植入型心律转复除颤器随访与程控
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四、高能量除颤治疗

(一)室颤治疗方法

如上所述,室颤是由心室心肌细胞之间电位状态的混乱引起的,每个细胞都处于动作电位的不同阶段。所以想要治疗室颤,关键在于使细胞重新排列,统一其动作电位,回归同步状态。电击治疗室颤就是基于该原理。

图3-6显示了一只兔子的心脏发生颤动时,其心脏细胞的动作电位。可以看出,在发生电击之前,所有细胞都在它们动作电位的不同阶段。而在电击后,所有原本处于不同阶段动作电位的细胞,均重新排列。

电击治疗室颤的关键之处在于能否成功夺获细胞。只要能夺获细胞,无论其正处于什么阶段,电击治疗都能够成功。影响夺获与否的因素,其一为足够高的电击能量,其二是尽量夺获尽可能多的细胞(图3-7)。

图3-6 兔心脏细胞的动作电位

红线左侧为电击前动作电位,右侧为电击后。

图3-7 除颤回路示意

图中除颤线圈位于右室心尖部和上腔静脉处,黑线部分代表电击回路经过的心肌区域。图中电击回路覆盖了大部分的心肌细胞,ICD可以有效夺获心肌细胞。

(二)高除颤阈值

1.定义

除颤阈值(def i brillation threshold,DFT)指ICD终止室速/室颤所需要的最小除颤能量。高DFT指除颤阈值不足以保证ICD设置10J安全范围。许多医生相信,ICD提供的最大除颤能量,与终止室速/室颤的能量阈值,两者的差值>10J时,是一个较为安全的数值。也有人将高DFT定义为除颤阈值≥25J。这一数值来源于业界内ICD能提供的最大除颤能量,普遍35~36J(雅培ICD可提供最大40J能量)。因此具备高能量的除颤器可以有效地确保ICD的除颤效果,以前各起搏器公司的除颤能量均在30J以下,随着科技的发展,目前在市场上常见的4个起搏器公司(雅培、美敦力、百多力、波士顿科学)的除颤能量均达到30J以上,其中雅培的除颤能量最高,可以达到40J,其中3个起搏器公司最高除颤能量均在35J左右。

2.高DFT发生率

大部分ICD植入的患者拥有一个较低的除颤阈值,高DFT仅发生在一小部分群体当中。尽管高DFT发生的概率较低,但是对于这部分群体而言,一旦室颤发生,ICD提供的最大除颤能量若无法成功除颤,将会危及生命安全。目前DFT在21~30J的概率为3.8%,DFT>31J的概率为0.9%,统计的样本量为1 530。

在其他报道DFT的文献中,指出ICD植入时,高DFT的发生率高达10%。多达16%的ICD患者在植入后DFT升高10J或更多。多达9%的ICD患者在2年内DFT升高至≥25J。长期胺碘酮治疗可增加大约62%的除颤所需能量。

3.高DFT人群

目前为止,仍没有明确的证据能够帮助准确判断高DFT人群。但有研究显示,高DFT患者通常具备以下特征:①较低的左心室射血分数;②高NYHA分级(纽约心功能分级);③有旁路手术史;④有室颤史;⑤在过去6周内服用过胺碘酮。

另外,较低的年龄、男性性别、严重的左室功能障碍也同样是高DFT的独立预测因子。有多种危险因素的患者以增量方式增加高DFT的风险,有4个或更多预测变量的患者有8.9%的高DFT的可能性。

4.高DFT的潜在后果

对于出现高DFT的ICD植入患者,会出现许多异于通常情况的现象,从而为手术和术后的管理造成许多麻烦。比如高DFT患者,由于其特殊性,手术时间通常会长于低DFT患者。手术时间的延长,紧随而来就是感染风险的增加,并且术中需要更多的麻醉,对于某些严重患者而言可能并不合适。另一个比较重要的影响是高DFT可能会造成植入产品的更换,重新放置导线会增加各种并发症的风险。在皮下植入排列导线是另一种应对高DFT的方法,相对应的,可能出现的并发症是疼痛、不适和增加穿孔风险等。最重要的是,高DFT可能会连续、多次诱发致命的室速/室颤。

5.DFT测试

由于临床患者存在出现高DFT的可能性,有时在术中需要进行DFT测试。但是在术中,患者发生室速或室颤的概率不高,同时难以在进行测试时发作,所以需要术中诱颤,以顺利进行DFT测试。术中诱颤的方法大致分为3种,分别是Burst模式,DC模式(direct current,直流电,是默认的工作模式),Shock-on-T模式。在启动诱颤之前,必须保证ICD的心动过速治疗已经程控为打开,必要时需要准备体外除颤装置!

Burst模式是通过一阵短周长的刺激来进行诱颤,刺激通过起搏/感知的导线发放,刺激的间期通常为30ms。

DC模式以一阵直流电通过HV除颤导线,以达到诱颤的效果。该模式诱颤有600ms的不应期,且不适用于心房。DC模式因其高成功率的特点,是最常使用的模式。

Shock-on-T模式工作流程为超速起搏最多至12个刺激,紧跟一个适时的高能量电击,从而引发室颤。电击之后的不应期为1 000ms。

采用以上3种方式之一成功诱颤后,即可观察ICD是否成功除颤,重复试验后确定DFT的具体范围。

然而,尽管DFT测试可以识别高DFT患者,目前临床几乎不进行该测试。目前临床上应用的ICD最大除颤释放能量为35~40J,可确保除颤效果。SIMPLE研究作为迄今为止最大规模的多中心、随机、对照研究,得出结论:DFT测试和不测试一样安全,常规ICD植入中可以首选不做DFT测试。SIMPLE研究的局限性,不可能支持完全取消术中DFT测试。在临床实践中,针对部分患者,应做选择性的“个体化”DFT测试。以下情况建议行DFT测试:①二级预防。②一级预防,无房颤患者,射血分数不能过低及一般情况尚可。③ICD更换手术符合以下条件,射血分数显著降低,导线系统完整性出现问题,DFT安全范围较窄,药物对DFT测试有影响。④有高DFT危险的患者,包括非经典的ICD植入手术,如右侧ICD、皮下ICD,严重的扩张型和肥厚型心肌病。⑤植入后参数测试不佳(R波感知过低),除颤导线无法全部植入心室。

6.高DFT的处理

由于高DFT的危险性极高,所以必须有常规的应对方法来保证患者的生命安全。临床上应对高DFT的方法有很多,但在具体考虑采用何种方案时,首先需要排除以下因素的干扰。①导线故障,如脱位、导线缝合方式错误、绝缘层老化等问题。②螺丝未拧紧,ICD与导线连接处的螺丝若未拧紧,可能会导致异常高的阻抗,影响ICD能量释放。③气胸。④药物影响,如胺碘酮的使用。

在排除以上因素后,再考虑应对方式。常见的应对方式分为两大类,即非侵入性方式和侵入性方式。

(1)非侵入性方式:

1)调整极性:

研究显示,RV作为阳极,在88%的时间内更有效,通常默认RV为阳极。在RV作为阳极效果不理想时,可尝试调整其极性。

2)关闭/打开SVC线圈:

在HV阻抗<40Ω的情况下,部分患者关闭除SVC coil(上腔静脉线圈)可有效降低DFT。但对于部分老旧型号的ICD是不能通过程控的方式,无法开关SVC线圈,只能通过侵入性的手术方式移除上腔静脉线圈,会令患者承担不必要的痛苦。

3)调整波形(单相波/双相波):

程控仪可以对电击的波形进行调整,在单相波和双相波之间,根据需要进行转换。单相波电击会导致一些不必要的后果,比如对电击线圈附近的细胞过度刺激,可导致电击后的传导问题;对远离电击线圈的细胞可能进行边缘刺激,从而引发新的波阵面。对于双相波,电击的第二相修复受到刺激的细胞,可使细胞具备正常的电击后传导。并且第二相去除了可能重新引发颤动的边缘细胞残余电荷(图3-8)。

(2)侵入性方式:

相对于非侵入性方式,侵入性方式由于需要再次手术,会对患者造成二次损伤,建议在排除非侵入性方式中的原因后,再行尝试。侵入性方式主要包括以下途径。

图3-8 双相电击过程中细胞膜的反应

第1相的目的是“夺获”心肌细胞,使其同步,对应的是图中红线上升的部分。第2相的目的是去除细胞边缘可能会重新引发室颤的残余电荷,对应图中红线下降的部分。研究显示,双相波能降低DFT,且再次发生颤动的概率低于单相电击。

1)更换更高能量的ICD:

更高能量的ICD对于高DFT患者而言,意味着更大概率的成功除颤,40J可以将DFT的发生率从4%~6%降到0.9%,植入时如患者合并有DFT高危因子,应尽量选用最大能量的除颤ICD。

2)调整右室导线位置:

经典的右室导线位置为尽可能靠近心尖,近端线圈位于右心房与SVC交界处,从而使得覆盖的范围更广。更广的覆盖范围意味着尽可能多心肌细胞的除颤,从而起到更好的效果。如果除颤线圈放置得不够远,无论是术中有意放置,抑或是术后的脱位,都有可能导致DFT的升高。这在高DFT患者身上尤其要注意,除颤导线需要尝试尽可能远的位置。右室流出道(RVOT)间隔位为备选位置,也可以有较低的DFT值,而不会出现晚期的脱位现象。

3)在冠状静脉窦(CS)或奇静脉添加除颤线圈:

CS或奇静脉(图3-9)位于左室的后方,在其中植入除颤线圈使得除颤电场覆盖整个左心室,获得更好的除颤向量。

在手术方面,冠状静脉窦处增加除颤线圈,相较于奇静脉与植入皮下阵列,CS植入除颤导线方法简单且不需要额外植入工具,可以作为高DFT的首要侵入性方案。

4)变化不同的除颤向量可能会降低DFT:

在常规状态下,会将右室线圈作为阳极,奇静脉或冠状窦线圈与机壳作为阴极(图3-10),若没有放置CS或奇静脉线圈,则单独的机壳作为阴极。若该常规设置下,仍有较高的DFT,可尝试右室线圈作为阴极,奇静脉或冠状窦线圈与机壳作为阳极,DFT存在降低的可能性。

图3-9 奇静脉解剖

图3-10 不同除颤向量组合

A、C、D为奇静脉线圈和右室线圈组成不同的除颤向量组合,

B为冠状窦线圈和右室线圈的除颤向量组合。箭头为向量方向。

5)添加皮下线圈:

增加皮下(sq)阵列是降低DFT的常见策略。通常情况下,在放置右室引线并确认高DFT后,可以尝试添加皮下线圈(图3-11)。对于高DFT的患者植入皮下线圈(6996SQ,美国美敦力公司),若右室电极是单线圈电极,皮下线圈连接至SVC线圈插口;若原先电极是双线圈电极,则与SVC线圈应用Y接口连接于SVC线圈。这种技术可能是痛苦的,通常需要全身麻醉或深度镇静,以降低患者术中疼痛。研究结果显示,皮下线圈的植入会平均降低DFT达10J。这说明皮下线圈对于解决高DFT安全、有效。这种方式的缺陷在于,相较于冠状窦除颤线圈,需要更多的工具和额外的技术手段。

6)药物治疗:

部分药物如胺碘酮、美西律、西地那非等药物的使用会增加DFT;部分药物如普罗帕酮对DFT无影响;部分药物如多非利特、索他洛尔可以降低DFT。可以经验性地应用索它洛尔以尝试降低DFT。

(3)其他处理高DFT的方式:

延迟进行DFT测试也是一种行之有效的方法。长时间的DFT测试可能导致短暂的心室功能不全,尤其是在射血分数降低的患者中出现,从而促使DFT增加。DFT测试中应用的麻醉药物以及造成的心肌损伤或局部缺血,可导致交感神经张力的改变,从而导致DFT的急剧增加。因此在DFT测试不成功时,可以延迟进行DFT测试,以避免上述因素导致的DFT短暂增加。

图3-11 皮下线圈