經(jīng)冠狀動脈起搏的臨床應(yīng)用

何川 蔣至智

經(jīng)冠狀動脈(簡稱冠脈)起搏(trans-coronary pacing,TCP)技術(shù)肇始于緊急處置冠脈介入診療過程中發(fā)生嚴重心動過緩并發(fā)癥,通過將插入冠脈的導引鋼絲直接連接到體外起搏器上,起搏心臟,維持基本心率[1]。在動物實驗中該技術(shù)的可靠得到了驗證[2],全部實驗動物都成功起搏了心臟。實驗中分別在腹股溝、前胸壁和背部放置電極作為正極,起搏成功率前兩者為54%,后者為100%;起搏閾值分別為(8.3±2.2)V,(7.6±2.8)V 及(3.4±2.4)V ,如果導引鋼絲前端帶球囊,則起搏成功率和起搏閾值與經(jīng)靜脈雙極起搏非常接近[3]。如果只是驗證冠脈介入過程中一項緊急處置措施的有效性和可靠性,那么這項技術(shù)的研究也就到此為止了,正因為臨床應(yīng)用前景不明,導致該技術(shù)的研究進展十分緩慢。直到初次報道十幾年以后,經(jīng)TCP 技術(shù)才見應(yīng)用于人體的報道。又是十年之后,隨著認識的深入以及該技術(shù)獨有的優(yōu)勢,一些可能的應(yīng)用方向才逐漸展現(xiàn)。

1 經(jīng)皮冠脈介入治療(PCI)術(shù)中臨時起搏

TCP技術(shù)最初開發(fā)就是作為PCI術(shù)中出現(xiàn)顯著心動過緩的應(yīng)急措施。該技術(shù)在動物實驗中獲得成功,2009 年印度醫(yī)生報道了用于人體的實驗結(jié)果[4]。作者對25名接受選擇性冠脈介入的病人實施了經(jīng)冠脈0.014＂導引鋼絲單極起搏,病人年齡(53.7±8.97)歲,21名男性,4名女性。起搏方式,陽極電極貼于腹股溝,導引鋼絲為陰極,鋼絲尾端通過鱷魚夾連接起搏發(fā)生器(5348,Medtronic Inc,USA)。導引鋼絲選擇了臨床常用的BMW、Galeo、Couger、Magic wire等4種導引鋼絲,起搏部位位于前降支遠端、鈍緣支、后降支、左室側(cè)支等部位。全部病人、所有部位、所有鋼絲起搏均獲得成功,平均奪獲閾值4～5.54 m A,平均阻抗12～31Ω,不同品牌導引鋼絲除阻抗有所不同外,起搏效率沒有差別。

前期研究的成功鼓勵了后續(xù)研究跟進,一種可專用于TCP的導引鋼絲的有效性在動物實驗中也得到了驗證[5]。與普通導引鋼絲不同的是這種導引鋼絲(VisionWire?,Biotronik,Germany)推送部分做了絕緣處理,理論上電流通過時損耗會大大降低,從而將提高起搏的成功率。動物(豬)實驗中新型鋼絲的起搏效率更優(yōu)。研究中還比較了不同陽極電極位置對起搏的影響,發(fā)現(xiàn)當陽極電極位于前胸壁時,普通導引鋼絲的起搏成功率為77%,起搏閾值為(6.7±2.9)V,當陽極電極位于背部時,成功率提升至87%,閾值則降低至(4.1±3.0)V;使用帶球囊的導引鋼絲成功率有所提高,為100%,閾值進一步降至(2.4±1.6)V;VisionWire表現(xiàn)最好,成功率100%,陽極電極位于前胸壁和背部時,閾值分別為(1.6±0.7)V 和(1.0±0.6)V,已經(jīng)非常接近心內(nèi)膜起搏的水平。

在PCI時代,冠脈介入成為血管成形和再灌注治療的標準治療措施,隨著實踐例數(shù)的不斷增加,各種并發(fā)癥的發(fā)生幾率逐漸得到統(tǒng)一的認識。PCI過程中出現(xiàn)嚴重心動過緩并不罕見,除了與缺血區(qū)域、缺血時間、操作的血管等有關(guān)外,還與血管迷走反射有關(guān)。有報道稱,35%的右冠脈、16%的左前降支操作需要臨時起搏支持[6]。盡管可以從術(shù)前心電圖或心電監(jiān)護中發(fā)現(xiàn)心動過緩的表現(xiàn)或先兆,從而提前采取保護措施,但并不能避免心電圖/心電監(jiān)護沒有這些表現(xiàn)的病人發(fā)生心動過緩。由于冠脈介入的高度時間依賴性,病情的變化往往以秒計算,對一種可靠的、方便的、較少設(shè)備器械依賴的床旁快速起搏方式的需求日益迫切。從這個角度講,TCP不失為一種值得推薦的選擇。綜合現(xiàn)有研究結(jié)果,推薦TCP時使用新型絕緣涂層的導引鋼絲或球囊鋼絲,陽極電極貼于背部,以保證起搏的成功率。

2 心肌存活力的評估手段

對于透壁性心肌梗死的病人,梗死區(qū)域有無心肌存活是評估是否應(yīng)行PCI治療的重要指標,如梗死區(qū)域沒有心肌存活行PCI不僅無益,反而有害[7－8],因此心肌活力(myocardial viability)的重要性日漸受到越來越多的重視。但僅憑冠脈造影對心肌活力的評估幾乎沒有幫助,冠脈血流儲備分數(shù)(FFR)對灌注血流的評估能力更強,對心肌活力的評估能力則很弱。目前臨床常用的心肌活力檢查手段包括核素灌注顯像、超聲負荷試驗、心臟MRI等,其中MRI最受重視,因其可以精確識別梗死心肌、區(qū)分透壁或非透壁心肌梗死(心內(nèi)膜下心肌梗死),但是MRI也有自身的局限,一些病人還有禁忌[9]。

根據(jù)通常的經(jīng)驗,不同的心肌組織的起搏參數(shù)(感知的R 波振幅、起搏閾值、起搏阻抗)是不同的,尤其是正常心肌組織與瘢痕心肌組織的區(qū)別更加明顯,因此很自然產(chǎn)生設(shè)想:TCP能否在評估心肌活力方面發(fā)揮作用呢? 受到印度醫(yī)生率先將TCP用于人體獲得成功的鼓勵,2013年英國利茲總醫(yī)院的醫(yī)生們開始設(shè)計TCP 用于評估心肌活力的研究[10]。研究設(shè)計為單中心、前瞻性初步研究,基本設(shè)計思路就是通過TCP收集起搏參數(shù),參數(shù)之間的差異利用MRI結(jié)果進行印證分析。至2016年,研究一共納入8名病人,其中6名病人成功實施了TCP,所有納入病人行冠脈介入前接受MRI檢查,收集數(shù)據(jù)包括T1加權(quán)成像、靜息左室電影、釓延遲強化心肌活力顯像等,冠脈介入之后進行統(tǒng)一分析。TCP統(tǒng)一以左側(cè)冠脈及其分支為起搏位點(右冠脈病變者入組時已排除),導引鋼絲統(tǒng)一使用一種(Abbott Hi torque Balance Middleweight Universal II),以鋼絲到位穩(wěn)定起搏為最終位置,不統(tǒng)一預(yù)設(shè)位置。介入術(shù)后根據(jù)MRI結(jié)果,TCP結(jié)果分為正常、梗死范圍在1%～49%心室壁、梗死范圍≥50%心室壁3組。試驗結(jié)果,感知R 波振幅3組分別為:(10.68±65.68)m V、(8.55±5.44)m V、(7.05±5.26)m V,P＝0.43;

起搏阻抗3 組分別為:(304.8±74.0)Ω、(244.1±66.6)Ω、(222.3±33.8)Ω,P＝0.12;起搏閾值3組分別為:(1.960±1.226)V、(5.009±2.773)V、(3.950±0.883)V,P ＝0.002。

采用多重比較方法(post hoc Tukey′s pairwise comparison)起搏阻抗也顯示顯著性差異。

盡管這是一項小樣本的預(yù)備性研究,結(jié)果也未能提示瘢痕負荷與起搏參數(shù)之間的量化關(guān)系,但已經(jīng)證明了可以通過心肌組織的電生理特征來判斷心肌活力,隨著研究的深入,可以預(yù)期未來發(fā)展出完整的評估體系,考慮到TCP 的簡單易行和及時性的優(yōu)勢,其應(yīng)用前景值得期待。

3 心室失同步標測

隨著心臟再同步治療(CRT)的廣泛應(yīng)用,臨床醫(yī)生逐漸發(fā)現(xiàn)并非所有病人對CRT 的反應(yīng)都良好[11]。臨床經(jīng)驗認為符合QRS波群時限明顯增寬、心電圖呈左束支阻滯圖形、女性、非缺血性心臟病等情況時,病人對CRT 反應(yīng)較好;反之,QRS波群時限不增寬、缺血性心臟病時,反應(yīng)不好。但這些經(jīng)驗并沒有可靠的臨床CRT 研究的證據(jù)支持,這就為術(shù)前判斷病人對CRT 的反應(yīng)帶來了不確定性。研究[12]認為在對CRT 反應(yīng)不良甚至無反應(yīng)的病人中至少20%是因為左室電極位置不恰當導致的。在植入CRT 左室電極的時候,醫(yī)生往往僅僅根據(jù)血管的走形選擇植入位置,并未進行局部心肌電生理特征的標測,而左室失同步是與心臟整體和局部電活動、電傳導速度以及心室直徑有關(guān)的,另外與心肌肥厚和局部心肌瘢痕等也有關(guān)系[13]。因此,尋找延遲程度最大的左室心肌區(qū)域可能是決定對CRT 反應(yīng)高低的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是,通過冠狀靜脈標測左室心肌不同部位的電生理特征幾乎不可能實現(xiàn),這是由于靜脈血管分布缺乏規(guī)律且扭曲變形較多,并且靜脈管壁較薄,反復操作而致穿孔、破裂的風險較高,盡管有人[14]做過嘗試,但幾乎無法效仿更勿談推廣。所以,人們將目光又落到了TCP 上。由于冠狀動靜脈伴行的關(guān)系,經(jīng)動脈的標測結(jié)果可合理的推測與經(jīng)靜脈標測結(jié)果一致。

2014年德國醫(yī)生發(fā)表了TCP 用于左室電極位置選擇標測的早期結(jié)果[15]。試驗是在動物(豬)模型上進行的,動物經(jīng)過麻醉等處理后,同時植入頸內(nèi)動靜脈血管鞘,經(jīng)靜脈放置右室起搏電極,起搏右室模擬左束支阻滯的情況;經(jīng)動脈放置冠脈指引導管,由指引導管放入帶絕緣涂層的0.014＂導引鋼絲(VisionWire?,Biotronik,Germany)用于冠脈內(nèi)標測。在右室起搏時,測量體表心電圖QRS波群起點與導引鋼絲前端記錄到的腔內(nèi)心電圖V 波起點之間的間距(QRSEGM 間期),以此反應(yīng)左室心肌激動延遲的程度。所有試驗動物都標測了前降支、回旋支、右冠脈近端和遠端的QRSEGM 間期。結(jié)果顯示,右冠脈遠近端QRS-EGM 間期分別為(14.1±7.6)ms、(40.4±9.2)ms;前降支遠近端分別為(23.5±9.9)ms、(41.0±10.2)ms;回旋支遠近端分別為(32.0±8.8)ms、(51.4±6.3)ms。各血管之間及各血管近遠端之間差異均達到顯著性。標測結(jié)果清晰的顯示了心室激動最延遲部位在回旋支近端部位(左室側(cè)后壁)。TCP用于心室激動標測可能有幾個方面的意義:①左室心外膜激動標測,迄今尚沒有一項可靠的參數(shù)預(yù)測病人對CRT 的反應(yīng),大量的臨床實踐表明電激動標測可能是比機械運動標測(超聲心動圖)更有前途的指標,前者更直觀的反映了電傳布延遲的特征,而心室失同步本質(zhì)上是電傳布的不均一性導致的。與經(jīng)冠狀靜脈標測相比,TCP的優(yōu)勢是方便易行,且結(jié)果理論上與靜脈標測一致。②嚴重冠心病病人的標測,嚴重心肌缺血會導致局部心肌細胞壞死而形成瘢痕組織,瘢痕組織不適合作為起搏電極安放位置。TCP標測可以比較容易判斷局部心肌是否存在瘢痕(較低的感知R 波振幅和較高的起搏閾值)。③避免膈肌起搏,常規(guī)作為左室電極放置位置的部位往往會出現(xiàn)膈肌起搏,而術(shù)前幾乎沒有方法預(yù)測是否會出現(xiàn)膈肌起搏,而通過TCP 則可方便、安全的于術(shù)前測試,從而在植入左室電極時注意規(guī)避這些部位。

4 其他應(yīng)用

PCI時,左主干的處理是風險最高的,這一方面由于左主干的左側(cè)冠脈的共同上游,一旦處理不慎將導致災(zāi)難性后果,另一方面左主干往往較短,植入的支架也較短,如果不能確定精確定位,可能導致病變覆蓋不全及影響左前降支或回旋支開口而帶來新的問題。一些術(shù)者報道了利用TCP快速起搏排除心臟搏動對支架定位的影響,從而保證支架精確定位于病變部位,取得了很好的臨床效果[16－17]。具體做法:導引鋼絲單極起搏方式與前述方法一樣,起搏用鋼絲放置到左冠脈間隔支,支架進入左主干后,快速起搏心室(頻率180次/分,輸出10 m A,感知功能關(guān)閉),支架釋放后停止起搏。起搏過程中病人出現(xiàn)血壓降低(平均壓40 mm Hg),無其他不適。

早期曾報道[18]在經(jīng)皮冠脈腔內(nèi)成形術(shù)中發(fā)生室性心動過速,利用TCP技術(shù)行超速抑制終止的案例。

5 總結(jié)

自Meier報道TCP技術(shù),30多年已經(jīng)過去,其發(fā)展進程十分緩慢,至今未在臨床大規(guī)模應(yīng)用。這其中原因復雜,但TCP技術(shù)的先天條件決定了它僅能作為輔助技術(shù)是其中關(guān)鍵。隨著心血管介入技術(shù)邊界的不斷拓展,不同領(lǐng)域技術(shù)相互交叉和融合成為發(fā)展趨勢,在此背景下,一直作為緊急情況下臨時處置措施的TCP又重新回到人們的視野。由于其簡單、快捷、安全的特點,很可能成為冠脈介入與心電生理介入的結(jié)合點。