Что такое электромагнитная интерференция (ЭМИ) для кардиостимуляторов
Какие современные кардиостимуляторы могут воспринимать «паразитные сигналы», а какие – нет?
Защищен ли кардиостимулятор современного пациента от «паразитных сигналов»?
Как реагирует кардиостимулятор при восприятии ЭМИ?
Чувствует ли пациент воздействие «паразитных сигналов» и электромагнитных помех? Жалобы
ЭМИ-помехи при проведении терапевтических и диагностических медицинских процедур
Что такое электромагнитная интерференция (ЭМИ) для кардиостимуляторов. Паразитные сигналы
Электромагнитная интерференция (ЭМИ) – это ситуация, когда кардиостимулятор ошибочно воспринимает внешние электромагнитные сигналы (наводки, шумы) за собственную электрическую активность сердца человека. Такие посторонние сигналы называют паразитными сигналами, шумами или артефактами.
«Паразитные сигналы», действующие на организм любого человека в современной окружающей среде обитания – крайне разнообразны. Наиболее простой и частый пример – шумы, возникающие при застегивании пациентом одежды, надевания/ношения женщиной бюстгальтера или почесывание пациентом послеоперационного рубца над местом расположения корпуса кардиостимулятора.
Подробнее читайте в нашей статье о правилах ношения бюстгальтера после установки ЭКС .
Мощные электромагнитные помехи (Electromagnetic Interference, EMI), формируемые бытовыми, промышленными устройствами, приборами, электрическими сетями в момент их работы – не так часто контактируют с пациентами.
Современные кардиостимуляторы оснащены современными различными техническими блоками, фильтрами. Магнитный датчик в современных имплантируемых антиаритмических устройствах разных производителей способен обнаруживать магнитные поля, начиная с плотности магнитного потока приблизительно 1,5 мТл. Магнитные поля ниже 1 мТл не влияют на магнитный датчик.
Часто в сознании человека, в т.ч. и врачей, эти два понятия (паразитные сигналы и электромагнитные помехи) объединяют в одно целое, хотя по сути ЭМИ-помехи являются разновидностью паразитных сигналов.
Несмотря на их терминологическое различие, оба варианта могут однотипно влиять на работу имплантированной системы кардиостимуляции. Наиболее часто – могут приводить к разным изменениям в работе т.н. «воспринимающей» функции имплантированного устройства, реже – «стимуляционной» функции устройства.
Какие современные кардиостимуляторы могут воспринимать «паразитные сигналы», а какие – нет?
Любое имплантированное антиаритмическое устройство может быть чувствительно к помехам, если работает в каком-либо из так называемых «физиологических режимов» кардиостимуляции (как двухкамерных, так и однокамерных). Эти режимы подстраивают нанесение электрических стимулов под работу собственного сердца пациента, как бы страхуя его от урежения ниже определённой частоты, синхронизируя нанесение стимула после собственного сердечного сокращения через запрограммированное время. Например, при снижении собственного пульса пациента менее 60 уд./мин, тем самым пульс пациента может иметь любое числовое отображение, но не ниже 60 уд./мин. Т.е. нанесение стимула происходит время от времени, а слежение кардиостимулятором за собственной активностью сердца происходит каждый момент жизни пациента.
Основная часть современных устройств, имплантированных пациентам в России, запрограммирована на базовую работу именно таких режимов физиологической стимуляции: DDD(R), DDI(R), VDD(R), DDD(R)<=>AAI(R), режимы MVP, МЖС, Reverse Mode Switch/RhythmIQ, Vp Suppression, SafeR, VVI(R), AAI(R).
Любое имплантированное антиаритмическое устройство может быть запрограммировано на работу в т.н. «не физиологическом режиме» кардиостимуляции. К ним относятся т.н. асинхронные режимы стимуляции типа DOO(R), VOO(R), AOO(R).
Они характеризуются полной «не чувствительностью». При работе ЭКС в таких режимах кардиостимулятор не видит ни одного и никакого сигнала: ни сердечных сигналов соответствующих камер сердца, ни каких-либо «паразитных сигналов», которые в изобилии окружают каждого пациента в его реальной жизни. Такие режимы стимуляции способствуют постоянному нанесению электрических стимулов строго через равные промежутки времени (например, через каждые 1000 мс чтобы обеспечить пациенту пульс с частотой 60 уд./мин), т.е. вне зависимости от того, есть ли в сердце пациента собственные ритмы или нет. Из-за этого в клинической практике применяются крайне редко.
Однако «физиологические режимы» стимуляции – лучшие режимы стимуляции для адаптации жизни любого живого пациента. Но они требовательны к различным составляющим работы всей системы кардиостимуляции:
- и к настройкам имплантированного устройства,
- и к возможностям программирования, зависящих от производителя конкретного кардиостимулятора,
- и к целостности электродов,
- и к той части сердца с которым соприкасается сердечный кончик электрода,
- и к знаниям врачей, выполняющим программирование системы кардиостимуляции.
Защищен ли кардиостимулятор современного пациента от «паразитных сигналов»?
Кардиостимуляционные устройства разработаны таким образом, чтобы даже при работе в физиологических режимах стимуляции минимизировать восприимчивость «паразитных сигналов», в т.ч. электромагнитных помех, специальным «чувствительным» контуром устройства. Благодаря этому даже очень сильные ЭМИ-помехи или полностью не влияют на физиологическую стимуляцию, или влияют незначительно.
Как реагирует кардиостимулятор при восприятии ЭМИ?
В момент восприятия кардиостимулятором паразитных сигналов он по сути путает внешний шум с ударами собственного сердца пациента. Поэтому устройство может повести себя непредсказуемо. Т.е. не так как должно было бы работать по запрограммированным параметрам стимуляции.
При воздействии на ЭКС-пациента короткодействующих, единичных «паразитных сигналов», в т.ч. электромагнитных помех:
- чаще всего – ожидается отсутствие каких-либо жалоб пациента, а отображение информации об ЭМИ-помехах может быть выявлено врачом только при углубленном анализе статистики из памяти ЭКС при его программировании;
- реже – можно ожидать незначительные, невыраженные симптомы головокружения, слабости в момент воздействия шумов на ЭКС (но не путать аналогичные жалобы связанные с проблемами сосудов пациентов, высоким/низким давлением, плохим настроением или иными причинами, сопровождающими нас каждый момент времени!).
В случае воздействия на организм пациента длительно действующих электромагнитных помех современное антиаритмическое устройство может реагировать так:
- Ингибирование (подавление) нанесения стимулов:
- Потому что в момент восприятия кардиостимулятор «думает», что сердце бьется само, и отключает подачу импульсов.
- Данная ситуация опасна стимуляторозависимым пациентам у которых совсем нет своего желудочкового ритма или он имеет частоту менее 30 уд/мин (в этом случае сердце может кратковременно остановиться и пациент может иметь выраженное головокружение, вплоть до потери сознания).
- Автоматическое переключение на асинхронную «не физиологическую» стимуляцию с фиксированной частотой нанесения стимулов:
- У большинства производителей ЭКС по умолчанию в устройствах активирован алгоритм, который при распознавании стимулятором сильных помех автоматически переключит базовый режим стимуляции (например, DDD или DDDR) в «аварийный» режим с фиксированной частотой нанесения желудочковых стимулов (например, VOO или DOO). Это делается в целях обеспечения безопасности пациента не имеющего собственного желудочкового ритма сердца;
- Если у пациент есть свой собственный желудочковый ритм, то при работе в таком режиме асинхронной стимуляции с жестко заданной частотой кардиостимулятор не будет распознавать собственные реальные сокращения сердца.
- Такая стимуляция будет выполняться до тех пор пока кардиостимулятор пациента воспринимает паразитный сигнал, превышающий частотные характеристики ЭМИ-помех.
Однако, производители имплантируемых антиаритмических устройств не гарантируют полную защищенность устройства. Причина:
- большое разнообразие электромагнитных помех, их интенсивность;
- «человеческий фактор», как в использовании пациентом кардиостимулятора, так и в послеоперационном техническом обслуживании его работы тем врачом, который берется за выполнение процедуры «программирования системы ЭКС».
Чувствует ли пациент воздействие «паразитных сигналов» и электромагнитных помех?
В случае, если какие-либо «паразитные сигналы» воспринимаются кардиостимулятором в качестве сокращений собственного сердца пациента, электронный «мозг» устройства может по разному отреагировать, что неизбежно повлияет на адаптацию/дизадаптацию частоты стимуляционного ритма.
В зависимости от запрограммированного кардиостимулятору пациента режима стимуляции, алгоритмов стимуляции, типа электромагнитных помех (EMI), может наблюдаться:
- не нанесение стимулов кардиостимулятором в запрограммированное системе ЭКС время – т.е. будет ингибирование стимуляции (отсутствие нанесения стимулов) в положенное по программе время. У пациентов частота сердечного ритма которых зависит от частоты желудочковой стимуляции («стимулятор зависимые»), это может привести к головокружению, слабости. Редко, при длительном воздействии ЭМИ – к предпотери и потери сознания из-за развития асистолии стимуляционного ритма;
- внеплановая подача стимулов – ситуация обратная ингибированию. Заключается в преждевременной стимуляции, т.е. нанесение стимулов будет раньше, чем запрограммировано кардиостимулятору время для планового нанесения стимулов. В зависимости от того, в какой камере сердца и куда будет попадать такой «не запланированный стимул» – можно ожидать, как «отсутствие каких-либо проявлений», так и развитие разных видов нарушений ритма сердца, вплоть до инициализации пароксизмов тахиаритмий как наджелудочковых, так и желудочковых, фибрилляции предсердий. Пациент может ощущать сердцебиение в состоянии физического покоя, перебои в работе сердца.
Чем наиболее опасно неконтролируемое специалистом воздействие на кардиостимулятор источника ЭМИ-помех?
В специализированной медицинской литературе описано еще одно потенциально негативное проявление воздействия ЭМИ-помех на систему кардиостимуляции имплантированную пациенту во время выполнения некоторых терапевтических или диагностических медицинских процедур. Наиболее часто – при выполнении разреза тканей электроножом во время операции (т.е. монополярная коагуляция) или во время проведения пациенту ядерно-магнитного резонанса (магнитно-резонансной томографии).
Источники ЭМИ-помех потенциально могут индуцировать высокий уровень энергии на кончике имплантированного сердечного электрода. Воздействие такой энергии может привести к изменению ранее хорошей, без проблемной работы системы кардиостимуляции и сердца пациента: например, из-за технического ухудшения свойств сердечной ткани под внутрисердечным кончиком электрода (возможно, из-за локального повреждения сердечной ткани), что может проявится в повышении порога стимуляции, изменении восприятия сигналов устройством.
ЭМИ-помехи при проведении терапевтических и диагностических медицинских процедур
Надо признать, что негативное влияние электромагнитных помех на работу кардиостимулятора пациентов встречается редко, зависит от стечения обстоятельств, может носить преходящий характер, в т.ч. может быть бессимптомным для пациента. А современные «руководящие документы», используемые в медицине, допускают проведение исследований и лечения пациентов с имплантированными кардиостимуляторами с применением источников потенциально мощных ЭМИ-помех при соблюдении определенных правил.
Например, ядерно-магнитный резонанс (магнитно-резонансная томография) во всем мире аж с 2013 года не является абсолютным противопоказанием для выполнения пациенту с имплантированным ЭКС. Но для выполнения данного исследования требуется соблюдение определённых технических и клинических условий (нажмите на ссылку для скачивания ЧЕК-ЛИСТА). А в России еще нужно и развитие грамотного юридического сопровождения врачей внутри медицинской организации.
Многие современные терапевтические и диагностические медицинские процедуры не противопоказаны пациенту с имплантированным кардиостимулятором. Некоторые – допустимы с соблюдением определенных условий, которые вполне выполнимы в современных реалиях медицины. Подробнее – смотрите на нашем сайте в отдельных темах.
РЕЗЮМЕ. Для безопасного выполнения любой процедуры/манипуляции требуется в первую очередь ответственность с обеих сторон:
- от врача любой специальности – знаний особенностей применения и воздействия на электронное антиаритмическое устройство пациента медицинской процедуры, используемой в его направлении деятельности;
- пациенту – слепо не доверять свое тело и имплантированный кардиостимулятор каждому встречающемуся в жизни «врачу в белом халате», в т.ч. и «аритмологу»;
- заранее подготовиться к выполнению медицинской процедуры/манипуляции, в том числе:
- пройти внеочередной технический контроль состояния системы кардиостимуляции пациента как до, так и после выполнения этой процедуры/манипуляции;
- по результатам «технического контроля состояния системы ЭКС» – заручится информацией об отсутствии на момент прохождения контроля проблем в ее работе и наличии достаточного количества энергии в имплантированном кардиостимуляторе.
Автор статьи: кардиолог-аритмолог, к.м.н. Первова Е.В. Материал проверен на соответствие медицинским стандартам.
Медицинский дисклеймер: Данная информация носит ознакомительный характер, не является заменой очной консультации врача и не должна использоваться для самодиагностики и лечения.