Электрокардиостимуляторы (ЭКС) — виды, показания, установка, принцип работы

Кардиостимуляторы (ЭКС) – это электронные устройства, которые вызывают сокращения сердца с помощью электрических импульсов, тем самым восстанавливая или поддерживания нормальное сердцебиение. В нашей статье мы расскажем о ситуациях, когда ЭКС необходимы, об их типах и мерах предосторожности для пациентов с установленным кардиостимулятором.

Проводящая система сердца и «естественный кардиостимулятор»

Сердце имеет собственную систему нервных волокон, по которой передаются импульсы для сокращений миокарда. Она называется проводящей системой. Электрические сигналы, которые по ней распространяются, задают сердечный ритм и обеспечивают скоординированное сокращение камер сердца для наиболее эффективного перекачивания крови.

Электрические сигналы, или импульсы, автоматически создаются в специальном скоплении клеток, которое называется синусовым узлом. Этот узел иногда называют естественным кардиостимулятором. Каждый раз, когда в нем генерируется импульс, он проходит через верхние камеры сердца (правое и левое предсердия). Он заставляет мышцы предсердий сокращаться, перекачивая кровь в нижние камеры – правый и левый желудочки.

Затем электрический сигнал проходит в другую специальную область, расположенную между предсердиями и желудочками, — атриовентрикулярный узел. Здесь скорость сигнала на мгновение снижается, чтобы предсердия могли полностью сократиться.

От АВ-узла импульс идет в систему волокон, называемых пучком Гиса, а затем проходит по его правой и левой ножкам, идущим соответственно к правому и левому желудочкам. Сигнал быстро распространяется по всем отделам желудочков, заставляя их мышцы скоординировано сокращаться. В результате кровь из правого желудочка перекачивается в сосуды легких, а из левого – в аорту и в сосуды всего тела.

Нарушения ритма сердца

Проводящая система должна функционировать нормально, чтобы сердце билось в нужном ритме и эффективно перекачивало кровь. Нарушения прохождения электрических импульсов называются аритмиями. Это общий термин, означающий, что имеются проблемы в проводящей системе и меняется сердечный ритм.

Брадиаритмии — это нарушения ритма с аномально медленным сердцебиением. Большинство брадиаритмий связано с одной из двух проблем: синусовая брадикардия или блокада проводящей системы.

Синусовая брадикардия возникает, когда сердцебиение слишком редкое, потому что «естественный кардиостимулятор» (синусовый узел) работает слишком медленно. Такое состояние – норма для хорошо физически подготовленных людей. В других случаях при пульсе ниже 50 в состоянии бодрствования необходимо обследование у врача.

Блокада сердца – общий термин, с медицинской точки зрения не вполне корректный, который означает, что есть изменения проводящей системы сердца. Они становятся причиной слишком медленного прохождения электрического сигнала или его полной остановки. Установка электрокардиостимулятора может понадобиться при таких видах этого нарушения:

• Атриовентрикулярная (АВ-) блокада III степени, или полная, когда импульсы из синусового узла доходят до АВ-узла и там блокируются. При этом в желудочках формируется собственный источник ритма, «запасной вариант», который вырабатывает импульсы для сокращений сердца с частотой около 40 в минуту.
• Синоатриальная (СА-) блокада III степени, когда импульс не выходит из самого синусового узла. При этом также начинают функционировать «запасные» водители ритма», но они не могут обеспечить нормальную скорость сокращений сердца.

Брадисистолическая форма фибрилляции предсердий (мерцательной аритмии), когда предсердия сокращаются хаотично, и только малая часть электрических сигналов из них поступает в желудочки. Сердце бьется нерегулярно и медленно. Это состояние не относится к блокадам, но иногда может осложняться полной АВ-блокадой (развивается синдром Фредерика), и в этом случае очень опасно.

Симптомы и причины для установки ЭКС

Проявления аритмии зависят от ее вида и других факторов, особенно если у человека имеется основное серьезное заболевание сердца. Иногда никаких симптомов нет, но часто люди, которым нужна установка ЭКС, предъявляют такие жалобы:

• обмороки, часто с побледнением, кратковременные;
• головокружение и предобморочные состояния;
• ощущение неритмичного сердцебиения;
• крайняя утомляемость, спутанность сознания;
• постоянная одышка.

Решение, стоит ли лечить аритмию с помощью кардиостимуляции, во многом зависит от наличия и тяжести этих симптомов.

Наиболее частые заболевания, при которых может потребоваться установка ЭКС:

• ишемическая болезнь сердца;
• перенесенный инфаркт миокарда (постинфарктный кардиосклероз);
• некоторые врожденные пороки сердца;
• наследственные и генетические аномалии, которые могут привести к аритмии (например, синдром удлиненного интервала QT);
• синдром слабости синусового узла;
• дилатационная и гипертрофическая кардиомиопатии;
• естественное старение сердечной мышцы.

Показания для установки ЭКС

Непосредственные показания для имплантации кардиостимулятора:

• синдром слабости синусового узла, сопровождающийся редким сердцебиением (менее 50 в минуту) и сопровождающийся симптомами (обморок, головокружение и другие);
• синусовая брадикардия, вызванная необходимыми больному медицинскими препаратами, например, при фибрилляции предсердий или ИБС;
• АВ-блокада II или III степени без симптомов, но сопровождающаяся паузами более 3 секунд либо снижением ЧСС ниже 40 в минуту;
• полная АВ блокада без симптомов на фоне фибрилляции предсердий с паузами 3 – 5 секунд;
• АВ-блокада II или III степени в сочетании с нервно-мышечными заболеваниями, такими как миотоническая дистрофия, синдром Кернса-Сэйера, дистрофия Эрба (мышечная дистрофия конечностей) и малоберцовая мышечная атрофия;
• АВ-блокада второй или третьей степени при физической нагрузке при отсутствии ишемии миокарда;
• рецидивирующие обмороки, вызванные стимуляцией каротидного синуса в области шеи, возникающие спонтанно и сопровождающиеся паузами более 3 секунд.

При наличии симптомов критерии установки ЭКС «смягчаются». Главное диагностическое исследование для выявления показаний к кардиостимуляции – суточное мониторирование ЭКГ (холтеровское).

Как работают кардиостимуляторы

Искусственный кардиостимулятор – это электронное устройство, подающее импульсы, заставляющие сердце биться в нормальном ритме. Чаще всего ЭКС применяются при брадиаритмиях, о которых рассказано выше. Решение об использовании такого устройства и выбор его типа зависят от многих факторов:

• основная причина и вида аритмии;
• временный или постоянный характер нарушений ритма;
• наличие или отсутствие симптомов, описанных выше;
• необходимая частота стимуляции;
• сопутствующие или основные заболевания сердца.

Поэтому перед установкой ЭКС пациента тщательно обследуют. Обязательным является проведение ЭКГ, суточного мониторирования ЭКГ, эхокардиографии, во многих случаях чреспищеводного электрофизиологического исследования, а также консультация кардиохирурга. Такие операции обычно делают в медицинских учреждениях областного, регионального или федерального значения.

Кардиостимулятор состоит из таких основных элементов:

• тонкий металлический корпус, который содержит источник питания, а также миниатюрный процессор, в котором заданы характеристики работы устройства;
• гибкие провода, идущие от корпуса в камеры сердца (обычно в правое предсердие и правый желудочек, но могут быть варианты).

Каждый ЭКС имеет «обратную связь», то есть он не только генерирует импульсы, но и считывает естественные сокращения сердца, подстраивая под них свою работу.

Типы ЭКС

Для поддержания нормальных сокращений сердца разработаны разные типы электрокардиостимуляторов и режимы их работы. Все современные ЭКС отслеживают внутреннюю активность сердца и стимулируют его только тогда, когда частота сердечных сокращений уменьшается ниже запрограммированной. Эта запрограммированная частота называется базовой частотой стимуляции.

Большинство современных ЭКС имеют способность реагировать на степень физической активности человека. При этом они ускоряют работу, например, во время ходьбы или физических упражнений. Так достигается физиологическое учащение сердцебиения, необходимое для нормального снабжения тканей кровью. Такая стимуляция называется частотно-адаптированной.

Также ЭКС бывают одно-, двух- или трехкамерными:

• однокамерные стимуляторы имеют один провод, закрепленный в правом предсердии или желудочке;
• двухкамерные имеют два провода, закрепленных в обеих этих камерах сердца; это дает возможность генерировать сокращения и предсердий, и желудочков, имитируя нормальную работу проводящей системы сердца;
• в трехкамерных один провод идет в правое предсердие, один – в правый желудочек и еще один – в левый желудочек; обычно они устанавливаются у пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью, синхронизируют работу желудочков и повышают ее эффективность.

Помимо постоянных ЭКС, существуют и временные. Они предназначены для кратковременного использования при угрожающих жизни состояниях или перед установкой постоянного ЭКС, а также в тех случаях, когда нарушение ритма может быстро исчезнуть (например, при передозировке лекарственных препаратов). Генератор импульсов временного ЭКС не вшивается под кожу, а расположен вне тела пациента. Такая процедура проводится только в стационаре, и за состоянием больного постоянно наблюдают врачи.

Постоянная кардиостимуляция рекомендуется при хронических или рецидивирующих аритмиях, чаще всего при брадиаритмиях, сопровождающихся клиническими проявлениями. Некоторые виды ЭКС (кардиовертеры-дефибрилляторы), напротив, используются для профилактики желудочковой тахикардии и фибрилляции желудочков.

Противопоказания

Постоянный ЭКС не устанавливается в таких случаях:

• инфекция мягких тканей в месте предполагаемой имплантации;
• активная системная инфекция, бактериемия, сепсис;
• тяжелые нарушения свертывающей системы крови (относительное противопоказание);
• прием антикоагулянтов (относительное противопоказание);
• тяжелая легочная гипертензия (относительно противопоказание для введения проводов ЭКС в яремную или подключичную вену).

Процесс установки

ЭКС имплантируется в мягкие ткани под кожу в области под ключицей. Его провода вводятся в крупную вену и продвигаются до сердца, где фиксируются с помощью зубчиков, крючков или маленьких винтов. Реже генератор помещается под кожу живота.

Процедура проводится под местной анестезией, применяются успокаивающие препараты, пациент находится в сознании. После установки ЭКС его положение контролируется с помощью рентгенографии. Продолжительность процедуры зависит от типа устройства и не превышает 1 часа. Рана ушивается рассасывающимися нитями, поэтому швы снимать не нужно. На руку в течение суток накладывается иммобилизующее устройство.

Существуют безвыводные ЭКС (без проводов), которые вводятся через бедренную вену и закрепляются непосредственно в сердце.

После имплантации кардиостимулятор программируется – определяется базовая частота, максимальная частота, с которой может работать ЭКС, и изменения скорости стимуляции при физической активности. Все эти данные отражаются в паспорте устройства.

Восстановительный период и возможные осложнения

Период восстановления короткий, а сама процедура может быть проведена даже в амбулаторных условиях. Обезболивание обычно не требуется. Перед выпиской делают контрольный рентгеновский снимок, чтобы убедиться в отсутствии осложнений и правильности расположения стимулятора. В первые 10 дней для профилактики инфекции часто назначаются антибиотики. Чтобы избежать смещения корпуса, в первый месяц рекомендуется ограничить активные движения руками.

Осложнения после операции наблюдаются очень редко. Это может быть:

• пневмоторакс или гемоторакс (случайное повреждение плевры, в результате которого в плевральную полость поступает воздух/кровь и сдавливает легкое);
• повреждение подключичной артерии;
• перфорация перикарда и сердца, что может вызвать его тампонаду (кровотечение со сдавлением миокарда);
• кровотечение из послеоперационной раны, гематома (скопление крови под кожей) или воспаление вены — тромбофлебит;
• инфекция мягких тканей;
• воздушная эмболия – попадание воздуха в венозную систему;
• временное нарушение ритма сердца;
• аллергическая реакция на лекарственные препараты.

Все эти осложнения при своевременной диагностике быстро устраняются. Риск ранних послеоперационных осложнений выше у людей старше 75 лет.

Последующее наблюдение

Пациенты с имплантированным ЭКС нуждаются в регулярном наблюдении. Состояние ЭКС проверяется при личном визите к кардиохирургу. В современных условиях возможна передача данных о его работе дистанционно, с помощью телефона или специальной веб-системы. Однако у этого метода есть существенный недостаток – он не позволяет сразу перепрограммировать устройство при его неэффективной работе.

Периодичность наблюдения:

• при однокамерном стимуляторе: дважды в течение первого полугода, затем ежегодно или при появлении признаков неисправности ЭКС;
• при двухкамерном стимуляторе: дважды в течение первого полугода, затем 1 раз в 6 месяцев или при неисправности устройства.

Генератор импульсов обычно питается от литиевых батарей, которые функционируют от 5 до 8 лет, после чего требуется их замена. Когда заряд батареи начинает иссякать, это происходит медленно и предсказуемо, позволяя вовремя заметить этот процесс. Замена генератора – простая процедура. Разрез кожи делают поверх старого, предыдущий корпус удаляют, а на его место устанавливают новый, провода при этом присоединяют к новому генератору.

ЭКС может работать неограниченно долго, если только не возникают проблемы с его выводными проводами. Например, они могут потерять контакт с сердечной мышцей или отломиться. В таких случаях устанавливают новый провод, а старый не удаляют, так как извлечь его довольно сложно. Полное удаление системы необходимо при развитии инфекции. Факторы риска развития инфекционных осложнений (эндокардита):

• операция по замене генератора импульсов;
• имплантация 2-3-хкамерного устройства;
• возраст старше 60 лет;
• почечная недостаточность;
• прием антикоагулянтов.

В этих случаях усиливают профилактическую антибактериальную терапию.

Что нужно знать пациенту

Человек с имплантированным ЭКС во время каждого визита к врачу должен уточнить дату следующего посещения и соблюдать ее. Ему рекомендуется носить копию паспорта ЭКС с собой, а также знать, какое именно устройство установлено. Для этого нужно запомнить три буквы, обозначающие режим работы ЭКС:

• AAI – стимуляция предсердий;
• VVI – стимуляция желудочков;
• DDD – стимуляция и предсердий, и желудочков.

Если после такого обозначения стоит еще и буква R, это означает, что ЭКС работает с частотной адаптацией, то есть частота импульсов меняется в зависимости от физической активности пациента. Во время ЭКГ или суточного мониторирования медицинскому персоналу нужно сообщить прежде всего эти буквы.

Современные ЭКС мало чувствительны к внешним электромагнитным воздействиям. Пациентам рекомендуется знать следующее:

• бытовые приборы, мобильные телефоны, компьютеры, вай-фай не влияют на работу ЭКС;
• электромагнитные противоугонные системы или системы безопасности теоретически могут повлиять на работу ЭКС, поэтому рядом с ними лучше долго не находиться; сквозь «рамку» в магазинах пройти можно;
• металлодетекторы в аэропортах вряд ли повлияют на работу стимулятора, но при этом они на него среагируют; поэтому такие пациенты обычно проходят ручной досмотр (важно иметь при себе паспорт устройства или его копию);
• на рабочих местах, где имеется сварочное оборудование или мощные электрогенераторы, могут возникнуть нарушения в работе ЭКС; пациенту рекомендуется держаться от таких устройств на расстоянии не менее метра и сразу покидать объект при появлении головокружения или других неприятных симптомов.

Медицинские процедуры, которые не рекомендуются людям с установленным ЭКС:

• магнитно-резонансная томография, за исключением случаев, когда установлен современный «МРТ-безопасный» стимулятор; хотя даже при обычном типе ЭКС МРТ можно проводить, но только в тех учреждениях, где больному могут оказать нужную помощь и вновь перепрограммировать устройство;
• способ лечения боли – чрескожная электростимуляция нерва или мышцы;
• физиопроцедура – диатермия;
• ударно-волновая литотрипсия для устранения камней в желчном пузыре или почках;
• облучение по поводу злокачественной опухоли;
• любая операция, где для остановки кровотечения используется электрокоагуляция, в том числе лечение у стоматолога.

У 35% людей с установленным ЭКС развиваются тревожные расстройства, неврозы и даже депрессии. Поэтому им необходима поддержка родственников, врачей, медицинских психологов. Каких-либо ограничений в питании и повседневной активности у таких пациентов нет. При нормальной работе ЭКС они ведут обычный образ жизни.