第7章 经静脉起搏器植入技术
心脏起搏器的历史已有60余年,1958年Senning成功植入了人体第一台永久起搏器,但当时埋植起搏器均采用开胸心外膜方法,手术创伤大。1965年经静脉埋植技术的问世,使起搏器的植入技术发生巨大变化,手术操作大大简化;1979年锁骨下静脉穿刺技术的开始应用,更有利于经静脉植入心脏起搏器,使其成功率和安全性得到充分的保证。近年随着除颤器和/或心脏再同步治疗起搏器(CRT-P)等临床应用的大幅度发展,腋静脉穿刺则更受到大家的重视。
一、人员和设备
植入永久起搏器是有创方法,对植入人员、场所及设备均有要求。
(一)植入人员
植入术者不仅要具备心内科知识、具有丰富的诊治各种心血管重症的经验,而且应熟悉人体心血管解剖学和X线影像学知识,并熟练掌握大血管的穿刺技术。手术不仅需要术者,还需要一组熟悉专业知识的技师和护士密切配合。配备固定的专门从事该项工作的技术队伍,对提高手术质量、减少并发症大有好处。
(二)手术间
由于植入起搏器为异物植入体内,导线与心腔内相通,手术必须保证严格消毒无菌,以杜绝感染的发生。目前我国大多数单位采用的是在导管室、手术室,少数在放射科。前者条件比较理想,而后者则比较差。无论植入地点选择在何处,术前应对植入场所严格消毒,所有工作人员应更换衣服,并戴好口罩和帽子。
(三)仪器和设备
1.X线机要求 X线机具备性能好,能从后前位和侧面观察心脏影像,带影像增强、电视屏幕、能照相等功能。尽量不应使用普通胃肠X线机。
2.心电监测除颤仪 心电监测应从患者进入手术间开始,直至术后离开;心电监测要求能够同步显示患者心电活动,必要时能立即进行电除颤,以保证患者手术安全。
3.起搏分析仪 起搏分析仪是植入起搏器必不可少的装置,用于手术时的阈值测试,指导医生选择最佳的导线固定部位,保证术后起搏器有效工作。国内有少数单位用体外临时起搏器代替起搏分析仪,这是不妥当的,难以精确测定起搏系统参数,如心脏阻抗、P/R波振幅等。
4.体外动态血压检测 动态血压检测应从患者进入手术间开始,直至术后离开,以根据血压情况给予相应处理,保证患者手术安全。
5.麻醉机等急救设备及急救药品植入起搏器时,心内插入导线是一项有创性操作,穿刺和恶性心律失常意外的发生率尽管很低,但不能放松警惕;尤其对心功能差、心脏大、心肌应激性高的患者,危险性更大,必须配备抢救仪器和药品。
6.其他 相关器材包括局麻药物,手术刀、止血钳、缝合线、静脉穿刺针、指引导丝、撕开鞘、测试延长线以及各种起搏系统附属零件。
二、麻 醉
经静脉插入心内膜导线植入起搏器一般均采用局麻,除非不能配合手术的年龄太小儿童和少数老年人,可采用静脉麻醉(需要有麻醉科医师在场,直至患者苏醒)。术前可给予少量镇静剂(如地西泮),特别是对于精神紧张的患者。术中用0.5%~1%利多卡因局部麻醉,注意用药不要过量,以免加重心动过缓。
三、植入技术
经静脉植入起搏器技术的要点:静脉选择,心腔内固定导线,测试参数,制作囊袋并埋植起搏器。
(一)静脉选择
可供导线插入的静脉共有10条,左、右各5条。浅静脉为头静脉和颈外静脉,深静脉为锁骨下静脉、腋静脉和颈内静脉(图7-1)。自1979年锁骨下静脉穿刺技术问世后,大多数情况下首选锁骨下静脉穿刺,近年随着除颤器、CRT-P等临床应用的大幅度发展,更多医生推荐使用腋静脉穿刺技术。
图7-1 起搏器植入的静脉选择
1.锁骨下静脉穿刺
经锁骨下静脉穿刺送入导线方法简单,迅速而可靠,尤其需要插入多条导线时,因此为多数医生首选。
锁骨下静脉是腋静脉的直接延续,锁骨下静脉与腋静脉的交汇处位于锁骨内侧1/3后方,并与颈内静脉会合后形成无名静脉。锁骨下静脉后上方有同名动脉伴行,前面由肌肉和皮肤覆盖,无重要结构。穿刺时患者取头低足高位,以提高静脉压,使血管扩张,利于针头刺入静脉,并可避免空气进入引起栓塞。可用布巾或袖筒垫于肩胛下,使肩胛骨展开,可抬高锁骨,容易通过锁骨下静脉。穿刺侧上肢保持内收位置,因上肢外展使穿刺针易进入动脉。穿刺部位在锁骨下第一肋骨下缘,相当于锁骨中点1/2处,过分靠内,导线在狭窄的锁骨和第一肋骨间隙通过受挤压甚重,造成“锁骨下静脉挤压综合征”,日后可能导致导线断裂。用18号穿刺针紧贴皮肤或与皮肤成30°角,针头方向指向胸骨上凹或喉结刺进皮肤(图7-2)。如患者身材高大、胸厚,则进针需深些偏后,如患者胸薄,尤其有肺气肿则进针浅平一些。当针刺入静脉,可见回血通畅地进入注射器,有轻微的压力释放感,如不慎穿入动脉可将穿刺针后撤,局部压迫数分钟,不会发生不良后果。疼痛或向上肢放射的感觉异常,说明穿刺针刺入臂丛神经附近,必须后撤,避免由于扩张管导入产生进一步损伤。针头不要刺入骨膜或锁骨,因可造成疼痛性骨膜炎或骨刺形成。空气吸入说明刺入胸膜腔,此时应后撤针头,重新穿刺,严密观察患者由于气胸所致的呼吸困难征象。总的来说,锁骨下静脉穿刺技术的安全程度是与医生对锁骨下静脉和周围组织,与患者胸壁大小,形状的解剖关系了解相平行的,进针途径应随患者胸壁大小、形状和锁骨位置的不同而变化。
图7-2 锁骨下静脉穿刺示意图
A.锁骨中点缘;B.胸壁和上臂形成的腋窝皱褶;C.A和B点的连线中点,即最终穿刺进针点。
穿刺锁骨下静脉看到有暗红色血液沿穿刺针滴出时,说明穿刺成功,然后经穿刺针置入导引钢丝,将导引钢丝经锁骨下静脉、上腔静脉、右心房,送入下腔静脉以确认钢丝在静脉系统(图7-3),确认后才能进行导线的插入。
(1)单根导线插入法:
在X线透视下,沿导引钢丝送入带芯的扩张鞘管,注意扩张鞘进入上腔静脉时,始终沿钢丝轨迹行走;当扩张鞘完全进入锁骨下静脉后,嘱患者屏住呼吸,拔除管芯和导引钢丝,沿鞘管送入永久起搏导线至右心房,随后拔除扩张鞘管,向外拔出同时撕开鞘管即可(图7-4)。
(2)两根导线插入法:
与单导线法一样,穿刺锁骨下静脉后,送入扩张鞘管至锁骨下静脉,此后撤出管芯,保留钢丝,在套管内插入第一条导线;再次沿钢丝送入同样型号的扩张管于锁骨下静脉,此时再撤出管芯和导引钢丝,沿鞘管送入第二条导线,拔除鞘管后,将两条导线分别送入各自心腔(心房和心室)(图7-5)。
图7-3 锁骨下静脉穿刺成功后,导引钢丝进入下腔静脉
图7-4 单根导线插入方法
1:插入导线;2:移去穿刺鞘管。
图7-5 两根导线插入法
1:保留导丝;2:移去第一个穿刺鞘;3:插入带扩张器的第二个穿刺鞘;4:插入第二根导线;5:移去穿刺鞘。
锁骨下静脉穿刺是简单而安全的,但也可发生以下并发症:①损伤锁骨下动脉;②气胸;③损伤臂丛神经;④空气栓塞;⑤锁骨下骨刺形成;⑥血肿;⑦锁骨下静脉血栓形成。熟悉局部解剖,严格按照上面所属要点操作,必要时可在透视下穿刺,并确认钢丝进入下腔静脉,能够减少并发症的发生。
2.腋静脉穿刺
腋静脉是锁骨下静脉向外的延续,在锁骨内侧称为锁骨下静脉,出锁骨称为腋静脉(图7-6)。腋静脉全程均在锁骨下方的胸廓外经过,通常在大圆肌下缘处,由肱静脉内侧支延续而成,经腋下至第一肋外侧缘处移行于锁骨下静脉。根据其走行,以胸小肌上下缘为标志将其分为三段:大圆肌腱下缘至胸小肌下缘为第一段,长度39.3mm±3.2mm;胸小肌上、下缘之间为第二段,长度31.9mm±2.9mm;胸小肌上缘及第一肋外侧缘为第三段,长度19.5mm±4.2mm。因腋静脉的第三段在胸廓外,穿刺不易造成气胸;且这一段动静脉之间有前斜角肌隔开,穿到动脉的机会减少,同时比较表浅,因此腋静脉第三段是理想的穿刺部位。
图7-6 腋静脉解剖示意图
腋静脉穿刺盲穿的体表标志有两个,一个是Niehalls在1987年提出的体表标志,另一个是Magney在1993年提出的体表定位法,但总的来说方法复杂,不易掌握,使一些临床工作者信心不足而借用其他手段,如超声定位、X线定位、静脉造影等。对于起搏器植入来说,整个操作都在导管室内,因此X线定位结合静脉造影是非常方便的选择。采用锁骨中线锁骨下1cm为穿刺点,与皮肤成30°~45°夹角,针尖向后向内,X线透视下指向锁骨与第1肋影像重叠处,针尖最远不超过第1肋内缘;边进针边回抽,可见回血通畅地进入注射器则置入钢丝。初学者可先进行造影,通过肘静脉推注造影剂,显示腋静脉走行,然后按上述方法,在X线指导下成功穿刺肘静脉(图7-7)。
图7-7 经肘静脉造影显示腋静脉(A);穿刺成功,钢丝进入下腔静脉(B)
腋静脉穿刺的优点:①解剖位置相对固定,容易穿刺,成功率高;②若损伤腋动脉时,因无骨性组织遮挡,容易压迫止血,特别适用于血管脆性大的老年人;③穿刺针与胸前壁成一定角度,有肋骨的屏障作用,故穿刺进入胸腔的可能性甚低,不用担心误穿胸腔内脏器;④远离胸膜顶,穿刺时比较安全,不易造成气胸;⑤腋静脉穿刺时起搏电极通过锁骨与第一肋骨的间隙时距离大,不形成挤压。
3.头静脉切开
头静脉沿着前臂桡侧向躯干部行走,穿入锁骨的胸骨部近端至胸大肌锁骨附着处,并延续至胸三角沟腋静脉末端。于三角肌和胸大肌之间的三角沟纵行切开皮肤3~5cm,钝性分离皮下组织和肌肉筋膜,在两肌肉的夹缝内镶嵌着薄薄的一层脂肪组织,头静脉即在此内(图7-8)。该处尚伴有一条小动脉和神经,局部应给予麻醉,小心分离,避免损伤神经以免日后留下神经痛。头静脉粗细变化较大,10%~15%的患者血管过细,不能插入导线,也有少部分患者血管很粗,可以插进两根导线。看到头静脉后,应尽量将其周围组织分离,使一段静脉游离开,分别用两根缝线轻轻提起,远心端结扎,近心端用眼科剪刀在静脉前壁剪一小口,然后用专用静脉切口撑开器将切口撑开,沿静脉腔送入导线(图7-9)。
图7-8 头静脉解剖示意图
图7-9 头静脉切开示意图
1:提起静脉;2:沿前壁剪开;3:撑开器撑开;4:送入导线。
头静脉属于浅静脉,几乎无并发症,如损伤血管,可迅即结扎而止血,且正常的静脉压和静脉瓣可防止空气进入血液循环。此外,头静脉切开可以避免锁骨下压迫现象的发生,因此,有些临床医生首选该路径。
4.其他
静脉在选择上面所述的锁骨下静脉、腋静脉穿刺和头静脉切开均不成功的情况下,还可考虑其他静脉,例如颈内静脉和颈外静脉。
(1)颈外静脉:
位于颈部浅筋膜内,在胸锁乳突肌浅表面向下后斜行,至该肌后缘距锁骨约0.5cm处进入深筋膜汇入锁骨下静脉。消瘦者术前低头侧位即可在皮肤表面显露颈外静脉的轮廓,预先用龙胆紫标记,在锁骨中点上2~3cm处作一个约3cm横切口,切开皮肤,分离浅筋膜,在颈阔肌下面即可找到静脉。颈外静脉壁薄,容易撕裂损伤,需小心分离。一般来说,颈外静脉较粗,直径可达10mm,能容纳两条导线。
使用颈外静脉时,需穿越较长皮下隧道,才能到达胸大肌表面与脉冲发生器连接。操作过程中由于牵拉导线,可能发生导线移位;此外导线通过锁骨可发生皮肤坏死,由于损伤血管引起出血,以及周围组织损伤导致骨刺形成。
(2)颈内静脉:
颈内静脉深埋于胸锁乳突肌下的颈动脉鞘内,鞘的外侧是颈内静脉,鞘的内侧是颈总动脉,两者之间稍后方有迷走神经。颈内静脉可采用切开与穿刺两种方法,切开时皮肤切口与颈外静脉相同,但切口要延长至胸锁乳突肌,仔细分离周围组织,在胸锁乳突肌处寻找颈内静脉,暴露静脉前壁做一荷包缝合,用蚊式钳夹起静脉前壁剪一小口,插入导线,拉紧缝线,防止出血。导线进入右心室或右心房合适位置后即用缝线将导线固定在静脉上。如果血管损伤引起大出血,也可结扎静脉。颈内静脉穿刺技术较为简单,在颈动脉三角内扪及明显动脉搏动处,偏外侧进针,可先试用带麻醉药(10%利多卡因)的注射针穿刺,既达到注射麻醉药又可探索静脉的两个目的,进针不要过深,2~3cm,穿到暗红色血液回流时说明在颈内静脉内。
(二)心腔内固定导线
根据导线头端的固定方法,将导线分为两种:被动固定导线,即导线头端有固定装置(翼状头、叉状头等),能可靠成功地使电极固定于肌小梁;主动导线,即导线头端有可旋进旋出的螺旋结构,通过螺旋旋入心内膜而达到固定作用。被动导线只能固定在肌小梁丰富的部位,例如右心耳、右心室心尖部和流入道等,有一定的导线脱位发生率,但很少引起心肌穿孔。主动性固定的导线电极可损伤组织,因此不能立即获得满意的起搏和感知阈值,需等待5~10min自动改善。如需调换新的固定位置,必须将已伸出的螺旋缩回导线内,否则有可能发生心包渗出或心脏压塞的危险。此外亦不应使螺旋头端过度压迫心肌壁,引起心脏穿孔。
1.右心室导线固定
右心室导线的放置主要包括:①导线通过三尖瓣;②证实导线在右心室,导线头端位于稳定的部位;③参数测试符合要求;④导线保持合适的张力(图7-10)。临床上导线通过三尖瓣进入右心室,可采用两种方法:
图7-10 右心室心尖部植入导线
(1)弯钢丝技术:
这是最常用的一种固定导线方法,将指引钢丝前端做一适当弯度(约30°),使导线尖端有一弧形弯曲。先用直指引钢丝从静脉进入右心房,改换弯钢丝,通过适当旋转推送,使导线越过三尖瓣进入肺动脉。此时撤去弯钢丝再换直指引钢丝,缓慢后撤导线到达右心室后即可将导线弹至右心室心尖部。
(2)直钢丝技术:
当导线进入右心房后,抽出指引钢丝2~3cm,使导管前端恢复柔软弹性,导线头顶住右心房侧壁,施予导管体旋转力量,使之通过三尖瓣进入右心室,再将直指引钢丝送入2~3cm,恢复导管直硬状态,向左前下移动,嵌顿于右心室心尖部。给予导线适当张力,留在心房一定弯度,保持宽松状态,以免在心脏搏动或膈肌运动时牵拉导线移位。
如果心脏存在异常,例如右心房扩大、右心室扩张、心脏转位或三尖瓣下移畸形(Ebstein畸形)时,导线难以越过三尖瓣,导线头端不易于固定于右心室心尖部或达不到理想的起搏和感知阈值,此时采用主动导线固定,可寻到一个稳定的固定位置,除右心室心尖部,其他可选择的位置包括右心室流出道和中低间隔部位等(图7-11)。
图7-11 右心室导线其他部位选择及植入后胸片
RVOT:右室流出道。
2.右心房导线固定
右心房导线通常是在固定右心室导线之后进行,由于右心房壁平坦,肌小梁不发达,不易使导线固定,通常将被动导线放入右心耳(图7-12),或是采用螺旋导线直接拧入右心房间隔面的方法来固定心房导线。
(1)右心耳被动导线(J型导线)的固定:
当心室导线到位后,心房导线在直指引钢丝导引下插入后,使之位于右心房中上位置,三尖瓣之上。在右前斜位透视下,证实右心室导线位于前方,右心房导线刚好位于右心室导线弧线之上,靠近三尖瓣。稍许抽出钢丝,使心房导线头端保持在L型状态下,轻轻向上提拉转动导线,即可钩住右心耳。如心房导线已与心耳壁接触,则随着心房收缩,导线亦同步上下移动,此时即可全部撤出指引钢丝,证明右心房导线已牢靠地固定于右心耳。将导线顺钟向和逆钟向扭动,此时仅见导线体扭动而导线头仍固定不变;在透视下让患者深呼吸和咳嗽时观察导线头端活动情况,深吸气时J型头变直,深呼气时J型头弧度增加。给予导线体合适的张力,维持一定松弛度,如导线张力太大,则在深吸气时,导线容易被拉出右心耳,而如导线张力太小,在呼气时则易于脱出右心耳。通过后前位和侧位观察心房导线摆动情况,确保后前位时导线左右摆动,侧位前后摆动即可(图7-13)。
图7-12 右心耳导线固定示意图
图7-13 右心耳导线放置后胸片(后前位与侧位)
(2)心房导线的主动性固定:
主动固定型心房导线J型头端用于固定于右心耳,无弯度的直型头端用于固定右心房侧壁或房间隔。一般穿刺送入导线时,先用直钢丝,待导线头端进入右心房后换成J型钢丝,当导线头到达右心耳时,用附在导线上的弹簧工具,顺钟向旋转连接器10~12圈,在透视下撤出导引钢丝并予以导线轻度牵拉,以保持其稳定性。给予导线的张力与被动性J型头端导线固定相同,避免给予导线太大的张力。如阈值过高时,可采用螺旋导线固定于右心房的前壁或侧壁或房间隔等部位。如果右心房侧壁被选用固定部位,则应给予10V电压的起搏,证明无膈神经刺激。通常急性起搏阈值较被动导线稍高,应在安置螺旋导线后10~15min测试。一般说来,心房的心内膜螺旋导线是安全和容易埋植的。
(三)测试参数
参数测试是埋植心脏起搏器的一个重要步骤,影响到术后起搏器的正常工作,借助起搏系统分析仪进行测试。当导线进入右心房和右心室相应部位后,即应进行阈值测试,在双极导线远端电极与阴极相连,近端电极与阳极相连(图7-14);在单极导线电极头与阴极相连,另一电极夹皮下组织与阳极相连或起搏器囊袋的金属面与阳极连接。测试项目包括电压、电流、心肌阻抗、P波和R波振幅。
图7-14 测试参数——起搏系统分析仪与双极导线连接示意图
手术时应力求寻找到电压输出阈值最小的部位,要求心房≤1.5V,心室≤1.0V,以免由于短期内阈值上升而致起搏失效。如起搏器埋植后4周以内发生起搏失效,排除了其他原因之后,应考虑起搏阈值升高所致,而这种升高还有回降之可能,如病情许可,可以观察一个短时期。心肌阻抗的正常值为300~1 000Ω,高阻抗导线可达1 000~2 000Ω。如果电阻太小,则考虑有短路;如太大,则是导线接触不良或导线断裂。感知功能对于同步起搏器极为重要,多数按需型起搏器可感知2~3mV,最低的心内有效电压应当为脉冲发生器感知功能的2倍,所以临床实际感知电压,要求R波振幅≥5mV,P波振幅≥2mV。导线的位置最好既能照顾起搏阈值,又要照顾到感知电压。因此,必须选择起搏阈值既低,P波与R波振幅又高的心内膜部位安置电极。
为考验导线安置的牢靠性,参数测试后可让患者咳嗽、深呼吸,如导线头位置仍无移动,参数也无变化,说明嵌顿良好,否则应重新调整导线头位置,并再次测试阈值。
(四)制作囊袋和埋植起搏器
根据选择静脉的不同,囊袋的切口位置有一定差别。一般穿刺锁骨下静脉或腋静脉时,穿刺切口与囊袋制作为同一切口,头静脉切开时,静脉插管与囊袋制作可两个切口分开,不过单一切口也可完成。
不管切口如何,制作囊袋的方法是相似的。大多在锁骨下第一肋间作一约5cm横切口,分离皮下组织至胸大肌筋膜,用中、示指钝性剥离周围组织,做一与脉冲发生器大小合适的囊袋(图7-15)。囊袋不宜过大或过小,囊袋过大有可能使脉冲发生器在内翻动牵拉导线而移动;囊袋过小,脉冲发生器对周围组织压迫紧,甚至磨破皮肤,使脉冲发生器外露。脉冲发生器应置于胸大肌筋膜面,避免过深过浅,过深容易渗血发生血肿,过浅如脉冲发生器埋于皮下脂肪组织,因压迫表面下皮肤,一方面可导致持续性疼痛,另外脉冲发生器在脂肪层可影响皮肤血运,甚至发生皮肤坏死。
图7-15 制作起搏器囊袋
囊袋制作完成后,将脉冲发生器完全埋植于囊袋内,其上缘应在皮肤切口之下2cm左右,避免高于切口或与切口平行,影响伤口愈合。脉冲发生器囊袋内不必放置引流条,也不必囊腔内注入抗生素。逐层缝合切口,特别是皮下组织的缝合应严密(图7-16),最后再缝合皮肤。术后用沙袋压迫8~12h,抗生素预防感染48h,24h即可下床活动,不应过度限制患者手术同侧肩部运动,以免导致以后上臂活动受限和局部疼痛。
图7-16 起搏器植入后缝合皮下组织
(戴 研)
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