心血管介入治疗有较高的辐射剂量,易对患者和医护人员造成潜在的辐射损伤[1]。希氏束起搏(His-bundle pacing,HBP)是起搏治疗领域的新技术。HBP时心室激动顺序和正常窦性心律一致,理论上不会导致左右心室收缩及心室内收缩的不同步,是真正意义上理想的生理性起搏,其出现将起搏器治疗带入了一个崭新的阶段[1-4]。但HBP起搏导线难以固定、术后容易发生导线移位[5-6],因此在术中需要定位希氏束并多次选择合适的起搏位点,技术难度较大,可能导致医护人员和患者将面临更多的辐射[7]。但目前国内外缺乏HBP和普通右心室心尖起搏射线暴露的对比的研究,故对此做一回顾性分析。
资料与方法1.病例选择及手术方式:2018年8月至2020年1月无锡市人民医院心内科收住入院的行HBP植入双腔起搏器[右心房+希氏束(HIS)]患者30例作为HIS组,另外选取同一时间段内心室导线植入右室心尖的普通双腔起搏治疗的32例患者作为对照组(RVA组),两组患者均植入美国美敦力公司生产的双腔起搏器,心房电极型号相同、心房起搏导线植入方式相同。两组患者符合如下标准:①术前超声心动图未提示明显心脏结构功能改变(包括射血分数下降、左心室内径扩大、瓣膜中度及以上反流)。②术中起搏导线植入成功。③术中无导致射线时间及剂量意外增加的并发症发生(如气胸、心脏穿孔、心包填塞等)。④所有患者均具有2013年欧洲心脏病学会(ESC)心脏起搏指南推荐的适应证[8]。两组患者均在相同数字减影血管造影(DSA)机下进行手术,手术医师、助手、护士均相同(同一电生理手术组)。该研究遵循的程序符合《赫尔辛基宣言》的原则,所有患者在手术前签署知情同意书。
2.患者透视时间和剂量的监测方法:采用德国Siemens公司生产的Zee Biplane Angio型平板探测器DSA机,运用自动曝光条件采集图像。对所有操作均使用悬吊式屏风、床旁铅屏防护,平板探测影像系统具有内置穿透电离室型的随机配置剂量测量系统,其数据记录包括:剂量面积乘积(DAP)、在线随机的参考点累积皮肤表面入射剂量(CD)、透视时间、摄影帧数、管电压、管电流等参数。其中管电压为60~80 kVp,管电流在透视时为20~40 mA,摄影时为200~800 mA,上述参数系统根据患者体重等个体情况自动调整。采样速率在透视时为7.5帧/s,透视时为后前位、左前斜位、右前斜位,焦屏距均为90 cm。患者所受辐射剂量,可以通过DSA设备的检测装置实现在线监测,得到DAP值和CD值。DAP是X射线束的横截面积乘以该照射野上的平均空气比释动能。在介入参考点位置的X射线束横截面积一定时,DAP值是累积剂量与其照射野面积的乘积。CD值是参考点累积皮肤表面入射剂量。
3.起搏器手术操作:HIS组及RVA组除心室起搏导线植入外,其余步骤均相同。所有患者均在局部麻醉后,在后前位或右前斜位透视引导下行左锁骨下静脉或左腋静脉穿刺,留置导丝,制作脉冲发生器囊袋,之后植入右心房电极,电极型号均为4574(美国美敦力公司),右心房电极根据中华医学会心电生理和起搏分会指南中的植入方法植入[9]。HIS组及RVA组主要操作区别是心室电极植入过程。RVA组心室起搏电极植入根据中华医学会心电生理和起搏分会指南中的植入方法操作[9],电极起搏端固定于右心室心尖,电极型号均为ICQ09B(美国美敦力公司)。HIS组希氏束电极的植入方法采用Vijayaraman和Dandamudi[10]报道的方法,均应用3 830(美国美敦力公司)导线和C315 HIS鞘管(美国美敦力公司)。所有患者植入起搏器均为双腔起搏器RELIA RED01或SENSIA L SEDRL1(美国美敦力公司)。
植入希氏束电极需要先在射线引导下植入C315 HIS鞘管,之后在C315 HIS鞘管支撑下植入3 830电极,放置于希氏束解剖位置附近,操作难度较高、耗时长,起搏位置的最终确定需要在射线指引下反复调整电极头端的位置,螺旋电极固定时需要持续射线指引。
4.透视时间及剂量分段计量方法:将起搏器植入过程中射线暴露分为4部分:①穿刺(阶段1),即穿刺锁骨下、腋静脉成功并将导引钢丝2根置入下腔静脉。②右心室或希氏束电极植入过程(阶段2),即从右心室电极经鞘管进入血管至释放定位结束或者希氏束电极经专用鞘管进入血管到希氏束电极螺旋固定结束。③右心房电极植入过程(阶段3),即从心房电极经鞘管进入血管至释放定位结束。④起搏器植入过程(阶段4),即起搏器置入囊袋后透视观察起搏系统的整体形态。
5.统计学处理:采用SPSS 19.0软件进行分析。如两组数据为正态分布,以x±s表示,两组间比较采用成组t检验;如两组数据为非正态分布,则采用Mann-Whitney检验;两组间率的比较采用χ2检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果1. HIS组和RVA组患者一般情况对比,两组患者身高、体质量指数、年龄、男女比例、基础疾病比例(高血压,冠心病,糖尿病)和左心室射血分数比较差异均无统计学意义(P>0.05)。
2. HIS组和RVA组患者术中射线应用情况对比:HIS组患者DAP值、CD值、透视时间、手术时间均高于RVA组(Z=-6.572,t=13.694、14.709、3.386, P < 0.05,表 1)。
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表 1 HIS组和RVA组患者辐射剂量和透视时间比较(x±s) Table 1 Comparisons of fluoroscopy time and dose between HIS and RVA groups(x±s) |
3. HIS组和RVA组患者术中各阶段透视时间和剂量对比:植入希氏束电极时透视时间和剂量明显多于右心室心尖电极植入(t=15.864, Z=-6.524, P < 0.05,表 2)。
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表 2 HIS组和RVA组患者各阶段患者辐射剂量和透视时间比较(x±s) Table 2 Comparisons of fluoroscopy time and dose between HIS and RVA groups at different stages(x±s) |
讨论
目前,关于HBP与普通起搏射线暴露的比较国内外报道较少。本研究发现,HBP手术时间较右心室心尖起搏长,透视时间和辐射剂量较右心室心尖起搏高,植入希氏束电极的过程是透视时间和辐射剂量的增加主要原因。
常规右心室心尖起搏,是目前临床上最常用的心室起搏方式。然而,右心室心尖起搏与正常心室激动传导不一致,长期右心室心尖起搏与心力衰竭住院、房颤风险增加、起搏诱导的心肌病等密切相关[3]。而HBP起搏通过正常的希-浦系统传导激动心室,使得心电活动和正常窦性心律一致,更接近生理性起搏。研究表明,它有助于减少心力衰竭症状和改善心脏功能[11],提高心衰患者心室收缩同步性,可成为心脏在同步化治疗代替治疗[12],且希氏束导线拔除也相对安全[13]。近期的研究表明,非选择性HBP其死亡率和心力衰竭住院率并不比选择性HBP高[14]。因此,HBP有望替代右心室心尖起搏,成为临床起搏治疗的主要心室起搏方式。
当然,HBP也存在的一些问题。希氏束由于起源于中央纤维体内,除非螺旋导线尖端能够穿入希氏束的游离纤维或者离近端特别近,否则一般HBP阈值要比右心室起搏阈值高,感知低[15]。希氏束电极植入的部位在三尖瓣环附近,电极的运动幅度比较大,固定相对困难,电极容易脱位[16]。HBP要求手术医生除了要掌握相关的起搏器知识外,还需要掌握一定的心脏电生理、尤其是腔内电生理的理论知识,以及部分射频消融手术技巧。因此,上述技术难点限制了HBP的应用,使HBP手术时间较右心室心尖起搏长[17],从而可能增加放射暴露[7]。
然而,最近Keene等[18]的研究表明,透视时间随着手术经验的增加而降低。但既往研究仅仅描述总射线,并未对射线时间和剂量详细分析,没有系统从放射及防护角度对其进行全面对比,其手术人员和所用手术方式、方法不一,参数较为单一,对照条件参差不齐。
本研究利用透视时间和透视剂量等常用指标,在相同手术操作间、相同数字减影血管造影设备、相同监测方法、相同医护人员操作相同术式、植入相同型号起搏器和心房电极的基础上,对患者的放射暴露情况同时对比,尽量排除了混杂因素,发现HIS组患者较同类型植入右心室心尖起搏导线的患者术中透视时间延长、透视剂量增加,增加量主要发生在希氏束电极植入过程。其主要原因有:①由于希氏束特殊走形,且患者常常伴有心房增大或者解剖变异,准确定位困难,需要在射线引导下标测希氏束位置后再行希氏束电极的植入。②希氏束组织结构特殊,即使找到希氏束位置,但仍需在射线引导下反复调整电极找到感知及起搏阈值合适的位点。③希氏束电极植入部位在三尖瓣环附近,电极运动幅度较大,固定电极时候容易移位,可能需要反复在射线引导下定位。④导管操作和固定电极时,螺旋导线尖端需要穿入希氏束及周围心肌组织,有可能会损伤到希氏束造成传导阻滞,从而需要在射线引导下重新寻找起搏位点。
根据透视时间和剂量增加的原因及既往研究结果,为减少放射暴露建议:①植入希氏束电极位置不一定强求需要有希氏束电位。②找到合适的起搏位点后由助手稳定鞘管、术者专注于旋转螺旋电极,减少移位发生。③定位好希氏束电极后不一定追求选择性HBP,因为目前的研究结果指出非选择性HBP甚至左束支起搏均有不逊于选择性HBP的疗效[14, 19-20]。④术者术前详细地了解超声心动图检查结果,术后应用超声心动图检查了解希氏束电极植入位置,可减少部分暴露射线。⑤对比2017年10月之前的HIS起搏术中射线使用情况,发现在HIS起搏手术学习阶段,射线时间和剂量有逐步下降至稳定的趋势,提示随着手术例数的增多、熟练度增加,射线的时间和剂量均有明显下降,但经过学习阶段后,HIS起搏放射暴露仍高于右心室心尖起搏。
本研究结果表明,HBP比常规右心室心尖起搏治疗放射暴露明显增加,透视时间和剂量的增加主要是在植入希氏束电极的过程中。本研究患者例数较少,后续需要更多的研究结果验证和支持。目前来看HBP面临的挑战颇多,在广泛应用永久性HBP之前需要更多观察和更多的随机数据,在使用中需慎重选择病例和方法,本研究结果可以为今后如何减少对患者和医护人员的放射损害提供参考依据。
利益冲突 本文所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 刘晓宇提出研究思路,设计研究方案,起草论文;张常莹、郑杰参与手术过程,资料收集和分析;郁志明参与论文选题和设计;王如兴主导手术过程,指导论文选题和设计,修改论文
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