心臓ペースメーカー
不整脈の中には、洞不全症候群や房室ブロック、心房細動などに代表される徐脈を起こす疾患群がある。これらの不整脈の一部には、放置すると心不全を合併したり、致死的な心停止に発展する可能性のある病態が存在する。心臓ペースメーカーは、このような場合に、適切な機能を喪失した本来の心臓の刺激伝導系に代わって心筋を刺激し、必要な心収縮を発生させる治療に使用される医療機器である。また現在では徐脈治療以外に、一部の心房性頻脈性不整脈を治療する機能のあるもの、慢性心不全の治療を目的としたものが存在する。
心臓ペースメーカーは、不整脈疾患・心不全治療のために恒久的な使用を前提とした体内植込み式のものと、治療可能な別の要因による徐脈の一時的な治療・(心臓手術後などの)徐脈の予防・ペースメーカーの植込み手術までの短期的な徐脈治療などを目的とした体外式のものがある。前者は植込み型ペースメーカー・パーマネントペースメーカーなどと呼ばれ、手術により本体とリードは完全に患者体内に埋没される。
現代的なペースメーカーは通常複数の機能を併せ持っている。最も基本的なものは、元々の心臓自体の脈(自脈)の電気的リズムを検知する機能である。通常拍動がある時間の間に自脈を検知しなければ、ペースメーカーは心室を短時間定電圧で刺激する。この検知(センシング)と刺激(ペーシング)の機能が心拍動ごとに繰り返される。
より複雑な機能として、心房と心室それぞれに対してセンシングとペーシングの機能を持つものがある。
最も基本的な「オンデマンド」のペーシングモードは VVI、もしくは運動に応じた心拍応答機能を備えた VVIR である。このモードは心房細動の時などのように、心房との同期が必要ない時に適している。それに対応する心房のペーシングモードが AAI または AAIR で、これは房室伝導が正常だが自身のペースメーカーである洞房結節が機能不全である時、例えば洞不全症候群 (sick sinus syndrome, SSS) の時などに使用される。問題になるのは房室ブロック (AVB) の場合で、ペースメーカーは心房の電位をセンスした後、通常の房室興奮伝導時間(0.1~0.2秒)経過したタイミングで心室をペーシングしなければならない(但し、既に心室が拍動している場合はペーシングしない)。この場合に使用するのが VDD モードであり、洞機能さえ正常であれば、心房のセンシング用の電極と心室のセンシング・ペーシング用の電極からなる1本のリードで DDD に近い生理的ペーシングが可能である。DDDR モードは最も広く使われており、すべての機能をカバーすることが出来るが、心房・心室それぞれのリードが必要であり、また機能を有効に使用するためには注意深く設定を行う必要がある。