Máy Phá Rung Tñ еng Hai Bu°ng

T.S. Tr¥n Th¯ng
Micro Systems Engineering, Inc., 6024 SW Jean Rd, Lake Oswego, OR 97035 USA
[email protected]

Summary

Dual Chamber Implantable Cardioverter-Defibrillator

The implantable cardioverter-defibrillator (ICD) has proved to be an effective tool in the fight against sudden cardiac death. However, all the single chamber ICDs in use until the beginning of 1996, exhibit an undesirable side effect. They have a tendency to treat, ineffectively, ventricular tachyarrhythmias that are of supraventricular origin. In a study, it was found that over 25% of the therapies delivered by the ICDs were in response to tachyarrhythmias that were supraventricular. Not only are these therapies ineffective, but they are a source of sudden unnecessary pain to the patient.

This has led to the development of dual chamber ICDs. In the first phase of the development of the dual chamber ICD, the emphasis has been put on the discrimination of the origin of the tachy-arrhythmia: ventricular or supraventricular.

In this paper, we will present the first fifth generation dual chamber defibrillator: the Biotronik Phylax AV. We will present an overview of the Atrial-Ventricular discrimination algorithm that is used to determine the origin of the tachycardia observed in the ventricule. Then we will present results from our clinical trials along with our initial results on atrial therapy.

 

Tóm T¡t

Máy phá rung tñ ðµng (MPRTÐ) có th¬ c¤y vào c½ th¬ ðã ðã tr· thành mµt døng cø y khoa r¤t hæu hi®u trong chß½ng trình phòng ðµt tØ do r¯i loÕn nh¸p tim. Tuy nhiên, các máy phá rung mµt bu°ng ðã ðßþc dùng cho t¾i ð¥u nåm 1996, ð«u có mµt khía cÕnh không t¯t là th߶ng hay tr¸, mµt cách vô hi®u quä, các c½n nh¸p nhanh trên th¤t. Theo mµt bài t߶ng trình, trên 25% các cuµc ði«u tr¸ cüa MPRTÐ do các c½n nh¸p nhanh trên th¤t kh·i ra. Các cuµc ði«u tr¸ n¥y không nhæng vô hi®u quä mà còn ðßa ðªn nhæng c½n ðau ð¾n b¤t ng¶ và không c¥n thiªt cho b®nh nhân.

Ðây là lý do ðßa ðªn sñ phát tri¬n máy phá rung tñ ðµng hai bu°ng. Trong giai ðoÕn ð¥u tiên cüa máy phá rung hai bu°ng, chú ý chánh là phân bi®t ngu°n g¯c cüa c½n nhanh th¤t: tâm th¤t hay trên tâm th¤t.

Trong bài t߶ng trình n¥y chúng tôi s¨ trình máy phá rung tñ ðµng hai bu°ng ð¶i nåm ð¥u tiên: máy Biotronik Phylax AV. Chúng tôi s¨ bàn v« kÛ thu§t phân bi®t nhî-th¤t ðã ðßþc dùng ð¬ phân bi®t ngu°n g¯c c½n nhanh th¤t. Kª ðó chúng tôi s¨ trình bày kªt quä các cuµc thØ nghi®m loÕi máy n¥y cùng v¾i kªt quä phá các c½n loÕn nh¸p · tâm nhî.

 

1. ЃT V„N Ћ

V¾i ðà tiªn tri¬n kÛ thu§t, Máy Phá Rung Tñ еng (MPRTÐ) [1] ngày nay là mµt phß½ng ti®n hæu hi®u ð¬ phá các c½n loÕn th¤t nhanh v¾i các phß½ng cách chæa tr¸ nhß Kích Thích Ch¯ng Nh¸p Nhanh (KTCNN), S¯c Chuy¬n Nh¸p (SCN) và S¯c Phá Rung (SPR). Tuy nhiên khi xét lÕi Ði®n Nµi Tâm а (ÐNTÐ) ðßþc chÑa trong máy, thì khám phá là có trên 25% [2] các c½n nh¸p nhanh ðßþc chæa tr¸ mµt cách không thích hþp vì các c½n nhanh n¥y xu¤t phát t× trên th¤t. Thông th߶ng các c½n Nhanh Trên Th¤t (NTT) dçn truy«n xu¯ng th¤t là các c½n Rung Nhî (RN) hay Cu°ng еng Nhî (CÐN). Tr¸ các c½n NTT b¢ng KTCNN · th¤t vô hi®u quä và th߶ng hay ðßa ðªn nhæng c½n Nhanh Th¤t (NT) [3].

Thông th߶ng cách tr¸ li®u các c½n NT b¡t ð¥u v¾i KTCNN, vì ðây là phß½ng cách tr¸ li®u không ðau ð¾n. Tuy nhiên cách tr¸ li®u n¥y không hæu hi®u v¾i các c½n NTT, và có th¬ tÕo ra mµt c½n NT, hay t® hÕi h½n mµt c½n Rung Th¤t (RT)! Quá trình tr¸ li®u th߶ng ðßa ðªn SCN sau khi các ðþt KTCNN ðã ðßþc dùng hªt và không phá ðßþc c½n NTT. SCN s¨ thành công và s¨ phá các c½n NTT. Tuy nhiên, nång lßþng c¥n thiªt ð¬ phá các c½n NTT, 1-5 Joules, th߶ng th¤p h½n là nång lßþng c¥n ð¬ phá mµt c½n NT, 5-10 Joules. Vì các c½n NTT th߶ng không có tai hÕi ðªn sinh mÕng b®nh nhân, thay vì gây ðau ð¾n cho b®nh nhân qua nhæng s¯c ðó, t¯t h½n là nên ð¬ các c½n NTT tñ kªt thúc.

Trên ðây là nhæng lý do MPRTÐ c¥n phäi có khä nång phân bi®t các c½n NT và các c½n NTT. Trong bài n¥y chúng tôi s¨ bàn v« mµt MPRTÐ v¾i khä nång phân bi®t (các c½n nhanh v¾i ngu°n g¯c t× )nhî-th¤t.

 

2. MPRTÐ V•I KHÄ NÅNG PHÂN BIŽT NHÎ TH„T

Máy Biotronik Phylax AV, Hình 1, là máy ð¥u tiên v¾i khä nång phân bi®t nhî-th¤t hæu hi®u [4-6,10].

Tóm t¡t v« máy Phylax AV:

Hình 1. Máy Biotronik Phylax AV

 

3. KHÁM PHÁ VÀ CHÿA TR˜ CÁC C´N LO€N NH˜P NHANH

Phß½ng cách khám phá các c½n loÕn nh¸p nhanh ðßþc tóm t¡t trong Hình 2.

Khám phá RT ßu tiên. Vì v§y khi nh¸p th¤t cao h½n nh¸p v¾i khoäng cách RT l§p ð¸nh, thì các li«u pháp phá rung s¨ ðßþc áp døng.

Khi nh¸p th¤t n¢m giæa các nh¸p v¾i khoäng cách RT và NT, thì phß½ng pháp phân bi®t nhî-th¤t ðßþc áp døng. Nªu nh¸p th¤t cao h½n nh¸p nhî, thì ðß½ng nhiên ðây là mµt c½n NT c¥n phäi ði«u tr¸ v¾i các li«u pháp phá nh¸p nhanh nhß KTCNN và SCN. Trong vùng NT · Hình 2, chúng ta không c¥n phäi xét lÕi xem ð°ng th¶i có c½n NTT vì c½n NT có ßu tiên ði«u tr¸.

Nªu nh¸p nhî cao h½n nh¸p th¤t, thì ðây là tr߶ng hþp NTT, không c¥n phäi ði«u tr¸. Tuy nhiên trong th¶i gian n¥y lúc nào cûng c¥n phäi canh xem có mµt c½n NT ð°ng th¶i hay không. Nªu mµt c½n NT ðßþc khám phá cùng v¾i c½n NTT thì c¥n phäi ði«u tr¸ c½n NT.

 

Hình 2. Tóm t¡t v« khám phá các c½n NT và NTT

Có mµt vài tr߶ng hþp chúng ta có th¬ ch¡c ch¡n chï có c½n NTT. Ðó là các c½n CÐN v¾i bl¯c 2:1 và 3:1. Ði«u ki®n là các nh¸p ð«u ð£n và tÖ s¯ hai nh¸p là mµt s¯ nguyên, 2 ho£c 3.

KÛ thu§t khám phá NT trong vùng NTT · Hình 2, tr× các c½n CÐN k¬ trên, tß½ng tñ nhß kÛ thu§t khám phá NT trong MPRTÐ mµt bu°ng. Nªu nh¸p th¤t ð«u thì coi là có c½n NT ð°ng th¶i.

Khi hai nh¸p nhî và th¤t b¢ng nhau, thì chúng ta c¥n phäi xét thêm mµt s¯ ði«u ki®n khác. Møc ðích là phân bi®t nh¸p xoang nhanh (NXN), nh¸p nhanh nút nhî-th¤t, nh¸p nhanh nhî v¾i dçn truy«n 1:1, và NT v¾i dçn truy«n ngßþc.

1. е ð«u các nh¸p. Nªu nh¸p th¤t ð«u ð£n mà nh¸p nhî không ð«u, thì là NT.

2. Khoäng cách P-R. Nªu khoäng cách P-R ð«u trong khi các nh¸p không ð«u, thì ðây là dçn truy«n t× nhî xu¯ng th¤t không c¥n ði«u tr¸.

3. Trong tr߶ng hþp khoäng cách P-R ð«u, thì chúng ta dùng tiêu chu¦n k¸ch phát ð¬ phân bi®t NXN và các c½n loÕn nh¸p. Nªu tiêu chu¦n k¸ch phát ðßþc thöa mãn thì các li«u pháp tr¸ NT s¨ b¡t ð¥u. Tiêu chuçn k¸ch phát dùng ð¬ phân bi®t NXN v¾i các nh¸p nhanh khác v¾i tÖ l® nhî-th¤t 1:1. Tuy nhiên không th¬ phân bi®t NNTT v¾i NNT v¾i dçn truy«n nhî ngßþc. Vì v§y mà chúng tôi ðã b¡t ð¥u chß½ng trình phân bi®t chü ðµng v¾i nhæng kích thích · th¤t ð¬ ki¬m tra xem c½n nhanh có phäi là NNT v¾i dçn truy«n ngßþc c¥n ðßþc ði«u tr¸ ngay. Các cuµc thØ nghi®m sinh lý ðã thành c°ng. Chúng tôi ðang vào giai ðoÕn thØ v¾i b®nh nhân.

 

Các li«u pháp cüa máy Phylax AV ðßþc mô tä trong Hình 3.

 

4. KŠT QUÄ

Máy Phylax AV ðã ðuþc thØ trong mµt s¯ thú v§t. Máy cûng ðã ðßþc c¤y trong 9 b®nh nhân (7 nam, 2 næ, tu±i trung bình 49,6 ± 12,9) · Trung Tâm Phçu Thu§t Tim MÕch Bakulev, Moscow, CHLB Nga, trong khoäng th¶i gian mµt nåm k¬ t× tháng 4 nåm 2026. Các c½n NT ðã ðßþc phân bi®t chính xác v¾i các c½n RN và CÐN. B®nh nhân có báo cáo mµt s¯ c½n loÕn nhî và máy không có ði«u tr¸, ðúng nhß ý mu¯n.

Trong khi c¤y máy, nhæng c½n CÐN và RN ðã ðßþc tÕo nên b¢ng cách kích thích nhanh tâm nhî. V¾i phß½ng thÑc phân bi®t nhî th¤t, các c½n loÕn nhî ð«u không ðßþc chæa tr¸. Ь ki¬m tra khä nång khám phá cüa máy, phß½ng thÑc phân bi®t nhî th¤t ðßþc t¡t ði và chï dùng phß½ng cách khám phá thô s½ cüa loÕi MPRTÐ mµt buông. Lúc này các c½n NTT ðßþc tr¸ b¢ng các li«u tr¸ KTCNN không công hi®u · th¤t, cho t¾i khi chuy¬n sang các SCN thì m¾i có th¬ phá ðßþc. Hình 4 là thí dø mµt c½n CÐN ðßþc khám phá v¾i phu½ng thÑc mµt bu°ng và ðßþc tr¸ b¢ng SCN.

 

Hình 3. Li«u pháp máy Phylax AV

 

Hình 4. CÐN b¸ phá b·i SCN

Nång lßþng c¥n thiªt ð¬ phá CÐN tùy theo v¸ trí các ði®n cñc s¯c. Trong tr߶ng hþp Hình 5, có hai ði®n cñc s¯c ðßþc dùng: · nhî phäi (ðúng h½n là tînh mÕch chü trên), tînh mÕch vành. Hình 5 là hình quang tuyªn các ði®n cñc s¯c.

Hình 5. Ði®n cñc s¯c · nhî phäi và tînh mÕch vành

Tuy nhiên, v¸ trí ði®n cñc s¯c · tînh mÕch vành chï là tÕm th¶i. V¸ trí các ði®n cñc khi c¤y máy xong là nhß trong Hình 6.

Hình 6. V¸ trí ði®n cñc sau ca c¤y máy.

Trong Hình 6, các ði®n cñc nhß sau:

Trong mµt tr߶ng hþp tái khám nghi®m th߶ng xuyên cho mµt b®nh nhân v¾i máy Phylax AV và v¾i các ði®n cñc nhß trong Hình 6, mµt c½n cu°ng ðµng nhî ðßþc tÕo ra b·i kích thích nhanh tâm nhî phäi qua ð߶ng thñc quän. L¥n ð¥u tiên, c½n CÐN ðßþc phá tan v¾i mµt SCN 1 Joule. L¥n sau, phäi dùng ðªn SCN 15 Joules m¾i phá ðßþc c½n CÐN. Lý do là sau mµt th¶i gian nh¸p nhanh, nhî có l¨ b¡t ð¥u möi m®t. Hi®n tßþng là các phÑc bµ P chï còn 1/3 biên ðµ lúc bình th߶ng. Khi nhî möi, thì c¥n phäi dùng nång lßþng cao h½n ð¬ phøc h°i lÕi nh¸p xoang bình th߶ng! Bài h÷c · ðây là nªu mu¯n phá các c½n nh¸p nhanh, thì nên ði«u tr¸ càng s¾m càng t¯t.

Hình 7a-c là thí dø mµt c½n NT ð°ng th¶i v¾i mµt c½n NT trong mµt cuµc thí nghi®m v¾i thú v§t. ÐNTÐ n¥y dài trên 35 giây. Máy có th¬ chÑa 7 ÐNTÐ nhß thª.

Hình 7a. Kh·i ð¥u c½n CÐN. A: 200 ms, V: 400 ms.

Hình 7b. NT 320 ms b¡t ð¥u lúc 18,8 giâÜ

Hình 7c. KTCNN sau khi khám phá c½n NT

 

5. KŠT LU‡N

Nhæng cuµc thí nghi®m v¾i thú v§t ðã xác ð¸nh là phß½ng cách phân bi®t nhî th¤t cüa máy Phylax AV r¤t hi®u quä. Jenkins [7] ðã t߶ng thu§t là có th¬ phân bi®t thành công v¾i tÖ l® 85% chính xác khi dùng mµt phß½ng cách ð½n s½ h½n. Nair [8], v¾i mµt phß½ng cách tß½ng tñ ðã có nhæng kªt quä khám phá thành công nhß sau ðây:

Kªt quä thí nghi®m v¾i thú v§t và v¾i b®nh nhân[10] v¾i máy Phylax AV h¥u nhß 100%. Trong mµt bài báo cáo tß½ng lai chúng tôi s¨ trình bài kªt quä m· rµng các cuµc thØ nghi®m.

Tr߶ng hþp mµt c½n NT v¾i nh¸p nhî và th¤t b¢ng nhau tß½ng ð¯i hiªm [9]. Tuy nhiên, vì có x¦y ra, nên các máy trong tr߶ng hþp không th¬ biªt ch¡c là không phäi là c½n NT, ð«u phäi chæa tr¸ khi hai nh¸p b¢ng nhau. Chúng tôi ðang nghiên cÑu mµt phß½ng pháp phân bi®t chü ðµng b¢ng cách dùng xung kích thích ð¬ phân bi®t. Kªt quä các cuµc thí nghi®m sinh lý h÷c v¾i b®nh nhân r¤t khä quan và chúng tôi s¨ t߶ng trình kªt quä trong mµt tß½ng lai g¥n.

Máy Phylax AV hi®n nay chï ði«u tr¸ · th¤t. Bß¾c kª là ði«u tr¸ · tâm nhî các c½n CÐN và RN. CÐN có th¬ chæa tr¸ b¢ng KTCNN · nhî. RN thì dùng SCN v¾i nång luþng nhö ð¬ phá. Các c½n NTT khác nhß nh¸p nhanh nút nhî-th¤t thì c¥n dùng KTCNN · nhî ho£c SCN.

 

6. CÁC MÁY PHÁ RUNG T¹ Ð"NG HAI BUNG (4/1997)

Hi®n nay có 5 máy phá rung tñ ðµng hai bu°ng ðã ðßþc công b¯:

 

TÀI LIŽU THAM KHÄO

1. Tran Thong, "Máy phá rung tñ ðµng c¤y vào c½ th¬," VACETS Technical Magazine, Vol. 2, 1997.

2. Bruce G. Hook, et al., "Stored ventricular electrogram analysis in the management of patients with implantable cardioverter-defibrillators," trong Implantable Cardioverter-Defibrillators, soÕn b·i N.A. Mark Estes III, et al., Marcel Dekker, Inc., New York, 1994, trg. 99-112.

3. James A. Roth and John D. Fisher, "Basic concepts in tachycardia managemen by pacing," trong Implantable Cardioverter-Defibrillators, trang 61-87.

4. Amiran R. Revishvili, Tran Thong, Max Schaldach "Fifth generation implantable cardioverter-defibrillator," Progress in Biomedical Research, University of Erlangen, Erlangen, Germany, July 1996, trg. 94-96

5. Max Schaldach, et al., "New concepts and algorithms for dual chamber defibrillators," Proceedings of Session on Advanced Methods in Electrodiagnosis by Pacemaker Technology, 18th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Oct. 21 - Nov. 3, 1996, Amsterdam, The Netherlands, Biomedizinische Technik, Vol. 41, N÷ 2, 1996, trg 47-52.

6. Amiran R. Revishvili, et al., "The implantable dual-chamber cardioverter/defibrillator: algorithms and technology for discrimination of supraventricular tachyarrhythmias," Europace 1997.

7. Janice M. Jenkins và Susan A. Caswell, "Detection algorithms in implantable cardioverter defibrillators," Proceedings of the IEEE, Vol. 84, No. 3, March 1996, trg. 428-445.

8. Mohan Nair, et al., "Automatic Arrhythmia identification using analysis of the atrioventricular association: application to a new generation of implantable defibrillators," Circulation, Vol. 85, No. 4, Feb 18, 1997, trg. 967-973.

9. G. Huagui, et al., "Ventriculo-Atrial conduction in patients with implantable cardioverter-defibrillators: implication for tachycardia discrimination by dual chamber sensing," (abstract only), Circulation, Vol. 88, No. 4, Part 2, October 1993, trg. I-54.

10. € Revishvili, et al., "The implantable dual-chamber cardioverter/defibrillator: algorithms and technology for discriminaton of supraventricular tachyarrhythmias", Europace'97, Athens, Greece, June 8-11, 1997.

PHž LžC: BÄNG NHÿNG CHÿ VIŠT TT VÀ ЏI CHIŠU VIŽT ANH

CÐN cu°ng ðµng nhî atrial flutter

ÐNTÐ ði®n nµi tâm ð° internal (intravenous) electrogram

KTCNN kích thích ch¯ng nh¸p nhanh anti tachycardia pacing

MPRTÐ máy phá rung tñ ðµng implantable cardioverter-defibrillator

NT nhanh th¤t ventricular tachycardia

NTT nhanh trên th¤t supraventricular tachycardia

NXN nh¸p xoang nhanh sinus tachycardia

RN rung nhî atrial fibrillation

RT rung th¤t ventricular fibrillation

SCN s¯c chuy¬n nh¸p cardioversion shock

SPR s¯c phá rung defibrillation shock

 

biên ðµ amplitude

dçn truy«n conduction

dçn truy«n ngßþc retrograde conduction

ðµ ð«u stablity

kênh channel

kích thích pacing

k¸ch phát sudden onset

li«u pháp therapy

loÕn nh¸p nhanh tachyarrhythmia

nång lßþng energy

nh§n cäm sensing

nhî, tâm nhî atrium

nh¸p ch§m bradycardia

nh¸p nhanh tachycardia

nh¸p xoang sinus rhythm

 

nút nhî th¤t atrio-ventricular node

nút xoang sinus node

phá rung defibrillation

phân bi®t nhî-th¤t AV (atrio-ventricular) discrimination

phÑc bµ complex, waveform

tái khám nghi®m follow-up

th¤t, tâm th¤t ventricle

thí nghi®m sinh lý h÷c Electrophysiological studies

thông s¯ parameter

tînh mÕch vein

tînh mÕch vành coronary sinus

(ð߶ng) thñc quän esophageus