起搏器培训课件：起搏导线

1、 z了解起搏导线的组成部分 z描述单极和双极起搏导线的结构 z讨论各种类型的导线绝缘 z从解剖学角度考虑选择最佳的电极设计 z说明如何理解影响导线的潜在性能和可靠性的设计与 技术 z领会导线装配过程 z70 bpm z100,000 次搏动次搏动/日日- z37,000,000 次搏动次搏动/年年- z500,000,000 次搏动次搏动/13.5 年年- 10万万 3千千7百万百万 5亿亿 导体 顶端电极绝缘体连接器杆 z 导体导体 z 连接器杆连接器杆 z 绝缘体绝缘体 z 电极电极 z 导线装配导线装配 z目的目的 将电脉冲从脉冲发生器传到电极将电脉冲从脉冲发生器传到电极 将感知的心腔内

2、信号返回到脉冲发生器将感知的心腔内信号返回到脉冲发生器 导体 z类型类型 单线型单线型 多线型多线型 电缆型电缆型 z单极结构单极结构 z单极导线单极导线 1 个导体个导体 脉冲发生器外壳（用脉冲发生器外壳（用 于感知）于感知） z单极导线特征单极导线特征 心电图上的起搏信号较大心电图上的起搏信号较大 导线体直径小导线体直径小 导线体不那么僵硬导线体不那么僵硬 易于发生过感知易于发生过感知 可产生肌肉和神经刺激可产生肌肉和神经刺激 z双极结构双极结构 同轴同轴 同半径同半径 外绝缘 顶端电极线圈 无干电极线圈 整体绝缘 顶端电极线圈 无干电极线圈 z双极结构双极结构 并行线圈并行线圈 线圈线圈

3、/电缆电缆 z双极双极 1 个起搏导体个起搏导体 1 个感知导体个感知导体 z双极导线特征双极导线特征 导线导线体直径较大体直径较大 比较僵硬比较僵硬 不易发生过感知不易发生过感知 可程控为单极可程控为单极 不易产生肌肉和神经刺激不易产生肌肉和神经刺激 z典型导体材料典型导体材料 MP35N（镍合金）（镍合金） MP35N 银芯银芯 导体 顶端电极绝缘体连接器杆 z 导体导体 z 连接器杆连接器杆 z 绝缘体绝缘体 z 电极电极 z 导线装配导线装配 z目的目的 将导线与脉冲发生器连接，并提供一个通道以便：将导线与脉冲发生器连接，并提供一个通道以便： y将电流从脉冲发生器传到导线将电流从脉冲发

4、生器传到导线 y将感知的心脏信号返回到脉冲发生器将感知的心脏信号返回到脉冲发生器 连接器 zIS-1 标准连接器标准连接器 zIS-1 标准前的尺寸标准前的尺寸 3.2 毫米小剖面连接器毫米小剖面连接器=3.2mm+LP 5/6 毫米连接器毫米连接器 导体 顶端电极绝缘体连接器杆 z 导体导体 z 连接器杆连接器杆 z 绝缘体绝缘体 z 电极电极 z 导线装配导线装配 z目的目的: 包住电流包住电流 防止腐蚀防止腐蚀 绝缘 z绝缘材料的特性绝缘材料的特性 抗拉强度抗拉强度 伸长伸长 抗撕强度抗撕强度 磨损磨损 压缩永久变形压缩永久变形 挤压（反复压缩）挤压（反复压缩） 蠕变蠕变 z绝缘材料的特

5、性绝缘材料的特性 抗拉强度抗拉强度 123 增加重量增加重量 重量重量 z绝缘材料的特性绝缘材料的特性 伸长伸长 1234 增加重量 重量 去除 重量后 的长度 z绝缘材料的特性绝缘材料的特性 抗撕强度抗撕强度 z绝缘材料的特性绝缘材料的特性 磨损磨损 z绝缘材料的特性绝缘材料的特性 压缩永久变形压缩永久变形 1 2 3 z绝缘材料的特性绝缘材料的特性 挤压（反复压缩）挤压（反复压缩） 123 z绝缘材料的特性绝缘材料的特性 蠕变蠕变 1 2 z绝缘类型绝缘类型 硅树脂硅树脂 聚亚安酯聚亚安酯 含氟聚合物含氟聚合物 (PTFE, ETFE) z硅树脂硅树脂 优点优点 y惰性惰性 y生物相容生物

6、相容 y生物稳定生物稳定 z硅树脂硅树脂 缺点缺点 y摩擦系数大（有粘性）摩擦系数大（有粘性） y操作损坏操作损坏 y体积（对某些类型的硅树脂）体积（对某些类型的硅树脂） 特性特性MDXHP MED-4719 抗拉强度抗拉强度+ 伸长伸长+ 抗撕强度抗撕强度+ 磨损磨损+ 永久压缩变形永久压缩变形+ 挤压（变形）挤压（变形）+ 蠕变蠕变+ z硅树脂绝缘的类型硅树脂绝缘的类型 z聚亚安酯聚亚安酯 优点优点 y生物相容生物相容 y抗撕强度大抗撕强度大 y摩擦系数小摩擦系数小 y纤维变性小纤维变性小 y导线直径小导线直径小 z聚亚安酯聚亚安酯 y缺点缺点 ESC(环境应力裂纹环境应力裂纹)MIO(金

7、属离子氧化金属离子氧化) 特性特性55D80A 抗拉强度抗拉强度+ 伸长伸长+ 抗撕强度抗撕强度+ 磨损磨损+ 压缩永久变形压缩永久变形+ 挤压（变形）挤压（变形）+ 蠕变蠕变+ z聚亚安酯绝缘类型聚亚安酯绝缘类型 z含氟聚合物含氟聚合物 (PTFE, ETFE) 优点优点 y惰性惰性 y生物相容性最强生物相容性最强 y抗拉强度大抗拉强度大 y体积小体积小 z含氟聚合物含氟聚合物 (PTFE, ETFE) 缺点缺点 y在在 0.003 时僵硬时僵硬 y比较容易蠕变比较容易蠕变 y没有小孔很难制造没有小孔很难制造 新的绝缘材料使导线直径较小的优势得以发挥新的绝缘材料使导线直径较小的优势得以发挥

8、z 穿刺鞘较小穿刺鞘较小 z 插入容易插入容易/容易通过较小的静脉容易通过较小的静脉 z 导线体更加灵活导线体更加灵活 z 两条导线可通过一个穿刺鞘两条导线可通过一个穿刺鞘 z 侵入少侵入少 导体 顶端电极绝缘体连接器杆 z 导体导体 z 连接器杆连接器杆 z 绝缘体绝缘体 z 电极电极 z 导线装配导线装配 z目的目的 将刺激传到心肌层将刺激传到心肌层 探测（感知）心腔内信号探测（感知）心腔内信号 顶端电极 环状电极 z最佳性能因素最佳性能因素 阈值低，稳定阈值低，稳定 起搏阻抗高起搏阻抗高 源阻抗低源阻抗低 感知好感知好 z影响电性能的特征和设计因素影响电性能的特征和设计因素 固定装置固定

9、装置 极性极性 表面材料表面材料 体积体积 表面结构表面结构 激素缓释激素缓释 z被动固定装置被动固定装置 - 心内膜心内膜 叉齿型叉齿型 鳍状型鳍状型 斜的斜的/弯的弯的 z被动固定运用被动固定运用 - 心内膜心内膜 有小梁的心室有小梁的心室 有心耳存在有心耳存在 传统起搏位置传统起搏位置 z主动固定装置主动固定装置 - 心内膜心内膜 固定的螺旋固定的螺旋 可伸长可伸长/可收回可收回 z主动固定的运用主动固定的运用 - 心内心内 平滑心室壁平滑心室壁 没有心耳没有心耳/畸形畸形 选择性部位起搏选择性部位起搏 被动固定导线的被动固定导线的 x-线透视图线透视图 CapSureCapSure S

10、P NovusCapSure Z Novus 主动固定导线的主动固定导线的 x-线透视图线透视图 SureFix CapSureFix 伸长的 收回的 固定的螺丝 space z固定装置固定装置 - 心肌心肌/心外膜心外膜 刺入刺入 拧入拧入 缝合缝合 z影响电性能的特征与设计因素影响电性能的特征与设计因素 固定装置固定装置 极性极性 表面材料表面材料 体积体积 表面结构表面结构 激素缓释激素缓释 0无显著区别 +无显著区别但较好 + +有显著区别且特好 Adapted from Mond 1991 问题问题双极双极单极单极 刺激阈值 00 局部骨骼肌刺激 + + 脉冲信号大小 + + 导线体

11、积 + 冗余 + 编程灵活性 + + 感知 + + z影响电性能的特征和设计因素影响电性能的特征和设计因素 固定装置固定装置 极性极性 表面材料表面材料 体积体积 表面结构表面结构 激素缓释激素缓释 z表面材料表面材料 抛光铂抛光铂 活化炭活化炭 镀铂金属镀铂金属 z表面材料特征表面材料特征 耐腐蚀耐腐蚀 生物相容生物相容 降低极化降低极化 z影响电性能的特征与设计因素影响电性能的特征与设计因素 固定装置固定装置 极性极性 表面材料表面材料 体积体积 表面结构表面结构 激素缓释激素缓释 z减小电极体积减小电极体积 增加阻抗增加阻抗 减少电力消耗减少电力消耗 延长寿命延长寿命 起搏阻抗 (Ohm

12、s) 0 500 1000 1500 012345.56 顶端电极几何表面积 (平方毫米) 体积 = 阻抗 z减小电极体积减小电极体积 增加阻抗增加阻抗 降低输出，减少电力消耗降低输出，减少电力消耗 延长寿命延长寿命 电力 消耗 较大 在顶端电极 阻抗增大 电力消耗 较小（较小的电流 完成同样的工作） z减小电极体积减小电极体积 增加极化增加极化 电流电流电流电流组织组织 - + - + + + +- + - - + + + + - z 极化分层效应极化分层效应 z影响电性能的特征与设计因素影响电性能的特征与设计因素 固定装置固定装置 极性极性 表面材料表面材料 体积体积 表面结构表面结构 激

13、素缓释激素缓释 z多孔电极表面多孔电极表面 CapSure 8.0 平方毫米平方毫米 多孔电极多孔电极 CapSure SP Novus 5.8 平方毫米镀铂平方毫米镀铂 多孔电极多孔电极 CapSure Z Novus 1.2 平方毫米镀铂平方毫米镀铂 多孔电极多孔电极 15KV x2500 12.0V MDT z多孔电极表面的好处多孔电极表面的好处 降低极化降低极化 改善感知改善感知 促进组织生长入内促进组织生长入内 增加增加 多孔性多孔性 体积较小体积较小 使用寿命延长使用寿命延长 减少极化减少极化 增加电极组织阻抗增加电极组织阻抗 减少漏电和电力消耗减少漏电和电力消耗 z影响电性能的特

14、征与设计因素影响电性能的特征与设计因素 固定装置固定装置 极性极性 表面材料表面材料 体积体积 表面结构表面结构 激素缓释激素缓释 固定固定 叉齿叉齿 含类固醇的含类固醇的 硅树脂橡胶插头硅树脂橡胶插头 经多孔镀经多孔镀 铂顶端缓铂顶端缓 释激素释激素 z类型类型 - 基片上的类固醇基片上的类固醇 植入植入慢性慢性 （8 周或更长）周或更长） 可兴奋可兴奋 的心脏的心脏 组织组织 非兴奋的非兴奋的 纤维变性纤维变性 组织组织 可兴奋可兴奋 的心脏的心脏 组织组织 激素缓释的好处激素缓释的好处 z电极组织生物相容性极好：电极组织生物相容性极好： 接触部位发炎细胞少且小接触部位发炎细胞少且小 纤维

15、变性发展少纤维变性发展少 z电极性能改善：电极性能改善： 无显著的阈值峰值，也没有慢性阈值增加，事实无显著的阈值峰值，也没有慢性阈值增加，事实 上，消除了传出阻滞上，消除了传出阻滞 感知特性改善感知特性改善 z类固醇对刺激阈值的影响类固醇对刺激阈值的影响 脉宽脉宽 = 0.5 msec 0 36 植入时间（周）植入时间（周） 织物金属电极织物金属电极 平滑金属电极平滑金属电极 1 2 3 4 5 激素缓释电极激素缓释电极 01245789101112 电压 z类固醇增强感知类固醇增强感知 激素缓释稳定电极感知性能激素缓释稳定电极感知性能 改善改善 R 波感知：波感知：+5-10 mV 改善改善

16、 P 波感知：波感知：+0.5-1.0 mV 稳定、灵敏的心房感知稳定、灵敏的心房感知 临床优点临床优点 y手术后心房感知的机率减少手术后心房感知的机率减少 y可使用较高的心房灵敏度可使用较高的心房灵敏度 影响导线电性能的设计因素影响导线电性能的设计因素 z固定装置固定装置 z极性极性 z表面材料表面材料 z体积体积 z表面结构表面结构 z激素缓释激素缓释 z导线环境是有排斥的导线环境是有排斥的 z导线是复杂的导线是复杂的 z导线性能导线性能 导体 顶端电极绝缘体连接器杆 Medtronic 导线装配导线装配 z劳动力度劳动力度 导线是手工制作导线是手工制作 广泛使用显微镜广泛使用显微镜 z连

17、接技术连接技术 导体导体 z焊、卷、焊、卷、 拉软拉软 绝缘绝缘 z粘合剂粘接、成型粘合剂粘接、成型 Medtronic 导线型号导线型号 现有导线型号：现有导线型号： 4023 4592、4092 4074、4574 5017 4193 2187 5076 z电极头部及尾端电极头部及尾端(Champion 专用导线专用导线) Model 2187-65 or 75 Model 4193-78 or 88 Attain LVAttain LV 5 French Distal Tip 6 French Lead Body 极性极性双极双极 植入部位植入部位冠状窦冠状窦 材料材料 绝缘层绝缘层聚安

18、酯聚安酯Polyurethane (55D) 导体导体MP35N镍合金镍合金 电极头部电极头部白金白金 直径直径 电极体电极体6.2 French, 2.0 mm 电极头部电极头部5.1 French, 1.7 mm 建议穿刺鞘大小建议穿刺鞘大小10.5 French 电极头部构造电极头部构造半球状，多孔，白金半球状，多孔，白金 冠状窦电极冠状窦电极 1. Lateral (marginal) cardiac vein 2. Great cardiac vein 3. Postero-lateral cardiac vein 4. Posterior cardiac vein 5. Middl

19、e cardiac vein 1 3 4 5 2 z5054 绝缘材料（4 = 聚亚安酯，5 = 硅树脂） z5054 绝缘材料（4 = 聚亚安酯，5 = 硅树脂） 形状（0=直的，1=斜的/弯的，5=J 型， 9=心外膜) z5054 绝缘材料（4 = 聚亚安酯，5 = 硅树脂） 形状（0 = 直的，1 = 斜的/弯的，5 = J 型， 9 = 心外膜) Medtronic品牌 z5054 Medtronic 品牌 2 = 3 = , 5 = , ns Screw-in 6 = 7 = 9 = z5054 绝缘材料（4 = 聚亚安酯，5 = 硅树脂） 形状（0 = 直的，1 = 斜的/弯的，

20、5 = J 型， 9 = 心外膜) Medtronic 品牌 极性（偶数=双极） z起搏导线的组成部分 z导线的绝缘 z单极与双极导线 z导线电极 z导线装配 z导线编号系统 zCapSure SP Novus 4092/4592 zCapSure Sense 4074/4574 zCapSureFix Novus 5076 最佳的感知，最佳的系统性能 最佳的材料和设计 最佳的可靠性 表面光滑的聚亚胺酯绝缘外层，减少表面光滑的聚亚胺酯绝缘外层，减少 电极导线之间的摩擦，容易操纵电极导线之间的摩擦，容易操纵 MEDMED47194719硅橡胶绝缘内层，提高材硅橡胶绝缘内层，提高材 料的稳定性，维

21、持电极导线长期完整料的稳定性，维持电极导线长期完整 性性 5.3Fr5.3Fr电极导线体适合电极导线体适合 通过通过7Fr7Fr穿刺鞘穿刺鞘 电极导线体以被证实性能和可靠性电极导线体以被证实性能和可靠性 的的 Medtronic Medtronics Novus s Novus 系列为基础系列为基础 以以CapSure SP Novus电极导线体为基础电极导线体为基础 型号极性部位电极导线 直径 双极间距穿刺鞘 尺寸 4074BipolarV5.3 Fr17.0 mm7 Fr 4574BipolarA5.3 Fr9.0 mm7 Fr TiN 微结构极大地增加顶端电极的活性表面积. 这减少极化以

22、改善刺激除极波的感知 环形提供更好的植入稳定性, 较大的活性电极区域, 增加起搏阻抗，激素位于顶端的中心 最佳的感知，最佳的系统性能 心房短的心房短的9mm9mm双极间距设计，双极间距设计， 减少远场感知减少远场感知 重新设计的顶端，平均心房重新设计的顶端，平均心房 阻抗大于阻抗大于561561 ，平均心室阻，平均心室阻 抗大于抗大于764764 1 1 1Medtronic 4074/4574 Clinical Investigation 电极氮化钛电极氮化钛 (TiN) (TiN)涂层设计，减涂层设计，减 少极化并改善刺激除极波的感少极化并改善刺激除极波的感 知知 Models 4074/4574 4074/45744092/4592 电极头直径：电极头直径： 1.7mm 1.6mm 电极头表面积：电极头表面积：2.5mm2 5.8mm2 低极化电极：低极化电极： Yes No 4574 Vs 4592: T-R 9mm T-R 17mm 低极化低极化 短双极间距短双极间距 优化夺获管理优化夺获管理 正确诊断正确诊断 房性心律失常房性心律失常 延长起搏器寿命延长起搏器寿命 减少电极脱