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学术前沿

心外膜起搏电极一定是替补吗?

发表者:任崇雷 1042人已读

自心内膜起搏电极广泛应用以来,由于其在电极性能及对患者固有的创伤方面均较心外膜起搏电极有明显的优势,使得心外膜起搏电极一直处于心内膜起搏电极的替补位置。只有在心内膜起搏电极无法植入时,才会尝试应用心外膜起搏电极,如:静脉途径植入困难、起搏电极不能通过三尖瓣口至右心室、心脏再同步化治疗(CRT)经静脉途径植入失败或植入后效果不佳等。近些年来,心外膜起搏电极的性能已有明显改善,同时现代外科技术的发展也为心外膜起搏电极的应用提供了有力的技术保障。目前,心外膜起搏电极的应用日益增多,某些情况下已成为首选。北京301医院心血管外科任崇雷

1.目前心外膜起搏电极的性能

传统心外膜电极由于较高的急性起搏阈值及进行性升高的慢性起搏阈值易导致早期的电池耗竭等;而新型激素电极的起搏参数较传统电极有明显改善。近来心外膜电极的随访结果表明,新型激素电极在短期和长期均能维持较传统心外膜电极更低的电子阈值,有着优秀的长期性能。Paech等[1]报道82例小儿先心病患者共158根双极激素洗脱心外膜电极(Medtronic 4968)的随访结果,平均随访3.8年,2年、5年和10年电极完好率分别为98.7%、93%及92.4%。右房、右室和左室电极的平均起搏阻抗分别为 577欧、483欧和610欧,感知度分别为2.0 mV 、11.0 mV 和10.0 mV,起搏阈值分别为0.75 V、1.0 V、1.0 V,提示一个极好的中远期结果。德国Burger[2]报道了130例心衰患者行CRT治疗48个月的长期随访结果,均采用外科技术植入双极心外膜激素洗脱的左室电极,包括拧入式电极54根及缝合式电极76根,结果表明不管拧入式及缝合式电极均表现出优秀的长期性能及耐久性,并且两者之间无明显差异。总之,随着新型激素电极的大量应用,心外膜电极的随访结果有了明显提高,目前临床应用的心外膜电极在一定程度上被认为其效果与静脉电极相似。

2.  外科植入心外膜起搏电极的技术优势及发展限制

与采用导管技术植入心内膜电极相比,外科技术经心外膜植入起搏电极具有特殊的技术优势[3, 4]:成功率高、可放置到心室任何部位、脱位率低、无静脉植入相关并发症、避免放射线损伤等。而外科心脏手术中植入心外膜电极简单易行,不增加额外的外科手术风险,加之新型心外膜电极优良的长期性能,对于心脏外科手术患者有CRT治疗指征者优先推荐在心脏手术同期植入心外膜电极,从而避免了分期手术的风险。

但心外膜电极需要外科手术植入及全身麻醉,其固有的创伤仍是妨碍此项技术发展的主要因素。由于传统开胸手术创伤大,外科医生及患者均有顾虑,因此,在心外膜起搏电极植入技术的发展过程中如何最大程度的减轻创伤一直是此项技术发展的关注点,从传统开胸技术到小切口技术,再到现今的胸腔镜及机器人手术技术,都在为减轻创伤这一主题而努力,也成为外科CRT技术发展的推动力。

3.心外膜起搏电极在儿童患者的应用

由于儿童患者特别是先心病患儿存在年龄小、体重低、心脏结构及血管入路走行异常等问题,使得植入心内膜起搏电极非常困难,另外,小儿患者经静脉植入电极还需要关注血管电极不匹配所致的静脉血栓形成问题,因此,在小儿患者植入心外膜起搏电极成为较为理想的方法,是儿童及婴幼儿永久起搏治疗的首选。美国费城儿童医院Cohen等[5]报道了17年共123例植入心外膜电极起搏器患儿平均随访29个月的结果,在植入后1、2及5年起搏电极完好率为96% 、90%及74% ,其植入后早期与远期的起搏及感知功能与心内膜电极相比差异无统计学意义。韩国Kwak等[6]报道了53例儿童患者行心外膜起搏器植入的随访资料也得到相似的结果,电极的平均寿命达到10.8±0.8年,在术后1年、3年、5年电极免更换率分别为98.3%、83.8%、63.6%。这说明,在儿童患者植入心外膜电极行起搏器治疗的近远期结果良好,与心内膜起搏电极相当。

4.心脏手术同期心外膜起搏电极的应用

通过内科心导管技术经静脉冠状静脉窦植入左心室电极进行CRT治疗已成为治疗慢性充血性心力衰竭的有效方法。但由于血管发育变异等解剖原因经静脉介入途径约有10%~30%的患者无法经静脉植入左室起搏电极;植入后还有约30%的患者因电极无法放置到最佳起搏点而对CRT无反应。而外科技术植入左室心外膜起搏电极理论上可以植入到左心室最晚激动部位而达到最佳的同步化治疗效果,具有定位准确、不易脱位等优点,加之目前心外膜电极优秀的长期性能,多项研究推荐对于有CRT治疗指征的心脏手术患者应同期植入心外膜电极。美国霍普金斯大学的一项共725例患者的回顾性对照研究[7]表明,在超过5年的随访期间,外科植入心外膜电极行CRT治疗患者的结果及心室重构逆转率与接受传统静脉植入电极CRT治疗者类似。荷兰莱顿大学Buiten MS. [8]报道216例成人患者植入心外膜电极行CRT治疗,其中,207例因心衰相关的同期心脏手术中植入,长达5年的随访结果显示心外膜电极优秀的长期性能,极低的电极无效率(5年总发生率1.6%)。因此,CRT治疗的可靠性加之满意的长期随访结果,使得对于合并心功能不全符合CRT治疗指征的患者在心脏直视手术同期心外膜起搏电极植入CRT治疗可以作为首选。心脏直视手术同期CRT治疗除能够改善心功能外,还具有以下优点:如同期完成手术、电极植入位置准确、避免介入手术风险及节约费用等。

5.心外膜起搏电极在微创外科CRT治疗的应用

由于外科技术植入左室心外膜起搏电极具有常规经冠状静脉窦植入不可比拟的技术优势,可以将电极准确地植入到最佳起搏点,从而达到最佳化的CRT治疗效果。但外科植入心外膜电极本身所固有的创伤始终是关注点,外科微创化一直是此类研究发展的方向,从胸部小切口到胸腔镜技术以及机器人手术技术,都是在为减轻创伤而努力。[3, 4, 9]

随着目前外科微创技术的发展普及, 微创外科CRT治疗亦获得令人满意的结果,特别是机器人手术技术的发展,为微创外科同步化治疗心衰提供了新的治疗手段。加拿大学者[10] 在2008年报道了138例终末心衰患者行CRT治疗的研究,包括47例胸壁小切口植入心外膜电极患者为外科组,其中20例为经冠状静脉窦植入电极导线失败的患者,其余91例常规导管技术行CRT者为内科组。两组比较,外科组手术时间更短,但即刻及长期起搏参数两组相似。随访期间,两组在超声指标、QRS间期及心功能的改善方面相当。美国DeRose JJ Jr.等 [11]报道了42例采用机器人微创技术行心外膜起搏电极植入进行CRT治疗的随访结果。术中电极阈值及R波分别为0.8±0.5V 和16±9 mV。随访3个月及15个月的临床有效反应率分别为81% (34/42) 及71% (30/42),高于同期经冠状静脉窦植入60-70%有效率。总之,采用微创外科技术植入心外膜起搏电极行CRT治疗可以获得与经静脉途径相当或者更好的效果,其不仅可以作为经静脉方法失败后的备选,也可以作为部分病人的首选。

6.心外膜起搏电极在我国发展应用的现状

目前,心外膜起搏电极在我国的应用还不普及,大多为儿童患者,其它如:微创外科CRT治疗、心脏手术同期起搏电极植入等多为个位数的报道,且多为心内膜电极植入失败后的第二选择。

在儿童患者应用方面,我国最大心血管病中心北京阜外医院[12]报道了12年期间共33 例先心病患儿围术期植入心外膜永久性起搏器的病例资料,术后平均随访(46.8±33.9)个月。与植入起搏器即刻比,末次随访时的心室电极电阻、R 波振幅及心室夺获阈值均无明显升高,无囊袋感染及电极断裂等并发症。认为心外膜途径的永久性起搏器植入是治疗先心病围术期高度房室传导阻滞的有效手段,而且有较好的远期随访效果。复旦大学附属儿科医院[13]也报道了18例儿童及婴幼儿因高度房室传导阻滞植入心外膜永久起搏器,平均随访32.2个月起搏阈值、感知参数及电极阻抗均正常。认为由于心脏畸形、年龄及生长发育的关系,心外膜起搏器是儿童及婴幼儿永久起搏治疗的首选。清华大学第一附属医院[14] 对11例完全性房室传导阻滞患儿,尝试植入心外膜左房左室永久双腔起搏器。随访显示起搏及感知功能良好,并可以最大限度保护患儿的心脏功能,有效避免或逆转起搏器综合征。

在微创外科CRT治疗方面,我国学者在此领域也进行了初步探索。北京安贞医院张海波[15]报告了10例采用微创胸腔镜植入心外膜电极进行CRT治疗,并与采用冠状静脉窦电极导线技术进行了比较,认为微创胸腔镜植入心外膜电极进行CRT治疗安全可行,与传统冠状静脉窦电极导线技术一样均可以获得较好的心力衰竭治疗效果,而且由于心外膜电极导线在左心室侧后壁位置的良好选择性,使其可以更好地纠正左心室内部的不同步运动。我院[16]也曾报道一例经静脉植入左心室电极失败患者应用机器人手术技术植入左心室心外膜起搏电极成功行CRT治疗。

心脏手术同期植入心外膜电极的应用在我国报道较少。阜外医院33例先心病植入心外膜永久性起搏器患儿中有6例为术中植入[12]。北京大学人民医院刘刚[17]报道了3例起搏器相关感染性心内膜炎在开胸拔除心内起搏导线同期植入心外膜电极行永久心外膜起搏。近来,我们对15例心脏外科手术患者合并心动过缓患者在心脏手术同期行心外膜永久起搏器植入术,获得满意的近中期结果,避免了分期手术的抗凝困扰及起搏电极脱落等问题。

7.我国心外膜起搏电极发展应用的思考

从心外膜起搏电极材料方面,新型心外膜起搏电极的长期性能虽然已经得到肯定,但超过10年以上的更长期的结果仍需进一步随访,希望能得到与心内膜电极媲美的结果。国内目前可用的心外膜电极均为进口产品,种类型号均较少,且应用病例数有限,厂家推广力度不够,不利于心外膜起搏电极的开展普及。

从患者角度方面,植入心外膜电极需要开胸,外科手术固有的创伤仍是患者的顾虑因素。因此,尽可能减轻创伤,采用微创外科技术是开展此项技术的发展方向之一。另外,由于外科手术同期植入心外膜起搏电极并不增加手术风险,对于合并心动过缓或者慢性心功能不全的心脏手术患者,同期起搏器手术可作为推荐。

从医生角度来看,通常是心脏内科医生经心脏静脉途径植入左心室电极导线失败后再请外科医生协助植入心外膜电极导线,植入心外膜起搏器需要外科医生有一定的起搏器相关知识储备,而传统心脏外科医生极少涉猎此领域,是影响此项技术发展的另一瓶颈,导致心外膜导线植入在CRT治疗中仍然很低。另外,需要植入心外膜电极的心动过缓或心功能不全患者接受全身麻醉的风险也较一般外科手术病人麻醉风险高,这也是制约此项技术发展的另一因素。因此,我们不仅需要外科医生学习新知识,或与心内科专家密切合作;同时也需要手术团队中的麻醉医生认真分析患者群体特点保障此项技术的开展。

总体来讲,虽然目前心外膜起搏电极的应用在我国还不普及,大多数情况下还仅仅是心内膜起搏电极的备选,但随着新型心外膜电极的应用以及微创外科技术的进步,心外膜起搏电极在我国的应用必将日益增多,在某些情况下可以成为首选。

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发表于:2017-05-04 23:13

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    r***i 2017-05-04

    原文发表发表于中华医学杂志2017年4月第16期专家论坛栏目

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