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经冠状动脉起搏的临床应用

2021-01-02何川蒋至智

关键词:钢丝心室左室

何川 蒋至智

经冠状动脉(简称冠脉)起搏(trans-coronary pacing,TCP)技术肇始于紧急处置冠脉介入诊疗过程中发生严重心动过缓并发症,通过将插入冠脉的导引钢丝直接连接到体外起搏器上,起搏心脏,维持基本心率[1]。在动物实验中该技术的可靠得到了验证[2],全部实验动物都成功起搏了心脏。实验中分别在腹股沟、前胸壁和背部放置电极作为正极,起搏成功率前两者为54%,后者为100%;起搏阈值分别为(8.3±2.2)V,(7.6±2.8)V 及(3.4±2.4)V ,如果导引钢丝前端带球囊,则起搏成功率和起搏阈值与经静脉双极起搏非常接近[3]。如果只是验证冠脉介入过程中一项紧急处置措施的有效性和可靠性,那么这项技术的研究也就到此为止了,正因为临床应用前景不明,导致该技术的研究进展十分缓慢。直到初次报道十几年以后,经TCP 技术才见应用于人体的报道。又是十年之后,随着认识的深入以及该技术独有的优势,一些可能的应用方向才逐渐展现。

1 经皮冠脉介入治疗(PCI)术中临时起搏

TCP技术最初开发就是作为PCI术中出现显著心动过缓的应急措施。该技术在动物实验中获得成功,2009 年印度医生报道了用于人体的实验结果[4]。作者对25名接受选择性冠脉介入的病人实施了经冠脉0.014"导引钢丝单极起搏,病人年龄(53.7±8.97)岁,21名男性,4名女性。起搏方式,阳极电极贴于腹股沟,导引钢丝为阴极,钢丝尾端通过鳄鱼夹连接起搏发生器(5348,Medtronic Inc,USA)。导引钢丝选择了临床常用的BMW、Galeo、Couger、Magic wire等4种导引钢丝,起搏部位位于前降支远端、钝缘支、后降支、左室侧支等部位。全部病人、所有部位、所有钢丝起搏均获得成功,平均夺获阈值4~5.54 m A,平均阻抗12~31Ω,不同品牌导引钢丝除阻抗有所不同外,起搏效率没有差别。

前期研究的成功鼓励了后续研究跟进,一种可专用于TCP的导引钢丝的有效性在动物实验中也得到了验证[5]。与普通导引钢丝不同的是这种导引钢丝(VisionWire®,Biotronik,Germany)推送部分做了绝缘处理,理论上电流通过时损耗会大大降低,从而将提高起搏的成功率。动物(猪)实验中新型钢丝的起搏效率更优。研究中还比较了不同阳极电极位置对起搏的影响,发现当阳极电极位于前胸壁时,普通导引钢丝的起搏成功率为77%,起搏阈值为(6.7±2.9)V,当阳极电极位于背部时,成功率提升至87%,阈值则降低至(4.1±3.0)V;使用带球囊的导引钢丝成功率有所提高,为100%,阈值进一步降至(2.4±1.6)V;VisionWire表现最好,成功率100%,阳极电极位于前胸壁和背部时,阈值分别为(1.6±0.7)V 和(1.0±0.6)V,已经非常接近心内膜起搏的水平。

在PCI时代,冠脉介入成为血管成形和再灌注治疗的标准治疗措施,随着实践例数的不断增加,各种并发症的发生几率逐渐得到统一的认识。PCI过程中出现严重心动过缓并不罕见,除了与缺血区域、缺血时间、操作的血管等有关外,还与血管迷走反射有关。有报道称,35%的右冠脉、16%的左前降支操作需要临时起搏支持[6]。尽管可以从术前心电图或心电监护中发现心动过缓的表现或先兆,从而提前采取保护措施,但并不能避免心电图/心电监护没有这些表现的病人发生心动过缓。由于冠脉介入的高度时间依赖性,病情的变化往往以秒计算,对一种可靠的、方便的、较少设备器械依赖的床旁快速起搏方式的需求日益迫切。从这个角度讲,TCP不失为一种值得推荐的选择。综合现有研究结果,推荐TCP时使用新型绝缘涂层的导引钢丝或球囊钢丝,阳极电极贴于背部,以保证起搏的成功率。

2 心肌存活力的评估手段

对于透壁性心肌梗死的病人,梗死区域有无心肌存活是评估是否应行PCI治疗的重要指标,如梗死区域没有心肌存活行PCI不仅无益,反而有害[7-8],因此心肌活力(myocardial viability)的重要性日渐受到越来越多的重视。但仅凭冠脉造影对心肌活力的评估几乎没有帮助,冠脉血流储备分数(FFR)对灌注血流的评估能力更强,对心肌活力的评估能力则很弱。目前临床常用的心肌活力检查手段包括核素灌注显像、超声负荷试验、心脏MRI等,其中MRI最受重视,因其可以精确识别梗死心肌、区分透壁或非透壁心肌梗死(心内膜下心肌梗死),但是MRI也有自身的局限,一些病人还有禁忌[9]。

根据通常的经验,不同的心肌组织的起搏参数(感知的R 波振幅、起搏阈值、起搏阻抗)是不同的,尤其是正常心肌组织与瘢痕心肌组织的区别更加明显,因此很自然产生设想:TCP能否在评估心肌活力方面发挥作用呢? 受到印度医生率先将TCP用于人体获得成功的鼓励,2013年英国利兹总医院的医生们开始设计TCP 用于评估心肌活力的研究[10]。研究设计为单中心、前瞻性初步研究,基本设计思路就是通过TCP收集起搏参数,参数之间的差异利用MRI结果进行印证分析。至2016年,研究一共纳入8名病人,其中6名病人成功实施了TCP,所有纳入病人行冠脉介入前接受MRI检查,收集数据包括T1加权成像、静息左室电影、钆延迟强化心肌活力显像等,冠脉介入之后进行统一分析。TCP统一以左侧冠脉及其分支为起搏位点(右冠脉病变者入组时已排除),导引钢丝统一使用一种(Abbott Hi torque Balance Middleweight Universal II),以钢丝到位稳定起搏为最终位置,不统一预设位置。介入术后根据MRI结果,TCP结果分为正常、梗死范围在1%~49%心室壁、梗死范围≥50%心室壁3组。试验结果,感知R 波振幅3组分别为:(10.68±65.68)m V、(8.55±5.44)m V、(7.05±5.26)m V,P=0.43;

起搏阻抗3 组分别为:(304.8±74.0)Ω、(244.1±66.6)Ω、(222.3±33.8)Ω,P=0.12;起搏阈值3组分别为:(1.960±1.226)V、(5.009±2.773)V、(3.950±0.883)V,P =0.002。

采用多重比较方法(post hoc Tukey′s pairwise comparison)起搏阻抗也显示显著性差异。

尽管这是一项小样本的预备性研究,结果也未能提示瘢痕负荷与起搏参数之间的量化关系,但已经证明了可以通过心肌组织的电生理特征来判断心肌活力,随着研究的深入,可以预期未来发展出完整的评估体系,考虑到TCP 的简单易行和及时性的优势,其应用前景值得期待。

3 心室失同步标测

随着心脏再同步治疗(CRT)的广泛应用,临床医生逐渐发现并非所有病人对CRT 的反应都良好[11]。临床经验认为符合QRS波群时限明显增宽、心电图呈左束支阻滞图形、女性、非缺血性心脏病等情况时,病人对CRT 反应较好;反之,QRS波群时限不增宽、缺血性心脏病时,反应不好。但这些经验并没有可靠的临床CRT 研究的证据支持,这就为术前判断病人对CRT 的反应带来了不确定性。研究[12]认为在对CRT 反应不良甚至无反应的病人中至少20%是因为左室电极位置不恰当导致的。在植入CRT 左室电极的时候,医生往往仅仅根据血管的走形选择植入位置,并未进行局部心肌电生理特征的标测,而左室失同步是与心脏整体和局部电活动、电传导速度以及心室直径有关的,另外与心肌肥厚和局部心肌瘢痕等也有关系[13]。因此,寻找延迟程度最大的左室心肌区域可能是决定对CRT 反应高低的关键环节。但是,通过冠状静脉标测左室心肌不同部位的电生理特征几乎不可能实现,这是由于静脉血管分布缺乏规律且扭曲变形较多,并且静脉管壁较薄,反复操作而致穿孔、破裂的风险较高,尽管有人[14]做过尝试,但几乎无法效仿更勿谈推广。所以,人们将目光又落到了TCP 上。由于冠状动静脉伴行的关系,经动脉的标测结果可合理的推测与经静脉标测结果一致。

2014年德国医生发表了TCP 用于左室电极位置选择标测的早期结果[15]。试验是在动物(猪)模型上进行的,动物经过麻醉等处理后,同时植入颈内动静脉血管鞘,经静脉放置右室起搏电极,起搏右室模拟左束支阻滞的情况;经动脉放置冠脉指引导管,由指引导管放入带绝缘涂层的0.014"导引钢丝(VisionWire®,Biotronik,Germany)用于冠脉内标测。在右室起搏时,测量体表心电图QRS波群起点与导引钢丝前端记录到的腔内心电图V 波起点之间的间距(QRSEGM 间期),以此反应左室心肌激动延迟的程度。所有试验动物都标测了前降支、回旋支、右冠脉近端和远端的QRSEGM 间期。结果显示,右冠脉远近端QRS-EGM 间期分别为(14.1±7.6)ms、(40.4±9.2)ms;前降支远近端分别为(23.5±9.9)ms、(41.0±10.2)ms;回旋支远近端分别为(32.0±8.8)ms、(51.4±6.3)ms。各血管之间及各血管近远端之间差异均达到显著性。标测结果清晰的显示了心室激动最延迟部位在回旋支近端部位(左室侧后壁)。TCP用于心室激动标测可能有几个方面的意义:①左室心外膜激动标测,迄今尚没有一项可靠的参数预测病人对CRT 的反应,大量的临床实践表明电激动标测可能是比机械运动标测(超声心动图)更有前途的指标,前者更直观的反映了电传布延迟的特征,而心室失同步本质上是电传布的不均一性导致的。与经冠状静脉标测相比,TCP的优势是方便易行,且结果理论上与静脉标测一致。②严重冠心病病人的标测,严重心肌缺血会导致局部心肌细胞坏死而形成瘢痕组织,瘢痕组织不适合作为起搏电极安放位置。TCP标测可以比较容易判断局部心肌是否存在瘢痕(较低的感知R 波振幅和较高的起搏阈值)。③避免膈肌起搏,常规作为左室电极放置位置的部位往往会出现膈肌起搏,而术前几乎没有方法预测是否会出现膈肌起搏,而通过TCP 则可方便、安全的于术前测试,从而在植入左室电极时注意规避这些部位。

4 其他应用

PCI时,左主干的处理是风险最高的,这一方面由于左主干的左侧冠脉的共同上游,一旦处理不慎将导致灾难性后果,另一方面左主干往往较短,植入的支架也较短,如果不能确定精确定位,可能导致病变覆盖不全及影响左前降支或回旋支开口而带来新的问题。一些术者报道了利用TCP快速起搏排除心脏搏动对支架定位的影响,从而保证支架精确定位于病变部位,取得了很好的临床效果[16-17]。具体做法:导引钢丝单极起搏方式与前述方法一样,起搏用钢丝放置到左冠脉间隔支,支架进入左主干后,快速起搏心室(频率180次/分,输出10 m A,感知功能关闭),支架释放后停止起搏。起搏过程中病人出现血压降低(平均压40 mm Hg),无其他不适。

早期曾报道[18]在经皮冠脉腔内成形术中发生室性心动过速,利用TCP技术行超速抑制终止的案例。

5 总结

自Meier报道TCP技术,30多年已经过去,其发展进程十分缓慢,至今未在临床大规模应用。这其中原因复杂,但TCP技术的先天条件决定了它仅能作为辅助技术是其中关键。随着心血管介入技术边界的不断拓展,不同领域技术相互交叉和融合成为发展趋势,在此背景下,一直作为紧急情况下临时处置措施的TCP又重新回到人们的视野。由于其简单、快捷、安全的特点,很可能成为冠脉介入与心电生理介入的结合点。

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