0
Одним из выходных параметров прибора для электрокардиостимуляции - кардиостимулятора (ЭКС), является амплитуда и длительность стимулирующих импульсов.
Стимулирующий импульс кардиостимулятора (ЭКС) может быть одно- или двухфазным. В случае однофазного импульса ток стимуляции на протяжении всего периода течет в одном направлении. Импульсный ток оказывает такое же электрохимическое воздействие, как и длительный постоянный ток, равный среднему значению импульсного тока, и часто приводит к разрушению анодного электрода. Поэтому большинство производителей кардиостимуляторов (ЭКС) применяют двухфазный импульс, который формируется в результате заряда и разряда конденсатора. Ток, который на протяжении периода генерации импульса течет через сопротивление нагрузки, возвращается в обратном направлении во время интервала между импульсами, так что постоянная составляющая результирующего тока равна нулю. Однако в ткани возникает ионный ток, зависящий от плотности протекающего тока, которая при стимуляции отрицательным импульсом оказывается больше. Поэтому при использовании емкостной связи на выходе кардиостимулятора (ЭКС) также может происходить электрохимическое повреждение анодного электрода, если этот электрод изготовлен не из инертного металла (платины). При униполярной схеме электродов анодный электрод чаще всего представляет собой металлическую пластинку, образующую часть поверхности кардиостимулятора (ЭКС). Если площадь электрода достаточно велика (несколько квадратных сантиметров), то указанными электрохимическими явлениями можно пренебречь и при использовании электродов, сделанных не из благородного металла.
Следует отметить, что в медицинской литературе обычно применяемый импульс на выходе схемы с емкостной связью иногда называют «однофазным», так как у него положительная амплитуда тока значительно меньше, чем отрицательная.
Для выбора оптимального стимулирующего импульса кардиостимулятора (ЭКС) важна зависимость энергии импульса от его длительности. Типичные кривые зависимостей показаны на рисунке выше.
Оптимальное использование ограниченного запаса энергии источника питания в имплантированном приборе достигается при стимулирующих импульсах с минимальной энергией. Поэтому целесообразно выбрать длительность стимулирующего импульса, отвечающую минимуму кривой пороговой энергии. Для современных электродов кардиостимуляторов (ЭКС) с малой площадью поверхности этому условию соответствует длительность 0,5-1 мс.
Типичная кривая изменения порогового тока показана на рисунке ниже.
В случае применения эндокардиальных электродов обычно после их введения в месте соприкосновения с миокардом возникает отек, в результате чего происходит резкое повышение порога. В этот период стимуляция может временно прекращаться из-за недостаточной амплитуды импульса прибора при повышенном пороге возбуждения. По окончании острых процессов порог возбуждения снова снижается. Как у миокардиальных, так и у эндокардиальных электродов установившееся значение порога через 2-3 недели после имплантации остается относительно постоянным.
Оптимальной считается выходная амплитуда, в любых условиях примерно вдвое превышает значение порога. Исходя из этого, некоторые изготовители кардиостимуляторов (ЭКС) предусматривают возможность изменения выходных параметров имплантированного прибора при помощи неинвазивных средств. Применявшаяся раньше подкожная игла» которой можно было вращать движок потенциометра в приборе, была заменена устройством с магнитной связью. Поворот внешнего постоянного магнита заставляет поворачиваться магниты в кардиостимуляторе (ЭКС), которые посредством передаточного устройства устанавливают в надлежащее положение потенциометр. Этот потенциометр регулирует длительность импульса, так что имеется возможность увеличить ее на минимальное требуемое значение. Аналогичный результат можно получить при помощи серии импульсов, которые передаются индукционным способом от внешнего программного устройства через кожу на имплантированный кардиостимулятора (ЭКС). Таким образом выходная амплитуда или частота прибора переключается на одно из нескольких предусмотренных значений.
Автор(ы): Утямышев Р.И., Врана М.