心脏植入式电子装置电极对心脏的血管损伤

陈火龙 华娟 陈琦

心脏植入式电子装置（cardiac implantable electronic devices，CIED）包括心脏起搏器和埋藏式心律转复除颤器（implantable cardioverter defibrillator，ICD）。CIED植入术是一项常用且安全有效的临床技术，手术并发症相对较少，主要有气胸、感染、心脏穿孔等［1-2］。电极损伤心脏血管的并发症则更为少见，但发生后可能会引起夹层、急性心肌梗死（acute myocardial infarction， AMI）、心脏压塞、动脉瘤及动脉瘘等严重后果。在既往相关报道中，心脏起搏器与ICD电极损伤心脏血管的部位包括升主动脉、冠状动脉和冠状静脉（表1～2）［3-23］。

表1 电极损伤心脏动脉血管的相关病例

1 电极损伤心脏血管的解剖基础

心脏起搏器与ICD的电极植入部位通常有经介入方式实施的右心房、右心耳、右心室流出道、右心室间隔、右心室心尖、冠状静脉内，以及外科直视下实施的心外膜电极植入，近年来希浦系统起搏逐渐兴起，希氏束及左束支区域也成为常见的植入部位之一。

这些电极植入部位可能损伤的血管包括升主动脉、冠状动脉和冠状静脉。右冠状动脉自升主动脉发出后行走于右房室沟内，在肺动脉起始部与右心耳之间向下走行。右心房及右心耳心肌薄弱，此处电极与升主动脉及右冠状动脉毗邻，具有穿破心肌层压迫或刺破动脉的潜在风险。左主干自升主动脉发出后走行于左心耳与肺动脉主干起始部之间，向左心室方向延续的左前降支行走于前室间沟，绕过心尖，终止于心脏膈面，左前降支在前室间沟发出的室间隔支营养室间隔。心脏起搏器和ICD电极植入右心室流出道、右心室间隔、右心室心尖以及希氏束、左束支区域可能损伤室间隔支或左前降支，引起出血、血肿、AMI或者心脏压塞等严重并发症。手术时，术者通常从锁骨下静脉、颈内静脉和颈外静脉等插入电极导线，这些静脉有同名的动脉伴行，如不慎将导线插入动脉，则可能损伤升主动脉、右冠状动脉、左主干及左回旋支等动脉。心脏的静脉血回流主要依靠冠状窦，其接收来自心小静脉、心中静脉和心大静脉等血管的血液，注入右心房。心脏再同步化治疗（cardiac resynchronization therapy，CRT）时需将左心室电极植入冠状窦，这可能会引起冠状窦夹层和穿孔。

2 冠状动脉电极损伤

2. 1 右冠状动脉电极损伤

植入右心耳及右心房的电极可能损伤右冠状动脉。Nakagawa等［3］在报道中描述1例72岁女性患者因完全性房室传导阻滞（atrioventricular block，AVB）植入心脏起搏器。心脏起搏器右心耳起搏电极尖端突出心房壁1.8 mm，突出的起搏电极造成急性右冠状动脉穿孔，导致急性心脏压塞。立即行外科手术，清除心包内血凝块，修补右冠状动脉，用心包覆盖右心耳起搏电极，避免再次穿孔。因心脏起搏器参数良好，未进行心脏起搏器电极调整。Khoueiry等［4］报道类似的病例，1例冠状动脉旁路移植术后的患者为预防心原性猝死植入双腔ICD，53个月后患者因非持续性室性心动过速行冠状动脉造影，造影显示右心房假性动脉瘤通过瘘管与右冠状动脉交通。Khoueiry等［4］认为引起此类迟发并发症的主要机制是被动电极反复与右冠状动脉机械摩擦。与前两者不同，Overbeck等［5］报道1例心脏起搏器电极误经动脉植入右冠状动脉和左心室的病例，但患者并未发生右冠状动脉穿孔和心脏压塞。

2. 2 左前降支电极损伤

在室间隔区域植入电极时，应当注意电极有损伤左前降支的潜在风险［24］。Parwani等［6］在植入临时起搏器的过程中，患者突发胸痛不适，体表心电图显示Ⅰ、aVL、V2～V4导联ST段抬高。术者立即行冠状动脉造影，造影显示位于右心室流出道的起搏电极严重压迫左前降支，造成急性冠状动脉闭塞。移除电极并置入支架后，患者心脏射血分数及室壁运动未见异常。

然而，并非所有电极压迫动脉的情况在术中都能被及时发现。Nishiyama等［7］在植入双腔ICD术后，患者逐渐出现下壁导联及前壁导联ST段抬高，在第3天因心绞痛行冠状动脉造影，造影显示右心室心尖电极压迫左前降支致血管75%狭窄，术中调整电极位置，术后患者再无其他不适。Karalis等［8］报道了1例非ST段抬高型AMI患者。该患者既往诊断为肥厚型心肌病，5年前为预防猝死植入ICD。患者入院后行冠状动脉造影，造影显示右心室间隔电极压迫左前降支远段，术中立即置入支架扩张血管。2周后患者因心绞痛再次入院，造影显示动脉狭窄加重，术者将右心室间隔电极调整至右心室心尖部，并再次置入支架治疗。术后患者无胸痛发作。Becker等［9］报道了1例下壁、右心室AMI患者。患者由于严重窦性心动过缓植入双腔起搏器。6个月后，患者因严重三尖瓣反流和右心衰竭行冠状动脉造影，发现右心室间隔的起搏器电极在心脏收缩期压迫左前降支，但未因此造成血管闭塞，心脏舒张期间电极未压迫左前降支。起搏电极未造成新发AMI，因而术者未进行电极调整。

左束支区域起搏逐渐兴起，其与冠状动脉的关系被高度关注。Qi等［10］采用左束支区域起搏术式为患者植入永久性心脏起搏器，术中在向C315鞘管注入对比剂时发现室间隔支动脉成功显影，这表明起搏电极旋入时穿破血管。术者立即调整电极位置，手术取得成功。患者术后随诊无不良事件发生。

2. 3 左回旋支电极损伤

起搏电极通常置于右心房及右心室，这些电极几乎不能损伤到左回旋支。与前述Overbeck等［5］报道相似，Issa等［11］在为1例窦房结功能不全患者植入双腔起搏器时，不慎将电极送入动脉，右心房电极被放置在主动脉根部，电极尖端伸入左回旋支，而右心室电极植入左心室。电极的错误植入造成AMI，术者立即撤出左回旋支及左心室电极，重新植入右心房和右心室。患者预后良好。

3 升主动脉电极损伤

升主动脉与右心房电极毗邻，心脏的机械运动容易造成电极尖端与升主动脉机械摩擦，可能引起动脉穿孔和心脏压塞。Di等［12］为1例诊断为扩张型心肌病的男性患者植入心脏再同步化治疗除颤器（cardiac resynchronization therapy def ibrillator，CRT-D），术后6 h，因患者突发胸痛和头晕，心脏彩超提示大量心包积液，立即进行开胸手术，术中发现新鲜的血液从升主动脉根部穿孔处流出，穿孔处正对着右心房电极尖端，然而心脏表面并无穿孔和活动性出血。提示电极与主动脉间的机械摩擦造成了动脉的穿孔。经清除积血及修补主动脉后，患者无再次出血。Kashani等［13］报道的病例中，升主动脉在植入双腔起搏器后第1天发现1处穿孔，引起急性心脏压塞，而房间隔电极同样未穿破心房壁。Sticco等［14］和Kaljusto等［15］报道的患者升主动脉穿孔都发生在植入双腔起搏器术后2周，开胸手术中并未发现心房有活动性出血，右心房电极穿透心房壁刺破了升主动脉，造成迟发性心脏压塞。Nordbeck等［16］不慎将右心房电极送入了升主动脉，引起急性冠状动脉综合征。胸部X线显示电极尖端位于左主干开口，心脏超声心动图未见心包积液，但术者不能确定在手术过程中是否已经将电极伸入左主干。术者顺利将置于左心室和升主动脉的电极拔除，重新在右心房及右心室植入电极。上述所有患者在出院前均未发生第二次手术并发症。

4 心脏静脉系统电极损伤

CIED电极损伤的心脏静脉血管主要为冠状窦。冠状窦损伤可发生在CRT植入过程中。冠状窦损伤的因素主要包括冠状窦解剖复杂、冠状窦静脉瓣的存在和暴力操作［18］。既往相关报道表明冠状窦损伤主要包括血管夹层和血管穿孔破裂［17-23］。冠状窦损伤常在术中血管造影时发现，多数患者无明显不适症状，部分患者出现心脏压塞，需行心包穿刺等有创治疗。从表2中可以看出，冠状窦损伤发生率为0.28%～6.80%，总体发生率为0.33%［（473+19）/（147504）］。部分研究中并未统计冠状窦穿孔病例，因而冠状窦总损伤率可能更高。

表2 电极损伤冠状窦的相关研究

5 电极损伤心脏血管的特点

综合以上相关报道，电极损伤心脏血管临床表现主要包括：胸痛、胸闷、呼吸困难、头晕、心原性休克等。发现损伤的时间跨度较大，从术中到术后数年不等。损伤心脏血管的电极主要为主动电极。除主动电极应用更广泛外，主要与电极自身结构相关，主动电极尖端的螺丝更容易穿透心肌，进而损伤心脏动脉。右心房壁相对于室间隔及右心室壁更薄弱，植入右心房的主动电极和被动电极在心脏的机械运动下更容易穿破心房壁，损伤右冠状动脉和升主动脉。心房电极损伤动脉以穿孔为主，造成假性动脉瘤、急性或迟发性心脏压塞等严重并发症，通常需要外科手术等治疗措施。心室电极以压迫左前降支为主，造成动脉不同程度狭窄，从而引起AMI，根据病情不同，需要采取调整电极、置入支架或临床观察等不同治疗措施。动脉血管损伤病例中，均未出现死亡事件。冠状窦损伤较动脉损伤更常见。冠状窦电极置入过程中需使用多种输送装置，各种装置及电极与冠状窦反复机械接触，导致血管发生夹层和穿孔的概率明显增加。冠状窦夹层患者需要临床观察治疗，部分冠状窦穿孔患者则需要心包穿刺等有创治疗。在上述报道的相关研究中，冠状窦夹层与穿孔患者预后尚可。

6 如何减少电极损伤心脏血管

电极损伤心脏血管严重可能威胁患者的生命，术者应尽量避免此类事件发生。术者术前应考虑到电极与心脏动脉毗邻，强化电极可能损伤动脉。术中避免将电极送入动脉系统，建议在超声引导下穿刺腋静脉或锁骨下静脉。在正位下X线透视，钢丝可跨膈肌进入下腔静脉，确认未进入动脉系统。使用合适的输送工具不仅有助于手术成功，也可以减少不良心血管事件发生［25］。至今，暂无关于如何在术中确定起搏电极与冠状动脉毗邻关系的研究。建议术中行冠状动脉造影了解室间隔支及左前降支走行，根据患者病情需要，选择距离动脉安全的起搏部位。His起搏和左束支区域起搏术中可进行C315His鞘管内造影，排除冠状动脉血管和静脉血管损伤。固定主动电极时避免过度旋入螺丝，以防心肌穿孔。冠状窦内电极植入前后也可行造影检查，便于安全植入和排除血管损伤。术中密切关注患者有无胸痛、胸闷不适及患者生命体征和心电图ST-T段改变。术后对患者应定期随访，尽早发现潜在风险，必要时行心脏CT［26］、冠状动脉造影检查，避免心脏血管的损伤。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突