第一节 心脏电复律
心脏电复律(亦称心脏电除颤)是指用较强的脉冲电流,在极短的时间内经胸壁或直接经过心脏,使大部分或全部心肌纤维同时除极,并中断各种折返途径和消除异位兴奋灶,使自律性最高的窦房结重新控制心脏搏动,从而达到恢复窦性心律的一种方法。根据发放电流的形式不同,将其分为交流或直流电复律两种。按电复律时发放的电脉冲是否与心电图R波同步,可分为同步与非同步两种。鉴于直流电复律的放电量比交流电易于控制,且较为安全和便于同步,目前电复律无论是同步与非同步均采用直流电复律,交流电复律已基本不用。所以本章重点论述直流电复律。目前直流电复律术(简称电复律)已较广泛地应用于临床,并成为治疗心律失常的一种重要手段,尤其在抢救某些危重患者时,其作用是药物难以替代的。现简要介绍。
一、原理
1898年Prevosl及Battelli发现实验犬发生心室颤动后,若再给予交流电电除颤,可使心室颤动消失并恢复为窦性心律。直到30年后(1927年—1935年)才引起重视。研究认为:电除颤能量的大小,取决于电流的强度,电流通过心脏,特别是心电图的T波顶峰时刻,最易导致实验动物发生心室颤动,此时如立即给予适当强度的电流刺激,可以达到恢复窦性心律的目的。1939年以后,该方法逐渐用于临床。1962年Lown改用直流电复律以来,电复律才广泛的用于临床。
电复律治疗快速异位心律失常的机制,目前比较公认的是:①低能量或恰为足量的电流通过心脏,能使折返环中的一部分心肌除极,而不再接受从折返环传递过来的激动,从而中断这一折返途径而终止心动过速。②高能量较强的电流通过心脏时,不论心肌处于应激或不应激期,都能使绝大部分心肌同时除极,暂时地使各处异位兴奋灶失去自律性能,然后由窦房结重新发放冲动,从而恢复窦房结控制的正常心律。
二、电复律类型
(1)依据发放电流的形式不同,分为交流电复律和直流电复律,由于直流电复律放电量易于控制,且较为安全又利于同步,因而也备受临床医生欢迎。
(2)按电复律时发放的电脉冲是否与心电图R波同步,分为同步和非同步两种,同步是使电除颤脉冲正好落在R波的下降支,这不仅能避免电脉冲落在心室易损期(相当于T波顶峰前20~30 ms),亦可防止心室颤动的发生。同步直流电复律主要用于室上性心动过速、室性心动过速、心房颤动和心房扑动的治疗。非同步直流电复律主要用于心室颤动和心室扑动。
(3)根据电极板接触的部位不同,分为胸内和胸外两种电复律,胸内电复律是指电极板直接接触心脏进行电复律,多用于开胸手术时或心脏停搏开胸心脏按摩时;后者指电极板直接放于胸壁而进行的电复律,胸外电复律所需电能较大,但操作简便。
三、电除颤器
电除颤器,又称电复律器。主要有蓄电和放电装置、同步与非同步触发器、心电示波仪、电极和电源等组成。
(一)蓄电和放电装置
电源当前均为直流电15 V(伏),由220 V交流电经整流滤波后获得,再由高压变换器使之升高可达7 000 V的高压电,通过高压继电器向电容器充电。胸外电复律所用的电功率,需要充电高达3.0~4.0 J(焦耳),充电时间不应长于15 s。电复律器内电容器贮存的电能与电压之间有以下关系,W=CV2/2。(w代表贮电能量,单位为焦耳或瓦秒;V代表电容器上的电压值,单位为伏;C代表电容器的容量,单位为法拉F)。当电容器为已知,便可用电容器压值推算出贮存功率。
按发放电流的不同,电复律器可分为交流与直流两种,直流电复律比较安全,放电量易于控制。其直流电脉冲宽度在2.5~4 ms之间,而交流电一个周期要20 ms,这样就有较多机会使电刺激落在心房或心室的易损期而引起心房和心室颤动。亦有报道急性心肌梗死并发心室颤动时,用交流电除颤成功率低。所以自1962年以来,临床上全部采用直流电复律。直流电复律器的基本原理是利用预先贮存在电容器里的电能,操作者可根据需要在瞬间内向患者心脏放电,即通过电除颤复律来达到治疗的目的。
释放电能,是将贮存的能量释出,总的放电时间为3.5 ms,在最大载电时,可以发放300~400 J,电流为19 A(安培),人体总电阻约为50~100 Q。释出电流波形具有一定的峰值、波宽和形态。一般经过电容器的修整、成为单向曲线,介乎方、尖之间,顶端呈椭圆形态,宽度3.5 ms,波的上升速度不应大于500μs,不应有零振现象。这种形式的放电复律效果好,所需能量小,对组织损伤亦少。
不论是交流或直流电复律,经过心脏的电流量。受皮肤、皮下组织及心脏的阻抗大小所影响。据报道,要使心脏所有心肌纤维都能被一次电除颤全部除极,在瞬间内形成一个不应期,约为1 A电流。为了能使1 A电流通过心脏,需要100 V的电压,亦即100 w的功率。用交流电复律所用的时间假定为200 ms,那么在胸内心脏除颤应当为20 J,在胸外除颤因为受皮肤、皮下组织等阻抗的影响,电压与电流需要量多是胸内功率的6倍。
(二)同步与非同步触发电复律
同步电复律是指应用患者心电图的R波来触发电复律器放电,具体方法为先将患者心电图导联接进电复律器,从示波器上选择具有高R波的心电图导联,然后将复律器充电至5~10 J,再将两块电极(电极板)包湿纱布后相对贴合(离开患者),按揿同步除颤电钮,此时除颤器并不立即放电,而是待患者心电图的R波出现时,才能触发电复律器放电。放电的脉冲波应落在R波的下降支。经此法测试后,方可对患者进行电复律。
非同步除颤时,则不需上法测试,将电极板安于患者心前区后,直接按揿“非同步”的电钮,电复律器立即放电除颤。
(三)电极板的安放与规格
电极板有胸内和胸外两种。近年来已有通过导管电极作心内膜除颤的报道。胸外电极多呈长方形板状,成人用一般为120 mm×70 mm,儿童用的要小些;胸内电极呈长方形略弯曲,大小为60 mm×70 mm。电极均装有绝缘良好的把柄。
(四)胸外、胸内与心内膜电复律
根据电复律时电极板安放部位,分为胸外电复律、胸内电复律和心内膜电复律。胸外电复律应用方便,易于掌握,最为常用。
四、适应证
(一)心房扑动
(二)心房颤动
(1)风湿性心脏病二尖瓣狭窄手术后仍有房颤存在,最好在2~3个月内转复。如术后发生的房颤,4周内不自动消失亦可行电除颤。
(2)风湿性心脏瓣膜病未经手术或无手术指征,在房颤发生一年内心功能尚好,无风湿活动、感染者,可行电复律治疗。
(3)甲亢引起的房颤,甲状腺功能亢进已被控制,但房颤依然存在者。
(4)因房颤而致心衰不能控制或发生低血压休克者。
(5)房颤伴室率快,应用洋地黄不能控制者。
(6)原因不明的房颤(孤立性房颤)。
(三)室上性心动过速
(1)用简便方法及常用药物治疗后心动过速仍未消失或伴有循环障碍表现者。
(2)预激综合征引起的室上性心动过速。
(3)持久性或慢性房性心动过速伴有房室传导阻滞,或难以肯定是室上速伴差异传导还是室性心动过速者。
(四)室性心动过速
在常用药物治疗无效后即用电复律治疗。目前有人主张,对室性心动过速可首选电除颤转复治疗,但一般要除外洋地黄类药物中毒或严重低血钾所致室速。
(五)心室颤动
是电除颤的绝对适应证。因为室颤一旦发生,有效循环立刻停顿,药物治疗多不能获效,如不及时进行电除颤治疗,患者多很快死亡,因此对室颤患者,应尽早采用非同步直流电除颤。
五、禁忌证
(1)房颤并高度或完全性房室传导阻滞。
(2)房颤并明显心脏扩大、心功能不全者。
(3)洋地黄中毒引起的心律失常。电除颤可使其表面化,而致病情加重,所以不宜选用。
(4)病窦综合征。
(5)近期内发生栓塞者。
(6)对奎尼丁过敏或不能耐受者。
(7)重症低血钾、低血镁所致的心律失常。
(8)年龄较大(>60岁)而心室率不快的房颤。
六、治疗方法
(一)电复律前的准备(以直流电复律房颤为例)
(1)使心室率控制在正常范围,可先用洋地黄,但在电复律前24~48 h应停用,同时忌用心脏抑制药物。
(2)保持酸、碱、水、电解质平衡。
(3)电除颤前给小剂量奎尼丁0.2 g,每6 h/次,连用1~2 d。其目的有二:一是使血液中有一定的药物浓度存在,以防止电除颤后复发;二是因为有10%~20%左右患者经小剂量奎尼丁治疗后即可达转复目的。
选用胺碘酮者,可先服胺碘酮0.2 g,每日3~4次,一周有可能转复,如未转复,可采用电转复,胺碘酮减量维持。
(4)控制感染,消除对电除颤的恐惧心理。
(5)准备吸引器、氧气、急救药物。
(二)操作步骤
(1)让患者躺在绝缘(以木板为宜)床上。
(2)先记录12个导联心电图以明确是否需转复心律。在电除颤1~2 s内则难记录,但在示波屏上可观察到电除颤后瞬间心律变化。
(3)检查同步装置的可靠性接地线,选择以R波为主的导联,在充电前先试击,观察试击时放电点是否落在R波降支,若看不太清,可能是R波高度不够,可将R波调高些。为防止由于人工伪差引起放电,必须使心电图基线稳定。负责放电的操作者,特别要注意示波器,以保证在心电图基线稳定状态下放电。
(4)一般选用硫苯妥钠或地西泮静脉麻醉,当睫毛反射消失,意识处于朦胧状态即可放电。一般认为地西泮对呼吸与循环的抑制作用较小,且患者事后很难想起曾发生的触电情景。剂量宜采用每10 mg静注一次,直至患者不能答话。一般总剂量在20 mg左右。
(5)摆放电极板(有3种位置):电极板必须用盐水纱布包好或涂以导电膏,要平放,全部均匀接触皮肤,设专人把住绝缘柄,保证接触良好。①一块放在左肩胛下,另一块放在心尖区。②一块放在胸壁左侧,另一块放在胸壁右侧。③一块放在心尖区,另一块放在右侧胸骨旁第2肋间。目前临床上多选用第3种。
(6)放电前,在场人员都必须离开患者,周围不能放置易爆物品,移开氧气筒,患者不能接触导电物质,一切准备就绪,示波稳定方可放电。如一次不能成功,还可在5~10 min内进行第2次电复律治疗,但重复不宜超过3~4次。电量可递增,一般最高可达360 W·s,400 W·s以上对心肌损害较大。电复律后要继续观察患者呼吸、心律,直至患者清醒、心律稳定。电复律后须继续用奎尼丁0.2 g,每6 h一次,连用一周后改为奎尼丁0.2 g,每日2~3次,可根据患者情况,适当维持用药一段时间。如患者对奎尼丁有不良反应,可选用胺碘酮、维拉帕米、普萘洛尔等药物。
(三)不良反应及处理
(1)如电极板不贴紧皮肤,局部皮肤可有灼痛、红斑或发生局部灼伤。
(2)乏力、倦睡可能是由于电除颤对肌肉颤动,或麻醉药物的影响,可自动消失。
(3)电除颤后可出现过早搏动,多历时短暂。
(4)电复律后出现室性心动过速、心室颤动,可重复电复律,尤其室颤发生时,应迅速重复电复律。
(5)个别患者可发生窦性静止,此时可用拳叩击心前区或应用异丙肾上腺素、阿托品等,必要时可安置临时心脏起搏器。
(6)电复律后由于左房功能尚未恢复,可发生急性肺水肿。
(7)栓塞的发生率占0.5%~4%。为了防止栓塞的发生,可对有栓塞史或心房内有血栓形成的患者行抗凝治疗。
(8)少数患者心电图示有心肌损害,常见的是ST段压低或ST段抬高。血清CK、CK- MB、AST可增高。
(9)低血压与高能量电除颤和使用麻醉剂有关,应密切观察,必要时可采取措施。
(10)呼吸抑制与使用麻醉剂有关,应注意观察,必要时可给予人工辅助呼吸。
(蔡跃红)
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