ICD检测心肌缺血(ST段)的新功能
2012-01-01 郭继鸿 北京大学人民医院
1 引言 第一台人工心脏起搏器自1958年植入人体至今已有50年了,最初其只有“心脏起搏功能”,故被命名为“人工心脏起搏器”。随后各种新功能蜂拥而至,不断补充,并从单纯治疗缓慢性心律失常发展为兼治快速性心律失常,除治疗心律失常之外,还增设了很多诊断功能。从那时起,植入性心脏起搏器则易名为“植入性心律失常装置”。此后,起搏器的功能更快速的发展,应用范围也在迅速扩大,最初其用于肥厚性梗阻型心肌病,
1 引言
第一台人工心脏起搏器自1958年植入人体至今已有50年了,最初其只有“心脏起搏功能”,故被命名为“人工心脏起搏器”。随后各种新功能蜂拥而至,不断补充,并从单纯治疗缓慢性心律失常发展为兼治快速性心律失常,除治疗心律失常之外,还增设了很多诊断功能。从那时起,植入性心脏起搏器则易名为“植入性心律失常装置”。此后,起搏器的功能更快速的发展,应用范围也在迅速扩大,最初其用于肥厚性梗阻型心肌病,通过传统的右室起搏可明显消除患者左室流出道的梗阻,减少患者晕厥的发生。以后,又进一步用于血管迷走性晕厥的治疗,即对迷走反应时心率骤降能迅速检出,并及时快速起搏而防止晕厥。近10年来,其又开始用于心力衰竭领域,一来可经CRT起搏治疗严重心衰,同时又能进行心衰患者心衰变化前的自动报警,敦促病人尽早调整治疗,可尽早就医,此时人们已将这种起搏器称为“植入式心脏装置”,是说起搏器已从心律失常进入了心脏病的诊断与治疗范畴。而本书地八篇所述的心肌缺血的动态监测,是能经心内感知电极导联及时不间断地检测和监测心肌缺血时伴发的心肌缺血心电图ST的改变,同时其检测心肌缺血ST-T改变的方法及算式严格,故发生误判断的几率较低,因此使心肌缺血的检出更加方便、可靠、可行,检出后,还能自动向病人发出报警,提醒病人及时就医就诊,并及时获得有效治疗及改善预后,其在临床应用中,已成功地挽救了不少患者的生命。检测心肌缺血的ST段变化这一新功能马上就会进入CRT和普通起搏器中,使更多的心血管患者受益。
2 前 言
心血管疾病是一个发病率高,并有较高致死率的疾病。在美国约8千万人患有心血管病,其中20%(1600万)为冠心病。冠心病患者常因冠脉不稳定斑块破裂引起冠脉闭塞或次全闭塞而发生急性冠脉综合征,严重而持续的心肌缺血将导致各种临床后果。25%的急性心梗患者在首次发病中死亡,幸存者随后的猝死率也高出一般人群的4~6倍,而50%的冠心病患者都有心梗病史。
3 ST监测
3.1 临床迫切需要
急性冠脉综合征包括ST段抬高型心梗、非ST段抬高型心梗、不稳定型心绞痛三种类型。ST段抬高或非ST段抬高型心梗导致的死亡约占心血管病总死亡人数的50%,而近1/3的ST段抬高型心梗患者(30~45%)在缺血发作24小时内死亡。首次诊断的心梗患者一年内近25%的男性和38%的女性死亡,其再梗的发生率也很高,约30%的伴有不稳定心绞痛的患者3个月内发生再梗,又有30%的患者出院半年内将再次住院。
急性冠脉综合征发作时多数伴心电图的ST段改变,即缺血和坏死心肌的复极能造成一个带正电的区域,同时非缺血的心肌组织形成阴极(图1),并出现两个部位之间的电位差和损伤电流,这在体表心电图表现为ST段抬高(ST段抬高型心梗),或ST段压低(非ST段抬高型心梗和不稳定心绞痛)。临床常经心电图ST段发生明显的改变而诊断心肌缺血,并且ST段改变的范围和程度与病因、症状、预后等密切相关。令人震惊的是,50%~75%的心肌缺血不伴症状或症状轻微而不被注意,这种情况称为无症状性心肌缺血。如能对ST段进行长期有效的监测将有重要的临床意义:①检出有症状或无症状心肌缺血;②澄清患者心律失常发生的病因;③评价非特异性胸痛的原因;④观察和评价抗心肌缺血治疗的效果;⑤改善冠心病患者的危险分层等。
图1 心肌缺血和坏死引起复极异常
因此,不论从冠心病的流行病学特征,还是从急性冠脉综合征需要及时有效的治疗,准确地监测ST改变有着重要的临床意义。
3.2 腔内电图敏感可靠
连续、实时地监测ST改变,并及时发现心肌缺血是临床医生多年的愿望。实际上,无症状心肌缺血的概念是美国物理学工程师N. J Holter发现并提出。上一世纪50年代Holter技术研制与应用的初期,N. J Holter发现动态心电图能记录到一种不伴患者自觉症状的ST偏移(图2),无症状性心肌缺血的概念随之产生。图2是一位外科医生的动态心电图,明显的缺血性ST改变并未引起外科医生的临床症状和关注,但在当天一台手术即将结束时,这位医生突然倒地猝死。
图2 猝死前心电图有ST段下移和T波高尖
多年来,人们一直希望动态心电图能成为有效监测和诊断心肌缺血的ST监测技术。令人遗憾的是,体表心电图监测ST段改变的功能受到多种因素的影响,使检测结果存在严重干扰,有些甚至不能克服。干扰因素包括:患者体位、呼吸、运动的影响,记录电极位置的不标准,采样率低,周围电磁波干扰,精确度低,心电存储的有限性等。
动态心电图监测ST段的技术不尽人意,那么经腔内电图进行ST监测的情况又是如何呢?为研究腔内电图对ST改变的监测能力,Angel Medical System公司发明和生产了一套心脏缺血检测系统,专门用来监测ST段的改变,并在2008年通过美国FDA的批准而用于临床。
4 心脏缺血检测系统
心脏缺血检测系统又称Guardian缺血监测系统(图3),由两部分组成:①体内植入部分(Implanted monitoring device,IMD):其包括一个类似VVI起搏器的心电监测仪(图3C),该监测仪经适配器与右室起搏电极导管相连(图3D),E为标准的右室双极主动固定电极导管。上述各部分均埋置在体内,植入技术与VVI起搏器的植入无异。当检出ST段发生明显偏移时,检测仪还能发出振动和蜂鸣音报警;②体外部位:体外部分主要是接受、显示和传输系统,其包括一个体外装置(图3F),具有心电信号的遥测和转换功能,可将体内监测仪收集的心电信息显示、随时调出供阅读并存储在体外的主机内,体外主机除存储信息和资料等功能外,还能随时打印资料。
图3 心脏缺血检测系统
4.1 心肌缺血的发生
心脏缺血检测系统可监测受检者日常生活中有否心肌缺血的发作,如同一般的Holter检查。还能用在运动试验中,观察和监测运动中有否心肌缺血的发作,以及动物实验及人体试验性心肌缺血的研究中。动物实验中,通过在受试动物心脏冠脉的不同部位放植金属支架,同时配备可膨胀式并完全阻塞冠脉的球囊,其能模拟人体冠脉完全闭塞和心肌梗死的发生。人体研究时,患者先植入Guardian系统,然后进行选择性冠脉造影、冠脉成形术、以及冠脉支架放植时,PTCA的球囊完全闭塞冠脉等方法获取心肌缺血的相关资料。不论人体还是动物体,不论是自发还是诱发的心肌缺血发生时,除心脏缺血检测系统记录腔内电图外,还在体外同步记录部分导联体表心电图作对照。
4.2 腔内电图记录导联
应用右室起搏电极导管的头端电极,右房和上腔静脉的电极,以及监测仪的金属外壳三点,可组成体内额面肢导的六轴系统(图4)。三点相互构成三个单极肢体加压导联:G1(aVR)、G2(aVL)、G3(aVF),还可构成E1(I导)、E2(II导)、E3(III导)双极肢体导联。
图4 体内额面六轴系统
就腔内电图而言,通过3组单极腔内电图导联均能记录到胸腔内远场电位(图5):①HV1:即右室起搏电极或除颤电极为探查单极;②HV2:监测仪的金属外壳为探查电极;③HV3:上腔静脉电极为探查电极。
图5 腔内电图的导联系统
4.3 研究结果
应用心脏缺血监测系统先后进行了三项临床和二项动物试验的研究,结果见表1。
表1 腔内电图检测ST偏移的研究结果
Asbach 2006 |
Fischell 2006 |
Fischell 2005 |
Barou 2006 |
Theres 2002 | |
受试对象 |
猪 |
猪 |
人 |
人 |
人 |
数量 |
7 |
8 |
14 |
22 |
44 起搏心律22 自主心律22 |
缺血类型 |
急性 |
慢性 |
急性 |
急性 |
急性 |
冠脉闭塞 次数 |
42 |
16 |
17 |
27 |
22 |
闭塞部位 |
LAD LCX RCA |
LAD LCX RCA |
LAD LCX RCA |
LAD LCX RCA |
LAD LCX RCA |
腔内电图 |
右室→机壳 右室→右房 右房→机壳 |
右室→机壳 |
右室→机壳 |
右室→机壳 右房→左胸 右室→右房 |
右室→机壳 |
电极导联 |
右室螺旋电极,上腔静脉,机壳 |
右室头端,机壳 |
右室头端,左胸 |
右室头端,右房头端,机壳 |
右室头端,右房头端,机壳 |
体表导联 |
LAD:V4~V6 LCX:aVF,V6 RCA:aVF,Ⅲ |
V5 |
V5 |
Ⅰ~Ⅲ及V4~V6 |
Ⅰ,Ⅱ,V2 |
闭塞时间 |
3分钟 |
2分钟 |
2.1分钟 |
1.5分钟 |
1分钟 |
研究结论 |
右室→机壳对缺血最敏感 |
腔内电图的ST改变比体表心电图明显 |
所有阻塞部位,腔内电图的ST改变都比体表心电图明显 |
所有阻塞部位,腔内电图ST改变都比体表心电图明显 |
腔内电图ST改变对缺血的敏感性高于体表心电图 |
⑴心电资料的记录:上述五项研究,均同步记录三个单极腔内电图和部分导联的体表心电图。其中前降支以V4 、V6导联为代表,回旋支以aVF、V6导联为代表,右冠脉以Ⅲ和aVF导联为代表。并以右室起搏或除颤电极导管的头端电极与环状电极组成双极感知导联,当感知到自主心电信号后触发记录与资料分析。此外,心电资料均在冠脉闭塞前一分钟开始记录,并在缺血性ST段回到基线水平后结束。除测量ST改变外,还测量休息时ST的背景噪音,休息和缺血时心率,缺血时ST段偏移的方向,ST段改变的绝对幅度,ST段改变的时间等数据。
⑵腔内电图监测ST改变的特点:近10年来,通过多种方法、多项研究,评价和探讨了腔内电图及其监测ST改变的特征:①稳定性:当受检者为窦性心律,且心率处于休息心率带水平时, 24小时腔内电图检测ST段的生理性改变<6%,该ST偏移的幅度等于(ST实时偏移-ST偏移均值)/QRS波(R波)的均值×100%。该结果说明,腔内电图记录的ST段有着良好的稳定性;②抗干扰性:有学者经运动试验研究了腔内电图的抗干扰性,结果表明,受检者在运动中,ST监测系统记录的图形不受各种因素的干扰:包括运动和体位变化的干扰,这是因腔内电图的记录导联位于体内或心腔内,这使肺组织和胸腔对心脏电传导和扩布记录的影响减小,同时记录电极与体内组织或心肌组织紧密贴靠,大大减少了类似体表心电图探查电极与皮肤间的干扰;③可靠性:腔内电图监测ST偏移的可靠性研究表明,对于三支冠脉(前降支、回旋支、右冠脉)的闭塞,腔内电图监测到的ST偏移程度一致,克服了体表心电图对回旋支闭塞不敏感的缺点。缺血后ST段变化幅度的观察中,早期右室电极记录的资料表明,冠脉闭塞后,ST段偏移的幅度约为R波的20%~50%,近年来资料证实,冠脉闭塞2分钟内,ST段相对偏移值均能达到35%~40%。
⑶监测ST改变的敏感性:试验性冠脉闭塞引起心肌缺血时,体表与腔内电图都能记录到与缺血相关的ST段改变,并在闭塞的冠脉重新开放一分钟内,ST段的改变能完全逆转(图6)。除此,三个单极腔内电图监测ST改变的结果比较后提示, HV2和HV1 导联优于HV3。
图6 冠脉闭塞后腔内电图与体表心电图记录的ST改变
此外,腔内电图检出ST段改变比体表心电图更明显,资料表明,腔内电图ST段缺血性改变的幅度是体表心电图的5~10倍。在冠心病患者PTCA术中,球囊闭塞左回旋支时,体表各导联心电图均对发生的心肌缺血不敏感,表现为ST改变的幅度低,甚至是假阴性改变。但腔内电图并非如此。单极腔内电图监测ST改变时,对前降支和右冠脉闭塞的检出敏感性为100%,对左回旋支闭塞引起心肌缺血的敏感性为93%(图7)。
图7 腔内电图和体表心电图监测ST改变的敏感性
⑷ST改变的幅度:冠脉闭塞引起心肌缺血性ST偏移的程度有两种评价方法:一种是缺血性ST段升高或压低的绝对数值,这是与非缺血时的对照数值相比,两者的差值称为ST变化的绝对值。另一种为ST偏移的相对值,即缺血性ST变化的数值与同导联QRS波(R波)均值的比值再乘以100%,该R波幅度为前24小时的均值。就绝对值而言,冠脉闭塞1分钟时,ST段偏移多为3.8±1.4mV,绝大多数(94%)表现为ST段抬高,少数表现为ST段压低(6%)。就相对值而言,冠脉闭塞引起的腔内电图ST改变的相对幅度为40%时,相当于体表心电图0.1mV的改变。所有研究均证实,心肌缺血后,不论是ST改变的绝对值还是相对值,腔内电图ST改变的程度均比体表心电图明显,并有统计学的显著差异(图8)。
图8 心肌缺血时,腔内电图和体表心电图ST段改变的幅度明显不同
⑸ ST改变出现的时间:冠脉闭塞后,腔内电图缺血性ST段改变出现的时间更早,与体表心电图相比分别为77±29秒和94±45秒,两者间有统计学差异。Baron TW的研究表明,冠脉闭塞30秒时,腔内电图的ST改变幅度是体表心电图ST改变的2.3倍,90秒时,是体表心电图的1.4倍(P<0.05)。此外,体表心电图aVR导联和V6导联对回旋支闭塞引起的心肌缺血反应慢而且敏感性差(图9)。
4.4 结论
图9 冠脉闭塞前后V6导联和三个腔内电图的ST段改变
研究结果证实,腔内电图监测心肌缺血伴发的ST段改变时,其抗干扰性强,稳定性强,可靠性高。与体表心电图监测ST改变相比较,腔内电图的ST改变出现的时间早,敏感性强,特异性高,改变的幅度大而稳定。所有研究中,未见腔内电图有假阳性改变,即非缺血性因素几乎不能引起腔内电图的ST段偏移。三组单极腔内电图的比较表明,腔内电图以HV2最优。
5 ICD的ST监测功能
心脏缺血检测系统的临床与实验研究结果有着良好的一致性,且腔内电图记录的方法和技术与ICD完全相同,这使ST监测功能很快就成为ICD的一个新功能而投入临床使用。目前,圣犹达公司生产的ICD新产品中都有ST监测这一新功能。美国FDA批准其使用后,带有ST段监测新功能的ICD已大量植入人体,包括中国的部分病例。
5.1 ICD的ST监测技术
5.1.1 术语与定义
⑴模板周期:监测S T是否偏移一定要以模板心电周期为标准,遴选模板周期时需满足几个条件:①每6小时采集一次;②采集时患者的心率应当处在休息心率带;③在连续筛选的15个心电周期中,13个心电周期需要满足:A. 是心房感知的窦性心律;B. 不是室早(即RR间期大于平均心电周期的80%),如果存在频发室早、室早二联律或三联律时不能采集;C. 心房率超过休息心率带时,更新模板也将暂停;D. 检测的ST段偏移大于偏移阈值的50%。
因此,当存在心室起搏心律、频发室早、心房率过快时,模板周期的更新将不能进行。随后间隔90秒后再尝试,前后尝试10次,仍然失败者需暂停1小时后模板更新重新开始。采集的模板周期将成为24小时后ST段监测分析的标准周期。
⑵等电位线:以患者QRS波的感知点为起点,向左移动148ms为等电位线的右端点,以右端点为起点再向左移动60ms为左端点,两点之间为等电位线,等位线间期长60ms(图10)。
⑶ST段:以患者QRS波的感知点为起点向右移78ms为ST段的左侧点,再向右移84ms后为右侧点,ST段持续时间84ms(图10)。
图10 测量时的各术语
⑷ST段的偏移: ST段的偏移监测功能中,共有4种ST段的偏移,其名称、定义和意义均不同。第一种为模板周期的ST偏移,是在遴选出的模板周期上ST段与等电位线之间的偏移值,该值可被看成患者正常生理条件下存在ST 偏移的正常范围,该值用对监测的ST偏移值的矫正,两者之差称为校对的ST偏移。第二种为监测的ST偏移,这是指实时监测的心电周期中ST段与等电位线之间的差值(图11)。
图11 ST偏移的示意图
A.ST段压低: ST段偏移为-22;B.ST段抬高:ST段偏移为+42
第三种为矫正的ST偏移,其值等于实时监测的ST偏移值减去模板的ST偏移值。第四种为有效的ST偏移,当矫正的ST偏移值大于偏移阈值时称为有效的ST偏移,一旦检测出一个心电周期存在有效的ST偏移时则触发ST监测的加强,检测周期从间隔90秒改为间隔30秒,而连续检出3次有效的ST偏移时则诊断一次ST事件(episodes),同时报警并存贮腔内电图(图12)。
图12 腔内电图记录的ST段偏移
⑸ST段的偏移阈值:偏移阈值是指正常生理状态下,无特殊意义的ST偏移值的上限,向上偏移为正阈值,向下偏移为负阈值。监测的ST偏移是否属于有效的ST偏移时,一定要提供标准阈值,其等于最近7天ST段偏移值标准差的3倍。正阈值表示ST段的抬高,负阈值表示ST段的压低。另外,ST的偏移阈值常用百分数表示,其代表ST段的偏移占24小时QRS波(R波)均值的百分比。
例如:患者最新的ST段向上偏移范围为3.00±1.00 mV(1.00 mV代表标准差),ST段向下偏移范围为 2.00±0.63mV(0.63mV代表标准差),该时R波24小时的均值为19 mV,此时ST的偏移正阈值为:3×1.00/19×100%=16%,负阈值为:3×0.63/19×100%=10%。当监测的ST偏移值>正、负阈值时,则诊断患者发生了一次有效的ST段偏移(图13 )。连续发生3次有效的ST段偏移时,则诊断发生了一次缺血性ST事件。
图13 ST段偏移正负阈值的示意图
⑹心率带:应用ST的监测功能时,需给患者设置4个心率带,分别为休息、升高1、升高2、升高3心率带:①设置最高休息和最高运动心率:这两个值的设置应当个体化,因此设置前需要了解患者缺血阈值的心率,即引发ST改变的最低心率;②休息心率:应与最高休息心率之间有11bpm的相差量,当设置86bpm为最高休息心率时,休息心率带则为70~75bpm(即86~11bpm);③计算每级心率之间的差值:应用设置的运动最高心率(常设置为140bpm)减去休息最高心率再除3则为之。例如最大心率差值为54bpm(140-86)时,则每级差值为18bpm(54÷3);④各级心率带的范围随之产生:升高1的心率带: 87~104bpm(86+18),升高2的心率带为 105~122bpm(104+18),升高3的心率带为123~140 bpm(122+18)。
5.1.2 监测程序
⑴关闭:ICD在运输期及植入后4小时因存在急性期损伤,此时ST段监测功能关闭。
⑵激活(准备阶段):需收集8600次心室感知事件和至少4天的心室感知,并储存ST段偏移的趋势图、直方图、ST段偏移阈值的推荐值。
⑶启动:激活无误后,ST监测功能启动,监测过程中,每7天更新一次阈值,每6小时更新一次模板周期。一般情况下,每90秒检测一次实时监测的ST段偏移,检出一个心
电周期存在有效的ST偏移时,则将90秒的检测间隔时间缩短为30秒,检测时每组8个心电周期,8个周期中有6个周期存在监测的ST偏移>阈值时则诊断发生了一次有效的ST偏移,连续3组发生有效的ST偏移时,则诊断发生了一次ST事件,同时记入日志,存储腔内电图,并报警。监测流程见图14。
图14 ST段偏移的监测流程
5.1.3 监测ST功能的低频滤波带
ICD装置以单极腔内电图进行监测,监测以ICD机壳为阴极,以右室电极导线的头端电极为阳极组成监测导联,而触发检测的感知导联由右室电极导线的头端电极和环状电极组成。
需要说明,人体心电图各波的频率高低不等,其中R波为中等频率(10~100HZ),T波为低频波(<10HZ)。ICD感知患者自主心室除极波时,应尽可能采用“高频”滤波带,这是为避免发生低频T波的超感知,高频滤波频率带可设为20~100HZ(图15),其能把<10HZ的T波均滤掉。但对于ICD的ST监测功能,其感知功能的滤波频率带与上述截然不同,此时应尽量采用“低频”滤波带感知,低频感知有利于低频的ST段信号的检出,此时滤波频率带常设为0.25HZ~48HZ(图15)。
图15 不同功能选用不同的滤波频带
5.1.4 ST段偏移的监测方式
⑴ST段的直方图:ST段直方图记录和统计最近7天的ST偏移信息(图16、17),以及ST段(压低或抬高)的变化,并显示在ST段直方图,即使没有有效的ST偏移或ST事件的发作该记录也能显示监测的ST偏移。
图16 ST段的直方图
图17 ST段偏移的发生
⑵矫正的ST偏移趋势图:其记录和显示6个月内矫正的ST偏移值,包括偏移的最大值、最小值、最频繁发生的ST偏移值。
⑶ST事件日志:记录ST事件发生的情况,所谓的ST事件是指检测到连续3次有效的ST偏移时则诊断一次ST事件。
ST事件日志还能记录与有效的ST偏移相关的其他数据,包括腔内电图,日期与时间、事件的持续时间、最大偏移值等,此外,ST事件日志可以存贮30个缺血事件和5段心腔内电图。
当ST事件发生的15分钟内出现心律失常时,则考虑该心律失常为心肌缺血引起。ST事件诊断时,将同时发放报警。
5.2 临床评价
5.2.1 心脏缺血检测系统的研究结果
美国JACC杂志2010年发表了Cardiosaver研究(巴西)和DETECT研究(美国)的临床研究结果。
(1)两项研究的一般情况见表2。
表2 Cardiosaver和DETECT两项研究简况
Cardiaosaver 研究(巴西) |
DETECT研究(美国) |
研究机构 |
研究机构 |
巴西圣保罗,Dante Pazzanese 心脏研究所 |
密歇根州卡拉马祖市,伯吉斯心脏研究所 新泽西州马尔顿市,沃尔图亚医院 田纳西州科诺克斯维尔市,巴普蒂斯特医院 |
研究目的 |
研究目的 |
评价Guardian缺血检测系统,以及 ST段改变时监测阈值的算式 |
|
入选人群 |
入选人群 |
20人入组并植入 |
20人入选(17人植入) |
冠心病患者伴稳定型心绞痛(CCS) |
伴有其他危险因素的心梗后患者 |
年龄40~70岁 |
TIMI≤3级 |
运动试验有,>1.5mm ST段压低 |
适合植入 |
冠脉狭窄,有PCI指征 |
|
适合植入该系统 |
|
操作流程 |
操作流程 |
1.植入系统(起搏电极置于右心室) |
1.植入系统(起搏电极置于右心室) |
2.运动试验(PCI术前) |
2.损伤后(约1~2周) |
3.损伤后行PCI(约1~2周) |
3.经运动试验获取心率增快时数据 |
4.扩张球囊闭塞冠脉3min |
4.装置程控 |
5.植入支架 |
5.培训患者识别警告 |
6.培训患者识别警告 |
6.出院及随访 |
7.出院及随访 |
(2)报警及类型
ST事件的报警有三种类型:Ⅰ型(心肌需求增高性心肌缺血):因发生ST事件而报警,但报警前后伴心率增快,相当于运动试验异常的心电图改变(图18),两组研究中4例发生了Ⅰ型报警;Ⅱ型(假阳性报警),报警与心肌缺血无关:两组研究中2例发生此型报警,都是监测系统把室早的QRS波误诊断为ST事件而发生假阳性报警;Ⅲ型(真性冠脉供血不足性心肌缺血):即心率正常时检测到ST事件,其与冠脉闭塞引起的心肌缺血情况一致,这型报警共4例(图19)。
图18 心肌需求增高性报警
A. 报警时心率增快伴ST事件的发生;B.平常心率;C.报警时心率
图19 Ⅲ型心肌缺血性报警
A. 12.20首次报警(紫色竖线);B基础状态的腔内电图;C.首次报警时心电图T波高尖,ST段抬高39%(阈值为±25%)伴心率正常;D.第2次报警时心电图ST段逐跳抬高达30%,伴T波高尖;E.基础状态时左回旋支病变(黄箭头指示);F.心肌缺血时可见回旋支近端病变明显加重。
典型病例1:患者男、65岁,既往有高血压及高脂血症,近时发作一次心绞痛,前降支70%狭窄伴运动试验阳性(运动中ST段压低2~3mm),前降支曾放置一个支架。本次因体内植入的ST监测装置报警而住院(图20A中第一条竖线),心电图示ST段明显抬高(图20),抬高偏移达+65%,随后30分钟 ST段持续抬高>35%。住院后服用阿司匹林、静注低分子肝素。9小时后ST监测装置再次报警(图20A中第二条竖线),ST段再次抬高超过+35%但不伴症状,2小时后缓解。次日,行冠脉造影证实优势型的右冠脉远端存在严重偏心性斑块破裂(图20D、E)。
图20 患者两次急性心肌缺血发作伴ST段明显抬高
A.两条紫线为两次报警;B.C右冠脉远端发生严重偏心性狭窄;D.E可见粥样斑块偏心性破裂
典型病例2:患者男、56岁,患有肾功不全、高血压、高血脂症, 8年前患有心梗。一月前因不稳定心绞痛植入ST监测系统,一次报警时伴ST段压低性偏移-24%(图21A),当时推荐的阈值为±18%,12导联体表心电图无明显改变,但心肌肌钙蛋白升高,心肌核素运动试验发现前壁缺血,经冠脉造影证实前降支中段70%狭窄。3周后ST监测系统第2次报警伴ST段向下偏移-24%而立即住院(图21D)。行心电图和心肌酶学检查仍不能确定心梗,冠脉造影证实前降支远端70%狭窄伴有斑块破裂,在前降支植入第2个支架后缺血未再发生。
图21 前降支斑块破裂引发急性心肌缺血及两次报警
A.首次报警,B.C前后对照心电图;D.第二次报警;E.F前后对照心电图
5.2.2 评价与结论
多项临床研究证实,ST段监测及报警系统具有多种优势。
⑴敏感性高:目前临床应用的新型ICD配有的ST段监测报警系统对心肌缺血性ST偏移检出的敏感性高,明显优于体表心电图,甚至可在缺血发作但尚未出现胸痛症状时就能报警。其警报提醒患者去看医生,或提醒患者立即寻求最快的治疗。Frammingham的研究结果认为,约四分之一有病理性Q波的急性心梗患者无或有轻微的临床症状。由于症状较轻,使患者失去或延误就医求治的机会,而植入了Guardian系统和有该功能ICD的患者可在ST监测系统警报后马上寻求治疗。腔内电图及时检出ST段的偏移不仅能促使患者及时就医治疗,而且可能比体表心电图及临床症状更敏感,这使患者入院前诊断就已成立,减少医院就诊和分诊时间。
⑵缩短开始治疗的时间:急性冠脉综合征患者有效治疗的关键是缩短冠脉闭塞与有效治疗之间的时间。不幸的是,目前这些患者因各种原因,使这一时间间期平均>4小时,使治疗大为延误,甚至发生猝死。而植入Guardian系统的4例患者在心率正常时检出7次急性心肌缺血而报警,后经血管内超声证实患者发生了斑块破裂而得到及时有效的治疗,这些获益者占全组人数的10%以上。可以肯定,随着随访时间的延长,从ST监测报警新功能获益的患者将进一步增多。此外,这些患者 “从警报至入院”的平均时间为26.5分钟(中位数为19.5分钟),与“患者出现症状至入院”平均>4小时相比提前了近3.5小时,这将明显改善急性心梗患者的临床预后,包括减少心衰和猝死的发生。
⑶诊断的特异性强:腔内电图监测ST段改变的优势上文已有详述,这些特征与优势确保了该功能诊断的敏感性高,特异性强。对于平素心电图就有ST改变的患者,不干扰该功能对缺血性ST改变的检出,同时还能克服不少体表心电图诊断心梗的困难,例如完全性左束支阻滞对心肌梗死诊断的掩盖作用。研究表明,自然状态发生的左束支阻滞或右室起搏时的“类左束支阻滞”的情况,都不影响缺血性ST偏移的检出,这与腔内电图方法学的优势有关,也与ICD的ST监测功能的精准算式有关。
⑷假阳性报警:临床研究的随访中,一组病例中曾发生二次假阳性报警。假阳性事件均起因于心律失常,误将室早的ST偏移诊断为缺血性ST偏移而报警,这一问题可经相关参数设定调整后,假阳性报警完全被消除。研究中未见假阴性事件:即没有发生ST段抬高型心梗被漏诊,没有患者发生严重的与器械相关的恶性事件,监测系统的安全性与单腔起搏器的安全性基本相同。
5.3 有ST段监测功能的ICD的应用
经美国FDA批准,具有ST监测新功能的ICD已在临床应用,这使更大规模的临床注册研究正在进行中,以德国Kerckhoff心脏中心为牵头单位的注册研究早在2008年11月入组人数已超1000例,预计研究结果不久将面世。
临床应用与注册研究的资料初步表明,ICD的ST监测功能具有多个显著特点:①腔内电图受到的干扰极小,记录的心电信号高度保真;②对ST段偏移的种类能自动分类;③真正做到连续性ST监测,同时对ICD的寿命影响非常小(<1%);④检测的ST改变的图形稳定,不受体位影响,无肌电干扰、无基线位移、不需电极贴片等;⑤腔内电图比体表心电图监测ST段改变更敏感、更精准,可以捕捉到体表心电图无法发现和检出的缺血事件,使冠心病患者冠脉闭塞的心肌缺血事件能得到及时、可靠的诊断,进而能达到预防心梗,减小心梗面积,改善患者预后的目标;⑥ICD的ST段监测新功能还能通过Merlin系统进行远程监测,除内置的报警系统外,这使患者能得到更为严密、更及时的诊断和治疗。
总之,ICD的ST监测新功能具有划时代意义,其标志着ICD和起搏器已从涉足的心律失常的防治、心肌病、心衰、晕厥等多个心血管领域,又跨入了一个更为重要的冠心病领域。可以肯定,这一新功能很快将进入一般的心脏起搏器及CRT装置中,那时将有更多的心血管患者从中获益。
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