心脏起搏的新观念:对传统心脏起搏部位的再认识

作者:吴印生[1] 
单位:南昌大学第一附属医院[1]


关键词: 心脏起搏 新观念 传统 部位 再认识

【提要】我们要充分认识右室心尖部起搏的不良作用,观念要更新。为了保护患者的心个功能,为了避免“起搏器综合征”,为了避免“起搏器诱导性心肌病”,要尽量避免采用右室心尖部起搏,提倡采取同步化心室起搏,其包括双室再同步化起搏(CRT),以及一定程度保持双室同步的新部位起搏:右室流出道起搏、右室流入道起搏、间隔部位起搏、His束起搏。与心室起搏相似,对心房右心耳起搏部位也要进行再认识!

自1958年Furman首次经静脉安置心脏起搏器至今已逾半个多世纪,随着电子、能源、材料以及生物医学工程技术的飞速发展,心脏起搏技术发生日新月异的变化,心脏起搏器的功能也不断提高,使心脏起搏的作用,从最早仅限于救命,发展到提高病人的生活质量,并进一步达到治疗某些疾病的目的。心脏起搏技术以成为医学治疗学上应用高精尖技术最有成效的实例。心脏起搏技术的内容较多,本文仅对传统心脏起搏部位进行一些再认识。

1 心脏正常生理激动程序

正常时,由窦房结发出的冲动先激动心房同时经结间束传至房室结(在此延迟0.05~0.07s)然后沿希-浦系统迅速下传,同步激动左右心室,整个心室很快除极形成0.06~0.10s宽的QRS波群,使心室同步,协调进行收缩。左、右心室内激动按正常的生理性方式传播,是保证心室泵血功能的重要因素之一。      

2 右室心尖部起搏(right ventricuiar apex pacing,RVAP)

2.1 右室心尖部起搏( RVAP)的不良效应

  右室心尖部起搏,其激动在心室内的传播顺序与生理情况大不相同,右室心尖部最早激动,以后激动沿室间隔向上扩布,并先后激动右、左心室游离壁、基底部、最后终止于左室基底部。心室除极时间滞缓,QRS波群宽度大于150ms,使整个心室电激动顺序与正常激动时相反;可造成心室壁运动节段性障碍,导致心腔内血流的异常分流,二尖瓣返流,使心室收缩期延长,每搏量下降。对心功能处于边缘状态,尤其是对心脏己有明显扩大,心功能受影响程度更为显著。

Adomian等及Karpawich等先后对犬进行右室心尖部起搏的组织病理学研究,发现为期6个月右室心尖部起搏,可导致局部与邻近部位心肌细胞排列紊乱、变性、钙沉积等组织病理学变化;而作为对照组,进行右室间隔部起搏,却未见心肌细胞有明显组织学异常。长期右室心尖部起搏引起的心肌细胞组织学异常和慢性心功能减退被称为“起搏诱导性心肌病”(pacing-induced Cardiomyopathy, PIC)。

2.2 对右室心尖部起搏的重新认识

按传统的观点:安装永久性右室心脏起搏器时,要求起搏电极头一定要到达“最佳部位”-右室心尖部,并将电极导线的顶端固定在乳头肌小梁之间,借助心腔内心电图作指导,若出现小r大S波并伴ST段抬高,认为起搏电极头己到达右室心尖部并顶牢在乳头肌小梁之间,当成规范化的操作。现已认识到此种方法除了使起搏电极导线容易安装之外,别无好处,近年来国内外一致认为 :就心脏的泵血功能而言,右室心尖部是最差的起搏部位。

3 CTOPP等试验向传统的生理性起搏概念提出挑战

3.1 CTOPP试验

CTOPP试验中2568例患者分别植入 DDDR或VVIR起搏器,经6.4年随访结果表明:两组的死亡率、心血管突发事件的发生率无统计学差别,随后还公布了MOST、UKPACE试验,其结果与CTOPP试验完全一致。充分说明:保持了房室同步的DDDR起搏器并不比VVIR起搏器好,目前认为DDDR起搏器并非是完美的生理性起搏器,其存在的不良性右室心尖部起搏在DDDR工作模式中仍然起到双室不同步病理性的有害作用,进而抵消DDDR起搏器保持房室同步带来的益处,最终使其与VVIR起搏器的随访结果一样。                       

3.2 CTOPP等试验向传统的生理性起搏概念提出挑战

自1958年senning为人体安装首例埋藏固定频率起搏器至今已50年,这一技术发展很快,有效的救治了不少患者,是上一世纪心血管领域中令人振奋的成就。这一技术不断地向前发展,50年前开始植入的起搏器仅能发放频率较高的脉冲刺激心室的固律型VOO起搏器;随后起搏器增加感知功能而发展为按需性VVI起搏器,其起搏部位为右室心尖部,在心室激动顺序是逆生理性造成心室不同步,房室同步性也丧失,常发生低心排量综合征(起搏综合征);所以生理性双腔DDD起搏器(第一阶段保持了房室同步)应运而生,以后发展至第二阶段为变时性起搏,又称频率应答起搏器(如DDDR、VVIR),当时认为,DDDR是最完美的生理性起搏器,明显优于VVIR,但近年来连续公布的几项循证医学结果,对保持了近20年的传统概念提出了挑战,这均是由于存在不良性右室心尖部起搏所致。所以在2008年5月美国心脏病学会、美国心脏协会和美国心津协会(ACC、AHA、HRS)发布的植入永久性心脏起搏器新指南中强调应当尽量减少不必要的右室心尖部起搏。目前国外很多大的心脏中心如法国波尔多心脏中心等(本院目前也如此)完全采用右室流出道间隔部起搏取代右室心尖部起搏。                            

4 提倡采用心室同步化起搏的方法

4.1  提倡采用心室同步化起搏的方法

为了减少右室不良性起搏对心室同步化起搏的影响,采用下述新的模式:(1)鼓励自身的房室传导又称为房室结优先功能,即尽量将DDD起搏的AV间期设置较长,使更多的室上性激动沿自身的房室传导系统下传。(2)减少心室不同步起搏,这是一种直接减少右室不良性起搏的功能,包括最小化心室起搏(MVP)功能或AAI Safe R等功能。这些新功能的理念是:当患者房室传导功能良好时,具有MVP功能的双腔起搏器以AAI模式工作,但与AAI起搏不同,在AAI工作模式的同时,其心室感知器还在工作(实为ADDR工作模式),即DDD模式随时备用,一旦发生一过性房室传导阻滞时,马上从AAI模式(ADDR)转换为DDD工作模式,当房室传导阻滞消失时,起搏器立即又恢复AAI工作模式。

图1 减少心室不同步起搏:采用最小化心室                 

起搏(MVP)功能的双腔起搏器,其起搏                    

模式可自动转换                              

      (A-V良好)                 

AAI        DDD              

(ADDR)  (A-VB)                    

                                 

4.2  采取同步化心室起搏,其包括双室再同步化起搏(CRT),以及一定程度保持双室同步的新部位起搏:右室流出道起搏、右室流入道起搏、间隔部位起搏、His束起搏。

5 右室流出道起搏(right ventricular outflow tract pacing, RVOTP)

5.1 右室流出道解剖

右室形状呈近似锥体,室上嵴将其分为下方的固有心室和上方的漏斗部。漏斗部为肺动脉圆锥的起点,即肺动脉圆锥始于室上嵴的游离缘,止于肺动脉瓣,长约1.5cm,前壁薄,后壁略厚,后壁又分前、后二坡,前坡由室间隔组成,后坡突入心室腔成室上嵴,并向外下消失于心室前壁。

5.2 RVOTP的定位和安置方法

VOTP实质上是指右室流出道的间隔部位起搏,其定位主要依靠起搏心电图和X线影像进行判定。

5.3 起搏心电图

由于起搏的最早激动点位于心室底部间隔面,起搏心电图呈左束支阻滞图形,心电轴一般正常或轻度右偏(RVAP 时心电轴左偏),Ⅱ、Ⅲ、avF导联QRS主波向上,更重要的是avL


导联QRS主波一定是向下,这是RVOTP 间隔面起搏的重要特点(图2)。

I

II

III

avR

avL

avF

 

RVOTP        RVAP

图2 右室流出道(RVOTP)与右室心尖部(RVAP)起搏心电图比较

5.4 X线影像

后前位,在肺动脉园锥下方,更重要是选择左前斜45°投照位,这是X线的心脏四腔心图,最易观察室间隔的位置,螺旋电极手线的头部应与室间隔尽可能呈垂直角度(图3),且保持一定张力,表明电极导线与心肌紧相贴,在X线影像中电极导线头部移动与心影搏动一致,位置相对固定,确定位置后,可释放螺旋电极,一般顺时针旋转操作柄8圈左右即可。(在螺旋电极导线插入前应在体外反复试验好),同时可通过X线影像来观察电极螺丝是否释放或退回。个别心脏明显扩大和心脏转位的患者,更需结合起搏心电图进行判定。螺旋电极导线固定好,撤出钢丝后,应进行各种起搏参数的测试,其要求与一般心室起搏电极相同。螺旋电极安置后可出现急性阈值一过性升高,需过20分钟后再次测试,要求起搏阈值在0.5V左右,最后还要观察深呼吸、咳嗽对电极导线位置及起搏阈值是否有变化。确认无影响,才算为妥。


图3 螺旋电极导线固定部位在后前位(左)、左前斜位45°的X线影像

5.5  螺旋电极RVOTP与RVAP急性血流动力学对比研究

本院于1999年在国率先开展用Swan-Ganz漂浮导管对用螺旋电极右室流出道起搏与右室心尖部起搏进行血流动力学对比研究,对12例患者,年龄58~78岁(平均68岁),因病态窦房结综合征、束支阻滞、房室传导阻滞,植入DDDR(7例),VVIR(5例)起搏器。在植入起搏器术中分别穿刺左锁骨下静脉和右侧股静脉,插入起搏电极和Swan-Ganz肺动脉漂浮导管,用多功能监测仪(美国Spacelabs Medical公司产)使用同一台临时起搏器(Medtronic.5318型起搏分析器)同用100次/分起搏频率、电压5.0V分别进行RVAP、RVOTP,起搏时间持续5分钟后,每隔2分钟测心输出量等心功能指标,共测量4次,取其平均值,其结果见表1 。 

     表1 RVOTP与RVAP急性血流动力学比较(n=12)

   CO     CI      SV     SVI

(L/min)  (L/min/m2)  (ml/次)  (ml/次/m2

RVAP   7.3±1.7   5.4±0.9    88±23   49±10

RVOTP     8.6±2.0*  6.6±1.1*   98±25*   57±11*

注 *: 与RVAP相比P<0.01.  CO:心输出量 CI:心脏指数 SV:每搏量 SVI:每搏指数(吴印生、王梦洪、章扬龙等《中国医刊》2000,35(1):22~23)

本研究是在同一病人,相同条件下,在右室不同部位测急性血流动力学参数,属自身对照研究,可比性强。其结论是采用螺旋电极进行RVOTP与传统的RVAP相比较,能明显增加心输出量。其中CO增加17.8%,CI增加22.2% ,与国外Giudici报道(1997年)相似。提出以右室流出道起搏明显优于右室心尖部起搏,并得到国内同行专家的认同(见中国心脏起搏与心电生理杂志,14(4):221,2000)

5.6 RVOTP与RVAP慢性血流动力学对比研究

  本院对20例在右室不同部位起搏患者,其中8例RVOTP,年龄63±9(53~77)岁,12例RVAP起搏,年令62±14(33~76)岁,分别在术前及术后5.38±2.92,(5.50±2.88)个月随访,采用美国ATL-UM -9型超声诊断仪,进行多普勒超声心动图测定血流动力学参数,包括左室射血分数(LVEF)、左室内径缩短分数(SF)、肺动脉办口峰值血流速度(PV)、二尖瓣口E峰血流速度(E)、A峰血流速度(A)及E、A峰比值(E/A),其结果见表2 。

表2 RVOT与RVA起搏前后慢性血流动力学的变化(χ±S)

部位

例数

LVEF

SF

PV

E(cm/s)

A

E/A

随访时间

(%)

(%)

(cm/s)

(cm/s)

(cm/s)

(月)

RVOT

8

术前

61.88±7.97

36.13±5.82

85.88±19.03

85.75±34.08

58.00±16.99

1.49±0.53

术后

55.50±6.41**

32.00±5.26**

82.63±15.93

82.25±34.33

64.57±16.80

1.29±0.51**

5.38±2.92

差值

6.38±4.69△

4.13±2.75△

3.25±6.50

3.50±6.30

-6.57±8.32

0.19±0.11

RVA

12

术前

63.00±9.79

38.08±7.48

98.50±26.89

85.17±27.66

67.64±24.92

1.42±0.68

术后

51.58±7.73**

30.17±4.90**

89.92±24.15*

77.00±22.99*

75.55±25.39*

1.14±0.61*

5.50±2.88

差值

11.42±5.32

7.92±3.96

8.58±11.33

8.17±9.63

-7.91±11.26

0.27±0.29

注 与术前比:*P<0.05 **P<0.01;  与RVA起搏比: P<0.05(洪明、吴印生、彭景添等, 中国心脏起搏与心电生理杂志,2002,16(2):133)

   上述结果提示,在右心室不同部位起搏,对慢性血流动力学均有一定程度的负面影响,因单纯的VVI起搏影响心房对心室充盈的辅助泵作用,导致心功能的减退。但RVOTP与RVAP起搏相比,LVEF、SF下降程度显着减轻(P﹤0.05),说明RVOTP与RVAP相比,对减少心功能减退更有利,所以右室起搏的部位尽可能选择右室流出道。

5.7  采用螺旋电极进行RVOTP起搏的安全可行性

  对本院1999年3月至2000年6月,22例,年龄56~78(平均55±12岁),采用螺旋电极进行RVOTP;。分别于术后3~14月(平均8±5)月,用起搏分析仪(edtronic5318型)进行起搏参数的随访,其结果见表3。

表3  螺旋电极RVOT起搏参数随访表(χ±S)

例数(22)

起搏阈值(v)

感知阈值(mv)

阻抗

(Ω)

术中

0.57±0.13

7.2±2.8

550±130

术后3~14月(平均8±5)

0.72±0.2﹡

6.9±2.6﹡

570±140﹡

注:与术中比: *P﹥0.05(章扬龙、吴印生、王梦洪等.中华心律失常杂志,2001,5(4);200)  

上述结果表明,用螺旋电极进行RVOTP,随访其,起搏阈值、感知阈值和阻抗与术中比均无统计学上的差别。无电极脱位,电极损坏情况,起搏功能均良好,说明用螺旋电极进行RVOTP起搏是安全可行的。

6 对心房起搏部位也要进行再认识

6.1  不同部位及不同方式心房起搏对心房激动的影响

笔者等报道对20例射频消融术后的患者,在右心耳、Koch三角、希氏束、冠状窦各放置四极标测刺激电极,起搏频率比窦性心率快10次/min,记录不同部位、不同方式心房起搏12导联心电图P波、P—R间期,心房激动顺序的变化,其结果见表4、表5。

表4 不同部位、不同方式心房起搏时P波宽度和P-R间期特点(χ±S)

指标

右心耳

Koch三角

双房

P波宽度

0.08±0.02

0.06±0.01*

0.05±0.01*

0.09±0.03

0.06±0.02*

0.05±0.02*

AvF

0.09±0.02

0.06±0.01*

0.05±0.01*

V1

0.06±0.01

0.04±0.02*

0.04±0.01*

P-R间期

0.18±0.06

0.10±0.05*

0.09±0.02*

注 与右心耳起搏比:* P<0.05

表5 不同部位、不同方式心房起搏时心房激动顺序(χ±S)

指标

刺激标记至A波的间距(ms)

右心耳

Koch三角

双房

希氏束远端

61.3±15.2

35.0±8.4*

45.0±11.2*

冠状窦远端

77.0±18.3

30.8±9.1*

40.0±9.6*

注:与右心耳起搏比:* P<0.05  (吴印生、彭景添、王梦洪等,中华心血管病杂志,2002,30(1):40)

   结果表明:在右心耳起搏时P波宽度及P—R间期最长,而Koch三角或起搏时,则变狭,变短,有显着差异性(P﹤0.05),在右心耳起搏,激动传至希氏束及冠状窦的时间最长,而在Koch三角、双房起搏时则较短(P﹤0.05)。而Koch三角与双房起搏比较无统计学意义上的差别(P﹥0.05),通过上述研究结果提示Koch三角起搏在一定程度上可替代双房起搏控制房性心律失常(说明右心耳起搏心房也像右室心尖部起搏心室一样不是理想部位)。


图4  Koch 三角的解剖结构

(Olgin JE, et al)

6.2 Koch三角的解剖部位

Koch三角,其上方以托达罗腱为界,后部是冠状窦口,下缘由三尖瓣隔瓣组成(图4)。研究表明Koch三角在心房组织兴奋性较高,且传导速度也慢,是兴奋增高性房性心律失常的常见起源灶,也是折返性房性心律失常的关键部位。

6.3  Koch三角螺旋电极导线的安置方法

Koch三角起搏,采用螺旋电极导线通常由左锁骨下静脉送入右心房,其安装的关键在于正确定位,Koch三角的定位主要依据起搏心电图和X线影像特征进行判定。由于Koch三角位于右心房的后下,因此起搏心电图Ⅱ、Ⅲ、avF导联P波为负向(图5。X线影像选择左前斜450投照位,这是心脏的X线四腔图,且容易用电极导线探清楚冠状窦口的部位。将电极导线指引钢丝塑形,使其前端弯曲,形如冠状窦标测电极导线,置螺旋起搏电极导线中,在心房后下部探清冠状窦口的部位及大小,而确定Koch三角的后缘,轻微移动电极导线,待电极头离开冠状窦口,施加压于电极导线,未见房室传导功能异常。此时导线头端正对右房中下部脊柱方向,电极导线呈一弧形,X线后、前位电极导线头端在心房下部呈L型弯曲(图6。在X线影像中电极导线头部移动和心影搏动一致,位置不受呼吸,咳嗽等影响,有一定张力,确定无误后,可释放螺旋电极。在X线监视下仔细观察螺旋电极的释放或退回,主动固定好螺旋电极导线并回撤钢丝后,进行各参数的测试:心内心电图,P波振幅≥2.0mv,起搏阈值≤1.5v。阻抗500~1000Ω,并描记12导联起搏心电图。个别患者因心脏明显扩大、纤维化等X线影像的常规部位可能有变化,应结合心电图来定位、安置。安置完后,还要求作深呼吸、咳嗽再重测起搏参数和起搏心电图,确认无变化才算安妥。

I

II

III

avR

avL

avF

V1

V3

V5


图5  K0ch 三角起搏心电图

 

图6  Koch 三角电极导线左前斜45°及后前位X线影像

6.4 螺旋电极导线Koch三角起搏治疗慢—快综合征

   本院王梦洪、吴印生、彭景添等报道[中华心律失常学杂志,2000:2,6(2):98]2000年1月至11月对9例患者,年龄48~80岁,因慢—快综合征、窦性心动过缓伴阵发性房性心动过速(房速),阵发性心房颤动(房颤),植入AAI(8例),DDD(1例)起搏器,心房起搏采用螺旋电极导Pacesetter 1388T或 Medtronic 4067)在例房颤的发生情况,经过1~11个月随访观察,阵发性房速、房颤发作明显减少或消失。由于观察病例数少,随访时间短,用螺旋电极导线进行Koch三角起搏的效果和是否能替代双房起搏治疗阵发性房性快速心律失常,尚有待进一步观察。

  本院在九十年代末开始在心脏起搏的部位上做了一点点试探性的工作,但病例少、随访不够,仅起“抛砖引玉”作用,有许多问题还需要我们继续研究、探索和重新认识。


    2010/6/24 8:51:45     访问数:1462
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大家都在说       发表留言

2011/3/6 21:54:01
白原:更新了传统起搏位置得看法,好文章。
2010/10/29 22:08:58
张兰:有指导意义
2010/10/24 20:51:10
严国胜:很好,学习了。
2010/10/24 13:29:19
杨占彪:very  good
2010/6/26 16:30:17
吴奇志:很好的
2010/6/25 15:29:06
曲叶玲:很好的
2010/6/24 21:34:09
兰建军:学习了啊
2010/6/24 20:32:46
梁治中:very good
2010/6/24 17:36:49
袁丕业:拜读、领教、受益。
2010/6/24 12:35:20
刘进民:值得学习,受益
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