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1.1生理性起搏的概念
1958年世界首例的埋藏式人工心臟起搏器被置入成功,從那以后到現在的幾十年間起搏模式從非生理方式發展到了生理起搏方式。生理性起搏指的就是人工心臟起搏器在保證患者基本心率的同時,還能夠通過起搏器的類型、起搏方式、電極導管的位置、不同間期的計算方法,來獲得各個心腔之間最好的同步性、最理想的電生理性、最佳的心輸出量,從而保證起搏節律及血流動力學效果最大程度低近似心臟的正常生理狀態。生理性起搏的發展經歷了房室同步起搏、變時性起搏、心室同步起搏3個歷史階段。
1.2生理性起搏的發展歷史
生理性起搏的第一個階段是房室同步起搏技術的問世。VVI起搏器面臨的最大的問題是心中低排量綜合征的發生率較高,因為以VVI模式進行起搏時,心室的激動和收縮與新房呈分離狀態,喪失了房室的同步性。早在的一臺起搏器置入人體之前,研究者就已開始在動物體內進行房室同步起搏的研究。在1963年后,房室同步的雙槍起搏器問世并投入了臨床應用,這種最初的心房電極導線僅具有感知功能。然后才出現了真正意義上的雙腔DDD起搏器,同VVI起搏器相比,這種DDD起搏器保持了房室同步,充分的發揮了新房輔助泵的作用。第二階段是變時性起搏。在人體運動代謝率增加時,為滿足人體的生理需要,竇性心率能相應升高,竇房結的這一特性稱為變時性。具有模擬正常竇房結的變時性功能的起搏器又稱頻率應答起搏器,這類起搏器能在人體運動時,通過適當增加起搏頻率,明顯提高心排血量對活動導致的代謝需要增加的適應性。此后,雙腔帶有頻率應答功能的起搏器([DDD(R)起搏器]則被認為是最生理性起搏器,這一不完整的概念持續了近20年。在這20年中,人們堅信不移地認為,在任何情況下,DDD(R)起搏器的血流動力學都優于VVI(R)起搏器,進而能使患者的心血管事件的發生率和總病死率明顯下降。
2生理性起搏的研究進展
近幾年來隨著一些循證醫學結果的公布,傳統的生理性起搏的經典概念受到了挑戰。CTOPP實驗、MOST試驗、UKPACE試驗,這幾個實驗都證明了無論總病死率,還是心血管事件的發生率,保持了房室同步的DDD(R)起搏器并不比VVI(R)起搏器占優。這一出乎意料的結果迫使人們反思:是VVI(R)起搏與DDD(R)起搏同樣好,還是兩者同樣差。答案十分明確,DDD(R)起搏器并非完美的生理性起搏。究其原因是在DDD(R)工作模式中不良性右室心尖部起搏起到一種病理性的有害作用,進而抵消了DDD(R)起搏器保持房室同步及變時性所帶來的益處,最終使其與VVI起搏器的隨訪結果一樣。雖然傳統的經典概念受到挑戰,但并不代表在生理性起搏方面沒有其他的進展。近幾年的生理性起搏的重要進展有以下幾方面。優化了起搏部位。能夠使起搏刺激盡可能沿著房室傳導系統并從高位下傳的部位就是能夠獲得最佳心排量的起搏部位。但是在電極的定位過程中往往都會受到定位難易程度、閾值、阻抗、脫位率等許多因素的影響。但總的來說心房起搏比心室好,心室中則是靠近希氏束的部位比其它的部位效果要好。對于右房間隔起搏與雙心房起搏,可以糾正原有或單位點心房起搏引發的心房內傳導阻滯,增加心房肌波長,預防房撲/心房顫動等快速性房性心律失常的發生和持續。但由于AAI起搏日后有可能發生AVB會使起搏失效,且心房電極易脫位,故應用受到限制。
對于心室起搏部位的選擇有以下幾種選擇:(1)右室流入道(RVIT)間隔部起搏:RVIT間隔解剖部位是RVIT三尖瓣瓣環下方三尖瓣隔瓣與前瓣交界處,圓錐乳頭肌的瓣葉側心內膜部位,其后下方為膜部室間隔;(2)右室流出道(RVOT)起搏,右室流出道又稱動脈圓錐或漏斗部,位于右室前上方,內壁光滑無肉柱,其上端借肺動脈口通肺動脈干;(3)右室間隔上部(RVS)起搏:室間隔近希氏束旁起搏能基本保持左右室間正常的電激動順序和同步收縮,獲得較好的血流動力學效果,提高心排量。而雙心室起搏的方式是在冠狀竇增加起搏位點,這樣做是為了減少二尖瓣返流、增加舒張期充盈時間、增加心率、恢復生理性心率反應,降低肺動脈嵌壓、左室容積及左室舒張末壓,協調更有效的心肌纖維收縮、維持房室同步和最佳房室起搏間期、防止起搏器綜合征。雙心室起搏的方式能夠幫助更加積極的藥物治療,是頑固性充血性心力衰竭治療最重大的進展,對降低心源性猝死也有積極作用。起搏方式的優化。竇房結優先,包括:(1)滯后,后指起搏器按預設頻率工作時,一旦感知到自身心搏,則自動增加下一次起搏的周長,留出更多機會讓自身節律控制心臟,滯后功能適于心律不齊的SSS患者;(2)竇律搜索,是依照日?;顒雍蛣×疫\動雙層曲線調整心率,自動記錄所有心率并匯總,每天和每月與正常心率的模塊作比較,自動調整雙層曲線的斜率至符合模塊。還有一種方式是房室優先,但是臨床研究表明,即使是按照房室順序起搏,傳統的起搏部位的心室起搏百分比的增加同樣會導致死亡率、HFH和心房顫動發生頻率的增加。故對于不合并高度房室阻滯的患者應該盡量減少心室起搏,以減少HFH和心房顫動發生。目前診斷功能也被優化。全面而有效的診斷功能才能夠保證生理性起搏的應用。例如使用頻率直方圖可用來對頻率反應設置、高頻事件、起搏和感知的百分比等進行評估,同時還可以對是否發生病態變化提高判斷的依據,例如變時性功能不全開始發生或者已經惡化等。現代通信技術的發展所構建起來的全球信息網絡可以為醫生提功寬帶、高速、大容量和各種智能化的手段與優勢,通過這些現代化技術醫生可以實現醫療資源的遠程共享,并可以在全球范圍內對患者的心內心電圖、心排量、起搏器工作狀態等相關信息進行實時、無線、長時間、遠距離的監控。進而對往常不能長程、實時、動態對患者進行監測的缺陷有了彌補,同時也對對患者的治療干預有了有效的改善。
3生理性起搏的未來發展趨勢
目前對于生理性起搏的定義是指的起搏頻率代謝需要,激動傳導順序符合生理特征。但隨著科學技術的進步以及人們對心臟功能的進一步的了解,人工心臟起搏器的起搏功能將會越來越符合人類的生理特征。雖然目前對于生理性其波動認識與過往相比較有了很大的進步。但是任然存在著很多的疑惑,例如:
(1)在需要心室起搏的高度或Ⅲ度AVB患者,實現生理性起搏的最佳方法仍不清楚。盡管目前現有的資料顯示RVA起搏可使心功能惡化,但支持使用其他心室起搏部位的數據有限,目前尚缺乏大規模隨機對照臨床研究結果。未來應有大規模前瞻性隨機對照研究來比較傳統RVA起搏和其他心室起搏位點(如RVOT、左室或雙室等)在改善長期預后上的區別。
(2)Ⅲ度AVB患者是否都需要進行雙室同步起搏?對已有左室功能不全的患者,RVA起搏可使心功能更加惡化,但在左室功能正常的患者,RVA起搏所帶來的不利作用如心室重構等尚有待證實。業已證實CRT對伴有心室不同步的晚期心衰患者的益處,但對心功能相對正常的Ⅲ度AVB患者進行雙室同步起搏的益處以及性能/價格比等尚需要進一步臨床試驗驗證。
(3)SSS伴有I度AVB患者,DDD起搏時AVD如何調整?AVD延長至大于自主PR間期時雖能降低心室起搏比例,但過長的房室延遲會加重二尖瓣返流而影響心功能,如何平衡兩者之間的關系?有無一個公認的平衡點?
(4)變時功能不全患者頻率應答功能(R)如何去調整?RVA起搏的弊端如上述,而右房起搏同樣會導致左右心房不同步及左房室同步受損,如何去評價增加心排量(R打開)與可能的加劇心房、心室重構之間的矛盾?
(5)平素心率正常,因偶發長RR間期(因竇性停搏或竇房傳導阻滯或高度AVB所致)而需置入心臟起搏器者,置入VVI起搏器后程控為低的基礎起搏頻率并將其滯后功能打開,對患者是否是一種更好的“生理性”起搏模式(減少一半費用、減少一根心房導線異物、使用壽命延長等)?也許是到了應該重新考慮復雜起搏系統對患者帶來的真正實際益處的時間了。
4結語
在未來的研究中除了要能夠解答以上的那些疑惑,還應該著眼于改變起搏方式,減少不必要的心室起搏,維持和促進心室激動的同步化將成為今后生理性起搏的重要方向。
其實很難對生理性起搏給出一個完整的概念,起搏的方式應該隨著患者的各種生理特征、對生活質量的需求和其經濟情況進行個體化的選擇。