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医心评论 | 张萍教授:左室电极起搏技术与进展

 我爱杂货铺子 2018-07-14

来源:《医心评论》杂志2018年6月刊

医心导读

长期慢性心衰的心脏常常会发生电重构和机械重构,心脏呈球样扩张,左室侧后壁激动和收缩运动明显延迟,进而发生血液分流或二尖瓣反流,加重心衰,形成恶性循环。左室电极起搏技术诞生20余年来给慢性心衰伴有左室延迟收缩的患者带来了极大益处。在近期的相关学术会议上,北京清华长庚医院张萍教授就左室起搏技术与进展进行了详细讲解,医心整理其精华内容如下。

一、心脏再同步化治疗(CRT)

临床上,左束支传导阻滞的患者最常出现左室延迟收缩,而左室起搏技术是用来纠正在左束支传导阻滞的情况下出现的左心室延迟激动,其最常出现的部位是左室侧壁、后壁或基底部。CRT是通过双心室起搏的方式治疗心室收缩不同步的心衰患者。左室电极放置在左室侧壁或后壁,起搏时使其电活动的起始和收缩的起始提前,消除室内分流,逆转心室重构。

图  通过静脉途径放置标准电极到右房,放置标准起搏或除颤电极到右室,通过冠状窦将特殊设计的左室电极放置到左室游离壁的静脉

在传统的CRT中,近30%的患者不获益,另外有约30%患者获益不足,只有30%的患者能够充分获益。2009年的一项研究显示,间期优化、是否伴发心律失常和电极位置以及左室起搏位点对于CRT疗效均有很重要的影响。其中,在电极位置的选择方面,理想的结果是在病人延迟收缩激动的部位放置起搏电极,让最延迟的部位最先获得除极。目前确定左心室最延迟机械收缩部位的方法有组织多普勒超声(Tissue Doppler)、斑点示踪放射牵张分析超声(Speckle-tracking)和单电子发射计算机断层成像术相位分析(SPECT)。

二、左室电极导线植入路径的选择

(一)经静脉植入左室心外膜导线

心脏介入医生常选择经静脉植入左室心外膜导线,经静脉植入选择的优先条件包括机械收缩峰值早晚、电刺激除极时间早晚和疤痕组织存在与否。经静脉植入靶静脉时,最好在植入前经过核磁或SPECT帮我们选择出收缩激动延迟的部位,但并非所有患者都有机会接受上述检查,通过文献分析发现,可按心脏长轴方向将左室心腔分为基底、中部和心尖部,植入电极越靠近基底部对心脏收缩改善越好;按心脏短轴方向又分为前壁、侧壁和后壁,侧壁和侧后壁是电极到达的理想位置,而有文献报道,由于血管形态的限制等原因,能够真正植入左心室侧后壁的仅约56%。其中,经静脉沿冠状窦(coronary sinus,CS)植入心室电极起搏左室心外膜是传统CRT最常应用的技术,但此技术仍有局限性,由于CS开口和靶静脉畸形、电极无法固定、靶静脉电极阈值较高及膈肌刺激等原因,植入失败率约10%。而且,靶静脉限制了左室电极位置,起搏阈值升高、置入在瘢痕区域等也会使植入后效果不理想。另外,无应答发生率约为20%~30%。

张教授表示,若靶部位在瘢痕附近,那么电极不要植入在瘢痕中心,最好选择瘢痕的环周边地区植入,而这样的位置很难选,因此可通过改善左室起搏电极的功能,比如设置四极起搏电极,以实现在一根冠状窦血管里进行多点起搏来规避膈神经刺激和高阈值。这种方法虽然很理想,但依然有血管的限制。此外,经静脉植入左室电极失败后可选择改进经冠状窦左室电极起搏特性(如CRT-D多位点起搏,MPP)和改进房室和室室间期优化功能(如Adaptive CRT)来达到目的。

(二)开胸植入左室心外膜导线

外科进行左室电极的植入方式常用有两种,直接开胸手术和胸腔镜指引下的左室电极植入。但两种方式都存在不足,包括患者创伤大,耐受性差,手术风险较高,患者阈值不稳定和不易到达理想部位等,因此它仅仅作为一项补救性技术。

(三)经静脉植入左室心内膜导线

1.左室心内膜起搏的优势

左室心内膜起搏更接近生理起搏,具有以下优势:(1)除极速度更快(QRS波缩窄明显);(2)可改善血流动力学,在左室同步化、逆转心室重构等方面均体现出优势;(3)具有更好的心肌收缩力:在心肌灌注中断恢复后,左室心内膜起搏较心外膜起搏在血流恢复过程中表现出更好的心肌收缩力;(4)在左室心内膜植入电极的同时还可带入感受器,后者可感受左室压力变化,帮助我们进行药物优化以及起搏间期的优化;(5)可进行更精细的起搏参数调整,导线稳定、起搏阈值低、膈肌刺激较少;(6)可提供更多起搏部位的选择,可达左室壁的任何区域,且不受静脉分布限制。

旨在评估左室心内膜起搏的安全性和有效性的ALSYNC研究(ALternate Site Cardiac ReSYNChronization)共入选138例具备CRT适应证的慢性心衰患者,该前瞻性、多中心、非随机临床调查研究结果显示,89%的患者成功地用左室心内膜导线系统进行了CRT起搏,6个月随访时,60%的患者NYHA分级改善,55%的患者左室收缩期末容积至少改善15%。该研究为我们提供了治疗借鉴,未来将可使用新型系统和新技术对不能接受冠状窦植入起搏治疗或接受该治疗后无反应的许多患者进行CRT治疗,并使其从中受益;同时,未超出预期不良并发症的发生率。John Morgan教授说到:“对于一个好的术者来说,这是一项安全的手术。”他强调,操作过程的安全取决于使用正确的工具。

表  左室心内膜起搏的获益与风险

获益风险
更快的左室除极血栓栓塞
更低的左室除极离散度穿房间隔引起的血气胸
更低的起搏阈值抗凝出血风险
避免膈肌刺激导线拔除风险
更多地起搏位点选择二尖瓣损伤
更好的导线稳定性植入复杂且目前无专门的工具
更好的血流动力学改善


 
2. 左室心内膜起搏植入的术式

目前全世界有5种左室心内膜起搏植入的术式在探索中,包括经房间隔的左室内膜起搏、经主动脉左室心内膜起搏、经心尖部左室心内膜起搏、直视下心肌内缝合路径、无导线左室心内膜起搏。

经房间隔的左室内膜起搏

1998年,首例左室心内膜电极经房间隔穿刺植入,使用右侧颈内静脉和股静脉的混合路径;2009年,Morgan等认为单纯的颈内静脉途径操作方法具有较高的成功率和较少的并发症,且电极的长期稳定性好,阈值稳定;2011年,VanGelderBM等报道了11例采用跨越心间隔部位进行左室心内膜起搏技术,随访6个月,患者阈值、阻抗等参数基本保持稳定,无功能障碍现象也没有血栓事件发生。

经房间隔的左室内膜起搏是目前临床最常使用的方法,其步骤和注意事项包括:(1)静脉穿刺:需要选择使用较长鞘管,以便于后续操作;(2)定位卵圆窝:可通过传统超声法、三维建模法等来定位;(3)穿房间隔:需准确定位卵圆窝,然后穿间隔,以避免出现血气胸的并发症;(4)过二尖瓣,通过导丝导引,递送鞘管通过穿刺孔及二尖瓣,到左心室;(5)固定导线,选择4Fr直径的3830导线作为左室心内膜起搏导线,通过鞘管导引和定位,将3830直接固定在左室心内膜上,仍是侧后壁,测试参数;(6)移除所有植入鞘管工具。

经主动脉左室心内膜起搏

有研究显示,经右侧颈动脉途径进行左室心内膜起搏6个月后没有显著的主动脉瓣关闭不全和血栓栓塞,电极功能也良好。但目前采用这种经动脉途径跨主动脉瓣进行左室心内膜导线植入的报道较少。

经心尖部左室心内膜起搏

2009年,匈牙利研究者报道了通过局部的胸腔镜手术、经心尖部置入左室电极。在X线指导下应用Seldinger′s技术穿刺心尖部,置入左室主动固定电极,通过隧道将电极连至起搏器囊袋。因不需通过瓣膜,相关瓣膜关闭不全的风险被降至最低。该技术目前仅限于少数患者,且长期的安全性、有效性有待更大规模研究来证实。

直视下心肌内缝合路径

 Kassai 等最早采用了外科手术结合进行心内膜起搏电极导线植入的路径,由左外侧行开胸手术穿刺左室心尖部并进行荷包缝合。在患者二尖瓣更换和室间隔穿刺不可行时,这是一个可行的方法。该手术需全身麻醉。

无导线左室心内膜起搏

该技术可减少左室心内膜电极带来的相关并发症,如血栓、干扰二尖瓣功能等,且能够更快的起搏左室和选择更多的起搏位点。该系统由脉冲发生器及接收器组成,能够和已经植入的起搏器配合使用,如ICD/CRTD等。2013年5月,首次公布了3例在人体成功应用WiCS-LV系统无导线心内膜起搏实现CRT的报道(利用超声传递能量)。术后6个月,3例患者的症状、心脏结构与功能均有改善。正在进行的WiSE-CRT研究评估利用无线超声技术行左室心内膜起搏的安全性与可行性,已入选17例符合CRT适应证的患者,12例成功植入并完成随访,初步结果满意。

3.左室心内膜起搏技术的局限性

虽然左室心内膜起搏有诸多优势,但同时存在着不足,包括:(1)循证医学证据尚不充分:2010年,Spragg等研究了左室心内膜起搏部位的优化在缺血性心肌病CRT治疗中的重要性和个体差异性,结果显示,左室心内膜起搏患者的血流动力学并不优于相邻经冠状静脉心外膜起搏,此外在原发性扩张性心肌病患者中也有类似研究结果。Nicolas D等研究显示,在CRT治疗的非缺血性扩张型心肌病患者中,左心室最佳部位是决定起搏效果的主要因素,但繁琐的最佳起搏部位筛选程序很难推广;而且,此研究仅是短时间内血流动力学的不同,并没有涉及长期预后的分析。(2)术式和途径尚不成熟:部分研究者对左室心内膜起搏持保留意见,认为由于临床开展不足,应对左室心内膜起搏持谨慎态度。目前仍然没有简单易行的方法确定CRT患者最佳左心室起搏部位,而且左室心内膜电极植入仍没有非常成熟的方法和技术可以在实际中广泛推广。(3)存在血栓形成风险,其中血栓形成率高达17%,比心外膜植入高了近20倍。(4)其他问题,如经房间隔电极植入术增加了其跨二尖瓣定位的风险,经心尖途径需要微创开胸手术,手术耐受性及可能并发症尚不明确。(5)并发症和处理尚缺乏经验:左室心内膜起搏特有的并发症包括体循环栓塞、二尖瓣损伤和影响、心尖途径对心肌和心包的影响以及电极拔除时的风险,预防和处理也缺乏充足的依据和经验。因此,在左室电极植入路径中,心内膜途径目前尚不能作为首选,而且指南也推荐,心外膜植入路径有困难时才选择左室心内膜起搏技术。

(四)希氏束起搏/束支起搏(LB起搏)

刚刚兴起的希氏束起搏具有明显优势,包括可获得较窄的QRS波,趋近于生理性起搏,避免左室内血栓形成、瓣膜损害等。但也有局限性,包括存在室内传导阻滞(心肌纤维化、瘢痕)患者的室内传导延迟没有办法解决。 

三、总结

经冠状窦植入左室电极依然是目前CRT治疗的经典路径,MPP及Adaptive CRT技术的发展可以提升CRT反应率;经开胸或胸腔镜植入左室心外膜电极存在创伤大、阈值不稳定的缺点,可仅作为补救策略;经心内膜植入左室电极技术蓬勃发展,电极局部效应更优,但目前由于血栓形成、瓣膜损伤等问题限制其临床应用和发展,尚需寻找更有效的解决方法;无导线心内膜起搏尚需进一步临床评价;HBP、LB起搏也值得探讨。


专家简介

张萍,主任医师、教授、博士生导师;北京清华长庚医院内科部副部长、心内科主任。擅长各类心律失常的药物、起搏和导管消融以及器械置入的治疗等,对疑难及危重症心血管疾病也具有丰富的临床经验。2013年获中国心律学会颁发的“中国心脏起搏杰出贡献奖”。先后承担国家自然科学基金、北京市自然科学基金、首都发展基金、十二五科技支撑项目等,973项目学科骨干,现已发表文章100余篇。曾获北京市科技进步奖、中华医学奖、教育部自然科学奖、华夏医学奖。主要社会任职:中国生物医学工程学会心律分会全国常委兼秘书长;中国医药生物技术协会心电学分会常委委员兼副秘书长;中国医师协会心律分会全国委员;中华医学会心电生理和起搏分会起搏学组委员;卫生部海峡两岸技术交流协会心血管专业委员会常委;《中华心脏与心律电子期刊》副主编;《临床心电学杂志》常务编委;《中华心律失常学杂志》编委;《中华老年多器官杂志》编委等。


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