心脏起搏阈值的影响因素

余丽瑞 张敏

心脏起搏器是治疗心律失常、难治心力衰竭等心血管疾病的重要手段,而起搏器的感知、阈值、阻抗是起搏器程控的重要参数,其中起搏阈值是使心脏稳定而持续起搏的最低能量。起搏阈值异常升高可能导致起搏夺获失效,严重可危及患者生命,合适的阈值不仅可节省电量,延长起搏器的寿命,还可以减少或消除较大起搏刺激可能引起的患者不适,提高患者的生活质量。笔者综述近几年心脏起搏阈值的影响因素的研究进展。

1 生理因素

Yoh等[1]发现2例患者植入起搏器1周后阈值不稳定,后测量了仰卧位、左侧卧位、右侧卧位和坐位的阈值,证实了起搏阈值随体位变化的大幅波动,在1个月后再次确认了类似的变化。因此得出心脏起搏器植入后的亚急性期,起搏阈值可能会随着体位的变化而显著波动。Preston 等[2]选取14例植入起搏器至少3个月,阈值稳定,体力活动正常且未口服任何药物的患者研究生理因素对起搏阈值的影响,表明饮食和睡眠会引起起搏阈值增加,考虑起搏阈值与自主神经功能系统有关系,交感神经张力与起搏阈值成反比,交感神经张力的降低可以使起搏阈值明显增加,反之则降低。王靖等[3]的研究也提示交感神经张力的降低能够提高起搏阈值。

2 药物对起搏阈值的影响

2.1 抗心律失常药物(AAD)接受起搏器植入的患者中,服用AAD 药物的人较多。Huang等[4]将普鲁卡因胺、利多卡因、氟卡因胺、普萘洛、胺碘酮、维拉帕米、普萘洛尔七种抗心律失常药物足够剂量予健康狗口服或静脉注射,以达到与人类抗心律失常疗效相当的血浆水平,然后监测狗的起搏阈值,结果显示所有药物不影响健康狗的慢性起搏阈值。不同的是,Mohan等[5]通过对永久起搏器植入患者分组分别静脉注射不同的AAD,然后测量患者的阈值、阻抗等参数,结果显示利多卡因、美西律和缓脉灵均使阈值显著增加(P＜0.05),维拉帕米及普萘洛尔对起搏阈值无影响。董军亚[6]选取20例起搏器植入患者予注射常规剂量普罗帕酮及胺碘酮,12只成年杂交狗予注射不同剂量的普罗帕酮及胺碘酮,研究得出常规剂量的普罗帕酮及胺碘酮对起搏阈值无影响,随着普罗帕酮使用剂量的增加,起搏阈值增加明显,甚至出现起搏功能障碍,其中心房起搏阈值增加明显。近年有报告1例房室传导阻滞患者行永久His束起搏数月后频发心房颤动,遂服用胺碘酮治疗2周后随访,起搏阈值明显增加,其余参数正常,停用胺碘酮2 周后至门诊检查阈值恢复原水平,因此得出胺碘酮可能提高非选择性His束永久起搏患者的阈值[7]。Jiang等[8]报道1例植入了永久性His束起搏器的患者同时口服醋酸氟卡胺治疗心房扑动和心房颤动,1个月后,阈值显著升高,遂停药,4天后,阈值恢复正常,改用多非利特,之后随访过程中其并没有影响起搏阈值。既往也有研究发现氟卡胺对起搏阈值有影响,且对心房阈值的影响小于对心室阈值的影响[9]。Wedler等[10]曾报道1例双腔起搏器植入患者口服决奈达隆治疗阵发性心房颤动,8个月后出现眩晕等不适,检查发现心室刺激无效,后停止使用决奈达隆,18天后的起搏器调查显示功能正常,稳定的起搏阈值接近原水平。曾有报道1例患者口服吡西卡尼后立即出现急性起搏阈值升高,心室起搏失效,停用后阈值逐渐恢复[11]。通过以上研究结果,可以看出AAD 对起搏阈值的影响受药物种类、不同种属、药物剂量、不同起搏部位的影响。

2.2 麻醉剂在日常内外科手术和镇静中,麻醉剂是不可或缺的。研究表明常用麻醉剂,如氟烷、安氟醚和异氟醚,对心肌起搏阈值无任何影响[12]。一项观察性队列研究选取既往植入起搏器,同时需要使用异丙酚的50例患者研究异丙酚对起搏阈值的影响,结果显示异丙酚镇静对心脏起搏阈值无明显影响[13]。

2.3 其他药物Kaul等[14]对40例起搏器植入患者进行起搏阈值研究,分别注射不同的药物(硝酸甘油及硝苯地平各7例、奥昔非君6例、普萘洛尔和维拉帕米各10例)后检查起搏阈值,结果表示硝酸甘油和奥昔非君可降低起搏阈值,而硝苯地平、维拉帕米和普萘洛尔对起搏阈值无影响。

3 心肌梗死及纤维化

李健等[15]回顾分析了398例起搏器植入患者的基本资料、既往病史及起搏器植入时及3个月后的起搏阈值,结果显示糖代谢异常、高脂血症、冠心病、吸烟史均为永久性心脏起搏器植入术后起搏阈值升高的独立危险因素。这与杨艳等[16]和李日健等[17]研究结果一致。研究表明血糖、血脂激活肾素-血管紧张素-醛固酮(RASS)系统,引起炎性因子的表达,提高基质金属蛋白酶基因的表达,促使纤维细胞胶原合成,引起心肌纤维化,影响电传导,进而升高起搏阈值[18]。曾有报道急性心肌梗死患者心脏起搏阈值会突然增高,Hall等[19]报道1例85岁男性患者因急性非ST 段抬高心肌梗死入院,发现患者心脏起搏阈值短暂升高,导致起搏夺获失效和完全房室传导阻滞,进行血管重建术后阈值恢复正常。Tomita等[20]也曾报道1例既往心肌梗死患者因心力衰竭入院植入起搏器,后多个起搏向量的起搏阈值突然升高,起搏失效。然后冠状动脉造影示钝缘支完全闭塞,血运重建后,起搏阈值逐渐降低,并在血管重建术后5 天恢复到基线水平。Wang 等[21]对10例通过穿刺活检诊断为心肌淀粉样变性且符合永久起搏器植入指征的患者进行起搏器植入术后随访,其中2例因病情进展死亡,7例随访显示心室阈值升高(P＝0.028),阈值的升高可以通过心肌淀粉样变,进而纤维化来解释。崔炜等[22]的研究显示超过30 min的急性心肌缺血可使阈值几乎增加到基线水平的三倍,再灌注后阈值明显降低,但较缺血前仍高。张涛等[23]报道暴发性心肌炎患者因完全性房室传导阻滞植入起搏器后起搏阈值明显增高,经过积极治疗后起搏功能恢复,起搏阈值降低。

4 起搏部位

研究表明右室流出道起搏和心尖部起搏及低位房间隔起搏和右心耳起搏的起搏参数无明显差异[24－25]。Chen等[26]为研究对比左束支起搏和右室起搏的起搏参数,选取40例患者(左束支起搏和右室起搏各20例)在植入和3个月中随访患者起搏参数和安全事件,在植入和3个月的随访期间,无不良事件,左束支起搏和右室起搏的起搏阈值、起搏阻抗无明显差异。Liu等[27]为研究比较心动过缓患者His束-浦肯野系统不同部位的起搏参数,对接受His束-浦肯野系统起搏的135例患者进行回顾性分析,其中心房侧His束起搏组30例,心室侧His束起搏组52例,左束支起搏组53例。比较分析这些患者的起搏参数,结果示在植入和3个月随访期间,心室侧His束起搏和左束支起搏的起搏参数比心房侧His束起搏更理想,心房侧His束起搏的起搏参数较另外两组高,稳定性也低于其他两组。Tang等[28]选取29 例His束起搏患者(His束导联尖端位于心房侧13例,His束导联尖端位于心室侧16例)观察随访1年示His束心房侧起搏和His束心室侧起搏的起搏阈值、阻抗术后随访差异并不显著,但心房侧His束起搏感知始终显著低于心室侧His束起搏。Mattson等[29]的动物实验分析了His束导线的位置和起搏参数的关系,结果示近端His束起搏和远端His束起搏的心脏阈值无显著差异,然而没有描述导线位置对感知的影响。以上多项研究表明,植入部位对起搏器阈值及阻抗无显著影响,但心室侧His束起搏及左束支起搏阈值可能更理想。

5 体外电转复及射频消融

Waller等[30]报道3例永久双腔起搏器患者行体外电转复后1例发生起搏器损坏,2 例发生慢性起搏阈值明显升高,必须更换心室导联。这与国内研究报道结果一致[31]。Sapp等[32]在动物模型上探究射频消融病灶大小与起搏阈值相关性,结果显示射频消融后阈值会升高,且起搏阈值的增加与病灶大小密切相关,阈值变化可用于评估病变大小。

6 电解质紊乱

高钾血症可影响心肌细胞内外离子平衡,对心肌细胞电生理及兴奋性产生影响,严重时可诱发恶性心律失常,对于起搏器患者,可能导致起搏功能障碍,并危及生命安全。有报道1例既往植入永久双腔起搏器患者急诊入院行心电图示心房夺获失效,宽QRS波,血钾11.4 mg/d L,紧急降钾处理后复查心电图示自发的心房活动及规则的心室夺获,血钾明显下降[33]。既往多个病例都曾报道高钾血症患者,起搏器夺获和感知失效,紧急注射氯化钙及其他药物降钾后,起搏功能恢复正常[34－35]。

7 电极导线

Hua等[36]研究表示类固醇洗脱导线具有良好的起搏阈值,实现了低能量双腔起搏,且无传统电极植入术后的急性期阈值较明显波动。毛琳等[37]研究主动固定电极(螺旋电极)与被动固定电极术后参数的变化,安置螺旋电极者起搏阈值较术中下降,安置被动固定电极者起搏阈值无明显变化,长期随访参数稳定。研究发现主动固定电极与被动固定电极术后慢性阈值亦无显著差异[38]。陈雷旻等[39]为研究单双极起搏模式的起搏参数的差异,随访了64例植入心脏起搏器患者3个月,结果示起搏阈值无显著差异,而双极起搏电极阻抗高于单极起搏的电极阻抗。

8 其他因素

有研究报道1例食管癌患者放疗2个月后出现起搏脱漏现象,后上调脉宽,起搏正常,提示心房起搏阈值升高致起搏脱漏,考虑阈值升高可能与食管癌放疗有关,长期放疗可引起心肌损伤[40]。陈跃光等[41]前瞻性地分析了38例安装心脏起搏器伴心肌缺血的病人高压氧治疗前后起搏阈值,发现高压氧治疗能降低起搏阈值。这与国外Mond等[42]研究结果一致,高压氧治疗能改善心肌缺氧,引起起搏阈值降低。有研究表明心功能会影响患者非急性期起搏阈值,因此改善患者心功能可减少患者慢性期起搏阈值异常的发生[43]。

9 总结

心脏起搏阈值虽然在植入的初期会有一定波动,但基本3个月后逐渐稳定。若阈值增高为生理性变化且轻度增高,幅度在脉冲器最大输出电压范围内,一般对患者无明显伤害。如果出现起搏阈值明显升高,超出了最大输出电压,可能会造成起搏器功能障碍,如起搏夺获失效,严重时危及患者生命安全。另外可能造成电池耗竭,进而缩短起搏器使用寿命,给患者带来经济损失及生命质量的影响。明确影响起搏器阈值的因素对调整起搏器参数,预防患者发生不良事件等具有重要意义。