临时心脏起搏器的应用

临时心脏起搏器的应用 鲁开智 陶国才 第三军医大学西南医院麻醉科 重庆 400038 1973年Schnitzler首先报道应用漂浮电极导管进行床旁心脏临时起搏，此项技术在国外迅速得到推广应用，现已成为医院抢救必不可少的医疗技术之一。心脏起搏的目的已不仅要起到心率支持作用，更重要的是要提供正常或接近正常的血流动力学效应，恢复患者工作能力，提高生活质量，同时有一定的诊断及存储心脏信息的功能。临时心脏起搏是治疗严重心律失常的一种应急和有效的措施，也是心肺复苏的急救手段，为患心脏疾患行非心脏手术病人安全、平稳、顺利渡过手术麻醉期提供了一项重要的安全保障措施，在围手术期应用逐渐增多。因此，麻醉医师应该熟悉和掌握临时心脏起搏器的安置及应用。 一、人工心脏起搏器的发展历史 人工心脏起搏溯源于19世纪初，1804年Aldini用直流电刺激使断头尸体的心脏复跳。直到1932年， Hyman用电刺激器刺激心脏停搏的家兔获得成功，命名为pacemaker。1952年Zoll首次用体外经胸壁起搏的方法。1958年10月， Ake Senning和Rune Elmquist在瑞典为因三度房室阻滞、反复晕厥的43岁Arne Larsson植入了世界第一台植入式心脏起搏器。同年，Furman和Robinson在X线下将第一个静脉导管电极放入右心室流出道，开创了经静脉植入心内膜起搏电极的先例。1963年Lemberg和Castellenos应用了心室按需起搏(VVI)，被认为是的起搏方式。1973年Schnitzler首先报道应用漂浮电极导管进行床旁心脏临时起搏。起搏器的适应证不断被拓宽，由原来的针对缓慢性心律失常扩展到对室性心动过速、肥厚型梗阻性心肌病、扩张型心肌病、药物难于控制的充血性心力衰竭及对心房颤动的治疗。 二、心脏的正常和异常电生理特性 心脏节律性地收缩和舒张，是以心肌的生理特性为基础的。心肌具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。前三种是以肌细胞膜生物电活动为基础，总称为电生理特性，表现心脏的兴奋功能，形成心脏内兴奋的发生和传播，并引发收缩。人工心脏起搏亦以心脏电生理特性为基础，以引起心肌的机械收缩为目的，人工心脏起搏与之有密切的关系。 1、自律性与心脏的起搏:心肌能够在没有外来刺激的条件下自动地发生节律性兴奋的特性。自律性的高低用自动兴奋的频率(次/min)来衡量。窦房结的自律性最高，它所发出的冲动直接控制整个心脏的电活动，是正常心脏兴奋的起源部分，称正常起搏点。如由窦房结以外的起搏点发放冲动，暂时或永久控制了心脏，则称为异位节律。 2、传导性与传导障碍:心肌细胞具有传导兴奋的能力。传导性的高低用兴奋的传导速度来衡量。心内传导时间约为0.22s，其中心房内、心室内传导各0.06s，房室交界内传导0.1s。房室交界内传导慢，可使心房兴奋和收缩先于心室，有利于心室的充分充盈;同时该处传导慢，也容易发生传导阻滞。 3、兴奋性与不应期:人工心脏起搏中，能够引起心脏兴奋的最小刺激值即为心脏的起搏阈值。在不应期，非同步起搏脉冲可能落在心室易颤期，而引起致命性心律失常。 三、心脏起搏系统的类型 心脏起搏器由发生器、导线和电极组成。电源供应产生电能，发生器发放起搏脉冲，经导线传到电极，由于电极与心脏接触而使起搏脉冲刺激心肌，引起心脏兴奋和收缩。 (一)电极类型 1、双极与单极:起搏器回路都需要两个电极，两个电极都接触心脏者称为双极起搏;一个电极接触心脏，另一个电极接触心脏以外的组织者称为单极起搏(图1)。 图1 单极与双极电极导线系统之间差别的示意图 2、心内膜、心外膜、心肌电极:起搏电极经静脉送入心腔接触心内膜者称为心内膜电极;起搏电极经胸腔植入接触心外膜者称为心外膜电极;起搏电极刺 入心壁心肌者称为心肌电极。 (二)起搏器类型 1987年，NASPE/BPEG(北美心脏起搏和电击生理学会/英国心脏起搏和电生理组织)推出了一套起搏器编码系统，编码的五位字母分别代表起搏器不同种类的功能(见表1)。如VVI表示心室起搏,心室感知,R波抑制型起搏器，DDD表示双腔起搏,双腔感知,R波抑制型或P波触发型起搏器。 表1 北美心脏起搏和电击生理学会/英国心脏起搏和电生理组织的起搏器编码 I II III ? ? 起搏的心脏 感知的心腔 感知后的反应 可程控性 抗心动过速功能 频率适应性 O=无 O=无 O=无 O=不能程控 O=无 A=心房 A=心房 I=抑制 P=单参数可程控 P=起搏 V=心室 V=心室 T=触发 S=电击 D=双腔 D=双腔 D=两种 M=多参数程控 D=起搏和电击 (心房心室两种) (心房心室两种)(触发和抑制两种) C=遥测功能 两种 R=频率适应 (三)起搏器起搏模式 表2归纳了常见的起搏模式。 表2 不同类型起搏器常见的起搏模式 模式 优点 缺点 临床应用 AAI(R) ?仅需要单根电极导线、简单 ?如果出现房室阻滞则导致 ?不伴房室结功能异常 心室率缓慢 的窦房结功能异常 VVI(R) ?仅需要单根电极导线、简单 ?起搏过程中房室不同步 ?房颤伴房室阻滞患者 DDD(R) ?保持窦房结和房室病变 ?需要两根电极导线 ?窦房结和房室结病变导 患者的房室同步 植入及应用较复杂 致的心动过缓 VDD(R) ?保持房室病变患者的 ?如果患者出现窦性心动 ?房室结病变导致心动过缓 房室同步 过缓时会丧失房室同步 ?可用一根特别的电极导线 DDI(R) ?心房起搏时保持房室同步性 ?心房感知时丧失房室同步 ?心动过缓和间歇性房性心动 过速度患者.不作为一个单 独起搏模式而作为模式转 换后的起搏模式 1、非同步型起搏器，即固定频率型起搏器(AOO、VOO)，为第一代产品。只能按预定频率规则地发放电脉冲刺激心房或心室，引起心脏搏动，而对来自心脏自身的冲动无反应，故可导致竞争心律。目前主要用于心脏电生理检查。 2、同步起搏器 为第二代产品。可感知自身心搏的电信号，并根据病人心率调整其起搏脉冲 发放的时间，从而避免了起搏脉冲和自身的竞争。同步是指具有感知功能，包括P波同步(感知心房搏动)和R波同步(感知心室搏动)。感知自身心搏信号后，起搏器的反应方式有两种类型:触发型和抑制型。触发型是指起搏器感知自身心搏信号后，立即发放一个起搏脉冲，刺激心脏起搏。抑制型是指起搏器感知自身心搏后，取消下一个预定脉冲发放，以感知自身心搏开始重整起搏周期，又称为按需型。 同步型起搏器临床应用广泛，较为安全，它包括:?P波触发型起搏器(AAT);?R波触发型起搏器(VVT);?P波抑制型起搏器(AAI);?R波抑制型起搏器(VVI)(图2A)。AAT、AAI(图2B)这种起搏方式适用于房室传导功能正常的窦缓，而VVI适应症最广，既用于房室传导阻滞(AVB)，又用于病窦综合征(SSS)，临时性心脏起搏临床上最常用的为VVI。但房室不能顺序收缩，甚至产生室房逆传，使心排量降低10,~35,，易导致起搏器综合征。 3、顺序起搏器 植入两支电极导线，常分别放在右心耳(心房)和右室心尖部(心室)，进行房室顺序起搏(图2C)。其特点是先心房收缩，后心室收缩，符合生理性起搏，由于它保持心房和心室的收缩顺序，故其血流动力学效果比单纯心室起搏为优越。 ?心房同步心室起搏器(VAT)(图2D); ?心房同步R波抑制型心室起搏器(VDD); ?R波抑制型房室顺序起搏器(DVI); ?房室全能型起搏器(DDD)，包括了VDD和DVI两种工作方式，是治疗SSS合并AVB的较理想的起搏方式。 图2 单腔和双腔起搏器的起搏和感知功能示意图以及相应的起搏心电图， ?感知，?起搏，感知+起搏。 4、程控起搏器 是一种新型的生理起搏器，能随机体的生理需要(体动、呼吸频率、通气量、体温、血液酸碱度等)而自动改变起搏频率。如频率反应起搏器。 5、抗快速性心律失常起搏器 具有感知和及时终止心动过速的功能，伴发心动过缓和窦性静止时有按需起搏功能，适用于折返型心动过速。目前，由于射频消融术治疗快速性心律失常效果理想，故此类起搏器应用受到限制。 6、埋藏式自动心脏起搏转复除颤器(AIPCD) 可起搏缓慢心律、抗快速心律失常，又可复律和除颤，对多种心律失常都有治疗作用，还具有无创性程控和记录资料功能。 四、心脏起搏器的适应症 (一)永久性起搏的适应症 单电极接触心内膜，无关电极的起搏器埋藏在胸大肌前皮下组织中。锂电池供电，可用6~8年，最长达14~15年。 1998年美国心脏病学会(American College of Cardiology，ACC)和美国心脏病协会(American Heart Association，AHA)联合制定了《ACC/AHA植入起 搏器和心律失常装置的指南》，阐述了窦房结功能障碍和获得性房室阻滞永久性起搏治疗的适应症。将其分为三类(表3)。 表3 ACC/AHA起搏适应证分类标准 I类:有证据和/或一致同意起搏治疗有益、有用或有效。 II类:对于起搏治疗的用途或效果有分歧，或其证据有矛盾。 IIa类:现有证据/意见倾向于起搏治疗有用或有效。 IIb类:现有证据/意见不支持起搏治疗有用或有效。 III类:现有证据和/或一致认为起搏无用或无效，在某种情况下还可能有害。 1、缓慢性心律失常 1.1表4总结了窦房结功能障碍起搏治疗的适应症。 表4 窦房结功能障碍的患者永久起搏的适应症 类别 适应症 I 明显存在症状相关的任何类型的窦房结功能障碍(包括窦缓) IIa 患者有症状，但症状与窦房结功能障碍未见直接相关 IIb 症状轻微，清醒时心率，30bpm III 无症状 1.2表5阐述了成人获得性房室阻滞永久性起搏治疗的适应症。 表5 成人获得性房室阻滞的起搏适应证 I类 A(非可逆性原因引起的持续性或间歇性完全性房室阻滞，不论阻滞在什么部位，病人是否出现症状。 B(无症状的持续或间歇性二度?型房室阻滞。 C(伴有心率缓慢症状的持续或间歇性二度房室阻滞，不论阻滞的类型或部位。 D(阻滞部位在希氏束内或希氏束水平以下的无症状性二度?型或严重的二度房室阻滞。 E(运动诱发的二度或完全性房室阻滞，无可逆性心肌缺血表现，不论是否有临床症状。 P(完全性房室阻滞、进展性房室阻滞或不同程度的希—浦系统疾病伴发于神经肌肉疾病，如强直性肌营养不良、Keams—Sayre综合征、进行性肌营养不良、腓肠肌萎缩。(进展包括许多心电图改变，如从一度房室阻滞到二度房室阻滞，从双分支阻滞到间歇性或慢性三分支阻滞等。) C(有房室阻滞和心动过缓的房颤、房扑和少数室上性心动过速，伴有充血性心力衰竭或停搏间期>3(0s、逸搏频率<40ppm，或药物难以控制的交界性心动过速与心动过缓交替发生。 ?类 A(有症状的一度房室阻滞，例如:在静息或运动状态时，由于PR间期的明显延长可导致血液动力学改变和症状的发生。 ?类 A(无症状的一度房室阻滞。 B(无症状的二度?型房室阻滞，其阻滞部位在希氏束以上(房室结内)。 2、起搏器的新适应证 起搏预防阵发性房性快速性心律失常、起搏治疗肥 厚梗阻型心肌病、长,-,间期综合征、,-,间期过长、慢性充血性心力 衰竭、防治神经心源性晕厥等，可植入性自动心脏转复/除颤器(AICD)。 (二)临时性起搏的适应症 为非永久性置入起搏电极的一种起搏方法。通常使用双极起搏导管电极，起搏器放置在体外，起搏电极放置时间一般不超过4周。 1、一般治疗性起搏: 急性心肌梗塞、急性心肌炎、药物中毒或电介质紊乱、心脏外伤或外科术后引起的房室传导阻滞、严重窦性心动过缓、窦性停搏伴心源性脑缺氧综合征(阿-斯综合征)发作或近乎晕厥者;对药物治疗无效或不宜用药物或电复律的快速性心律失常;反复发作的室性心动过速、室上性心动过速、心房颤动、心房扑动等给予起搏或超速起搏治疗。 2、诊断及研究性起搏: 快速性心房起搏诊断缺血性心脏病;窦房结功能的测定等。 3、预防性或保护性起搏: 冠状动脉造影及心脏血管介入性导管治疗; 快速性心律失常，在应用药物或电复律治疗有顾虑者; 心律不稳定患者在安置永久性心脏起搏或更换起搏器时; 心动过缓或虽无心动过缓但心电图有双束支阻滞，不完全性三分支阻滞，将要接受全身麻醉及大手术者。 我科从1998年开始应用临时心脏起搏器于子宫切除、肝叶切除、胆囊切除、肝移植等手术50余例。选择手术当日在手术室、全身麻醉前、局部麻醉下通过体表心电图指导下行漂浮电极导管心脏临时起搏。我们认为拟手术患者如有下列情况之一，并且属于ACC/AHA起搏标准?类或部分?类指征者应术前积极安置临时心脏起搏器作为预防性或保护性起搏，以提高麻醉和手术的安全性。 ? 确诊窦房结功能障碍，无缓脉症状; ? 无症状的永久性或间歇性?度?型和?度?型房室阻滞; ? 无症状的双束支或三束支阻滞; ? 心动过缓伴快速心律失常需药物治疗; ? 迷走神经高敏状态或颈动脉窦高敏综合征; ? 心动过缓伴心功能不全或心绞痛者; ? 动态心电图(DCG)记录到长R-R?2s; ? 阿托品试验阳性; ? 频发性室性早搏，经药物治疗无效。 五、临时心脏起搏器的安置术 临时心脏起搏器的方法有以下几种:经皮起搏、经静脉起搏、经食管心脏起搏和经胸心脏起搏。临时起搏方式的选择通常取决于当时的情况，如情况紧急，需要进行临时起搏病人的血流动力学多不稳定(或可能变得不稳定)，常需要迅速对心血管系统的衰竭进行预防和干预治疗。通常对同一个病人需要几种不同的临时起搏方法，比如极严重的心动过缓患者在抢救室内，应首选经皮起搏，一旦稳定则改用经静脉起搏。 临时心脏起搏95%以上采用经静脉途径。通常采用单腔按需起搏器，即VVI，在体表心电图指引下应用漂浮导管电极，不需X线指导。 (一)术前准备 1、一般准备:心电图、除颤器、急救药品。 2、插管器械:无菌敷料包、穿刺针、导引钢丝、扩张管、静脉鞘管、起搏电极。 (二)静脉途径 包括锁骨下静脉，颈内、外静脉，股静脉及肱静脉。以动脉为标志很易定位，股静脉位于股动脉内侧，颈内静脉位于颈动脉的外侧。右侧颈内静脉是最常用的静脉入路，该入路是进右室最直接的路径，并能稳定固定导线的位置。 (三)穿刺方法 16G或18G穿刺针穿刺静脉，进入静脉后回血通畅，将导引钢丝送入血管腔内，撤除穿刺针。经导引钢丝送入扩张管和静脉鞘管，退出扩张管和导引钢丝后，起搏电极导管经鞘管推送，进入15~20cm或右心房后，气囊充气1.0~1.5ml，电极导管可顺血流导向通过三尖瓣进入右心室。 (四)电极导管定位与固定 心腔内心电图可指导电极导管的定位。导管到达右房时呈现巨大P波，记录到巨大QRS波时表示导管穿过三尖瓣进入右心室，导管接触到心内膜时显示ST段呈弓背向上抬高1.5~3.0mv是重要的电极定位指标。依起搏图形QRS波方向调整电极位置直至出现稳定的起搏图型。 右心室心尖部起搏，在体表心电图上产生类左束支传导阻滞(LBBB)及左前分支阻滞的QRS,T波群，心电轴显著左偏(LAD) -30?~-90?，V—V的QRS56形态可表现为以S波为主的宽阔波(图3)。右心室流出道起搏，起搏的QRS波群呈类左束支传导阻滞型，?、?、aVF导联的主波向上，心电轴正常或右偏(图4)。 图3 右心室心尖部起搏心电图 图4 右室流出道起搏,,导联心电图 右室心尖部是最稳固的部位，通常起搏与感知阈值较为满意。右室流出道起搏作为心尖部起搏的一种替代选择及补充是可行的及安全的，从理论上讲，其血液动力学优于心尖部起搏。一般要求起搏阈值应小于1mA(0.5v)，在深呼吸和咳嗽时导管顶端位置应固定不变。电极导管安置到位后，应将导管和鞘管缝合固定在穿刺部位的皮肤处。酒精消毒后局部覆盖无菌纱布包扎。 (五)起搏电参数调节 1、起搏频率 起搏器连续发放脉冲的频率。一般为40~120次/分，通常取60次/分~80次/分为基本频率。 2、起搏阈值 引起心脏有效收缩的最低电脉冲强度。心室起搏要求电流3~5mA，电压3~6V。 3、感知灵敏度 起搏器感知P波或R波的能力。心室感知灵敏度值一般为1~3mV。 六、并发症 并发症的发生率与术者的技术水平、起搏器导管保留时间的长短及术后起搏系统护理状况等密切相关。并发症的总发生率为4%,20%。 (一)导管移位 为临时起搏最常见并发症，一般发生率2%~8%。心电图表现为不起搏或间歇性起搏。需要重新调整电极。 (二)心肌穿孔 由于导管质地较硬，若病人心脏大，心肌薄，置入过程中可能导致右室游离壁穿孔，该并发症的发生率相对较低，大约为0.1%。心肌穿孔的发生与静脉入路无关，而与导线插入技术相关的并发症。 (三)导管断裂 因导管质地硬，柔韧性差，反复使用，如放置时间长和体位活动，可能发生导管不完全性断裂。 (四)膈肌刺激 因导管电极插入位置过深，电极靠近膈神经所致。患者可觉腹部跳动感或引起顽固性呃逆(打嗝)，可将导管退出少许，症状消失即可。 (五)心律失常 心腔内放置任何导管均可能诱发心律失常。最常见的是室性异位心律，应静注利多卡因等抗心律失常药物预防治疗。 (六)穿刺并发症 此类并发症直接与术者的经验有关。常见于:动脉撕裂、皮下血肿、气胸、 血胸、气栓等。锁骨下静脉穿刺的气胸、血气胸发生率较高(1%,5%)。而选择颈内静脉入路，气胸的发生率为1%，误穿刺动脉略为常见一些，约3%。股静脉穿刺则多伴发静脉血栓(25%,35%)及感染(5%,10%)。 (七)感染 穿刺局部处理不妥或电极导管放置时间过长，可引起局部或全身感染。一般程度轻，应用抗生素或拔除导管后感染即可控制。临时起搏导管一般留置时间最好不超过一周。 七、注意事项 对于安置临时心脏起搏器的病人，在围术期中应注意: 1、搬动病人要小心，防止电极脱开或刺破右心室。 2、琥珀胆碱、高钾血症、代谢性酸中毒可提高心肌起搏阈值，从而减弱起搏效果;另一方面，缺氧和低钾血症可降低心肌起搏阈值，从而可诱发心室颤动。 3、手术中应尽量不用电灼，以免干扰起搏器。 4、如必须使用电灼，应注意: ?使用非同步心脏起搏VOO或VVI; ?接地板尽量远离发生器; ?缩短每次使用电刀时间; ?尽可能降低电刀的电流强度; ?发生器不能位于作用电极和电刀接地板之间; ?心脏和胸腔手术使用电刀危险性较大，而远离心脏部位使用电刀危性较小; ?备好异丙肾上腺素，以防起搏器失效。 总之，在体表心电图指引下应用漂浮电极导管进行床旁心脏临时起搏，是一项简单而适用的方法，具有省时、迅速、简单易行的特点，为具有心律失常潜在危险的患者施行手术提供了安全、保护性的措施，麻醉医师应该熟悉临时起搏器的应用和注意事项，在围术期中发挥应有的作用。