电复律和电除颤

电复律和电除颤

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再谈电复律和电除颤

1、电复律发展简史

1899年，Prevost和Batelli在狗身上进行心电生理学研究时发现，低能量电击可以诱发心室颤动，而较高能量的电击却可以逆转心室颤动，恢复正常节律。由此，两位生理学家最先提出了电除颤的概念。1933年，Hooker、Kouwenhoven等首次使用60Hz 交流电对实验犬成功除颤。1947年，德国心外科医师Beck在开胸手术过程中为一个突发室颤的14岁小男孩成功实施胸内电除颤，从此开创了人体电除颤治疗的先河。1956年，德国Zoll医师首次使用交流电进行体外电除颤并取得成功，这是第一台真正意义上的体外除颤仪。早期的除颤仪采用交流电，对心肌损害较大，而且限制了除颤仪的使用范围。1962年，Edmavk及Lown进行了系统研究，改用直流电转复心律成功，并证明直流电除颤比交流电除颤更为安全和有效。从此，成熟的直流电除颤器广泛应用于临床。伴随着微型计算机技术的发展，近20多年来，医学工程技术人员致力于除颤仪的小型或微型化与自动化的研究与开发，其成果包括植入式自动除颤仪（Implantable Cardioverter Defibrillator，ICD）与自动体外除颤仪（AutomatedExternal Defibrillator，AED）。特别是20世纪90年代以来AED 在一些国家甚至进入了公众推广普及阶段。《2010美国心脏协会心肺复苏及心血管急救指南》中再次建议，在发生有目击者心搏骤停概率相对较高的公共区域（例如，机场、赌场、体育场馆）推广 AED 项目。这项工作通常被称作“公众启动除颤”（PublicAccess Defibrillation，PAD）计划。PAD计划就是在人员密集的公共场所与大型社区设置AED，以便于在心脏骤停发生时由熟悉AED使用的现场目击者或“第一反应人”（通常是非专业人员），在第一时间实施除颤，从而挽救患者的生命。

在我国，1965年前主要局限地在心脏外科手术时作交流电复律，1965午后则普遍用直流电复律。自1975年在南京召开了“心脏转复、起搏、除颤座谈会”后，电复律治疗心律失常已在全国各地广泛开展。

2、除颤仪的工作原理

除颤仪是一种高压直流放电器，分为蓄电部分、放电部分、能量显示器和心电监护仪四个部分组成。通常由220V交流电供电，经过整流滤波后获得低压直流电（12～

15V），也能用反复充电的电池供电。电极板为一对板状电极，可在除颤时向人体放电，也可在除颤前后作为记录电极而监测病人的心电图变化。体外电极板多为圆形或方形，成人用电极板的直径为90mm，儿童所用则为70mm。除颤仪的工作步骤有两步：①按下“充电”按钮后，在数秒内电压变换器将低压直流电压转换成4000V以上的脉冲高压，通过高压继电器向内置电容快速充电，使电容能量达到设定的能量值（如360J）；

②根据操作者的指令放电，通过电极板的正极将适当的电流注入患者体内并通过负极构成回路完成放电。

自动体表除颤仪（Automated External Defibrillator，AED）是一种由计算机编程与控制的、用于体外电除颤的、自动化程度极高的除颤仪。AED具有自动分析心律的功能。当电极片粘贴好之后，仪器立即对心脏骤停者的心律进行分析，迅速识别与判断可除颤性心律（室颤或无脉性室速），一旦患者出现这种可除颤性心律，AED便通过语音提示和屏幕显示的方式，建议操作者实施电除颤。AED体积小、重量轻，便于携带与使用，不仅专业人员，即使是非专业人员，在经过规定的学时培训之后，也完全可以安全、正确地掌握AED的操作方法。尽管市场上AED的品牌不同．然而它们的基本操作步骤是相同的，即开机、分析心律、建议是否电击。现代的AED大多采用双相波技术。

3、电复律与电除颤的概念区分

心脏电复律（Cardioversion）指在严重快速型心律失常时，利用外加的高能量脉冲电流通过心脏，使全部或大部分心肌细胞在瞬间同时除极，造成心脏短暂的电活动停止，然后由最高自律性的起搏点（通常为窦房结）重新主导心脏节律的治疗过程。心脏电复律可分为两类：①同步电复律：是以患者自身心电图中的R波触发同步信号进行放电，使直流电落在R波下降支（即心动周期的绝对不应期），达到转复的目的。适用于室性心动过速、室上性心动过速、心房扑动、心房颤动等R波清晰可辨的异位快速心律。②非同步电复律：即电除颤（Defibrillation），适用于QRS波和T波分辨不清或不存在时（下有详述），不启用同步触发装置，除颤仪可在任何时间放电。因此，在室颤（室扑或无脉室速）时的电复律称电除颤，而对其它快速心律失常的电复律一般称为直流同步电复律。

4、交流与直流电复律

交流电转复：交流电大小和方向随时间作周期性变化，通常每秒变100次（频率50HZ），无需分正负极。原始的除颤仪是利用工业交流电直接进行除颤的，由于难以控制发放电量，反易损伤心脏，且常会因触电而伤亡，目前已不采用。

直流电转复：直流电大小和方向不随时间变化，正电荷经电阻从高电势处流向低电势处。先向除颤仪内的高压电容器充电，达到设置的势能，然后在数秒钟内突然向心脏释放，使之复律。由于其电压、电能、电脉冲宽度控制在一定范围内，故比较安全。

有人提过这样的问题，直流电复律是否要分清正负极从理论上推理，电流的传导速度极快，只要保证心肌细胞瞬间同时除极化即可，似乎跟正负极关系不大。除颤仪标有“APEX”的电极板属阴极，标“STERNUM”的电极板属阳极，单相波除颤器释放单向电流脉冲，电流从心底流向心尖，而双相波除颤仪先后释放两个方向的电流脉冲，提示改变电流方向同样能除颤。现在新出的除颤仪，基本上都是双相波的，就更不用分正负极。相较而言，除颤电极板的位置更为重要，要保证电流可以正好通过心脏，达到理想的除颤效果，同时减少电流对其他部位的损伤。除颤仪出厂时都标记了左右的，说明书也有相关说明，建议按厂家标明的去操作。根据选择放置位置的不同，APEX（阴极电板）放在左前胸或心尖部，STERNUM（阳极电板）放在右胸或后背。

5、何为“同步”“非同步”

心室肌细胞在复极过程中膜电位-20mV～-55mV间为绝对不应期（任何刺激均不能引起细胞兴奋）；-55mV～-60mV间为有效不应期；-60mV～-80mV间为相对不应期（强刺激才能引起细胞兴奋，在此期前有短暂的易惹期（易损期），细胞在此期受刺激容易产生折返和异位心律，造成室颤等严重的心律紊乱。（见下图：动作电位与心电图的关系）

何为“同步”

易损期起止点均在T波上，在心电图上表现为T波顶峰前30ms（约T波升支后

2/3），在这一点上诱发室颤所需电量最低，而且在心室缺血时，诱发室颤所需的刺激能量比正常心脏还要低的多。为防止诱发室颤，除颤仪要采取程序控制，避免电流释放在心室易损期的可能性。所谓“同步”，是指电流的释放正好与R波同步。利用特殊的电子装置，自动检索QRS波群，以R波来触发电流脉冲的发放，使放电发生在R波的降支或R波开始后30ms以内，即心室绝对不应期中，以免刺激落入心室易损期而引起室颤。按下除颤仪上的“同步/SYNC”按钮，实际上是先启动了除颤仪的自动搜索心电图R 波的程序，这时有监护功能的除颤仪在每个主波（一般是R波）上面看到有一个小点。当按下“放电”按钮后，除颤仪不会立即释放电脉冲，而是与R波同步放电。因此，同步的前提是心电图R波和T波能清楚分辨出来。