ADI医疗应用:检测并区分心脏起搏伪像

当植入了起搏器的心脏病患者进行心电图（ECG）测试时，心脏科医师必须能够检测到起搏器的存在及其效果。起搏信号的电气特征（或称伪像）由小而窄的脉冲构成。由于这些伪像被淹没在噪声和较大的心电信号中，因而难以检测到。本文将描述起搏伪像的性质，同时介绍检测这种伪像的一种器件和方法。

心脏作为一种生化机电系统，会产生电脉冲，从右上心房的窦房结 （SA） 传导至房室结 （AV）。窦房结节充当作该系统的起搏器（图1）。

图1. 心肌与窦房结（1）和房室结（2）

该电脉冲产生P波，在图2中的ECG截图中可以看见。电信号从房室结节开始传播，经过浦肯野纤维系统，来到心室，导致心室肌肉收缩。这种收缩（R波）使含氧血从左心室进入并流过身体，同时使缺氧血从右心室进入肺部。

图2. 心肌收缩期间电行为的ECG图形表示2

如果心脏这种机电系统存在缺陷，则可能导致诸多心脏问题。例如，当心脏搏动过慢或者不搏动时，就是心动过缓。对于这种状况，典型的手术治疗方法是在患者胸部皮下植入一个起搏器（脉冲发生器），并将心内膜导联线通过静脉直接引导至心脏，如图3所示。

图3. 植入式起搏器的位置以及不同种类起搏器的导联线

（RA—right atrium， RV—right ventricle， LV—left ventricle）

在称为心动过速的另一类心律失常症状中，心脏搏动过快。这是一种十分严重的疾病，可通过植入式心脏除颤器（ICD）进行治疗。现代ICD也可治疗多种缓慢性心律失常。

当心脏变大时，由于传导路径变长，扰乱了心室收缩的时机，因而可能发生心力衰竭。结果形成一种正反馈系统，进一步加重心脏负担。植入式心脏再同步（ICR）器件同时使两个心室和（通常）一个心房起搏，进而对心室重新定时。实际上，这些器件会改善心输出量，从而使心脏恢复到一定程度。心脏再同步治疗（CRT）器件是一种包括ICD在内的系统。

CRT器件在图4（a）中的透视图像中可以看见。医师就是利用这种影像来放置导联线的。对于非专业人士来说，这种影像是很难解读的。可以看到心脏淡淡的轮廓——这是搏动中的心脏的静态视图。起搏器位于右心房上，心脏顶点指向右下方。在这个典型的导联线放置实例中，黑色箭头指向右心房导联线。虚线黑色箭头指向右心室导联线。红色箭头标示的导联线只能看到一部分，这是左心室导联线（红箭头指向电极尖端）。图4（b）展示的是双腔起搏器的典型导联线放置透视图像。右心房导联线指向上方，置于右心房中。右心室导联线则位于右心室顶部。

图4. 起搏器导联线放置的透视图像3

（a）。 单腔起搏器；（b）。双腔起搏器