Бывают случаи, когда под действием дефибрилляции состояние фибрилляции проходит, но сердце тем не менее не начинает самостоятельно работать. Независимо от дефибрилляции при некоторых болезнях у пациента биение сердца может резко замедлиться, а порой даже вообще прекратиться (это явление называют «сердечным молчанием»). Если кровообращение станет настолько слабым, что снабжение мозга кровью будет недостаточным, то может наступить состояние клинической смерти. И в таких ситуациях важную роль может сыграть применение электрического тока. Но тут одного удара током мало, нужна серия таких импульсов, частота которых совпадает с нормальной частотой биения сердца. Аппараты, применяемые для такого вмешательства, называют кардиостимуляторами.
Кардиостимуляция бывает внутренней и внешней в зависимости от того,, где размещаются стимулирующие электроды, непосредственно на мышцах сердца или в соответствующих точках грудной клетки и спины (снаружи). В первом случае необходимо подавать на сердце прямоугольные импульсы в несколько вольт, и тогда через сердце пройдет ток в несколько миллиампер. В экстренных случаях эти значения должны быть большими. В основном применяют напряжение в 100..150 В, которое обеспечивает возбуждающий ток 200...300 мА. При внешней стимуляции сердца следует иметь в виду, что ток, проходящий через грудную клетку, раздражает не только сердце, но и находящиеся на его пути мышцы, нервы, что может вызвать боль или в более тяжелых случаях нарушение дыхания, возможно и образование язвочек на коже под электродами. При длительном применении стимуляции сердца в местах расположения проводов и электродов могут возникнуть неприятные для пациента раздражения.
|
|
Поэтому такой метод кардиостимуляции не может применяться дольше 2—3 дней. Если за это время не восстановится нормальная работа сердца, то необходимо устанавливать пациенту кардиости-мулятор на длительный срок. При этом кардиостимулятор имплантируется, или вживляется, в организм больного.
Применение имплантируемых кардиостимуляторов началось в 60-е годы. В настоящее время сердца более пятиста тысяч больных работают благодаря таким кардиостимуляторам. Среди пациентов есть пожилые и молодые люди, женщины и мужчины. Надежность этих аппаратов подтверждается и тем, что женщины, пользующиеся ими, даже рожали детей. Число людей с вживленным кардиостимулятором быстро растет.
Конструкции кардиостимуляторов
Кардиостимулятор состоит из четырех основных частей: блока питания, схемы синхронизации, усилителя и системы электродов. Наиболее важными с точки зрения конструкции кардиостимуляторов и их применения являются блок питания и система электродов. Схема синхронизации и усилитель обычно имеют стандартную конструкцию.
|
|
В блоке питания - применяют, как правило, сухие элементы. Прежде включали последовательно 5-6 батарей. В пору установки первых кардиостимуляторов срок действия батарей по расчетам составлял 4...5 лет. Это было важным достижением, поскольку из-за разрядки •элементов часто больному приходилось делать новую операцию. К сожалению, практика не подтвердила расчетов, эти кардиостимуляторы надо было менять через год-два. Для снижения вероятности выхода из строя батарей применяют блок питания с последовательно-параллельным соединением батарей.
Сложна и система электродов. Дело в том, что электроды еже дневно должны работать по сто тысяч раз. Выход из строя кардиостимуляторов в большинстве случаев происходит из-за поломки электродов. Правда, когда стали использовать электроды в виде двойной спирали, положение несколько улучшилось. Американская фирма «Дженерал электрик» делает такой электродный провод, который состоит из 294 очень тонких проволочек из нержавеющей стали, обеспечивающих прочность и гибкость, и 49 тонких серебряных жилок, обеспечивающих требуемую проводимость. Провод изолирован слоем силоксанового каучука. Этот слой совместим с тканью пациента и к тому же обеспечивает нужную механическую защиту.
Ранее для установки кардиостимулятора надо было вскрыть грудную клетку и сердечную сумку, а электроды укрепить непосредственно на стенке желудочка сердца. Вскрытие грудной клетки увеличивало, риск операции, особенно когда установку прибора требовалось по различным причинам (разрядка батарей, поломка электродов, дефекты в электрической цепи и т. д.) производить периодически одному и тому же пациенту. При использовании пришитых к стенке желудочка электродов часто замечали, что прибор не
работает даже тогда, когда батареи безупречны, да и в самом аппарате дефектов нет. При повторных операциях обнаруживалось, что на месте крепления прежних электродов ткань сердечной мышцы стала толще и сопротивление между электродом и сердечной мышцей возросло. Это и объясняло, почему в общем-то исправный аппарат не работал. На возросшем переходном сопротивлении увеличивалось падение напряжения, и той части напряжения, которая приходилас'ь на сердце, было недостаточно для превышения порога возбуждения.
Эти недостатки удалось устранить при использовании внутри-сердечных электродов. При местном обезболивании и под контролем с помощью рентгена через одну из вскрытых шейных вен электрод вводят в правый желудочек. Оголенный конец электродов соприкасается с кровью и частично с самой сердечной мышцей в правом желудочке и позже закрепляется там. Создается надежный электрический контакт между желудочковой мышцей и активным электродом. Сам аппарат устанавливается под кожей в подмышечной впадине, а электрод, введенный через вену, подключают к аппарату тоже под кожей. Поскольку используют один активный электрод, то в этом случае принято говорить об униполярном расположении электродов.
Виды кардиостимуляторов
Наиболее простые кардиостимуляторы имеют фиксированную частоту. Их недостаток состоит в том, что независимо от физической нагрузки на больного, они навязывают сердцу постоянную частоту сокращения (60...80 имп./мин). Еще и раньше были аппараты, частоту которых в ходе установки можно было менять в определенных пределах и в какой-то мере приспосабливать к индивидуальным особенностям больного. Позже" стали применять аппараты, которые имели две определенные частоты стимуляции (например, 70 и 120 имп./мин), благодаря чему пациент4-получал возможность с помощью небольшого магнита снаружи переключать частоту в соответствии с физическими усилиями.
|
|
Идеальным вариантом было бы такое решение, когда установленный кардиостимулятор мог бы управляться естественной регулирующей системой сердца. Это особенно важно, когда у больного система, образующая и проводящая возбуждение, не повреждена окончательно и периодически наблюдается спонтанное биение сердца. В это время искусственное возбуждение излишне, можно выключать кардиостимулятор, и таким образом экономить заряд батарей, что увеличивает продолжительность службы аппарата. Кроме того, можно устранять и перебои в работе сердца, причиной которых бывает возбуждение спонтанно действующего сердца, серией электрических импульсов с частотой, которая не соответствует условиям нормальной работы сердца.
Аппараты, работающие только в необходимых ситуациях, называются аварийными кардиостимуляторами. У них, кроме возбуждающих должен быть один детекторный электрод, с помощью которого можно отводить электрокардиографические сигналы сердца. Сигнал ЭКГ, используемый в качестве управляющего, можно отводить или с предсердия, или с желудочка. В последнем случае детекторным электродом может служить активный возбуждающий электрод. У кардиостимуляторов, управляемых с предсердия, детекторный электрод крепится к стенке предсердия или же вводится в предсердие. Через 0,16 с после появления сигнала, соответствующего сокращению предсердия, на желудочковом электроде формируется стимулирующий импульс Это время задержки предотвращает появление двойного возбуждения желудочка. Частота кардио-стимулятора следует за ритмом биения предсердия в диапазоне 60..120 ударов/мин. Если ритм работы предсердия становится ниже 60 или сердце останавливается, кардиостимулятор устанавливается на частоту возбуждения в 60 имп./мин
Таким образом, этот вид аппаратов применяют для лечения больных, у которых предсердие работает нормально, а число сокращений желудочков из-за нарушения проводимости импульса недостаточно. Для управления кардиостимулятором необходимо активное напряжение на предсердии не менее 0,5 мВ, при меньшем напряжении управление расстраивается. Аппарат чувствителен к внешним электрическим и магнитным помехам, которые могут возбудить в детекторной цепи неправильный сигнал управления. Если деятельность предсердия неритмична, то, естественно, и серия стимулирующих импульсов, поданных в желудочки, тоже имеет беспорядочный ритм.
|
|
Если возникают нарушения проводимости между предсердием и желудочком, но несмотря на это отмечается и спонтанная деятельность сердца, то применяют кардиостимуляторы с желудочковым управлением Они дают стимулирующий импульс через 10 мс после появления зубца ЭКГ, отведенной от стенки желудочка. Поскольку в этот момент сердце еще находится в абсолютно рефракторной стадии, т е нечувствительно к новому импульсу, нормально работающее сердце не воспринимает этого импульса. Если — ритм сокращений желудочка Замедлится — менее 70 сокращений/мин, то кардиостимулятор переключается на работу с фиксированной частотой. Если ритм работы сердца станет выше 145 ударов/мин, то аппарат будет возбуждать сердце, поскольку стимулирующие импульсы окажутся в относительно рефрактерной стадии. Однако специальная схема в приборе разделит желудочковые импульсы в соотношении 1:2, и искусственный имлульс возбуждения будет подаваться только на каждое второе сокращение желудочка.
Другой вид кардиостимуляторов с желудочковым управлением правильней было бы назвать аппаратами с запретом от желудочка. В этом виде прибора для управления тоже используют зубец сигнала ЭКГ желудочка, только эти сигналы на этот раз останавливают работу кардиостимулятора. Если же детекторный электрод не получает запрещающего сигнала в течение примерно 1 с, т. е желудочек не сокращается, то кардиостимулятор дает один возбуждающий импульс. Поскольку здесь возбуждение начинается из-за отсутствия комплекса QRS, это вмешательство принято называть негативным QRS-возбуждением. Указанный вид кардиостимуляторов также чувствителен к внешним помехам. Если нет желудочкового комплекса QRS, то может сложиться опасное положение: сердце остановилось, внешние сигналы помех запрещают возбуждение и сердце не получает стимулирующего импульса.