循環器学 · A-48
植込みデバイスの作動:ペーシングECG・不具合・ICDの検出と治療
Cardiac implantable device function: pacing ECG, malfunction and ICD detection and therapy
🧠 全体像:デバイスは「感知する→タイミングを判断する→出力する」の3段階で動く。ECGでは出力がスパイクspikeスパイク(spike)spike(スパイク)として、感知による抑制はスパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) が出ないこととして見える。不具合は、出力が心筋に効かない(捕捉不全)、見るべきものを見ない(低感度)、見なくてよいものを見る(過感度)、房室の同期が崩れる(ペースメーカー症候群pacemaker syndromeペースメーカー症候群(pacemaker syndrome)pacemaker syndrome(ペースメーカー症候群)・ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 媒介性頻拍)の4方向で整理できる。
適応と種類はペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) の適応と種類、ICDとCRTの適応はICDとCRT:適応と種類で扱い、本稿は動いているデバイスをどう読むかに絞る。
ペーシングのECGを読む
スパイクとP波・QRSの関係
ペーシング出力は、体表ECGで細い縦線(スパイクspikeスパイク(spike)spike(スパイク))として記録される。心房ペーシングならスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) の直後に小さなP波、心室ペーシングならスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) の直後に幅の広いQRSが続く。右室心尖部right ventricular apex 右室心尖部(right ventricular apex)right ventricular apex(右室心尖部) のペーシングでは左脚ブロック left bundle branch block 左脚ブロック(left bundle branch block) left bundle branch block(左脚ブロック) 様の幅広いQRSになり、下壁誘導inferior leads 下壁誘導(inferior leads)inferior leads(下壁誘導) で陰性(上向き軸)を示す。自己のP波・QRSが感知されるとその周期の出力は抑制されるため、スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) が無い拍は「感知して出力を控えた拍」である。
記録器やプログラマーのマーカー表記では、心房ペーシングをAP、心房感知をAS、心室ペーシングをVP、心室感知をVSと書く。ECGの拍をAS→VPのように2文字ずつ読めば、作動の様式が決まる。
⚠️ 体表ECGで見えるペーシングの様式は、植込まれた本体の型と一致するとは限らない。たとえば心室だけをペーシングするECGは、VVIにもVDDにもDDDにもありうる。
| 体表ECGの所見 | 作動の説明 | 考えうる本体の型 |
|---|---|---|
| 心室ペーシングのみ(VP) | 心室だけが出力する | VVI、VDD、DDD |
| 心房ペーシング(AP)に自己のQRS(VS)が続く | 心房のみ出力。房室伝導AV conduction 房室伝導(AV conduction)AV conduction(房室伝導) が保たれ心室出力は抑制 | AAI、DDD |
| 自己のP波を感知(AS)して心室ペーシング(VP) | P波に同期して心室を刺激する心房追従 | VDD、DDD |
| 心房ペーシング(AP)→心室ペーシング(VP) | 房室順次ペーシング | DDD |
| 自己のP波(AS)と自己のQRS(VS)をともに感知 | 出力はすべて抑制され、スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) が見えない | DDDなど。ECGだけでは型を決められない |
抑制とタイマーの再開
VVIでは、心室出力のたびに下限レートのタイマーが動き出す。タイマーが切れる前に自己のQRSを感知すると、出力は抑制され、タイマーは感知した拍から数え直される。このため、自己のQRSが混じるとスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) の間隔は一定ではなくなり、感知した拍の次のスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) は「その拍から下限レート間隔」だけ遅れて出る。出力・感知のどちらの直後にも、短いブランキング(感知を止める時間)と不応期refractory period不応期(refractory period)refractory period(不応期)(感知しても出力のタイマーを動かさない時間)が置かれ、ペーシング自体や過渡的 transient 過渡的(transient) transient(過渡的) な電位を自己波と取り違えないようにしている。
DDDでは心房側と心室側の2つのタイマーが連動する。
flowchart TD
A["心房側のタイマー"] --> B{"下限レート間隔内に自己のP波を感知?"}
B -->|"感知した(AS)"| C["感知AV遅延を開始"]
B -->|"感知しない"| D["心房ペーシング(AP)後にペーシングAV遅延を開始"]
C --> E{"AV遅延内に自己のQRSを感知?"}
D --> E
E -->|"感知した(VS)"| F["心室出力を抑制"]
E -->|"感知しない"| G["心室ペーシング(VP)"]
このためDDDの1拍は、AS–VS、AS–VP、AP–VS、AP–VPの4通りのどれかになる。洞調律sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm)sinus rhythm(洞調律) が保たれた房室ブロックではAS–VP(心房追従)、洞結節機能不全sinus node dysfunction 洞結節機能不全(sinus node dysfunction)sinus node dysfunction(洞結節機能不全) で房室伝導 AV conduction 房室伝導(AV conduction) AV conduction(房室伝導) が保たれればAP–VS、両方が障害されればAP–VPが主になる。ペーシングAV遅延は感知AV遅延より長く設定されるのが一般的である(心房ペーシングは心房の興奮が始まる前に出力されるため)。
💡 VDDは心室リード ventricular lead 心室リード(ventricular lead) ventricular lead(心室リード) 1本で、右房の高さに浮かせた感知電極でP波を拾う。心房にペーシング出力は無く、洞結節sinoatrial (SA) node 洞結節(sinoatrial (SA) node)sinoatrial (SA) node(洞結節) 機能が保たれた房室ブロックの追従専用である。
単極と双極
| 方式 | 回路 | ECG・感知の特徴 |
|---|---|---|
| 双極 | リード先端(陰極cathode陰極(cathode)cathode(陰極))とすぐ近くのリング(陽極anode陽極(anode)anode(陽極))。回路が心臓内で完結する | スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) は小さい。筋電位や電磁干渉 electromagnetic interference 電磁干渉(electromagnetic interference) electromagnetic interference(電磁干渉) を拾いにくい |
| 単極 | リード先端(陰極cathode陰極(cathode)cathode(陰極))とジェネレーター generator ジェネレーター(generator) generator(ジェネレーター) 本体のケース(陽極anode陽極(anode)anode(陽極))。回路が胸壁を横断する | スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) が大きく見える。筋電位・電磁干渉electromagnetic interference 電磁干渉(electromagnetic interference)electromagnetic interference(電磁干渉) の過感度を起こしやすい |
電磁干渉electromagnetic interference 電磁干渉(electromagnetic interference)electromagnetic interference(電磁干渉) は過感度の原因になりうるが、これは単極リードのほうが起こりやすい1。
不具合を5つに整理する
最初に「出力が出ているか」「出力が心筋に効いているか」「感知は正しいか」「房室の同期は保たれているか」を順に確かめる。ECGの所見から原因を絞る手順を次に示す。
| ECGの所見 | まず疑う不具合 |
|---|---|
| スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) の後にP波・QRSが続かない拍がある | ペーシング不全(捕捉不全) |
| 自己のP波・QRSの直前直後に、無関係unrelated 無関係(unrelated)unrelated(無関係) なスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) が出る | 低感度 |
| 予定されたスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) が出ず、休止や不整な間隔がある | 過感度(出力の抑制)またはリード不良・電池消耗battery depletion電池消耗(battery depletion)battery depletion(電池消耗) |
| 洞調律sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm)sinus rhythm(洞調律) のなかで心室ペーシングが続き、QRSの後に逆行性P波がある | ペースメーカー症候群pacemaker syndromeペースメーカー症候群(pacemaker syndrome)pacemaker syndrome(ペースメーカー症候群) |
| 上限追従レートの付近で規則正しい心室ペーシングの頻拍 | ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 媒介性頻拍 |
ペーシング不全(捕捉不全・出口ブロック)
出力は出ているが、心筋が興奮しない状態である。スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) の後にP波またはQRSが続かない。心臓側の出口ブロック exit block 出口ブロック(exit block) exit block(出口ブロック) (電極と心筋の境界で閾値が上がる)という名称で呼ばれることもあるが、洞房ブロックsinoatrial (SA) block 洞房ブロック(sinoatrial (SA) block)sinoatrial (SA) block(洞房ブロック) の出口ブロック exit block 出口ブロック(exit block) exit block(出口ブロック) とは別の概念である。自己調律intrinsic rhythm 自己調律(intrinsic rhythm)intrinsic rhythm(自己調律) が遅ければ徐脈・失神につながる。
| 原因の方向 | 例 |
|---|---|
| 閾値の上昇 | 電極周囲の炎症・線維化、高カリウム血症Hyperkalemia高カリウム血症(Hyperkalemia)Hyperkalemia(高カリウム血症)、虚血・心筋梗塞、抗不整脈薬antiarrhythmics抗不整脈薬(antiarrhythmics)antiarrhythmics(抗不整脈薬) |
| 出力・リードの問題 | 出力設定が不足、リード逸脱lead dislodgementリード逸脱(lead dislodgement)lead dislodgement(リード逸脱)・穿孔・断線、絶縁の破綻、電池消耗battery depletion電池消耗(battery depletion)battery depletion(電池消耗) |
対処は、閾値と出力の安全域 safety margin 安全域(safety margin) safety margin(安全域) (設定した出力÷閾値)を測定し、出力を上げる、原因を是正する、リードの位置や断線をX線と測定値で確認して再留置・交換する、の順である。
低感度
デバイスが自己のP波やQRSを見落とす。自己波が出ているのに、それと無関係 unrelated 無関係(unrelated) unrelated(無関係) にスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) が出る(競合する)。感度の設定値 set point 設定値(set point) set point(設定値) (mV)が大きすぎる、自己波の振幅が小さい(心筋梗塞・心筋症)、リード不良、不応期refractory period 不応期(refractory period)refractory period(不応期) やブランキングの中に自己波が落ちる、などが原因である。感度を上げる(数値を下げる)、リードを確認する、で対処する。
過感度
意図しない信号を感知してしまう。感知すると出力は抑制されるので、予定のスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) が出ずに休止や不整な間隔になる。
| 感知してしまうもの | 起こること |
|---|---|
| 筋電位 | 出力が抑制される。単極リードで起こりやすい |
| T波(心室チャネル) | 1拍をQRSとT波の2回に数え、出力の抑制や心拍の誤認が起こる |
| 遠隔場のR波(心房チャネル) | 心室の電位を心房で拾い、誤った追従やモード切替・遠隔場の無限ループ頻拍を起こす |
| 電磁干渉electromagnetic interference 電磁干渉(electromagnetic interference)electromagnetic interference(電磁干渉) (電気メスelectrosurgery 電気メス(electrosurgery)electrosurgery(電気メス) など) | 抑制や不適切な作動。ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 依存例では電気メス electrosurgery 電気メス(electrosurgery) electrosurgery(電気メス) 使用中に磁石 magnet 磁石(magnet) magnet(磁石) を当てるか、非同期dyssynchrony 非同期(dyssynchrony)dyssynchrony(非同期) モード(VOO/DOO)へ再プログラムして備える1 |
| リードノイズ(断線・接触不良) | 不規則な高頻度の「信号」として感知される |
対処は感度を下げる(数値を上げる)、不応期refractory period 不応期(refractory period)refractory period(不応期) を延ばす、単極から双極に変える、リードの異常を確かめる、干渉源を避ける、である。⚠️ 心房感度を下げすぎると、洞性頻脈sinus tachycardia 洞性頻脈(sinus tachycardia)sinus tachycardia(洞性頻脈) 時のP波を見落とす低感度が生じる2。
ペースメーカー症候群
洞調律sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm)sinus rhythm(洞調律) があるのにVVIなど心室だけをペーシングすると、房室同期AV synchrony 房室同期(AV synchrony)AV synchrony(房室同期) が失われる。心室が先に収縮して房室弁 AV valve 房室弁(AV valve) AV valve(房室弁) が閉じた後に心房が収縮するため、心房が閉じた弁に向かって収縮し、頸静脈にcannon波が現れる。症状は息切れ shortness of breath / breathlessness息切れ(shortness of breath / breathlessness) shortness of breath / breathlessness(息切れ)・運動耐容能exercise tolerance 運動耐容能(exercise tolerance)exercise tolerance(運動耐容能) の低下・胸痛・倦怠感・めまい・低血圧と多彩である。ECGでは、心室ペーシングのQRSの後に逆行性P波が見える。
ペースメーカー症候群pacemaker syndrome ペースメーカー症候群(pacemaker syndrome)pacemaker syndrome(ペースメーカー症候群) は、試験で房室ブロックの最大4分の1、洞結節機能不全sinus node dysfunction 洞結節機能不全(sinus node dysfunction)sinus node dysfunction(洞結節機能不全) では4分の1を超える患者に発生したと報告されている1。洞不全症候群sick sinus syndrome (SSS) 洞不全症候群(sick sinus syndrome (SSS))sick sinus syndrome (SSS)(洞不全症候群) では下限レートを下げて自己の房室同期 AV synchrony 房室同期(AV synchrony) AV synchrony(房室同期) を取り戻せることがあるが、多くは心房リード atrial lead 心房リード(atrial lead) atrial lead(心房リード) を追加してDDDへアップグレードする。
ペースメーカー媒介性頻拍
ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) が回路の一部になって頻拍を維持する。典型は、心室期外収縮premature ventricular contraction (PVC) 心室期外収縮(premature ventricular contraction (PVC))premature ventricular contraction (PVC)(心室期外収縮) をきっかけに始まる無限ループ頻拍である。
flowchart TD
A["① <span class='jp-term jp-term-diagram' title='premature ventricular contraction (PVC)'>心室期外収縮</span><br>(先行するP波のない心室興奮)"] --> B["② 室房逆行伝導で心房が逆行性に興奮"]
B --> C["③ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='atrial lead'>心房リード</span>が逆行性P波を感知<br>(PVARPの外)"]
C --> D["④ AV遅延の後に心室ペーシング"]
D -->|"室房逆行伝導が続くかぎり"| B
DDD/VDDの追従モードで室房逆行伝導が保たれていることが条件で、洞不全症候群sick sinus syndrome (SSS) 洞不全症候群(sick sinus syndrome (SSS))sick sinus syndrome (SSS)(洞不全症候群) の約80%・房室ブロックの約35%に逆行伝導がある。心室期外収縮premature ventricular contraction (PVC) 心室期外収縮(premature ventricular contraction (PVC))premature ventricular contraction (PVC)(心室期外収縮) のほか、心房期外収縮premature atrial contraction心房期外収縮(premature atrial contraction)premature atrial contraction(心房期外収縮)、心房の捕捉不全・感知不全、長いAV遅延、筋電位、非同期dyssynchrony 非同期(dyssynchrony)dyssynchrony(非同期) モードからの復帰が誘因になる。頻拍の心拍数は規則的で、上限追従レート付近に張りつくことが多い2。
予防の基本はPVARP(心室後心房不応期 refractory period不応期(refractory period) refractory period(不応期))を長く取ることで、実測した室房伝導時間より50〜75 ms長くする目安がある。心室期外収縮premature ventricular contraction (PVC) 心室期外収縮(premature ventricular contraction (PVC))premature ventricular contraction (PVC)(心室期外収縮) を検出するとPVARPを延ばす機能もある。停止には、ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 上に磁石 magnet 磁石(magnet) magnet(磁石) を当てて非同期 dyssynchrony 非同期(dyssynchrony) dyssynchrony(非同期) にする、ベラパミルverapamil ベラパミル(verapamil)verapamil(ベラパミル) やβ遮断薬・頸動脈洞マッサージcarotid sinus massage 頸動脈洞マッサージ(carotid sinus massage)carotid sinus massage(頸動脈洞マッサージ) で室房伝導を断つ、機種のアルゴリズム、がある。心室の電位を心房で感知する遠隔場の無限ループ頻拍は室房伝導がなくても起こり、PVARPの延長で予防する2。
伝導系ペーシング
右室心筋のペーシングは、心室の脱分極が心筋を這う不自然な順序になり、心室の非同期 dyssynchrony 非同期(dyssynchrony) dyssynchrony(非同期) と心不全の原因になりうる。伝導系ペーシングconduction-system pacing伝導系ペーシング(conduction-system pacing)conduction-system pacing(伝導系ペーシング)(CSP)は、ペーシング刺激でHis束 AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His)) AV bundle (of His)(His束) やその主要な枝、さらに遠位のPurkinje線維 Purkinje fibers Purkinje線維(Purkinje fibers) Purkinje fibers(Purkinje線維) を含む伝導系 conduction system 伝導系(conduction system) conduction system(伝導系) を直接活性化 direct activation 直接活性化(direct activation) direct activation(直接活性化) し、自己の伝導に近い順序で心室を興奮させる方法である3。His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) ペーシングと左脚領域ペーシングの2つがある。
| 方式 | 捕捉する部位 | ECGの特徴 |
|---|---|---|
| His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) ペーシング | His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) (房室束atrioventricular bundle (bundle of His)房室束(atrioventricular bundle (bundle of His))atrioventricular bundle (bundle of His)(房室束))の全線維。His電位からQRSまでは35 ms以上 | 選択的はスパイク spike スパイク(spike) spike(スパイク) とQRS開始の間に等電位区間があり、自己のQRSと同形になる。非選択的は局所の心筋捕捉による偽デルタ波 delta wave デルタ波(delta wave) delta wave(デルタ波) がみられる。出力を下げると、非選択から選択へ、または非選択から心筋のみの捕捉へ、といった波形の転換が現れる1 |
| 左脚領域ペーシング | 左室中隔の左側の心内膜下 subendocardial 心内膜下(subendocardial) subendocardial(心内膜下) 領域(左脚本幹・分枝・中隔を含む) | リードを心室中隔へ深く固定する。V1の終末R波が手がかりになる3 |
💡 心筋のみの捕捉(伝導系conduction system 伝導系(conduction system)conduction system(伝導系) を捕らえていない)では、QRSは幅広くなる。出力を下げながらQRS波形の転換を確かめ、伝導系conduction system 伝導系(conduction system)conduction system(伝導系) を捕捉できているかを確認する。
2つの方式を比べると、左脚領域ペーシングのほうが実際の植込みは成功しやすく、閾値が低く保たれる。15の観察研究(2,491例)のメタ解析 Meta-analysis メタ解析(Meta-analysis) Meta-analysis(メタ解析) では、成功率がLBBAP 91.1%、His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) ペーシング80.9%、リード関連合 association 連合(association) association(連合) 併症が1.1%と4.3%だった。His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) ペーシングは閾値が高く、6か月で閾値が1 V超上昇した割合も13.2%(LBBAPは1.4%)と高い。一方、三尖弁tricuspid valve 三尖弁(tricuspid valve)tricuspid valve(三尖弁) の手術や経カテーテル修復の後など三尖弁 tricuspid valve 三尖弁(tricuspid valve) tricuspid valve(三尖弁) を温存したい例では、His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) ペーシングが優先される4。
適応:2021年の指針から2025年の声明へ
2021年のESCペーシング指針は、His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) ペーシングについてのみ限定的な推奨を示し、左脚領域ペーシングは証拠不足で推奨を作れなかった。その後の証拠の蓄積を受け、2025年のESC臨床コンセンサス声明が適応の助言を示した。声明は指針ではなく、大規模genome mutation 大規模(genome mutation)genome mutation(大規模) なランダム化 randomization ランダム化(randomization) randomization(ランダム化) 試験が出るまでの暫定的な位置づけである。
| 状況 | 助言(2025年のESC声明) |
|---|---|
| 房室ブロックで二心室ペーシングを望むが冠静脈洞 coronary sinus 冠静脈洞(coronary sinus) coronary sinus(冠静脈洞) リードが入らない | CSPを救済策として行うことを勧める。CRT候補一般でもCSPは救済として勧められる |
| 房室ブロックでLVEF>40%、心室ペーシング>20%が見込まれる | CSPは適切でありうる |
| 房室ブロックでLVEF<40%、心室ペーシング>20%が見込まれる | CSPは二心室ペーシングの代わりとして適切でありうる。右室ペーシングは避けることを勧める |
| 房室ブロックで心室ペーシングが稀(<20%)と見込まれる | 心室ペーシングの最小化とCSPの併用が適切でありうる |
| 房室結節アブレーションatrioventricular node ablation 房室結節アブレーション(atrioventricular node ablation)atrioventricular node ablation(房室結節アブレーション) を行う | LBBAPをHBPより優先してよい(アブレーションablation アブレーション(ablation)ablation(アブレーション) が簡単で、閾値上昇と房室伝導 AV conduction 房室伝導(AV conduction) AV conduction(房室伝導) の再発を避けやすく、バックアップリードが要らない) |
| LVEF≦35%・LBBB・QRS≧130 ms・NYHA II〜IV | CSPは二心室ペーシングの代替として適切でありうる。二心室ペーシングの非反応例にも適切でありうる |
| CRT適応でLBBBがない | CSPの臨床的な影響は不確実 |
LBBAPは、ほかに大動脈弁疾患 aortic valve disease 大動脈弁疾患(aortic valve disease) aortic valve disease(大動脈弁疾患) (将来の介入が見込まれる)とヒス下の房室ブロックでもHBPより優先される4。
⚠️ ガイドラインの版により扱いが異なる。ESC 2021はHBPを「CRTの候補で冠静脈洞 coronary sinus 冠静脈洞(coronary sinus) coronary sinus(冠静脈洞) リードが入らないときに考慮」(IIa B)、「房室ブロックでLVEF>40%・心室ペーシング>20%の見込みで、RVペーシングの代替として考慮」(IIb C)とした1。米国のHRS/APHRS/LAHRS 2023は、LVEF 36〜50%で実質的な心室ペーシングが見込まれる場合にCRT・His束AV bundle (of His)His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束)・左脚領域を「心臓生理的ペーシング」として同じ枠で扱い、妥当(推奨クラス2a)とした。20〜40%以上の心室ペーシングは、一部の患者でペーシング誘発心筋症を起こしうる5。
⚠️ His束AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束) ペーシングでは、閾値の上昇や心室感知の問題に備え、状況により右室のバックアップリードを追加することがある(ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 依存、高度房室ブロックhigh-degree AV block高度房室ブロック(high-degree AV block)high-degree AV block(高度房室ブロック)、房室接合部AV junction 房室接合部(AV junction)AV junction(房室接合部) アブレーション ablation アブレーション(ablation) ablation(アブレーション) 予定など)。声明は、CSPを選ぶ際に新しい手技であること、大規模genome mutation 大規模(genome mutation)genome mutation(大規模) ランダム化 randomization ランダム化(randomization) randomization(ランダム化) 試験と長期の追跡がないこと、代替の選択肢があることを患者に説明することも勧めている。
プログラムの読み方
プログラマーが示す設定は、閾値(心筋を捕捉できる最小出力)と感度(感知する最小の信号)の2軸と、タイミング(レート・AV遅延・不応期refractory period不応期(refractory period)refractory period(不応期))に分けて読む。
| 項目 | 意味 | ある症例の出力例(標準値ではない) |
|---|---|---|
| 基本レート/安静時レート | ペーシングの下限。夜間などに下げる設定もある | 65/60回/分 |
| 最大追従レート | 心房レートatrial rate 心房レート(atrial rate)atrial rate(心房レート) に合わせて心室をペーシングする上限 | 130回/分 |
| 感知AV遅延/ペーシングAV遅延/最短AV遅延 | 心房イベントから心室出力までの待ち時間 | 200/275/100 ms |
| PVARP、心室後心房ブランキング | 心室イベント後に心房感知を止める時間 | 275 ms、150 ms |
| パルス振幅(安全域safety margin安全域(safety margin)safety margin(安全域))・パルス幅pulse widthパルス幅(pulse width)pulse width(パルス幅) | 出力の強さ。安全域safety margin 安全域(safety margin)safety margin(安全域) は設定出力÷閾値で、大きいほど余裕 reserve 余裕(reserve) reserve(余裕) がある(2倍以上が目安) | 心房 5.0 V(1.4:1)・1.0 ms、心室 2.5 V(5.0:1)・0.4 ms |
| 感度(安全域safety margin安全域(safety margin)safety margin(安全域)) | 感知する最小の信号。安全域safety margin 安全域(safety margin)safety margin(安全域) は実測の信号の振幅÷設定感度 | 心房 0.3 mV(1.6:1)、心室 2.0 mV(3.1:1) |
| モード切替・心房頻拍atrial tachycardia 心房頻拍(atrial tachycardia)atrial tachycardia(心房頻拍) の検出 | 心房レートatrial rate 心房レート(atrial rate)atrial rate(心房レート) が一定以上になると追従をやめ、非追従モードへ切り替える | 180回/分でDDIRへ切替、基本レート80 |
| ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 媒介性頻拍の検出・応答 | 追従が最大レートで続くと頻拍とみなして対処する | 130回/分で検出し心房ペーシングで応答 |
例の心房出力は安全域 safety margin 安全域(safety margin) safety margin(安全域) が1.4:1と小さく、閾値が上がると捕捉不全に近づく。診断機能のヒストグラムでは、心房・心室のペーシング率(AP/VP)と感知の比率、心拍数分布を見る。洞結節機能不全sinus node dysfunction 洞結節機能不全(sinus node dysfunction)sinus node dysfunction(洞結節機能不全) のDDDでは、不要な心室ペーシングをプログラムで最小化することがClass I(A)である1。
⚠️ 最大追従レートより速い心房レート atrial rate 心房レート(atrial rate) atrial rate(心房レート) では、心房の不応期 refractory period 不応期(refractory period) refractory period(不応期) (感知AV遅延とPVARPの和)に次のP波が入って追従できず、2:1ブロックまたはWenckebach様の応答になる。
ICDの検出と治療
すべてのICDにはペースメーカー pacemaker ペースメーカー(pacemaker) pacemaker(ペースメーカー) が内蔵され、感知とペーシングができる。そのうえで、最優先は心室性不整脈 ventricular arrhythmia 心室性不整脈(ventricular arrhythmia) ventricular arrhythmia(心室性不整脈) の検出と治療である。検出は頻度と持続時間 duration持続時間(duration) duration(持続時間)で行い、致死性不整脈lethal arrhythmia 致死性不整脈(lethal arrhythmia)lethal arrhythmia(致死性不整脈) を見逃さない感度をほぼ100%に保ちながら、不適切な治療を避けるように設計されている6。
検出ゾーン
頻拍の速さに応じて複数のゾーンをプログラムし、ゾーンごとに治療を決める。
| ゾーン | 速さのめやす | 治療 |
|---|---|---|
| VT | 遅いVT | ATP→カルディオバージョン cardioversionカルディオバージョン(cardioversion) cardioversion(カルディオバージョン) |
| FVT(速いVT) | 188〜250 bpm台(機種・設定による) | ATP→カルディオバージョン cardioversionカルディオバージョン(cardioversion) cardioversion(カルディオバージョン)/ショック |
| VF | 速く不規則 | 除細動defibrillation 除細動(defibrillation)defibrillation(除細動) ショック(速く安定したVTには、充電の前にATPを1回試す設定がある) |
| 徐脈 | ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 機能 |
検出は「X out of Y」基準(Y拍中X拍が基準より速い)で判定する。たとえば24拍中18拍は、直近24拍のうち18拍が基準より速ければ検出という意味である。PainFREE Rx IIでは、24拍中18拍が188〜250 bpmのときに速いVTと判定した7。判定に必要な拍数を増やすと不適切治療のリスクは下がるが、治療の開始は遅れる。検出ゾーンと基準の設計は機種と指針の版で変わるので、数値を暗記せず設計の考え方(速度・持続・鑑別)を押さえる6。
プログラマー画面の例では、VFゾーンが「24拍中18拍が320 ms(188 bpm)より短い」、VTゾーンが「16拍が400 ms(150 bpm)より短い」、450 ms(133 bpm)より速い拍はモニターのみ(治療なし)で、FVTゾーンはオフだった。再検出の基準は VF が16拍中12拍、VT が12拍だった。上室頻拍supraventricular tachycardia (SVT) 上室頻拍(supraventricular tachycardia (SVT))supraventricular tachycardia (SVT)(上室頻拍) の鑑別は、心房細動・心房粗動atrial flutter心房粗動(atrial flutter)atrial flutter(心房粗動)、洞性頻脈sinus tachycardia洞性頻脈(sinus tachycardia)sinus tachycardia(洞性頻脈)、1:1上室頻拍 supraventricular tachycardia (SVT)上室頻拍(supraventricular tachycardia (SVT)) supraventricular tachycardia (SVT)(上室頻拍)、波形のチェックをオンにし(画面には上室頻拍 supraventricular tachycardia (SVT) 上室頻拍(supraventricular tachycardia (SVT)) supraventricular tachycardia (SVT)(上室頻拍) の判定に関わる心室間隔の限界として260 msの項目があり、意味は機種ごとの定義による)、安定性と突然の発症はオフだった。T波過感度への対策(T波のチェック)はオンで、右室リードright ventricular lead 右室リード(right ventricular lead)right ventricular lead(右室リード) のノイズにはタイムアウト time-out タイムアウト(time-out) time-out(タイムアウト) が設定されていた。これは標準値ではなく、ゾーンごとに「どの速さで・何拍続いたら・どの治療を出すか」を決めるという設計の実例である。
上室性との鑑別
洞性頻脈sinus tachycardia 洞性頻脈(sinus tachycardia)sinus tachycardia(洞性頻脈) や心房細動・心房粗動atrial flutter 心房粗動(atrial flutter)atrial flutter(心房粗動) の速い心室応答 ventricular response 心室応答(ventricular response) ventricular response(心室応答) は、心室頻拍ventricular tachycardia, VT 心室頻拍(ventricular tachycardia, VT)ventricular tachycardia, VT(心室頻拍) と同じ速さになりうる。誤ってショックを出さないために次を使う。
| 鑑別基準 | 見るもの | ねらい |
|---|---|---|
| 安定性 | RR間隔RR interval RR間隔(RR interval)RR interval(RR間隔) の揃い方 | 単形性VTmonomorphic ventricular tachycardia 単形性VT(monomorphic ventricular tachycardia)monomorphic ventricular tachycardia(単形性VT) は揃い、心房細動は不揃い |
| 突然の発症 | 頻度の立ち上がり upstroke 立ち上がり(upstroke) upstroke(立ち上がり) 方 | VTは急に速くなり、洞性頻脈sinus tachycardia 洞性頻脈(sinus tachycardia)sinus tachycardia(洞性頻脈) は徐々に速くなる |
| 波形(モルフォロジー) | QRS波形が洞調律 sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm) sinus rhythm(洞調律) 時と同じか | 上室supraventricular 上室(supraventricular)supraventricular(上室) 性なら洞調律 sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm) sinus rhythm(洞調律) 時と同形 |
| 心房の情報(2腔・3腔) | 心房と心室のレートの関係(1:1、心房が速い)、AV関係の規則性 | VTでは心室が心房より速い |
これらは「治療を抑える条件」として働くので、厳しくしすぎると本物のVTの治療が遅れる。
ATPとショック
flowchart TD
A["頻拍を検出"] --> B{"どのゾーンか"}
B -->|"VT/FVT"| C["ATP(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='antitachycardia pacing (ATP)'>抗頻拍ペーシング</span>)"]
C --> D{"停止したか"}
D -->|"停止"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sinus rhythm'>洞調律</span>へ。必要時はペーシング"]
D -->|"持続・加速"| F["再検出し、充電を開始(充電中にもATPを試せる)"]
B -->|"VF"| G["充電を開始"]
F --> H["確認・同期:充電中も検出を続ける"]
G --> H
H --> I{"頻拍・細動が続いているか"}
I -->|"止まった"| J["ショックを取りやめる"]
I -->|"続いている"| K["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cardioversion'>カルディオバージョン</span>/<span class='jp-term jp-term-diagram' title='defibrillation'>除細動</span>ショック"]
K --> L["ショック後ペーシング"]
階層的治療のECGでは、VTにはATPで洞調律 sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm) sinus rhythm(洞調律) へ、速いVTにはカルディオバージョン cardioversion カルディオバージョン(cardioversion) cardioversion(カルディオバージョン) ショックで、VFには除細動 defibrillation 除細動(defibrillation) defibrillation(除細動) ショックで洞調律 sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm) sinus rhythm(洞調律) へ戻る。ATPが成功すれば、充電を始めていてもショックは取りやめられる。装置は充電の間も心拍を分類し続けるためである6。
ATPは、頻拍より少し速い間隔のペーシング刺激を送り込み、頻拍を中断して洞調律 sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm) sinus rhythm(洞調律) に戻す治療である。VTの多くは瘢痕などを回るリエントリー re-entry リエントリー(re-entry) re-entry(リエントリー) で、回路には興奮が通り抜けられる興奮間隙が残っている。ペーシング刺激がこの間隙に入り込んで回路の興奮波面 wavefront 波面(wavefront) wavefront(波面) とぶつかると、リエントリーre-entry リエントリー(re-entry)re-entry(リエントリー) が断ち切られる。
- バーストburstバースト(burst)burst(バースト):等間隔の刺激列。頻拍周期400 msに対して、320 msの間隔で刺激を続ける例がある。
- ランプ:刺激間隔が自動的に短くなる刺激列。同じ400 msの頻拍に、320→310→300→290 msと間隔を詰めていく例がある。
- ショックと違って痛みがなく、電池の消費が少ない。
PainFREE Rx IIでは、188〜250 bpmの速いVTに対して、周期長の88%で8パルスのATPを初期治療にすると、284エピソード中229(81%、補正72%)で有効で、ショックと比べて加速・エピソード持続時間 duration持続時間(duration) duration(持続時間)・失神・突然死は同程度で、QOLは両群で改善し、ATP群でより大きく改善した7。
💡 ATPは加速(より速い頻拍や細動への変化)を起こすことがあるため、不成功や加速のときに備えてショックが後ろに控える構成になる。皮下植込み型ICDsubcutaneous implantable cardioverter-defibrillator 皮下植込み型ICD(subcutaneous implantable cardioverter-defibrillator)subcutaneous implantable cardioverter-defibrillator(皮下植込み型ICD) にはATPがない(ICDとCRT:適応と種類)。
ショックは、VFで充電した後に出力する。出力の後にはペースメーカー pacemaker ペースメーカー(pacemaker) pacemaker(ペースメーカー) 機能でショック後ペーシングを行い、洞調律sinus rhythm 洞調律(sinus rhythm)sinus rhythm(洞調律) の回復を支える。
不適切作動の原因
| 原因 | 対処の方向 |
|---|---|
| 心房細動・心房粗動atrial flutter心房粗動(atrial flutter)atrial flutter(心房粗動)・洞性頻脈sinus tachycardia洞性頻脈(sinus tachycardia)sinus tachycardia(洞性頻脈)・その他の上室頻拍 supraventricular tachycardia (SVT)上室頻拍(supraventricular tachycardia (SVT)) supraventricular tachycardia (SVT)(上室頻拍) | 鑑別基準の見直し、レート・薬物による調節 |
| T波の過感度 | 感度設定、植込み前のスクリーニング(皮下植込み型) |
| リードのノイズ・断線・接触不良 | リードの確認・交換 |
| 電磁干渉electromagnetic interference電磁干渉(electromagnetic interference)electromagnetic interference(電磁干渉) | 干渉源を避ける、必要時に治療を一時停止 |
不適切作動inappropriate therapy 不適切作動(inappropriate therapy)inappropriate therapy(不適切作動) のうち、上室頻拍supraventricular tachycardia (SVT) 上室頻拍(supraventricular tachycardia (SVT))supraventricular tachycardia (SVT)(上室頻拍) の誤認以外は感知の不具合(過感度)と読み替えられる。本稿の「過感度」の考え方がそのまま使える。
まとめ
- ペーシングのECGは、スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) の位置(AS・AP・VS・VP)で作動を読む。体表ECGの様式は本体の型を決めない。
- 不具合は、捕捉不全・低感度・過感度・ペースメーカー症候群pacemaker syndromeペースメーカー症候群(pacemaker syndrome)pacemaker syndrome(ペースメーカー症候群)・ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 媒介性頻拍の5つ。スパイクspike スパイク(spike)spike(スパイク) の有無とその後ろのP波・QRSで見分ける。
- ペースメーカーpacemaker ペースメーカー(pacemaker)pacemaker(ペースメーカー) 媒介性頻拍は、心室期外収縮premature ventricular contraction (PVC) 心室期外収縮(premature ventricular contraction (PVC))premature ventricular contraction (PVC)(心室期外収縮) から始まる室房逆行伝導の無限ループで、PVARPの延長で予防する。
- 伝導系ペーシングconduction-system pacing 伝導系ペーシング(conduction-system pacing)conduction-system pacing(伝導系ペーシング) (His束AV bundle (of His)His束(AV bundle (of His))AV bundle (of His)(His束)・左脚領域)は、右室ペーシングの非同期 dyssynchrony 非同期(dyssynchrony) dyssynchrony(非同期) を避ける方法で、ガイドラインの版により推奨の位置づけが異なる。
- ICDは頻度と持続時間 duration 持続時間(duration) duration(持続時間) で検出し、VTにはATP、VFにはショックを使う。ATPは痛みがなく有効性が高いが、加速に備える。
出典
- 1.2021 ESC Guidelines on cardiac pacing and cardiac resynchronization therapy(European Society of Cardiology・2021)出版社配布の公開PDF全文で次を確認した。①ペースメーカー症候群は房室同期の不良で起こり、心房と心室の同時収縮によるcannon波と倦怠感・めまい・低血圧を生じ、試験では房室ブロックの最大4分の1、洞結節機能不全の4分の1超に発生したこと、②電磁干渉は過感度を起こしうる(単極リードでより起こりやすい)こと、ペースメーカー依存例では電気メス使用中に磁石を当てるか非同期モード(VOO/DOO)へ再プログラムすること、磁石への反応は製造元で異なること、③His束ペーシングで選択的は刺激スパイクとQRS開始の間に等電位区間があり非選択的は偽デルタ波が見えること、His束ペーシングの推奨(CRT候補で冠静脈洞リードが入らないとき考慮=IIa B、房室ブロックでLVEF>40%かつ心室ペーシング>20%が見込まれる例でRVペーシングの代替として考慮=IIb C、特定の状況でRVバックアップリードを考慮=IIa C)、左脚領域ペーシングは推奨を策定できないとされたこと、④洞結節機能不全のDDDで不要な心室ペーシングをプログラムで最小化することがClass I(A)であること閲覧 2026-11-10
- 2.Pacemaker-mediated arrhythmias(Journal of Arrhythmia・2018)Europe PMCの全文で、典型的なペースメーカー媒介性頻拍(近接場の無限ループ頻拍)はDDD/VDDの追従モードで室房逆行伝導が保たれる患者に起こり(洞不全症候群の約80%・房室ブロックの約35%に逆行伝導)、心室期外収縮・心房期外収縮・心房捕捉不全・心房感知不全・長いAV遅延・筋電位などが誘因となること、PVARPの延長が最も確実な予防でVA時間より50〜75 ms長く設定する目安があること、心室期外収縮後にPVARPを延長するアルゴリズム、磁石・ベラパミル・β遮断薬・頸動脈洞マッサージによる停止、VA伝導がなくても遠隔場のR波を心房で感知して起こる遠隔場の無限ループ頻拍があることを確認した閲覧 2026-11-10
- 3.EHRA clinical consensus statement on conduction system pacing implantation: endorsed by the Asia Pacific Heart Rhythm Society (APHRS), Canadian Heart Rhythm Society (CHRS), and Latin American Heart Rhythm Society (LAHRS)(Europace(European Heart Rhythm Association)・2023)Europe PMCの全文で、伝導系ペーシングを「ペーシング刺激によるHis束・その主要な枝・さらに遠位のPurkinje線維を含む伝導系の直接活性化」と定義していること、His束ペーシングは房室束の全線維の直接捕捉(His電位からQRSまで35 ms以上)、左脚領域ペーシングは左室中隔の左側心内膜下領域の捕捉(伝導系の同時捕捉の有無を問わず。V1の終末R波が手がかり)と定義されていることを確認した閲覧 2026-11-10
- 4.European Society of Cardiology (ESC) clinical consensus statement on indications for conduction system pacing, with special contribution of the European Heart Rhythm Association of the ESC and endorsed by the Asia Pacific Heart Rhythm Society, the Canadian Heart Rhythm Society, the Heart Rhythm Society, and the Latin American Heart Rhythm Society(Europace(European Society of Cardiology)・2025)Europe PMCの全文で、2021年のESCペーシング指針は左脚領域ペーシングを証拠不足のため扱わなかったこと、本声明が適応の助言を「行う」「適切でありうる」「行わない」の区分で示すこと、メタ解析(15研究・2,491例)で成功率がLBBAP 91.1%対HBP 80.9%、リード関連合併症1.1%対4.3%であること、閾値がHBPで高く6か月で1 V超の上昇がHBP 13.2%・LBBAP 1.4%であること、大動脈弁疾患・ヒス下ブロック・房室結節アブレーションではLBBAPを優先し三尖弁を温存したい例ではHBPを優先する助言、冠静脈洞リード不成功時の救済としてのCSP、房室ブロックでLVEF<40%かつ心室ペーシング>20%が見込まれる例ではRVペーシングを避ける助言、LVEF≦35%・LBBB・QRS≧130 msでBiV-CRTの代替としてのCSPを「適切でありうる」とすること、非LBBBでの影響は不確実とされることを確認した閲覧 2026-11-10
- 5.2023 HRS/APHRS/LAHRS guideline on cardiac physiologic pacing for the avoidance and mitigation of heart failure(Journal of Arrhythmia(Heart Rhythm Society/Asia Pacific Heart Rhythm Society/Latin American Heart Rhythm Society)・2023)Europe PMCの全文(Journal of Arrhythmia版)で、実質的な心室ペーシング(20〜40%以上)が一部の患者でペーシング誘発心筋症を起こしうること、LVEF 36〜50%で実質的な心室ペーシングが見込まれる場合に心臓生理的ペーシング(CRT・His束ペーシング・左脚領域ペーシング)が妥当(COR 2a)とされること、CRTが効果的に行えないときにCSPを考慮(COR 2a)、LVEF≦35%・洞調律・LBBB・QRS≧150 ms・NYHA II〜IVでCSPをBiV-CRTの代替として考慮してよい(COR 2b)とされることを確認した閲覧 2026-11-10
- 6.Tachycardia detection in modern implantable cardioverter–defibrillators(Herzschrittmachertherapie & Elektrophysiologie・2016)Europe PMCの全文で、ICDの検出が心室頻拍・細動への感度をほぼ100%に保ちつつ不適切治療を避けるよう設計されること、検出ゾーン(VT-1・VT-2・VF)とX out of Y基準(例:24拍中18拍・30拍中24拍)、単腔ICDのSVT鑑別(安定性・突然の発症・QRS波形)、2腔ICDでの心房情報の追加、速い安定VTでの充電前の1回ATP(ATP one-shot)を確認した。記述は特定の製造元の機種に基づく閲覧 2026-11-10
- 7.Prospective randomized multicenter trial of empirical antitachycardia pacing versus shocks for spontaneous rapid ventricular tachycardia in patients with implantable cardioverter-defibrillators: Pacing Fast Ventricular Tachycardia Reduces Shock Therapies (PainFREE Rx II) trial results(Circulation・2004)抄録で、ICD患者634例を速いVT(18/24間隔が188〜250 bpm)の初期治療としてATP(88%周期長で8パルス)とショックに割り付けた試験で、ATPは284エピソード中229(81%、補正72%)で有効、加速・エピソード持続時間・失神・突然死は同程度、QOLは両群で改善しATP群でより大きく、ATPは250 bpmまでのVTをショックなしで停止しうると背景で述べていることを確認した(抄録のみ)閲覧 2026-11-10