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儿童起搏器植入治疗进展及若干问题思考

2021.7.09
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

  心脏起搏器植入用于治疗严重缓慢性心律失常如完全性房室传导阻滞(complete atrioventricular block,CAVB)、病态窦房结综合征(sick sinus syndrome,SSS)等,已使众多儿童受益。尽管儿童植入病例数仅占植入总量的1%左右,但是儿童起搏器植入所面临的诸多问题,如植入途径、导线植 入部位、起搏模式选择、起搏参数设定、术后并发症防治等等一系列问题都需要深入研究[1]。儿童不是缩小版的成人,不同年龄、不同病情、不同身高、体重的 儿童进行起搏器植入都需要个体化、精准化的治疗方案。本文拟就近年来儿童起搏器植入在植入方式、导线植入部位、术后并发症防治等方面的应用进展进行综述及 思考,为进一步优化、改善儿童起搏器植入预后、降低并发症发生率提供思路。


1 儿童起搏器的植入方式

  儿童起搏器的植入方式可分为心内膜植入、心外膜植入或者镶嵌式植入等。心内膜植入的优势在于导线经静脉血管途径直接固定于心内膜,一般而言起搏阈值更 低、起搏效果更稳定、起搏器使用年限更长;且导线断裂、脱位等术后并发症发生率较低。缺点在于对于小年龄婴幼儿因血管内径狭小、胸廓部位皮肤、皮下组织菲 薄导致囊袋制作困难等原因使用受限;且不适用于复杂型先天性心脏病术后无法经静脉血管途径送入电极至心内膜的病例。与之相反,心外膜植入则适用于各年龄段 不同体重的患儿,且对血管畸形或心内结构异常无法进行心内膜植入的患儿是唯一选择方案。缺点在于由于起搏阈值不稳定、起搏导线易受骨骼、肌肉压迫导致磨 损、乃至断裂。镶嵌式植入则综合了心内膜起搏与心外膜起搏的优势,对于部分特殊病例如首次植入后静脉血管闭塞但需要起搏器升级更换,以及儿童心脏再同步化 治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)等有独特的临床应用价值。


  儿童起搏植入的难点之一在于大部分病例需要终生起搏,其生命周期内需要接受多次起搏器更换、起搏导线更换。对于心内膜植入而言,可供植入的血管通路只 有左右头静脉、 腋静脉、 颈内静脉、锁骨下静脉。对于小年龄、低体重儿童,受限于血管内径大小,能够进行心内膜植入的只有锁骨下静脉以及颈内静脉,因此必须考虑到植入后可能发生的 血管闭塞、 血栓形成等情况, 以及未来可能存在升级双腔起搏或CRT时血管路径的困难。目前国内外多项研究均认为对于10 kg以上儿童, 在没有心内分流、 植入金属三尖瓣或拟操作血管畸形无法进行心内膜植入等情况以外,应首选心内膜起搏, 而对于其他病例应考虑心外膜起搏[2-6]。国内曾有报道指出对于15 kg以下儿童,若选择经锁骨下静脉途径心内膜起搏均应通过超声测定血管内径, 若内径<5 mm则是发生血管并发症的高危因素[7]。同样有研究认为, 年龄低于3周岁、 起搏导线直径与患儿体表面积之比>6.6mm2/m2时,同样导致血管并发症风险增加[8]。同时有研究推荐对于1岁以下、先天性心脏病术后、心内膜起搏 器植入术后给予预防性抗凝治疗3~6个月,以降低术后血管栓塞的发生率[9]。


  此外,选择哪条静脉血管进行心内膜植入同样值得探究。通常情况下,儿童起搏器植入首选为左或右侧锁骨下静脉,对于锁骨下静脉穿刺困难的患儿可选择经右 侧颈内静脉植入。若选择经右侧颈内静脉植入,起搏导线必须经穿刺点过皮下隧道进入右侧起搏器囊袋,由此导致导线的折叠、皮下隧道的制作都是引起术后并发症 的危险因素。对于囊袋部位的选择,建议以左侧囊袋为主。人群中右利手占多数,且大部分运动中右手使用强度也远高于左手, 若选择右侧囊袋, 可能因长时间右手高强度活动对囊袋侧皮肤、皮下组织、 胸大肌造成牵拉, 影响囊袋愈合以及增加导线的磨损程度。对于囊袋深度,选择肌层下囊袋更安全、稳妥,对起搏器保护以及防止起搏器在囊袋内移位、降低囊袋出血、穿孔等并发症 均有优势。但是,从现有经验来看,在面临起搏器升级更换时,肌层下囊袋会带来更复杂的粘连组织分离、更大的手术操作创面,增加更换时的手术难度及风险。因 此对于皮下脂肪丰富的年长儿,是否可以考虑胸大肌筋膜下囊袋植入是未来值得探索的课题。


  总体而言,对于10 kg以上无血管畸形儿童病例,选择心内膜起搏植入是安全、可靠的。而且随着起搏器以及起搏导线的迭代及升级,无导线起搏器、或更精巧耐用的起搏电极均是未来应用发展的方向,对于儿童起搏器植入方式也将带来进一步的变革。


2 儿童起搏器电极导线植入部位的选择

  心内膜心室起搏电极导线植入部位通常可分为右室心尖部、右室流出道以及右室间隔部。传统右室心尖部植入操作相对简单、起搏阈值稳定、导线脱位发生率 低。但有研究提示长期右室心尖部起搏可造成心室收缩失同步,由此带来的左右心室矛盾运动可引起心功能不全[10-12 ]。其中部分病例需要后期更换心室起搏位置,或接受双心室起搏、CRT植入等。右室流出道起搏相对于右室心尖部起搏在心室收缩失同步方面稍有改善,且有研 究提示流出道起搏有不亚于心尖部起搏的稳定性,因此右室流出道成为大部分临床医师的首选植入区域[13-15 ]。间隔部起搏又可分为高位间隔部、中位间隔区,总体而言,间隔部起搏更符合生理性起搏特点,尤其是近年来成人心内膜起搏已越来越倾向于希氏束或左束支区 域起搏,无论从起搏电生理还是临床短期随访均取得较好的结果[16]。近年来儿童左束支起搏个案报道也越来越多[17-18],随着技术操作的成熟和配套 起搏电极的完善,极有可能成为未来儿童心内膜心室起搏的发展方向。


  不可否认的是,儿童患者受限于血管条件、心腔大小等因素,选择除心尖部位以外区域植入均会给操作带来一定困难,对于合并存在心脏结构改变的患儿如先天 性心脏病术后患儿更是难上加难[19]。此外,随着儿童生长发育,心腔容积及室壁厚度必然逐步增加,希氏束或左束支起搏能否持续保持较好的阈值以及起搏稳 定性,有待进一步的随访观察。因此,对于小年龄、低体重儿童,经心内膜心室起搏可首选右室流出道或右室心尖部起搏,以保证起搏稳定性;对于年长儿可根据病 情需要尝试左束支及左束支区域起搏。

 

  若选择心外膜心室起搏,考虑到儿童对于长期心室起搏的依赖和左室起搏所带来的更符合生理性心电活动的优势,应首选左室高侧壁无血管区域进行植入。国内 外多项临床研究均显示此区域起搏相较于心外膜右室起搏有相同的起搏稳定性,但有更好的心功能获益。若参数设置得当,保持较好的左室起搏率有不亚于CRT的 起搏效果[10-11,20]。


  对于心房起搏导线的植入部位,固定于右心耳部位无论是安全性、有效性均有优势。但对于儿童患者而言,心房容积较小,心房电极配套塑形钢丝并不适合操 作,需根据患儿心脏形态、大小对钢丝进行二次塑形,以便于操作。若无法稳定固定于右心耳,可选择右房高侧壁。需要注意的是,选择右房侧壁固定起搏导线需注 意有无膈跳现象,膈神经在纵隔内走行于纵隔胸膜与心包之间,往往贴近右房侧壁,若起搏阈值较高,可能引起膈跳。对于CAVB窦房结功能正常病例,若心房感 知功能良好,设定为心房感知、心室起搏模式可避免膈跳的发生且达到良好的房室顺序起搏效果。


3 儿童起搏器植入后并发症的防治

  对于起搏器植入可能出现的并发症,主要包括起搏导线移位、脱落、断裂,囊袋血肿、感染以及起搏器依赖综合征等。由于儿童生长发育特性,儿童起搏导线植 入后会随着儿童身高的增加而相对变短。过短的导线可对心肌组织造成牵拉,影响心脏机械收缩甚至造成导线移位、脱落、断裂。术前对患儿生长发育进行整体评估 预估患儿未来身长,估算术中在心腔或者胸膜腔内所留导线长度有助于降低此类并发症的发生,但对于具体预留长度,并无明确标准。Gheissari等 [21]提示婴幼儿预留19 cm,10岁以上预留10 cm基本可满足生长需要,对于经心内膜途径植入导线预留部位可在右心房打圈或突入下腔静脉。具体送入长度目前无法量化,只能预测儿童发育情况并估算决定, 一般而言在右房心内打圈以不超过右房周径为宜,若送入下腔静脉,以不突入肝静脉为宜。起搏导线断裂可见于植入部位骨骼(如锁骨、肋骨)对于导线的长期磨 损、挤压,导致导线绝缘层破裂。对于已发生的导线移位、脱落可根据导线最终在心腔内部位,测定起搏阈值、感知阈值、阻抗等起搏参数情况,若可通过调整起搏 器参数维持起搏器的正常工作,则可避免紧急手术。若起搏器无法正常工作则必须通过手术再次调整导线部位并固定,或者重新植入新的导线。


  囊袋血肿多见于术中止血不彻底或患儿存在凝血功能异常所引起。部分儿童病例因原发病因必须长期服用抗凝药物(如阿司匹林、华法林等)。有研究推荐对于 此类病例术前3 d改为低分子肝素进行替代, 术中充分、 彻底止血。术后可改回原抗凝药物, 但必须严密监测伤口肿胀、 渗出情况[22]。

 

  囊袋感染多见于术中、术后无菌操作不当或囊袋内出血引发,其次是术后护理不当。对于囊袋感染的处理,一旦患儿出现伤口部位红肿热痛、或可见脓性分泌物 渗出,应及时尽早进行彻底清创。若创面细菌培养阴性,可选择原部位植入。若血培养或创面培养阳性,则需更换部位重新植入起搏器。


  起搏器依赖综合征在儿童中发生率不高,多以大年龄儿童为主。究其原因可能与长期单腔起搏所带来的房室收缩不同步以及右室起搏所引起的心室收缩不同步有 关。有研究表明升级双腔起搏器或更改心室起搏部位后患儿情况有所改善。也有研究表明对于此部分患儿通过CRT治疗可达到更好的疗效[23],但大部分研究 对象均为成人患者,对于儿童病例目前尚缺乏相关研究,有待临床进一步探索、验证。


  儿童起搏器植入病例往往需要终身起搏,大部分患儿需要多次更换、升级起搏器以及起搏器导线。因此,综合衡量患儿初始植入时年龄、体重、原发疾病等问 题,充分考虑儿童生长发育特点及未来可能面临的起搏器更换、升级等因素,制定个体化、精细化的植入方案是十分有必要的。对于心内膜起搏,可优先考虑右室流 出道起搏,对于大年龄儿童可尝试左束支区域起搏。对于心外膜起搏,高位左室侧壁起搏将使患儿有更多获益。植入侧上肢术后建议减少运动至伤口痊愈。术后需密 切随访囊袋状态、起搏器功能、导线长度以及患儿心功能情况。随着无导线起搏器、体外充电式起搏器等新技术的研发和应用,越来越多的患儿必将从中获益,获得 更好的生存质量。


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