ペースメーカーの種類

心拍リズムを維持するための医療機器にはいくつかの種類があります。いずれも心臓の生理的機能を維持するという主要な機能を果たします。ペースメーカーはそれぞれ独自の動作特性を持っています。心拍リズムに乱れが生じると、ペースメーカーは筋肉に電流を送り、必要な心拍数を回復させます。心臓が正常に機能している場合はペースメーカーがそれを制御しますが、何らかの異常が発生した場合は直ちに作動し、病態を修正します。

ペースメーカーの主な種類を見てみましょう。

• 一時的 - 心拍リズムの緊急な修正が必要な場合（急性心筋梗塞、徐脈、頻脈性不整脈）に使用します。心機能の診断や術前検査にも必要です。
• 外用とは一時的なもので、様々な適応症に応じて心拍リズムを矯正するために使用されます。この装置は、胸部と心臓投影領域（脊椎と左肩甲骨の間）に装着する体積電極で構成されています。疼痛の診断および予防目的に適しています。
• 埋め込み型 - チタンまたは生体不活性合金製のシェルを備えた小型デバイス。大胸筋下の鎖骨下領域に埋め込まれます。手術は局所麻酔下で行われ、電極は鎖骨下静脈を通して心房まで送られます。
• 単腔型ペースメーカーは、心室に1つの電極を配置した最も一般的なタイプのペースメーカーの一つです。初期のモデルは特定の心拍数でのみ作動していましたが、現代のデバイスは必要に応じて心拍リズムを変化させるように設計されています。
• デュアルチャンバー型ペースメーカーは、心室と心房にそれぞれ2つの電極を配置することで、心室と心房の生理的な同期収縮を生み出します。このタイプのペースメーカーは、シングルチャンバー型と比較して、患者にとって最も快適であると考えられています。
• 三腔および四腔刺激 - 特定の心腔の順序で刺激します。生理的な心内血行動態を提供し、重篤な病態における心腔間の非同期性を排除します。

上記の分類に加えて、デバイスは機能別にも分類されます。

• ペースメーカー – 心臓の正しいリズムを設定します。
• 除細動器はリズムを整え、不整脈発作を止め、心室細動を起こします。

デバイスの価格も異なります。モデルが新しいほど価格が高くなります。価格帯は以下のとおりです。

• 輸入モデルは多機能で、通常は3～4気室、ワイヤレスです。充実したライフスタイルを提供しますが、消費電力が増加するため、耐用年数は短くなります。
• 価格と品質のバランスが取れた最良の選択肢です。多くの場合、2チャンバー式ECTと最新バージョンのシングルチャンバー式ECTがこれにあたります。
• 時代遅れのモデルは、信頼性が高く、比較的低価格であることが特徴です。機能性、使いやすさ、外観は劣っています。

医師と患者は協力して最適なペースメーカーを選択します。医師は、医学的適応だけでなく、患者の能力や希望も考慮してデバイスモデルを選択します。

単腔ペースメーカー

単腔型ペースメーカーとは、臓器の一方の心室（心室または心房）のみを刺激する能動電極を備えた人工ペースメーカーです。この装置は非常にシンプルで、いくつかの種類があります。

• 周波数適応型 - 身体活動中に周波数を自動的に増加します。
• 周波数適応なし - 刺激は常に設定された周波数で実行されます。

この装置の主な欠点は、心房はリズムを維持する一方で、心室と心房の収縮が一致しない可能性があることです。そのため、心室からの血液が心房と血管に送り込まれます。つまり、この装置は心室と心房の協調的な働きを保証するものではありません。

このメカニズムを導入する主な適応症は右心室の刺激です。

• 心房細動の永続的な形態。
• 副鼻腔機能不全症候群。

植え込み時には、電極は左心室または右心室のどちらにも設置できます。ただし、機能が拡張された最新モデルが存在するため、現在、単心室型デバイスの使用は制限されています。

さらに、最もシンプルなデュアルチャンバーペースメーカーでも、シングルチャンバー刺激モードで動作可能です。シングルチャンバーデバイスの価格は、最もシンプルなモデルで約200ドル、より最新のモデルでは500ドルからとなります。

二腔ペースメーカー

周波数適応型と非適応型の心臓両心室を感知し刺激する装置が、二腔ペースメーカーです。片方の電極を心房腔に、もう片方の電極を右心室に挿入します。これにより、心臓の全ての血液ポンプ機能が刺激され、心臓の協調的な働きと適切な血流が確保されます。

二重焦点心臓ペーシングには以下の種類があります。

• 房室 - 心内膜電極は右心房と右心室に配置されます。
• 両心房 - 1 つの電極を右心房耳に挿入し、もう 1 つは冠状静脈洞内の左心房の同期電気刺激に必要です。

二腔型デバイスとその前身である単腔型デバイスの主な違いは、心房と心室の収縮が同時に起こると、心房と血管への血流が遮断される点です。ペースメーカーは心房と心室のリズムを調整・制御し、まず心房、次に心室という自然な収縮リズムを設定します。

また、本装置はDDDRモードまたはDDRモードで動作することにも留意する必要があります。つまり、本装置はリズム制御の周波数だけでなく、房室収縮の遅延時間も変更します。ECSは、臓器の伝導機能が損なわれている場合でも、血管への十分な血液充満を確保します。

二腔ペースメーカーの主な適応症：

• 脈拍数が1分間に40回未満の徐脈。
• モルガーニ・アダム・ストークス症候群。
• 2度および3度のAVブロック。
• 不完全な封鎖。
• 頸動脈洞症候群。
• 身体活動中の心筋収縮機能の重篤な障害。
• 心拍数の低下および上昇を伴う病状。
• 変時性心不全（運動中の心拍数の増加が不十分で、安静時に過剰な収縮が起こる）。

上記の適応症に加えて、心電図記録などの追加機能が必要な場合にも本デバイスが埋め込まれます。本デバイスを使用することで、禁忌を最小限に抑えながら、充実したアクティブなライフスタイルを送ることができます。ただし、追加機能はECSバッテリーの急速な放電につながることをご承知おきください。本デバイスの価格は、シングルチャンバーデバイスに比べて1.5～2倍高くなります。

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三腔ペースメーカー

心臓の3つの心室を一定の順序で刺激する最新世代のペースメーカーは、三心室ペースメーカーです。この装置は、臓器の心室を通る血液の生理的な流れを確保します。

この装置は3つの電極で構成されており、1つは心房に、残りの2つは左心室と右心室に取り付けられます。これにより心臓の再同期が起こり、心臓全体に正常な血流がもたらされます。この装置は、単腔刺激モードと二腔刺激モードで作動します。

使用上の注意:

• 心臓活動の中断（再同期）。
• 徐脈性不整脈または重度の徐脈における心室の同期不全。
• 臓器の予備能の枯渇によって引き起こされる硬直洞調律。

3チャンバーデバイスは、通常、センサーと部分的な適応機能を備えています。センサーは呼吸数、神経系の活動、体温に関する情報を収集します。受信したデータを分析することで、デバイスの最適な動作モードを選択できます。デバイスの価格は、メーカーと機能によって異なります。以前の世代のECSと比較すると、3チャンバーメカニズムは最も高価です。

一時的なペースメーカー

不整脈による死亡を防ぐ治療法および予防法の一つとして、一時的なペースメーカーの装着が挙げられます。体外式人工ペースメーカーは、以下の場合に蘇生担当者によって装着されます。

• 不整脈。
• 絶対封鎖。
• 失神に関連する心拍数の低下。
• 心筋梗塞。
• 徐脈やその他の生命を脅かす病状を背景とした心室頻拍。

出血性素因および抗凝固療法を伴う場合、良好な静脈アクセスが確保できないときは、一時的な心拍リズムの刺激は行われません。

この装置は救急車または集中治療室に設置されます。一時的なペースメーカーの導入時には、医師が末梢静脈にカテーテルを挿入し、心肺蘇生をモニタリングするための環境を整えます。電極は内頸静脈または鎖骨下静脈から挿入されます。

患者の状態が正常に戻った後、身体の包括的な検査が実施され、必要に応じて永久ペースメーカーが埋め込まれます。

ペースメーカー除細動器

心室細動を検知し除去する機能を持つECSは、植込み型ペースメーカー除細動器（ICD）です。

ICD を使用する主な適応症:

• 生命を脅かす不整脈。
• 心臓の電気系統に損傷を与える心臓発作。
• 突然の心停止の履歴があり、再発のリスクがある。
• 先天性心疾患。
• QT延長症候群。
• ブルガダ症候群。

この装置は、心室細動の5%の症例で電気パルス治療なしでは死に至るため、命を救うことができます。つまり、この装置は心臓が停止した際に心臓を再開させ、心拍リズムを正常化させるのです。

ペースメーカー除細動器の仕組み

除細動機能を備えた人工ペースメーカーの特徴は、心臓の収縮をモニタリングし、必要に応じて正常化することです。ペースメーカーには、心室に挿入される電極付きのワイヤーがあり、このワイヤーから電気信号が送られることで、心拍リズムを追跡することができます。

不整脈が検出されると、低エネルギーの放電が発生し、臓器の機能が正常化されます。リズムが回復し、装置はモニタリングモードで動作します。高エネルギーのインパルスは痛みを引き起こす可能性があります。

外部ペースメーカー

死亡事故を防ぐために設計された体外式装置が体外式ペースメーカーです。この装置は、心臓が停止した場合、または心拍数が生命を脅かすレベルまで低下した場合に装着されます。

この装置は、一時的な閉塞、心臓のリズムと伝導の一時的な障害を伴う急性心筋梗塞、および薬物の過剰摂取の場合に必要です。

体外ペースメーカーには高抵抗の体積電極が備わっており、胸壁の前壁と後壁に装着されます。この装置は、最大200mAで20～40msの高振幅の持続パルスを生成します。この心臓刺激法は心内膜刺激法に比べてかなり痛みを伴いますが、感染性合併症、血栓症、出血、気胸、心臓穿孔を回避できます。

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ワイヤレスペースメーカー

2016年、FDA（米国食品医薬品品質監督局）は、世界初のワイヤレスペースメーカー「Micra」の量産を承認しました。このデバイスはメドトロニック社によって開発され、心臓病患者の治療における真の画期的な進歩となりました。

人工心拍ドライバーを使用することで、あらゆる不調をコントロールできます。この装置は心臓に直接設置されますが、追加のワイヤーは不要です。植え込みは大腿動脈から心臓の右心室へ行われます。Micraの設置手術は約30分で、バッテリーの交換は外科的介入なしで行われます。

デバイスの設置に関する指示:

• 心房細動。
• 心房細動。
• 徐脈頻脈症候群。

この装置は患者にとって絶対に安全ですが、それでもペースメーカーのずれ、心臓発作、下肢の深部静脈血栓症、肺塞栓症などの合併症のリスクがあります。これらの合併症は患者の 7% に発生し、さらなる治療のために入院が必要となりました。

このデバイスには多くの利点がありますが、設置には禁忌があります。体内にデバイスの作動に影響を及ぼす可能性のある他のデバイスがある場合、ワイヤレスペースメーカーは植え込まれません。患者の静脈が7.8mmのガイドワイヤーを収容できない場合、デバイスは設置されません。禁忌には、肥満、ヘパリン抗凝固薬に対する個人の不耐性、およびデバイス本体の材質が含まれます。