5. Kardiostimulátory 5.1 Cíl a obsah měření Posluchači se seznámí s různými typy implantabilních i externích kardiostimulátorů, na kterých budou provádět měření základních parametrů stimulačních pulzů. Poznají jejich vlastnosti a závislosti jejich parametrů na napájecím napětí lithiových článků. Seznámí se i s programovacím zařízením pro programovatelné kardiostimulátory (dále KS ). 5.2 Úkoly měření a) Monitorujte průběhy stimulačních pulzů různých typů KS na osciloskopu a změřte jejich amplitudu, šířku a opakovací frekvenci pulsů. Vyberte typy KS : LSK 300, 350, 355, VM / VK 375, Neos, Trios, Metros, Physios, apod. Parametry porovnejte s technickými daty KS. b) Na otevřeném KS LSK 350 zatíženém rezistorem 500 Ω změřte a graficky znázorněte závislost amplitudy pulzu A, šířky pulsu t i a opakovací frekvence f OPAK [ 1/min ] na napájecím napětí U BAT. c) Na otevřeném KS z roku 1970 MELA RIMEM ( Peleška, Bičík ) změřte závislost amplitudy pulzu A, šířky pulzu t i a opakovací frekvence f OPAK na napájecím napětí v rozsahu 1 V až 4 V. Tvar pulsu nakreslete. d) Monitorujte tvar impulzu u KS VK / VM 375 pro různé zatěžovací rezistory. Impulsy nakreslete a zdůvodněte změnu jejich tvaru. e) U jednoho funkčního KS typu LSK 350, LSK 355, VK/VM 357, Neos, Metros vypočítejte proud dodávaný do zátěže 500 Ω během trvání pulzu. f) Vypočítejte velikost kapacity vnitřního vybíjecího kondenzátoru u jednoho funkčního KS typu LKS 300 a u KS typu Neos 2. g) Vypočítejte dodanou energii do zátěže 500 Ω během pulzu u KS uvedených typů v úloze e). h) Prověřte inhibici programovatelných KS typu Neos nebo Trios. Z měření odhadněte pulz pacienta před a po inhibici. i) Prověřte inhibiční citlivost u KS typu Neos a Trios. Vysvětlete vliv inhibiční citlivosti KS v závislosti na amplitudě čteného nitrokardiálního biopotenciálu. j) Na programovacím zařízení pro kardiostimulátory Biotronik přečtěte naprogramovaná data : amplitudu, šířku, opakovací frekvenci pulzů a inhibiční citlivost u jednokomorových a dvoukomorových KS. 1
k) Na osciloskopu monitorujte a nakreslete průběhy pulzů externího kardiostimulátoru LSK 520, který je zatížen rezistorem 500 Ω, a to při RATE = 70 / min, SENS = 1mV, MA = 1mA a 10mA. Uveďte co znamená VOO, VVI. 5.3 Postup měření Postup měření je vázán na skriptum Praktika z biomedicíncké a klinické techniky 2 terapeutická technika, kde jsou připraveny tabulky pro záznam naměřených hodnot, rastry pro grafické znázornění průběhů funkcí a fotografie měřícího pracoviště str. 43. 5.4 Použité přístroje a pomůcky - implantabilní kardiostimulátory Tesla a Biotronik - otevřený KS Tesla - otevřený KS Rimem - destička cuprextitu s připájenou zdířkou (zem) - brusný papír - krátký tvrdý odizolovaný Cu vodič s banánkem - digitální osciloskop Agilent 100 MHz - zdroj regulovatelného napětí - rezistory 100, 500, 1k, 10k, 100kΩ - přípravek Měření citlivosti a demonstrace inhibice - EKG simulátor Medisim 30 - programovací a čtecí zařízení kardiostimulátorů EPR 1000 2
5.5 Další informace k úloze Základní rozdělení implantabilních kardiostimulátorů: a) asynchronní kardiostimulátory nastavená pevná frekvence stimulů 60 72 imp/min b) synchronizované kardiostimulátory P vlnou impuls generován příchodem P vlny c) kardiostimulátory inhibovány R vlnou (tzv.demand) impuls generován v případě, že interval R R je delší než naprogramovaná perioda T, jinak je kardiostimulátor nečinný. Tyto jsou nejběžněji používány. d) synchronizované kardiostimulátory R vlnou nepoužívají se e) bifokální kardiostimulátory dvě samostatné jednotky typu demand, které jsou vzájemně synchronizovány. Běžně používány pro stimulaci síní a komor. Technické parametry měřených kardiostimulátorů : 3
Poznámky : Pro kardiostimulátory jsou definovány doby : BOL tzv. počátek života KS RRT doba doporučené výměny KS EOL konec života KS Doba mezi BOL a RRT činí kolem 10 let, doba mezi RRT a EOL jsou měsíce. 4
Různé typy implantabilních kardiostimulátorů 5
Kardiostimulátor s defibrilátorem Externí kardiostimulátor 6
Průběh stimulačního pulzu 5.6 Vybrané otázky k dané problematice 1. Při jaké srdeční vadě se implantuje jednokomorový nebo dvoukomorový KS, 2. Jakým způsobem se zjistí stav napájecích Li-článků u KS demand? 3. Jaké jsou nejběžnější nastavované základní parametry programovatelných KS? 4. Jaká data uchovává vnitřní paměť programovatelných KS? 5. Jak velkou energii má defibrilační puls u KS s defibrilátorem? 5. 7 Literatura [5.1] Rozman, J. a kol.: Elektronické přístroje v lékařství, Academia, Praha 2006 [5.2] Vrána, M. a kol.: Elektronické přístroje pro stimulaci orgánů a tkání, SNTL,Praha 1984 [5.3] http:// www.fbmi.cvut.cz/predmety/330bzef... Soubor materiálů k praktiku z KS [5.4] Hozman, J., Chaloupka, J.: Praktika z biomedicínské a klinické techniky 2 terapeutická technika, Praha ČVUT FBMI, 2008 7