起搏更安心——心室安全起搏功能

目前的双腔起搏系统经常用于心脏传导系统疾病患者。有一项基本原则是，每个导线通道（心房或心室）都应该对各自腔室的刺激做出反应，并对来自另一个腔室的信号选择性地做出反应。心房起搏脉冲后，房室间期（AVI）开始计时，对于心房通道AVI分为心房空白期和不应期两部分，而心室通道AVI分为三部分：最开始的心房后心室空白期（PAVB），随后的交叉感知窗（cross-talk detection window，CDW）以及最后的警觉期（即正常感知期）（图1）。在心房后心室空白期内心室通道对信号不感知，以防止其感知到心房起搏刺激信号。如果心室通道不适当地把心房起搏刺激误判为自身心室事件，而可能导致心室停搏（图2）。心室通道感知到心房信号传统上被定义为交感感知。心房后心室空白期的设定就是对交叉感知进行保护，防止起搏器依赖患者出现心室停搏的恶果。

图1 双腔起搏计时间期示意图

B，空白期；PVAB，心室后心房空白期；PVARP，心室后心房不应期；AVI，房室间期；PAVB，心房后心室空白期；CDW，交叉感知窗。 

 图2 交叉感知导致心室停搏示意图

LRI，下限频率间期；AEI，心房逸搏间期，本例计时以心室为基础，所以AEI等于VA间期；AP，心房起搏；VP，心室起搏。

心房后心室空白期结束后，在交叉感知窗口期间，心室通道可能会感知到心房起搏刺激。双腔起搏器设置了一种安全机制，在交叉感知窗内过度感知心房起搏刺激的后缘，则以短于程控房室间期的固定房室间期（即起搏器于心房脉冲后100~120ms处，不同厂家数值不同）发放心室脉冲起搏心室，称为心室安全起搏（ventricular safety pacing，VSP）（图3、图4），以避免心室停搏。这个固定的短房室间期也称为非生理性房室间期。

 图3 心房起搏脉冲被心室通道交叉感知而引发心室安全起搏

一、心室安全起搏功能的设置目的

防止心室通道不适当地感知其他电信号（如心房起搏刺激脉冲的后缘、肌电信号或电磁干扰）而抑制心室脉冲发放导致心室停搏。

二、心室安全起搏功能的工作原理

心房起搏脉冲发放后，如果心室通道在交叉感知窗内感知到电活动，起搏器不能将其与自身心室激动区分开来，为了防止心室停搏，起搏器以固定房室间期发放心室脉冲（图4）。这个房室间期为100~120 ms，具体取决于起搏器制造商：雅培起搏器为120ms，百多力起搏器为100ms，美敦力和Vitatron起搏器为110ms，索林起搏器为95ms，而波士顿科学起搏器无此功能。如果感知到的信号是交叉感知到的心房起搏脉冲或干扰信号，那么心室安全起搏夺获的心室波群可以防止停搏。然而，如果感知到的电活动确实反映了自身心室激动，那么心室起搏输出则距离自身心室激动足够接近，因此心室肌仍然处于不应期，起搏输出则不会引起心室肌除极化。

 图4 心室安全起搏示意图

A.在整个起搏AV间期内未感知到心室事件，AV间期计时结束发放心室起搏脉冲；B.在警觉期内感知到自身QRS波，心室起搏脉冲被抑制；C.在交叉感知窗内感知到干扰信号，经非生理性AV间期发放心室起搏脉冲即心室安全起搏（VSP）；D. 在交叉感知窗内感知到自身QRS波，亦经非生理性AV间期发放心室起搏脉冲即VSP。

三、心室安全起搏的心电图表现

心室安全起搏的心电图特点为房室顺序起搏，AV间期短而固定，为100ms~120ms（可因厂家不同略有差别）的两个起搏脉冲信号，前面为心房起搏脉冲，后面为心室起搏脉冲。心室安全起搏仅跟随在心房起搏信号之后。因为心房起搏脉冲的发放才会启动心室通道的交叉感知窗（图1），而只有交叉感知窗内的信号才会触发心室安全起搏。心室安全起搏在心房计时时，起搏频率不变（图3）；心室计时时，VA间期不变，AV间期缩短，起搏频率可增快（图9）。

心室安全起搏的根本原因是心室通道在交叉感知窗内发生了感知事件，根据诱发因素的不同而心电图表现不同。

1. 心房自主心律伴心房感知低下时，下传的自身心室波落入心房刺激信号之后的心室交叉感知窗内，心房起搏信号后100～120ms出现另一个刺激信号即心室安全起搏信号（图5）。心电图中心房起搏信号后可见自身心室除极波，第2个起搏信号落在自身QRS波群之上或之后。     

图5  DDD起搏模式心房感知低下引起的心室安全起搏

图中前4个心房同步心室起搏（VP）的感知AVI为160ms，第4个及第6个自身P波未被感知没有抑制随后心房起搏脉冲（AP）的发放，而自身P波下传心室形成的自身QRS波被起搏器感知（VS）触发心室安全起搏（VSP），在起搏器事件标记通道上，表现为AP、VS和VP三联组合而AVI为110ms，提示VS发生在交叉感知窗内。

 2. 心房起搏心律时，由于起搏器参数设置不当（如心房输出过高、心室感知灵敏度过高，心房后心室空白期设置过短）在交叉感知窗内感知到心房起搏信号，引起心房起搏脉冲100～120ms后的心室安全起搏，其实质是在交叉感知窗内的心室超感知。心电图中心房起搏信号后心室起搏信号之前无自身QRS波群（图3）。心房脉冲后可跟随起搏夺获的P波，经非生理性AV间期后心室起搏脉冲后可跟随起搏夺获的QRS波群（图3）。

3. 心房颤动或紊乱性房性心律失常时，出现两个连续的起搏脉冲，脉冲信号之间的距离100～120ms，第二个信号为心室安全起搏（图6），其实质是心房感知低下的一种。心室安全起搏信号之前可以有或没有自身心室除极波。

图6  房颤时的心室安全起搏

4. 各种室性早搏恰好落入心室通道的交叉感知窗内，而被心室感知，引起心室安全起搏。心电图表现为心房起搏信号后，可见宽阔畸形的室性早搏，提前的QRS波群上出现第2个起搏信号，距前一个起搏信号100～120ms（图7）。 

图7  室性早搏引起的心室安全起搏

5. 交界性搏动（交界性早搏、加速性交界性心律）落入心室通道交叉感知窗内，被心室感知，引发心室安全起搏。心电图表现为心房起搏信号后，可见交界性搏动，QRS波群之上或之后出现第2个起搏信号，距前一个起搏信号100～120ms（图8）。

图8 加速性交界性心律引发心室安全起搏

R₁~R₄为加速性交界性心律，其余QRS波由心房起搏下传心室产生。R₁落于心房起搏后心室通道的交叉感知窗，引起心室脉冲提前发出，形成短AV间期（110ms）为心室安全起搏；其余QRS波均落入心室警觉期被感知而抑制了心室脉冲的发放。

6.双腔起搏器程控为DVI工作模式时，因心房无感知功能，自身P波后仍可有心房起搏脉冲出现，而自身P波下传心室形成的QRS波群可落入心室通道的交叉感知窗内而引发心室安全起搏（图9）。 

图9 DVI起搏模式下的心室安全起搏

可见间断房室起搏脉冲顺序出现（AP₁VP₁、AP₄VP₂和AP₆VP₃），红三角箭头标示P波未抑制心房起搏脉冲发放，而自身QRS波群可抑制心室起搏脉冲，可判断起搏模式为DVI。3个心室起搏脉冲与其前的心房起搏脉冲间期有短（110ms）和长（300ms）两种，故起搏的房室间期（AVI）为300ms，短AV间期为心室安全起搏间期。AP₂、AP₇两个心房起搏脉冲跟随在心室安全起搏之后，VA计时结束而下限频率间期未结束即发放，起搏频率增快，提示本例为心室计时。

7. 心房导线脱位至心室，心房起搏脉冲夺获心室使其除极形成QRS波群，QRS波可落入交叉感知窗内，引起心室安全起搏（图10）。

 图10 右心房导线脱位触发的心室安全起搏

患者植入双腔起搏器，心房导线置于右心耳，心室导线置于右室心尖部（RVA），下限频率85次/分。复查心电图示R₂、R₄、R₉前有脉冲信号，为心室起搏夺获图形，R₅、R₁₀及R₁₂落入心房起搏脉冲后心室通道的交叉感知窗，起搏AV间期缩短至110ms，为心室安全起搏。R₇为假性融合波。自身QRS波群被起搏器感知，启动VA计时间期，并在VA计时末发放心房起搏脉冲，心房起搏脉冲刺激心室产生起搏的QRS波。X线检查证实心房导线脱位至右室，起搏器不能感知自身心房波。

  8. 心室导线头端脱位到心房，而感知心房电信号，若落入在心室通道交叉感知窗内，可触发心室安全起搏。而心室安全起搏脉冲后无起搏夺获的QRS波群（图11）。

图11 右心室导线脱位触发的心室安全起搏

图A为V₁导联心电图，房室顺序起搏，房室间期固定为110ms，心房起搏夺获伴5﹕4文氏下传心室，可见两个交界区逸搏。存在持续的心室安全起搏，但是，在心室安全起搏刺激后并没有出现心室夺获。因为心电图上触发安全起搏唯一可见的活动是心房除极，所以右心室电极在心房内。图B为胸部正位X线片，证实右室导线脱位到心房。每组2个起搏脉冲恰好间隔110 ms，提示了心室安全起搏。

  四、心室安全起搏功能的相关编程

心室安全起搏功能可以编程为“开启（ON）”或“关闭（OFF）”。注意：如果患者为起搏器依赖，则不要将VSP编程为OFF，因为在交叉感知期间可能不提供心室支持。

心室安全起搏功能是起搏器对心室通道交叉感知的保护性反应，其本身不能预防心室交叉感知，也并不提示起搏器故障。出现时，应针对诱发因素进行处理。

（1）有心律失常引起心室安全起搏的患者可考虑药物控制心律失常而减少心室安全起搏。

（2）心房感知低下者，则需提高心房感知灵敏度。

（3）考虑存在交叉感知情况时，则应当适当延长心室空白期，降低心室感知灵敏度、双极配置和/或降低心房起搏脉冲能量（振幅和脉宽）。

（4）房颤发生时，将起搏器工作模式程控为VVI模式，可避免心室安全起搏。

（5）对于DVI起搏模式的患者，如果可能应重新编程为DDD模式，可减少心室安全起搏。

目前临床有因心房颤动伴缓慢心室率而植入双腔起搏器行希氏束起搏同时增加右室心尖部起搏备份，由于希氏束导线起搏信号传导到心室备份导线时间比较短，即HV间期结束后就会感知到心室信号，而触发心室安全起搏，即在第1个起搏脉冲后110ms发放第2个起搏脉冲，虽然第2个起搏脉冲发放在心室肌的不应期内不会产生有效除极，但会浪费电量，少数情况下可能引起心律失常事件，所以要关闭VSP功能。

参考文献

1. Singh M, McCoy C, Daniels J. Ventricular safety pacing triggered by right ventricular lead dislodgement. Circulation. 2019;140:1766–1768.

2. Ellenbogen KA, Kaszala K. Cardiac pacing and ICDs.7th ed. 2020 by John Wiley & Sons Ltd. 217-220.

3. 陈柯萍，张澍主编. 心脏起搏器随访与程控.北京：人民卫生出版社，2021:71-73,130-132.

4. 牟延光主编.临床起搏心电图学. 济南：山东科学技术出版社，2014：100-104.

5. 王立群, 郭继鸿.起搏心电图中的房室间期（1）.心电学杂志，2010；29(4):333-337.