实用重症医学(第2版)
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第17章 心脏临时起搏

第一节 概 述

心脏传导系统由参与心脏电激动的发生及传导的所有特殊组织构成。正常情况下,位于右房及上腔静脉交界处的窦房结是心脏激动发生的部位。窦房结发出的激动经心房传导纤维传至房室结。房室结除了具有传导特性,在窦房结功能发生障碍时,它还能起到次级起搏点的作用。激动经房室结继续下传,通过His束、左右束支传至浦肯野纤维,最终激动左右心室,产生一次心脏搏动。传导系统的任一部位发生障碍,都可能发生严重的心动过缓或危及生命的心脏停搏。心肌具有兴奋性的生物学特征,起搏点可以来源于自身或是人工刺激。整个心肌的除极速度依赖于不同心肌细胞成分的除极速度和心肌细胞的几何排列顺序。心肌缺血、电解质紊乱及药物等因素可以影响心肌除极及除极速度。
心脏临时起搏器是一种可以发放电脉冲刺激心肌从而引发心脏收缩的电子装置。心脏临时起搏的目的在于:①一旦心脏停搏,及时起搏心脏以维持循环的稳定性;②提高症状性心动过缓患者的心率,改善症状;③以较快的频率起搏心室,缩短QT间期,预防尖端扭转型室性心动过速;④偶尔用于终止顽固性室上性或室性快速性心律失常。临床上心脏临时起搏一方面是心律失常患者的急诊处理方法,另外一方面也是外科手术患者预防术中心动过缓的保护性措施。心脏临时起搏的途径主要包括:①经静脉心脏临时起搏;②经皮经胸心脏临时起搏;③经心外膜心脏临时起搏;④经食管心脏临时起搏。
按照起搏方式,心脏临时起搏包括:①心室起搏:是心脏临时起搏临床最常用的方法。这种起搏方法简单可靠,效果明显;②心房起搏:心房起搏选择性地用于窦房结功能不全但房室结功能正常的患者。由于心脏临时起搏主要目的是维持心室率,因此临床工作中较少应用临时心房起搏;③双腔起搏:由于临时起搏多用于抢救患者,需要紧急置入,而双腔心脏临时起搏置入过程复杂,所需时间较长,需要特殊的脉冲发生器,为此临床应用极少,可见于心外科术后心外膜临时起搏的患者。
心脏外科手术时,如果患者存在术中发生缓慢性心律失常或者心脏复跳困难的风险,开胸后可以在直视下将心外膜电极缝在心外膜心肌上,行经心外膜心脏临时起搏;但是如果患者术前评估不能耐受全身麻醉,也需要在术前行经静脉心脏临时起搏。由于经食管心脏临时起搏只能行心房起搏,并且患者对经食管起搏的耐受性差,所以经食管心脏临时起搏的方法极少应用于急诊严重缓慢性心律失常的处理,主要用于快速性室上性心律失常不宜药物复律或者药物复律无效,同时也不宜行电复律治疗的患者,也用于心脏电生理检查。经静脉心脏临时起搏是目前临床上最常用的心脏临时起搏方法,其与经皮经胸心脏临时起搏都将在下文专门叙述。
心脏临时起搏的适应证主要分为两大类:急诊心脏起博和择期心脏起博。目前尚无任何关于心脏临时起搏统一的指导性意见,是否具有适应证需要结合临床情况,综合评估。急诊心脏临时起搏的适应证主要包括:①急性心肌梗死伴三度房室传导阻滞或二度Ⅱ型房室传导阻滞,以及心脏停搏;②急性心肌梗死伴新发的三分支传导阻滞;③急性心肌梗死伴症状性心动过缓;④心动过缓相关的快速性室性心律失常;⑤非急性心肌梗死相关的三度房室传导阻滞或二度Ⅱ型房室传导阻滞、心脏停搏伴血流动力学障碍或晕厥。择期心脏临时起搏主要涉及具有发生严重心动过缓风险的外科手术或者心脏介入治疗的患者,包括以下情形:①手术或者操作本身可能导致严重心动过缓,如心脏外科手术(主动脉瓣、三尖瓣手术,室间隔修补,原发孔房缺修补等);②需要更换永久起搏器前发现患者心脏起搏依赖;③以下缓慢性心律失常行全身麻醉手术:持续或间歇性三度或者二度Ⅱ型房室传导阻滞,一度房室传导阻滞伴左束支传导阻滞或三分支传导阻滞以及窦性心脏停搏时间>2秒。

(陈太波 方全)

第二节 心肌人工电刺激的相关概念

一、阈 值
心肌细胞受电刺激后的反应取决于电场强度。脉冲首先使电极附近的心肌兴奋,并通过细胞间的联结迅速扩布到整个心肌。产生心肌除极所需要的最小能量称为刺激阈值。电刺激的成分包括脉冲幅度(以伏计算)和脉宽(以毫秒计算)。刺激的脉冲幅度与脉宽成指数关系,形成一种双曲线式的强度-脉宽曲线。脉冲幅度(电压)、脉宽与刺激能量之间的关系可以用公式表示如下:
E=V 2/R·t,或E=V·I·t;其中E是刺激能量,V是电压,I是刺激电流,R是总的阻抗(包括心肌阻抗、导线及电极阻抗),t是脉宽,即刺激时间。脉宽较短时,很小的脉宽变化即需伴有较大的脉冲幅度变化,这样才能除极心肌;相反,在脉宽较长时,小的脉宽变化对脉冲幅度影响相对较小。当前永久起搏器的输出系统都是恒压装置,输出的电压是一定的(但具体数值可以程控),不随心肌阻抗的变化而变化;而经静脉心脏临时起搏器的输出系统大多是恒流装置,输出的电流是一定的。
阈值测量是通过减少电压或电流直到能夺获心肌的最小电压或电流数值。如果用降低电压的方法测量阈值,当失去夺获后,再增加电压夺获所要的能量明显大于之前测定时的起搏阈值。这一现象称为文登斯基效应(Wedensky effect)。文登斯基效应的发生机制有学者认为可能是因为在相对不应期内心脏非同步起搏所致。
影响刺激阈值的因素很多,主要包括以下几个方面:
1.起搏频率
起搏频率增快,阈值也会相应增加。这一现象可能和电脉冲发放后的残余电位有关。起搏频率较快时,起搏周期缩短,未等前一个脉冲的电位消散完毕,后一脉冲已经开始发放,从而导致起搏阈值升高。
2.异物反应
起搏电极与心肌接触,相对心肌而言,电极是一个异物。心肌对外来电极会产生一系列生理反应,对于临时起搏电极,由于植入时间较短,心肌组织的反应一般只是炎性水肿。在电极放置的初期起搏阈值较低,而术后阈值逐渐有所升高,一周左右达阈值的高峰,以后又逐渐降低。
3.起搏阻抗
起搏阻抗包括导线阻抗、电极-界面阻抗以及心肌阻抗等。起搏阻抗增加,刺激阈值升高。
4.起搏方式和部位
双极起搏较单极起搏所需的刺激强度要小,心内膜起搏阈值低于心外膜起搏,右心心内膜起搏时心底部阈值最低。
5.生理因素
心脏起搏阈值和机体的生理状态相关,体力活动时比安静休息阈值低,站立位比卧位时阈值低。白天比夜间睡眠时阈值低。这些生理性变化反映了自主神经张力的变化。
6.药物影响
降低起搏阈值的药物有糖皮质激素、拟交感神经药物以及钾盐类等;升高起搏阈值的药物有盐皮质激素、普罗帕酮、索他洛尔以及细胞内外钾浓度比值升高、高钾血症等。
二、感 知
目前所有的永久起搏器和临时起搏器均提供按需起搏模式,即在自身心率低于程控的频率时起搏器才发放起搏脉冲。因此,要想使起搏器按所程控的模式工作,精确、恒定的感知自身心律是非常必要的。起搏器对心内电信号进行持续监测,心脏自身激动产生的电信号经过电极反馈到起搏器的感知线路内。起搏器感知自身心脏激动后将重新调整脉冲发生的周期。
心肌除极时产生自身电信号,当电能的波阵(wave form)接近心内膜电极时,电极相对于除极区域带正电荷,在心内电图上记录为正向曲折。当波阵直接在电极下面通过时,细胞外迅速带上负电荷,并可以记录到一个非常锐利的负向曲折,称为“类本位曲折”(intrinsic deflection)。类本位曲折前后小的正向和负向曲折代表电极周围心肌的激动。起搏器感知心内信号往往起自类本位曲折,而不是心肌除极的开始。其临床意义在于感知心脏自身除极后发生的心脏起搏其逸搏间期(P-A或R-V,P、R和A、V分别是心脏自身除极和起搏的心房、心室波形)。心房的频率一般在80~100Hz,心室的频率一般在10~30Hz,据此起搏器中加入了滤波系统来减弱上述频带之外的信号,从而减少不必要的感知。
心内电图的另一个成分是斜率,即产生电图的最大坡度。斜率代表感知电极间电位变化的最大速度。总体上说,斜率越大,信号被感知的可能性越大。缓慢的宽信号,如T波产生的信号,被感知的可能性很小。
极化(repolarization)指的是脉冲刺激时,包围在电极周围的带有相反电荷的离子层。极化与阳离子向阴极移动有关,阳离子层然后又被阴离子层包围。这些电荷层在脉冲刺激时产生,在脉冲刺激终止时达到顶峰,然后逐渐散开,形成后电位(afterpotentials)。后电位可以被感知,从而导致其后起搏脉冲的不适当抑制或延迟发生。后电位的振幅与起搏脉冲的振幅及脉宽有关。因此,起搏器被程控为高输出电压和长脉宽时,起搏器感知到后电位的可能性增加。
三、人工起搏对心脏除极顺序的影响
心脏人工起搏后,电极处发放的刺激兴奋局部心肌,继而迅速扩布至全心。这样心脏除极便由电极所在的位置开始,当电极位于右室心尖部时,激动向上、向左传导。右室心尖部首先除极,然后室间隔、右室壁肌组织除极,最后到达左心室引起左心室除极。心脏最后的除极部位在左心室的左后上方。这一除极顺序与完全性左束支传导阻滞相类似。而室上性激动包括窦性激动下传至房室结后,激动继续沿左右束支下传,兴奋浦肯野纤维网,激动心室。心室激动的顺序是左后侧壁与室间隔几乎同时激动,前者略提前于后者,随后右室激动。因此,心脏起搏后其兴奋点和除极程序整个都发生了变化,不同于正常心脏的除极顺序。
四、室房传导及起搏器综合征
右心室起搏首先激动右室心尖部,接着向左心室和心底方向除极。若心室激动发生在希氏束和房室结有效不应期之外,则激动可能沿希氏束和房室结逆向传导至心房产生逆向P’波。室房传导的意义在于心房在心室收缩之后产生收缩,这种与正常生理状态相反的心房心室收缩顺序是产生下述的起搏器综合征的原因之一。另外室房逆传在双腔永久起搏器的患者还有可能产生起搏器介导的心动过速。
起搏器综合征主要发生在心室起搏的患者,表现为头晕、晕厥或晕厥前症状、疲乏无力、低血压等。起搏器综合征的可能机制包括:①单纯心室起搏时,心排血量比正常房室顺序收缩时约降低10%~35%;②房室瓣不能同时活动:心房收缩可能出现在房室瓣关闭时,而心室收缩时房室瓣可能开放,前者使心房内的血液反流入静脉系统导致静脉压升高,后者因房室瓣反流也引起心房和静脉压升高;③室房传导能刺激心房和肺静脉壁上牵张感受器,迷走神经传导这些冲动到中枢,反射性引起周围血管扩张。

(陈太波 方全)

第三节 经静脉心脏临时起搏

经静脉心脏临时起搏是目前临床工作中最为普遍的心脏临时起搏方式,一般都是心室起搏。经静脉心脏临时起搏所需要的设备包括:静脉鞘管,起搏电极,体外脉冲发生器以及用于连接电极与脉冲发生器的电极尾线。起搏电极包括需要借助X线透视协助放置的普通起搏电极以及床旁即可放置的漂浮起搏电极。漂浮电极心脏临时起搏由于电极在心室里具有一定的不稳定性,因此仅限于没有X线透视条件或者不便移动的患者。不论是普通起搏电极还是漂浮起搏电极,都要通过体表大静脉穿刺,留置鞘管。电极经鞘管进入体内,沿静脉进入右心室。因此,经静脉心脏临时起搏术的术者应该非常熟悉体表各大静脉的穿刺技术。
体外脉冲发生器发出的电流(以mA计)需要通过起搏电极传导至心脏。脉冲发生器的负极与电极的远端电极(英文标识为“Distal”或“D”)连接。各种不同的体外脉冲发生器都具有相同的基本功能,工作模式一般均为VVI模式,即感知自身心脏除极后抑制脉冲发生器发放脉冲(按需起搏)。每个脉冲发生器面板上至少有4个部分:①输出(output):用于调整输出电流。为了安全起见,设置的输出电流至少在起搏阈值的5倍以上。②感知(sensitivity):用于调整起搏器感知心脏自身除极的灵敏度。合适的灵敏度既可以避免误感知抑制脉冲发生器发放起搏脉冲,又可以防止感知不足导致起搏脉冲落在心脏复极的易损期上,引起可能的室性心动过速或心室颤动等。一般感知灵敏度设置在2~3mV。设置的感知灵敏度数值越小,起搏器感知越灵敏,发生误感知的机会增加;反之,数值越大,起搏器感知越迟钝,发生感知不足的可能性增加。如果感知灵敏度数值设置为无限大,则起搏器的工作模式变为VOO模式,即不论心脏是否存在自身除极,脉冲发生器都以固定的频率发放起搏脉冲。③频率(rate):频率可以根据患者需要设置,一般对于心动过缓的患者,频率设置在50~70次/分,多为60次/分。为预防尖端扭转型室性心动过速进行心脏临时起搏,起搏频率一般设置在100次/分左右。④开关:由于临时起搏器正常工作关系到患者的生命安全,所以脉冲发生器的关闭都设有保护机制,以避免意外关闭。
一、静脉入路的建立
(一)股静脉
穿刺点一般位于腹股沟韧带下2~3cm,股动脉搏动最明显处内侧0.5~1.0cm。进针方向与股动脉走行平行,进针与皮肤成45°左右。所有大静脉穿刺都需要全程负压下进针,以避免穿透动脉再入静脉的情形。麻醉针探得静脉后,改换穿刺针以与麻醉针同样方向角度进针。穿刺回抽血暗红且通畅无阻,左手固定穿刺针避免移位,右手卸下注射器,确认穿刺针没有误入动脉后,沿穿刺针进入导引钢丝。确认穿刺针没有误入动脉主要通过穿刺针流出血液的颜色和压力,压力比颜色更重要,如仍有疑问,可以透视下确认导引钢丝在静脉或动脉内。导引钢丝进入如遇阻力,多与穿刺针移位或钢丝进入小分支有关,可以通过以下手法调整:①轻微旋转钢丝后再尝试送入;②钢丝退至穿刺针内,轻微回撤或前进穿刺针少许再行进入钢丝;③钢丝退至穿刺针内,左手轻柔下压穿刺针尾端,减小穿刺针与皮肤角度,再尝试进入钢丝。以上手法均不奏效,退出钢丝,连接注射器重新穿刺,必要时连同穿刺针一起退出重新穿刺静脉。钢丝无阻力顺畅进入约20cm,撤除穿刺针,保留钢丝。沿穿刺点切开皮肤2~3mm,沿钢丝插入连接好的扩张管和鞘管,然后钢丝连同扩张管一起撤除,保留鞘管在静脉内。肝素盐水冲洗鞘管。插入扩张管和鞘管时,需要注意一个重要细节,就是扩张管和鞘管进入皮肤时,必须保证钢丝尾端露出于扩张管尾端之外,这一点在其他血管穿刺时也应特别关注。
(二)颈内静脉
左右颈内静脉均可,尽量选择右侧颈内静脉。患者去枕平卧,头部转向穿刺对侧,嘱患者作抬头动作,以更清晰地暴露胸锁乳突肌。胸锁乳突肌锁骨头与胸骨头形成的三角顶点为穿刺点。进针时避开皮肤表面的静脉,沿着胸锁乳突肌锁骨头内侧缘方向进针。基本的操作步骤与股静脉穿刺相同。如果误穿刺颈内动脉,退出穿刺针,局部压迫5分钟。颈部血管穿刺如果形成血肿,可能会导致压迫气道。为减少血肿可能性,避免反复误穿刺颈内动脉,如果穿刺针穿刺颈内动脉2次以上,应该更换操作者或放弃颈内静脉穿刺。另外,对于凝血功能相对差者,也应该避免颈内静脉的穿刺。
(三)锁骨下静脉
左右锁骨下静脉均可,由于锁骨下静脉位置固定,穿刺相对容易,但穿刺时可能的并发症后果较严重。患者平卧位,穿刺点一般选择在锁骨体向后转折处外下2cm。穿刺时,针尖朝向胸骨上窝至喉结之间的部分。如果误穿刺锁骨下动脉,退出穿刺针,局部压迫5分钟。注射器保持负压沿锁骨后缘进入,注射器与皮肤的角度在15°左右,不可过大,以免误穿刺肺尖。针尖上不超过锁骨体上缘,内不超过锁骨的胸骨端,即“针尖不离开锁骨”。基本操作步骤同上。如果误穿刺锁骨下动脉,退出穿刺针,局部压迫5分钟,一般不会有严重的后果;但如果穿刺动脉后,没有及时识别,继续进入扩张器和鞘管,此时务必不能拔出扩张器和鞘管,否则局部的出血会造成灾难性后果,应该请血管外科协助处理,直视下压迫或直视下缝合均可。为了进一步肯定没有穿刺入动脉,除了上述根据血液颜色和压力判断之外,有条件时可以借助X线透视,确认导丝走行于脊柱右侧且可以进入下腔静脉。
二、普通心室起搏电极的放置
普通心室起搏电极又可以分为两极电极和四极电极。由于起搏和感知都需要两个电极位点(可以同时使用相同的两个电极位点),四极电极较两极电极有更多的电极位点可以选择使用;另外四极电极头端较为柔软,可操作性更好,较长时间放置时可以减少一些少见的并发症,如心肌穿孔等。
电极放置时,可以选择的路径有:股静脉、锁骨下静脉、颈内静脉等。鉴于多数起搏电极头端自然弯曲的形状,循股静脉途径进入右心室时,电极顶端自然弯向心尖部,同时股静脉穿刺简单容易,严重的并发症少,所以股静脉是临床最常用的心室起搏电极的入路。股静脉途径的缺点是患者下肢活动受到限制。由于局部离会阴部较近,应该特别注意穿刺点的清洁卫生,避免感染。电极沿股静脉进入心室的途中,电极容易误入的静脉分支包括:同侧髂总静脉的分支,对侧髂总静脉,肾静脉,肝静脉。要求术者在送入电极过程中,熟悉各静脉分支的位置和走行,动作轻柔,对电极头端部分张力的变化必须敏感,以免用力过大电极穿出静脉。一旦发现电极进入分支,应该稍稍后撤电极,顺时针或逆时针轻微旋转,避开分支后再向前推送电极。电极头端进入右心房后,轻微旋转电极,使电极头端弯向三尖瓣环方向稍作推送,最终电极顶端定位于右室心尖部。电极位置合适后,需要测试心脏起搏阈值,为了安全,一般要求起搏阈值<1mA。
特殊情况下,如患者行截石位手术术前心脏临时起搏,则需要选择锁骨下静脉或者颈内静脉途径。由于颈部活动度大,所以更常选择锁骨下静脉。不论是颈内静脉还是锁骨下静脉途径,起搏电极进入右心室后,电极头端的自然弯曲方向正好与股静脉途径相反,朝向右室流出道方向,而不是心尖部。流出道部位由于缺少肌小梁,电极的稳定性较心尖部差,但是如果把起搏电极调整至心尖部,需要在心室里旋转电极180°,操作相对困难。如果患者仅仅因为窦房结功能障碍需要植入临时起搏器,房室结功能良好,也可以考虑将电极置于冠状静脉窦内行心房临时起搏,该操作需要专业的心脏电生理医师进行。
三、漂浮起搏电极的放置
漂浮起搏电极的静脉入路取决于术者的操作习惯和经验。颈内静脉、锁骨下静脉、股静脉都是临床常用的入路,上臂的大静脉必要时也可以作为电极的入路。由于解剖结构的因素,右侧颈内静脉以及左侧锁骨下静脉入路电极更容易到位,通常是漂浮起搏电极放置时的优先选择。相对而言,电极经右侧颈内静脉进入右心室路径更为直接,操作相对容易。由于锁骨下静脉以及颈内静脉穿刺出血后局部不容易压迫,因此在抗凝或者溶栓的患者选择上述两种入路需要慎重,可以考虑选择容易压迫的股静脉。漂浮起搏电极虽然临床上可供选择的种类很多,但结构基本相同。多数电极为双极,长度在100cm左右,规格有3~5F(1F=0.33mm)不等。电极体部一般每隔10cm有一标记,以方便置入时估计电极进入的长度。电极头端有一气囊,气囊最多可以充气1.5ml空气,一般充气1ml左右气囊便可以打开。气囊的作用在于充气后随血流方向移动,从而带动电极进入心室。
插入漂浮起搏电极有两种方法:盲插和心电图引导下插入。盲插电极时,首先连接起搏电极与脉冲发生器,打开脉冲发生器。脉冲发生器输出电流设置为最大,频率在60~80次/分,感知灵敏度设置为最低(即感知灵敏度的数值设置为最大或直接设置为非同步状态)。一般电极自鞘管进入20cm左右,气囊已经通过鞘管,患者体表心电监护会出现起搏脉冲信号。此时气囊可以充气1.0~1.5ml,继续在气囊充气状态下推送电极。当电极头端进入右心室接触心内膜后,起搏脉冲会夺获心室起搏,表现为心电监护上每个脉冲之后都跟随一个宽大的QRS波形。此时可以放掉气囊中的空气,逐渐降低脉冲发生器的输出电流,测试能够夺获心室起搏的最小输出电流,即起搏阈值。一般最终输出电流设置也为阈值的5倍左右。盲插技术的优点在于快捷、简单,为多数术者所喜欢。缺点在于电极推送过程中术者无法确定电极在心脏中的具体位置。
心电图引导下电极插入技术其实是利用了电极的感知功能,也即电极进入心腔后,电极头端与心内膜接触,可以引出心内电图。电极头端在心腔中不同位置可以引出不同波形的心内电图。实现这一目的,需要在电极插入前,电极尾端的负极(对应于电极的顶部电极)作为一个胸前导联与普通心电图机相连。随着电极的推进,电极对应的胸前导联会显示出特征性的波形。电极进入鞘管以及气囊充气的时机同盲插技术。电极头端到达上腔静脉时,记录到的心内电图是低振幅的P波和QRS波。由于心房和心室除极的综合向量都是向左向下的方向,而此时电极在心脏的上方,所以不论是P波还是QRS波都是负向的波形。电极继续推进,头端位于右心房时,P波振幅变大。此时电极更接近心房,所以记录的P波振幅大于QRS波振幅。随着电极在心房中从上向下的推进,P波的极性由最初的负向,变为双向,再变为正向,QRS波始终为负向。电极头端跨过三尖瓣环,进入右心室流入道记录的心内电图为小的正向P波紧跟着一个振幅很高的负向QRS波。电极顶部和右心室心内膜接触良好时,所记录到的心内电图类似于急性心肌梗死时的损伤电流图形,即QRS后的ST段弓背向上抬高。如果电极头端没有随血流飘入右心室,而是进入了下腔静脉,心内电图表现为正向P波,QRS波由于电极头端远离心室逐渐变小乃至消失。如果电极进入右心室后继续随血流飘向肺动脉,因为电机头端位于心房上部以及远离心室,在心内电图上P波将再度变为负向,QRS波变小。电极在心脏中的理想位置是停留在心尖部,为了减少电极向右室流出道和肺动脉移位的可能性,电极在进入右心室后应该放掉气囊里的空气。电极到达理想位置以后,便可以改为连接脉冲发生器。脉冲发生器参数设置基本同盲插技术。如果每个起搏脉冲不能很好地夺获心室,则电极位置需要适当调整。
漂浮起搏电极放置完毕后,可以考虑常规行床旁胸片检查以确定电极的位置。有研究显示,盲插技术放置的起搏电极,大约50%的病例电极头端位于右心房内。原因主要是电极推送不够或者电极在心房内绕圈。床旁心脏超声引导下放置漂浮起搏电极是临时心脏起搏技术的新进展。超声显像可以实时观察电极在心脏中的行进过程,并能够提示电极头端和心内膜的接触程度。操作中超声切面一般选择剑下四腔切面。该切面不仅可以完整显示4个心腔,而且对右心心腔显示更为清楚,同时超声探头置于剑下位置不会与一些监护电极等相互影响。起搏电极头端在超声下是一个线形的强回声结构。
四、电极的固定
不论是普通起搏电极还是漂浮起搏电极,起搏电极放置完毕后电极体外部分的固定相当重要,否则容易导致电极脱位,临时起搏器不能正常工作。首先缝线固定鞘管于皮肤上,胶布固定电极体外部分。最好电极能在体外绕1~2个圈,这样可以避免电极尾端受到牵拉时直接影响到电极体内部分。术者一只手固定电极进入近鞘管端,另一只手协助助手固定电极,固定过程中不能给电极任何牵拉或旋转的张力,以免影响电极在心脏中的位置。
五、并 发 症
1.建立静脉通路相关的并发症
误穿刺邻近的动脉多数情况下不会造成严重的后果,局部压迫数分钟即可。关键是穿刺针穿入动脉后能够及时识别,防止进一步进入鞘管。穿刺颈内静脉和锁骨下静脉时,有时会造成气胸、血胸或血气胸。比较少见的穿刺并发症有空气栓塞,静脉血栓形成,血栓性静脉炎等。
2.电极导管相关的并发症
导管断裂、打结罕见;不论是放置普通电极还是漂浮起搏电极,为了避免此并发症,需要操作者对导管的性能和操作手法有基本的了解。心律失常相对常见,与电极位置不稳定,头端刺激心肌有关;室性期前收缩如果与心室起搏除极呈联律方式出现,则可能与心肌局部传导阻滞有关,必要时可以考虑改变心室起搏位点。目前,由于电极制作工艺的改进,心肌穿孔已经很少见,但一旦发生心肌穿孔,后果可能非常严重,包括急性心脏压塞甚至死亡。室间隔穿孔患者心电图可能表现为新出现的右束支传导阻滞,心室游离壁穿孔患者可能会出现胸痛、新出现的心包摩擦音,心电监护提示心室起搏不良等,部分患者还可能出现膈肌或胸壁肌肉刺激的症状。
六、术后管理
放置临时起搏器后,不论何种静脉入路,为了保证电极的稳定性患者都需要平卧直至撤除临时起搏器。临时起搏器放置后需要对患者心律失常作进一步评估,以确定植入永久起搏器的必要性。临时起搏器一般放置时间不超过2周,期间需要持续的心电监护,注意有无心室起搏不良、感知不足或过感知等,必要时调整临时起搏器参数;同时观察有无并发症。
经静脉置入电极后不需要常规预防性应用抗生素,但是应密切观察患者体温的变化,警惕导管相关性感染;如果患者局部无疼痛等异常感觉,以及敷料无污染等,每2~3天换药一次即可,注意局部穿刺点有无红肿、炎性渗出等感染征象。
理论上,静脉鞘管以及起搏电极在体内是不需要预防性抗血栓治疗的,临时起搏器较长时间放置是否需要进行预防性抗血栓处理目前没有统一的共识;由于患者术后需要平卧制动,因此可以根据血栓栓塞风险的临床评估结果决定是否需要预防性抗栓治疗。为了减少局部血栓形成的可能性,静脉鞘管可以每天用肝素盐水冲洗1~2次(5mg肝素+10ml生理盐水)。
撤除临时起搏器之前,逐渐减慢起搏频率,观察患者自身心脏节律。如果自身心脏节律稳定,关闭临时起搏器观察12~24小时,进一步确定患者具有稳定的自主心律后撤除起搏电极和静脉鞘管。

(陈太波 方全)

第四节 经皮心脏临时起搏

经静脉心脏临时起搏属于有创性操作,过程相对复杂,不适合严重心动过缓甚至心脏持续停搏患者的抢救。如果有耗时少,操作简单的无创心脏起搏方法,将十分有利于上述急诊危重患者的处理。1952年Zoll第一次临床应用经皮心脏临时起搏技术治疗患者,但直至20世纪80年代经皮心脏临时起搏技术才开始广泛应用于临床。经皮心脏临时起搏,有时也称作经胸心脏临时起搏,可以作为院前或院内患者抢救的手段之一。该方法具有无创伤性,操作简单易掌握,适合在无条件安装经静脉临时心脏起搏的基层医院应用;同时适合于床边急救和社区急救。此外经皮心脏起搏还可以避免创伤性心内膜起搏的并发症,所以也可用于有出血倾向、急性心内膜炎、三尖瓣修补术后等不宜进行经静脉起搏的患者。
一些实验室研究证实,经皮心脏临时起搏可以有效维持主动脉血压,对狗和人都具有与传统的心内膜起搏相似的血流动力学效应。但是临床研究对该方法的治疗效果和治疗意义并没有作出充分的肯定,少有研究证实该治疗方法的有效性。不论是作为院内还是院前处理的方法,经皮心脏临时起搏治疗对于非快速性心律失常所致的心脏停搏患者(包括:原发性心脏停搏、无脉性心动过缓以及继发于电复律或电除颤后的心脏停搏)基本无效。该治疗手段不能延长院前患者抵达医院之前的生存率,即使能够抵达医院对患者出院之前的生存率也没有影响。但是对于症状性心动过缓的患者,经皮心脏临时起搏似乎可以增加患者的出院率。2005年AHA心肺复苏指南建议经皮心脏临时起搏治疗可以用于完全性房室传导阻滞或窦房结功能障碍所致的症状性心动过缓患者,不建议使用于心脏停搏的患者。
目前大多数体外心脏除颤机都具有经皮心脏临时起搏的功能。经皮心脏临时起搏电极的位置,尤其是阴极的位置决定了电流到达心脏的途径和距离,是影响起搏阈值的主要因素。不同的心前区阴极位置可使起搏阈值增加或减少1倍,同时也影响到体外起搏时心脏的最早激动部位和激动顺序。起搏电极有两种放置方法:前侧位和前后位。前侧位放置时,起搏电极的负极一般在心前区近心尖部,正极在右锁骨下方锁骨中线位置。前后位放置时,负极一般以心电图胸前V 3导联处为中心,正极在背部肩胛骨下方脊柱左侧或右侧。左侧卧位时,心脏与心前区距离缩小,可能能够降低体外起搏的阈值。起搏阈值与起搏电极的面积成反比,目前常用的体外起搏电极为双极粘贴式起搏电极,面积为70~120cm 2。起搏脉冲的宽度不仅与起搏阈值相关,而且还影响患者的痛觉阈值。选择适当的脉宽起搏,可以在保证可靠心脏起搏的前提下,尽可能地减少电流对神经末梢的刺激。目前常用的脉宽范围是20~40毫秒。中等能量的起搏输出(40~100mA)只夺获心室,高能量的输出(100~150mA)可同时激动心房和心室,但患者常常不能耐受。
经皮心脏起搏给患者带来的不适主要来自于起搏输出对患者胸部骨骼肌和皮肤神经的刺激,患者的耐受性也称为痛觉阈值,与通过皮肤的单位面积电流强度有关。患者对经皮心脏起搏的耐受性存在很大的个体差异,神志清醒的患者往往很难耐受,必要时可以考虑适当的镇静治疗,条件许可时应该过渡到经静脉心内膜起搏。为减轻患者的疼痛不适,应尽量清洁起搏电极接触的皮肤,以增加起搏电流的传导,降低起搏阈值;在保证心、脑、肾重要脏器血供的情况下尽可能降低起搏心率(40~50次/分)。除了疼痛外,部分患者会有电刺激相关的咳嗽症状。现有的研究表明,体外起搏诱发室性心动过速或室颤的可能性很小。体外起搏不引起心肌和骨骼肌酶学的改变,不会造成心肌和骨骼肌的损害。和经皮心脏起搏的患者接触一般不会受到电击,偶然发生电击时除产生轻微的疼痛外,不会有其他不适。
在患者一般状态允许的情况下,原则上先测定起搏阈值。一般起搏输出从50mA开始,调节起搏电流强度直至其夺获心室并带动心脏收缩,继而以比起搏阈值稍高的电流作为起搏输出。紧急情况下可选用80~100次/分频率和最大起搏输出进行起搏,在患者血流动力学稳定后逐渐减少起搏输出。心脏停搏时,选用非同步心脏起搏方式(VOO),避免感知心脏按压产生的电信号。患者有自主心律时,应选用按需起搏方式(VVI)。对于需要较长时间起搏治疗的患者,体外起搏是心内起搏的应急措施或一种过渡措施,在患者一般状态稳定后应该考虑改用经静脉心内膜起搏方式。体外心脏起搏的脉冲较宽,可对体表心电图产生一定的干扰,影响心脏夺获的识别。新近的经皮心脏临时起搏器的监视仪一般设有特殊的滤波器,可衰减起搏脉冲的干扰。
经皮心脏临时起搏治疗疗效判断标准包括起搏成功和临床有效。体表心电图可见按设定起搏频率出现于起搏脉冲之后的宽大畸形QRS波群,其后有与之相应的巨大负性T波即为起搏成功。临床有效指起搏脉冲夺获心室,可触及大动脉搏动或测得血压。心脏停搏时间长或心肌损害严重等因素可以导致电-机械分离,表现为仅仅起搏成功但临床无效。体外起搏引起的胸部骨骼肌收缩可影响对动脉搏动的判断,所以动脉搏动的评价应选择右侧肢体。体外心脏起搏不能产生可靠的心脏夺获时,可首先轻压心前区电极,确保其与皮肤接触良好。如果心脏夺获仍不满意,则应更换电极位置。对于心脏压塞、严重肺气肿和过度肥胖的患者,有时体外心脏起搏不能产生有效的心脏夺获,此时可试选择心内膜起搏。

(陈太波 方全)

第五节 心脏起搏心电图

VVI起搏模式是临时起搏器最常用的起搏模式,正常VVI模式起搏心电图见图17-5-1。第三、第六个QRS波形为心脏自身激动下传所致的心室除极,余为心室起搏的QRS波形。心室起搏的QRS波形前面的“钉子样信号”为起搏脉冲。起搏器以1000毫秒的频率间期起搏,在此间期内如感知到自身除极信号(如第三、第六个QRS波形),将从自身除极信号开始重新计算频率间期(“周期重整”)。
AAI起搏模式仅用于窦房结功能障碍而房室结功能正常的患者,AAI模式起搏心电图见图17-5-2。起搏器发放电脉冲激动心房,然后通过房室结下传激动心室。
图17-5-1 VVI模式起搏心电图
图17-5-2 AAI模式起搏心电图
VVI模式起搏,心室电极过度感知的心电图表现见图17-5-3。起搏器频率间期为1000毫秒,第三个QRS为自身激动下传的心室除极,在此起搏器重新计算频率间期。第四个QRS也为自身激动下传的心室除极,但与第三个QRS之间的R-R间期>1000毫秒,并且其间未见起搏脉冲信号,提示第三个QRS之后的1000毫秒内,起搏器心室电极再度感知到某个信号(误感知)从而抑制了起搏器发放心室电脉冲信号。第五个QRS为心室起搏除极,与第四个QRS之间的R-R间期亦>1000毫秒,未见起搏脉冲信号,提示第五个QRS之前1000毫秒处同样存在误感知。处理起搏器误感知一般降低其感知灵敏度即可(调高灵敏度数值)。
图17-5-3 VVI模式起搏
图17-5-4中所有的QRS均为自身激动传导引起的心室除极,其中第二个QRS为室性期前收缩。在上述QRS之间有规律出现的起搏脉冲信号,起搏脉冲之后没有心脏除极(失夺获)。从起搏脉冲与自身除极的QRS关系看,起搏器也没有感知功能。所有起搏脉冲失夺获,同时也没有感知功能,此种情况多由起搏器电极脱位所致。
图17-5-4 起搏脉冲失夺获
图17-5-5为VVI模式起搏心电图。第二、第三以及第八个QRS为心室起搏除极,余QRS为窄QRS形态,为自身激动下传心室除极。第四、五、六QRS虽然为自身激动下传心室除极,但之前有起搏脉冲信号。这是由于心室自身除极频率与起搏频率非常接近所致,也称为“假性融合”,不是起搏器功能异常的表现。如果起搏脉冲之后的QRS形态在自身除极与起搏除极之间,则称为“真性融合”。
图17-5-5 起搏脉冲与心室自身除极融合

(陈太波 方全)

主要参考文献

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[5]陈新.临床心律失常学:电生理和治疗.北京:人民卫生出版社,2000.