从理论到实践-谈电复律和电除颤

1、从理论到实践 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 Defibrill

2、ator，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（1215V），也

3、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：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）；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

4、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。,除颤仪基本原理,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：,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。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

5、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，STER

6、NUM（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

7、）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。,何为“非同步” 非同步电复律是指室颤（室扑或无脉性室速）时，已经没有心动周期，整个心肌已无时相上的区别，也没有QRS波，无须避开心室易损期，在任何时相均能通以高能电脉冲，无须用R波来启动。室颤时应即刻放电，争分夺秒为抢救赢得时间。如果除颤议在“同步”工作方式下就无法识别QRS波，不会放电（室颤+同步=不放电）。,6、电极板位置如何放 除颤仪均应配有电极板，大多有大小两对，大的适用于成人，小的适用于儿童。电极板位置可直接影响到除颤的成功与否。两个电极必须使心脏位于电流的路径中心，以确保电流能穿过整个心脏。体外电复律时有四种电极板位置：,前侧位（前尖位或标准位）：一个电极板放在右前壁锁骨下，靠近但不与胸骨重叠，注意，无论如何也不要将电极放在胸骨上，以免明显减弱除颤时放电时的能量；另一个电极板放在心尖（左乳头左侧，其中心位于腋中线上），两块电极板之间的距离不应10cm，这种方式迅速便利，适用于紧急电击除颤；前-左肩胛位：一个电极板放在右前壁锁骨下，另一

8、个电极板放在背部左肩胛下；前-右肩胛位（尖后位）：一个电极板放在心尖部，另一个电极板放在病人背后右肩胛角，注意避开脊柱。前后位：一个电极板放在左肩胛下区，另一个电极板放在胸骨左缘第四肋间水平。 哪种位置最好？,哪种位置最好？ 2010指南新建议：前-侧电极位置是合适的默认电极片位置。可以根据个别患者的特征，考虑使用任意三个替代电极片位置（前-后、前-左肩胛以及前-右肩胛）。新的数据证明，四个电极片位置（前-侧、前后、前-左肩胛以及对于治疗心房或心室心律失常的效果相同。没有研究直接评估了电极片或电极板的位置对除颤成功与否（以恢复自主循环为标准）的影响。,装有植入式心律转复除颤仪患者的体外除颤时，2005指南建议放置电极片应距离该设备至少2.5cm，2010年指南强调放置电极片或电极板位置不要导致除颤延迟，应该避免将电极片或电极板直接放在植入装置上。与2005版本中使用的语气相比，该建议语句的语气略显柔和。如果电极片过于靠近起搏器或植入式心律转复除颤仪，则在除颤后植入装置可能会出现故障。 一项电复律研究证明，如果将电极片放在距离上述装置至少8厘米以外的位置，则不会损坏装置的起搏、检测或捕获

9、功能。国内经验做法是离开起搏器1015cm即可。,电极板应该紧贴病人皮肤并稍为加压（5kg），不能留有空隙，边缘不能翘起。安放电极处的皮肤应涂导电糊，也可用盐水纱布，紧急时甚至可用清水，但绝对禁用酒精，否则可引起皮肤灼伤。消瘦而肋间隙明显凹陷而致电极与皮肤接触不良者宜用盐水纱布，并可多用几层，可改善皮肤与电极的接触。两个电极板之间要保持干燥，避免因导电糊或盐水相连而造成短路。也应保持电极板把手的干燥，不能被导电糊或盐水污染，以免伤及操作者。当心脏手术或开胸心脏按摩而需作心脏直接电击除颤时，所需专用小型电极板，一块置于右心室面，另一块置于心尖部，心脏表面洒上生理盐水，电极板紧贴心室壁。,7、“有选择”的除颤 是不是所有心脏骤停的患者都需要电击除颤？ 答案是否认的。 心脏骤停时有四种心律类型心室颤动：心电图上QRS波群与T波均不能辨别，代之以连续的不定形心室颤动波（下有详述）。无脉性室速：表现为室速波，但无脉搏。心脏电-机械分离：常是心脏处于“极度泵衰竭”状态，心脏已无收缩能力，无心搏出量，即使采用心脏起搏救治也不能获得效果。心电图表现为等电位线，有正常或宽而畸形、振幅较低的QRS波群，频率多在30次/分以下。心室停搏（伴或不伴心房静止）：心肌完全失去电活动能力，心电图上表现为一条直线。常见窦性、房性、结性冲动不能达到心室，且心室内起搏点不能发出冲动。,电除颤的适应症是前两种，也包括室颤的前奏-心室扑动。 因此，不是所有心脏骤停患者都需要电击除颤！对后两种不要进行电击，应按压或CPR (cardiopulmonary resuscitation 心肺复苏术) ，加上药物复苏，待出现电除颤的指征时再电击。,电除颤仪器的操作比较简单。近年来生产的各种类型的仪器中，操作方法基本相同。几乎所有的电除颤装置的几个部件上均标明了三个步骤操作： 第一步：拨动旋转钮设置所需能量（根据情况选择同步与非同步）； 第二步：充电，其中心尖电极上带有“充电”按钮（charge），按下后仪器开始充电，充电将在10秒内达到所需的能量，充电完成时仪器发出持续性蜂鸣声。 第三步：放电，双手同时按下两个电极上的“放电”按钮（discharge），完成除颤过程。,抢救者对以上三个步骤的操作应该非常熟悉，不允许有任何时间耽搁。部分国家的急救中

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