心脏电生理检查
心脏电生理检查(EPS)是有助于诊断和治疗心律紊乱的手段,分为无创和有创两类。广义的检查包括普通心电图(ECG)、心电向量图、24~48h动态心电图(HOLTER)、埋藏式循环记录仪、食管心房调搏、运动心电图(活动平板)、心内电生理检查、全三维心内膜标测系统、气管心脏起搏。通过电生理检查,捕捉心律失常的类型及指导和评价治疗的效果,包括药物治疗或非药物治疗。狭义的电生理检查指无创的食管、心房、调搏检查及有创的心内电生理检查。通过电负荷试验检查,评测心脏传导系统的侵入性,标测心律失常起源,指导射频消融治疗及疗效评价。心电生理检查可用于检查、治疗、研究。
(一)普通心电图(electrocardiogram)
它是反应心脏激动时心肌除极、复极和激动传导等电活动的图形。对诊断心律失常、冠状动脉供血不足、心肌梗死很有价值,能显示左、右心室的优势和心房肥大,因而有助于多种心血管疾病的诊断。此外,它还能反应某些内分泌、电解质失调和药物对心肌的影响。对心脏直视手术患者及急性心肌梗死等心脏病患者进行连续的心电图检测,有助于及时发现和处理严重心律失常,避免严重后果。进行心电图负荷试验有助于提高冠心病的诊断率及对心血管病患者进行劳动力和预后的判断。
(二)心电向量图(vectorcardiogram)
心向电量图是一种将空间的心电活动方向和量记录在垂直交叉于空间一点的X、Y、Z 3个轴形成的3个平面上,即把立体的心电向量环在水平面、侧面和额面上的投影描计下来,可作为心电图形的解释和补充。
(三)动态心电图(dynamic electrocardiogram)
动态心电图又称Holter心电图,可记录一定时间内(24~72h)的全部心电图波形、报告心搏总数、异常心律的类型和次数、最快和最慢心率及ST段的改变。并可按照需要查找某一时刻的心电图,将异常心电图与患者当时的活动情况或者症状对照分析。因此,对于下列情况有重要价值:
(1)心悸、晕厥的鉴别诊断。
(2)病态窦房结综合征,尤其是慢-快综合征的诊断。
(3)提高冠心病诊断率。
(4)监测急性心肌梗死后的心律变化,发现和防治猝死高危对象。
(5)评价抗心律失常和抗心绞痛药物的临床疗效,为临床药理学研究的重要手段。
最近,动态心电图的信号可通过有线或无线通信设施进行传送,可大大提高心律失常的检出率。
(四)食管导联心电图(esphageal lead electrocardiogram)
食管导联心电图是将食管导联电极从口腔送入食管,达到心脏水平时所记录到的心电图,相当于心房和心室表面记录。对P波的显示尤其清楚,因此有助于鉴别复杂的心律失常。
1.设备
(1)心电图机:有条件时最好用多导联同步心电图机,以便同步记录食管与胸导联心电图。
(2)食管电极导管:理想的食管电极导管应该硬度适中、光洁度好、造型满意、起搏阈值低。 (目前,国内使用的食管电极导管的电极面积为5mm2,极间距30mm)
(3)心脏程控刺激仪用于发放刺激脉冲。
(4)除颤监护仪。
(5)必要的急救药物和抢救设备:抢救设备如氧气、吸痰器等;备用抗心律失常药物如利多卡因、心律平、异搏定、阿托品、异丙肾上腺素;其他药物包括强心剂、利尿剂、纠酸剂及呼吸兴奋剂等。
2.电极导管的插管与定位
首先,将食管电极送入食管内心房相应的位置,再根据食管心电图中P波的形态确定电极导管的深度与位置。
(1)插管方法:受检者不必禁食,一般取卧位,也可采取坐位。检查者将食管电极导管用75%乙醇浸泡30min,0.9%氯化钠溶液冲洗后,在导线前端涂少许无菌液体石蜡。将电极导管前端略弯曲成弧状,从鼻孔送入,经上腭部生理弯曲时,可将鼻孔外的电极导管向头顶方向上抬以方便通过,电极导管送经咽部时可出现轻微的阻力,此时嘱受检者做吞咽动作,随阻力消失后迅速将电极导管送入食管。
(2)食管电极导管定位:将电极导管与心电图或生理记录仪单极导联相连接,食管电极进入食管的深度一般为32~40cm,当电极靠近左心房中部时,记录到的P波为先正后负的双相波,总幅值需>0.2mV。QRS波群呈QR+型,T波倒置。食管心电图上呈现最大的双相P波是定位良好的标记。
3.食管电生理检查操作方法
(1)患者准备:
①常规询问病史并进行体检及有关辅助检查,如化验、胸部X线检查、心电图和超声心动图等。
②停用抗心律失常药物至少5个半衰期。
③向患者介绍检查的必要性和安全性,介绍操作过程及检查中可能出现的不适感,解除患者思想顾虑,消除紧张情绪,增加患者接受检查的信心并积极配合检查。
(2)术前常规检查除颤监护仪、多功能程控刺激仪储电能量及功能是否正常,并熟悉使用方法。
(3)食管电极导管的插入及定位前已述及。
(4)连接并记录心电图,检查前常规记录12导联心电图和食管心电图;检查中全程记录刺激发放后患者的心电现象。
(5)使用多功能程序刺激仪发放刺激脉冲,刺激仪的输出端与食管电极的尾端相连,所发放的刺激能稳定夺获心房的电压强度为起搏阈值。实际起搏电压应高于起搏阈值3~6V以保证有效起搏。在记录导联上起搏脉冲表现为向上或向下的钉样标记,其后紧随起搏的房波,后者下传心室引起QRS波群。有效的起搏脉冲能引起稳定P波。
(五)心内电生理检查
1969年用于临床,为有创性操作,但比食管调搏更精确。是同时用多根电极心导管分别置于右心房、冠状静脉窦、三尖瓣环和右心室等位置,后进行人工心脏起搏、房室束电图和体表心电图记录的电生理检查。结合程序刺激法可测定窦房结功能与心房、房室结、室内传导系统功能,及额外通道的前向和逆向不应期等。在预激综合征患者和有过快速心律失常的患者中,通过诱发快速心律失常,可研究其发生机制和观察药物防治的效果。也可直接记录窦房结电图,以区别窦房结的冲动形成异常和冲动传导异常。
1.电生理检查适应证
电生理检查的Ⅰ类适应证包括:
①怀疑但不能确诊是因窦房结功能不全引起的症状。②怀疑但不能确诊是因希氏束-浦肯野纤维阻滞引起的症状。③窄QRS波心动过速频繁、难以耐受其发作,准备做消融治疗的患者。④宽QRS波心动过速诊断不明并需要进一步治疗的患者;Wolff-Parkinson-White(WPW)综合征准备行消融治疗患者、有心脏停搏史或者昏厥患者,需明确传导性质和心律失常机制、有症状的患者。⑤不明原因的昏厥通过其他检查仍不能明确病因的器质性心脏病患者。⑥心脏停搏的幸存者无Q-波心肌梗死证据的患者,心肌梗死后48h以上,无心肌缺血复发证据,发生心脏停搏的患者。⑦对不明原因心悸症状有快速性心律失常但心电图无明确诊断的心悸患者,昏厥前有心悸患者。⑧持续性室速或心脏停搏患者,尤其是既往无心肌梗死史患者,准备药物治疗的房室结折返性心动过速、房室折返心动过速或WPW综合征伴心房颤动患者电生理检查指导药物治疗。⑨安装或准备安装埋藏式器械的患者:a.心动过速患者在安装埋藏式器械之前、安装过程中及出院前,明确该设备的功能。如持续性室速、心室颤动发作者在ICD安装时测定ICD有效性。b.已安装该设备的患者,因临床症状或者药物改变有可能影响其功能。c.评估设备-设备之间的交互作用。d.伴有非持续性室速的冠心病、陈旧性心梗和左室功能不全患者。
2.电生理检查的作用及意义
在电生理检查过程中,通过在心脏不同部位的多个导管,刺激并记录心脏电活动,从而完成对其的评估和定性。进行许多重要的测量,该测量有助于心脏电生理医生诊断复杂的传导异常和心动过速。
从电生理检查中搜集的临床资料可用作:明确患者的症状是否和心动过速有关;评估患者发生潜在致命性快速心律失常的危险性;根据在电生理检查过程中诱发出的心动过速类型及其机制,提出并检验治疗方法。检查时,给患者使用镇静剂和局部麻醉,记录来自心脏的电信号并进行“标测”以明确:心脏传导阻滞的部位(房室结或希氏束),快速性心律失常的起源(室上性心动过速或室性心动过速)及其他重要的参数。
在备有抢救措施的情况下,通过程序电刺激使患者产生心动过速及其他临床症状,这样可以诱发和终止心动过速的发生,同时识别其机制。
3.检查类型
基础电生理检查;复杂电生理检查;药物研究随访;直立倾斜试验(HUTT);肾上腺素灌注研究。
基础电生理检查方案包括基础检查、心房程序刺激、心室程序刺激。基础检查时同步记录体表心电图、心腔内心电图。心房程序刺激检查心房的传导时间和不应期,诱发心律失常。心室程序刺激检查,测量心室传导时间和不应期,明确心室逆传路径及有无递减传导,以助于判断有无旁路及旁路定位,诱发及终止心律失常。
(1)超速心房刺激测量窦房结恢复时间(SNRT);测量窦-房传导时间(SACT);评估窦房结和房室结功能;主要了解有无病态窦房结综合征、隐匿性房室传导阻滞。诱发室上性快速心律失常,包括房室结折返心动过速、房室折返性心动过速、房性心动过速、心房扑动及心房颤动。
(2)程序心房刺激诊断前向性房室传导;房室结、希氏束和心房组织的不应期;旁路前向传导特性。主要检测有无房室结双经、不典型的显性旁路。程序心房刺激可诱发和终止的室上性心律失常;可诱发的室上性心动过速有房室结折返心动过速、房室折返性心动过速、房性心动过速。通过电生理检查及标测明确心动过速类型,指导进一步治疗及疗效判断。
(六)电生理学基本概念
1.递减传导
扩布性兴奋在从近端心肌向远端心肌传递过程中,传导速度一次比一次缓慢,直到不能下传的现象称为递减性传导。其可发生于整个房室传导系统的任何部位,可出现于前传和/或逆传过程,可见于患者和正常人。典型例子是房室交界区的前传文氏现象,表现为P-R间期逐渐变长,直到P波后脱漏一次QRS波,然后P-R间期回复最短,重新开始上述变化规律。其本质是激动抵达了正处于相对不应期的局部心肌,使动作电位的幅度和上升速度减小,导致继续下传的速度依次递减,直到不能引发可扩布性兴奋。
2.裂隙现象
由于房室传导系统任意两个或两个以上层次的心肌组织传导性和/或兴奋性的不一致,使耦联间期已经短于低层次心肌有效不应期的期前激动“反常地”得以通过下层心肌的现象,又称为伪超长传导。其本质上是上层心肌发生功能性传导障碍,延迟了期前激动到达下层心肌的时间,使下层心肌得以脱离有效不应期。能够引发裂隙现象的期前激动的耦联间期范围称为裂隙带。
3.折返现象
一个经过近端向远端的扩布性兴奋,重新返回近端现象称为折返;因折返而在近端再次出现的激动称为折返激动;虽然发生了折返但未在近端引发心电图上可见的激动,称为隐匿性折返。形成折返的3个前提:①近端和远端之间存在解剖和/或功能上相互分离的两条传导路径(A径或B径)。②由于单向阻滞,两条路径在特定时间范围内分别只能前传和逆传。③由于病理和/或生理性原因,A径前传加上B径逆传所需时间足够长,使B径的近端得以从上次激动的有效不应期恢复过来,能被逆传来的激动所兴奋。
折返使绝大多数早搏和心动过速产生和/或持续的主要电生理机制,可以发生在心脏的任何部位。根据折返涉及的心肌群大小和空间范围,可分为大折返(如游离壁旁道与房室结参与的房室间折返)、小折返(如心房扑动)和微折返(如心房纤颤)。
4.折返周期
指一个激动在折返环内走完全过程所必须消耗的时间。其意义在于:①如果折返连续发生而形成心动过速,折返周期越短,则心率越快。②任何一部分参与组成折返环的心肌,它们的有效不应期虽可长短不一,但都无一例外地短于折返周期,否则折返不可能发生。
5.诱发窗口
在程序扫描期前刺激中,随着早搏刺激的耦联间期依从变短(反扫)或变长(正扫),某些期前刺激正好落在一部分心肌(B侧)的前传有效不应期和另一部分心肌(A侧)的前传相对不应期,而且这两部分心肌具有共同的远端和近端,等于创造了折返激动的3个必要前提,使期前激动得以从A侧心肌下传、从B侧心肌逆传,引发近端附近的心肌出现前、后两次兴奋。即人为复制出折返现象。不同耦联间期的期前刺激可诱发周期不同的折返,如果折返周期的时间值超出A侧心肌近端从有效不应期恢复过来所需的时间值,一次期前刺激就可能环形运动若干次,直到上述巧合被破坏。能够诱发折返性心动过速的那些期前刺激的耦联间期值范围称为该种心动过速的诱发窗口。
6.终止窗口
折返性心动过速发生后,折返周期与折返环中心肌最长的不应期之间存在一个差值,称为可进入带,耦联间期长于最长心肌不应期而短于折返周期的期前刺激,可以“侵入”折返环,使环内的某局部心肌“额外”兴奋一次,如果这块心肌兴奋因前方心肌还处于不应期而未能前传,加之这块心肌重新进入不应期使如期抵达的环形激动也不能前传,则能使原有心动过速终止,又不引发新的心动过速的那些期前刺激的耦联间期范围就是该心动过速的终止窗口。显然,终止窗口的上限必<诱发窗口,终止窗口的下限则必>折返周期。但诱发窗口和终止窗口往往存在部分重叠。
7.拖带现象
表现为心脏起搏时,原有心动过速的频率加速到起搏频率,待起搏停止或起搏频率降低至原有心动过速频率以下时,原有心动过速立即复现。且起搏周期与第一个心动过速回复周期间存在特定关系。提示折返环中存在可激动间隙。心动过速周期与产生拖带的最小起搏周期之差值称为拖带期,其范围与可激动间隙一致,多为10~100ms。拖带的实质是碰撞干扰,绝大多数见于折返性心动过速,极少见于触发性心动过速。
8.蝉联现象
又称依赖现象,指心脏电兴奋沿一条传导路径下传时,经由路径周围可兴奋组织,隐匿性地逆向除极了邻近的另一条传导路径,造成后者连续性、功能性阻滞。其产生和维持的条件对前一次激动能造成隐匿性逆传,且可能连续发生。
(1)束支间蝉联:①心房颤动时出现连续的束支阻滞图形。②房性早搏伴差传后的窦性节律表现为连续的束支阻滞图形。③原左右束支交替阻滞变为一连串的单侧束支阻滞图形。
(2)快、慢路径间的蝉联:①经慢径下传的房早之后,窦性激动的P-R间期也提示经慢径下传。②房室结内折返性心动过速时,出现拖带现象。
9.温醒现象
又称起步现象或阶梯现象,指一个具有自律性的冲动源开始起搏或受到抑后重新开始起搏时,发出冲动的频率经历一个逐渐增加、直到稳定在固有频率值的“加热”过程,是细胞或细胞群的自律性不稳定的典型表现,可作为自律性增高心动过速与折返性心动过速鉴别要点之一。