杨冬妹,严 激,徐 健,陈康玉,黄向阳,胡 扬
左心室四极导线对心脏同步性和急性血液动力学的影响
杨冬妹1,严激2,徐健2,陈康玉2,黄向阳1,胡扬1
摘要目的评价左心室四极导线对心脏同步性和急性血液动力学的影响。方法选择符合心脏再同步治疗(CRT)适应证的患者共60例,分为四极导线组和双极导线组,各30例,通过超声心动图测量两组心脏同步性指标如室间隔-左室后壁收缩延迟(SPWMD)、12个室壁节段收缩速度达峰值时间的标准差(Ts-SD)、16个室壁节段收缩达最小容积时间的差值(Tmsv16-Dif)、心率矫正后的16个室壁节段收缩达最小容积时间的标准差[Tmsv16-SD(%R-R)]、峰值收缩径向应变最大达峰时间标准差(Trs-SD)和峰值收缩径向应变率最大达峰时间标准差(Trsr-SD),及急性血液动力学指标每搏输出量(SV)、主动脉流速时间积分(VTI)、二尖瓣返流面积(MR),比较手术前后两组间差异。结果术后两组心脏同步性指标均显著改善,四极导线组Ts-SD、Trs-SD和Trsr-SD优于双极导线组(P<0.05),三维超声Tmsv16-Dif和Tmsv16-SD(%R-R)亦优于双极导线组(P<0.01)。两组术后血液动力学均显著改善,与双极导线组比较,四极导线组SV和VTI更佳(P<0.05),但MR两组间差异无统计学意义。结论左心室四极导线可带来更佳的心脏同步性和急性血液动力学,优于双极导线。
关键词心脏再同步治疗;左心室四极导线;组织多普勒;实时三维超声;二维斑点追踪
循证医学证据[1-2]显示,心脏再同步治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)可显著改善合并心脏不同步的慢性心力衰竭(心衰)患者的临床症状,提高生活质量,降低心衰患者住院率和死亡率。但按照目前指南推荐的适应证,仍有约30%的患者疗效不佳,即对CRT无反应。如何进一步提高心衰患者的心脏同步性、提高反应率,是目前临床研究的热点和难点[3-4]。左心室四极导线在传统双极导线的基础上,将可选择的起搏向量增加至10种,理论上可增加患者的心脏同步性、提高疗效,但尚缺乏有效的临床证据支持。该研究通过超声心动图多种技术检测,较全面的评价四极导线对心脏同步性和急性血液动力学的影响。
1.1病例资料
选择2013年6月~2014年10月间,符合我国慢性心衰诊疗指南[5]中CRT的适应证,即纽约心功能(NYHA)Ⅲ/Ⅳ级,完全性左束支传导阻滞,QRS时限>120 ms,左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)≤35%的患者,在优化药物治疗的基础上置入CRT除颤器(CRT defibrillator,CRT-D),根据左心室导线的不同,分为四极导线组和双极导线组。
1.2CRT-D置入
所有患者采用经静脉途径置入CRT-D,均行左锁骨下静脉穿刺(四极导线组1例患者因既往左侧起搏系统感染拔除,行右锁骨下静脉穿刺),穿刺成功后制作囊袋备用。左心室导线置入采用标准的手术流程,即冠状静脉窦插管后,行冠状静脉逆行造影,结合术前心脏超声的检查结果,选择合适的静脉分支,将左心室导线置入靶静脉,调整位置并行参数测试。右心室和右心房导线应用常规方法置于右心室心尖部和右心耳处,调整位置并行参数测试。所有导线置入成功后,固定,连接CRTD脉冲发生器,逐层缝合切口。
1.3超声心动图心脏同步性及急性血液动力学指标测量
超声心动图指标的测量于术前和术后1周(房室/室间间期优化后)分别进行,包括心脏同步性和急性血液动力学两方面的评价,两次检测方法相同。
1.3.1仪器与定量分析
应用Philips iE33彩色超声诊断仪,X3-1探头,频率为1~3 MHZ,实时三维显像。采用S5-1探头,频率为1~5 MHz,进行组织多普勒(tissue doppler imaging,TDI),二维斑点及常规显像。应用Qlab 7.0及8.0脱机定量分析软件,对二维斑点、三维数据和TDI图像进行定量分析。
1.3.2测量方法
受检者取左侧卧位,平静呼吸,连接同步心电图。采集连续3个心动周期图像。以R波顶点为左心室舒张末期,T波终末处为左心室2015-05-18接收
1.3.3测量步骤
M型超声心动图测量室间隔-左室后壁收缩延迟(septal-to-posterior wall motion delay,SPWMD),Simpson双平面法测量左室每搏输出量(stroke volume,SV)。心尖五腔切面脉冲多普勒超声将取样容积置于主动脉瓣膜口获得主动脉瓣口血流频谱并测量主动脉流速时间积分(aortic velocity-time integral,VTI)。分别取心尖四腔、心尖两腔切面彩色多普勒超声心动图显示最大二尖瓣返流,测量二尖瓣返流面积(mitral regurgitation,MR)。分别取心尖四腔、心尖两腔及心尖长轴切面,进入组织多普勒显像模式,帧频大于130 Hz,存储图像用Qlab软件SQ插件进行脱机分析,得到左室壁12个室壁节段收缩速度达峰值时间的标准差(Ts-SD),取连续3个心动周期的平均值。分别于左心室短轴的二尖瓣水平,乳头肌水平切面及心尖水平,调节帧频大于50帧/s。嘱受试者于呼气末屏气,取心律及心率稳定状态下的3个完整心动周期图像存储。运行Qlab软件CMQA插件后系统将自动给出整体径向应变、应变率曲线以及左心室整体的应变数据。计算18个节段峰值收缩径向应变最大达峰时间标准差(Trs-SD)、峰值收缩径向应变率最大达峰时间标准差(Trsr-SD)。取心尖四腔心切面,尽量将整个左心室完整显示且心内膜显示清晰,嘱受检者呼气末屏气,启动全容积显像方式,采集3个连续心动周期的动态三维图像存储。启用Qlab软件3DQ Advance插件分析图像,程序自动显示左室整体时间-容积曲线,获取16个室壁节段收缩达最小容积时间的差值(Tmsv16-Dif),及心率校正后的16个室壁节段收缩达最小容积时间的标准差,用百分数来表示即Tmsv16-SD(%R-R)。
1.4统计学处理
采用SPSS 16.0软件进行分析,计数资料用百分比表示,采用X2检验;计量资料以±s表示,采用t检验。
2.1两组临床资料的差异性比较
两组在性别、年龄、缺血性心肌病患者比例、QRS时限、左房内径、左室舒张末期内径、LVEF、β受体阻滞剂和利尿剂应用等方面差异均无统计学意义,见表1。
2.2术后两组心脏同步性改变比较
术前四极导线组和双极导线组均有显著的心脏不同步,但两组差异无统计学意义(P>0.05)。与术前比较,术后1周两组患者的SPWMD均显著改善,但两组差异无统计学意义(P>0.05)。机械不同步评价的其他指标术后均显著改善,四极导线组Ts-SD、Trs-SD和Trsr-SD优于双极导线组(P<0.05),三维超声Tmsv16-Dif和Tmsv16-SD(%R-R)亦优于双极导线组(P<0.01),两组差异有统计学意义,见表2。二维斑点追踪和三维超声均显示四极导线组术后心脏同步性显著改善,见图1。
表1 四极导线组和双极导线组患者的基线情况(n=30)
2.3术后两组心脏急性血流动力学改变分析比较
两组术后血液动力学均显著改善。与双极导线组比较,四极导线组SV和VTI更佳(P<0.05),但MR两组间差异无统计学意义,见表3。
CRT起效的关键在于使失同步性的心脏再次同步,进而延缓、逆转心脏重构,最终改善临床预后。本研究将传统超声和超声心动图新技术指标相结合,较全面的评价了CRT-D术后患者心脏同步性改善情况,结果表明四极导线较双极导线更能改善慢性心衰患者的心脏同步性,并带来更佳的急性血液血液动力学效应,左心室四极导线优于双极导线。
左心室四极导线应用于临床后,陆续有研究揭示其较双极导线拥有更好的血液动力学效应。Cabrera etal[6]通过心输出量来比较四极导线和双极导线急性血流动力性差异,结果显示四极导线显著优于双极导线,其他通过有创和无创检查评估血流动力学的多项研究[7-8]均得到了类似的结论,本研究的结果与之一致。但鲜有研究报道四极导线对心脏同步性的影响。心脏的不同步包括电学和机械不同步两方面,两者并不完全一致[9]。虽然目前CRT患者筛选的核心标准之一为QRS时限大于150 ms,但电学不同步最终会造成机械不同步,进而损害心功能。研究[10-11]证实,心脏机械不同步是CRT起效的关键因素之一,可有效预测患者对CRT的反应性,但尚缺乏公认的不同步指标。为明确四极导线对心脏同步性的影响,本研究应用M型超声、组织多普勒、二维斑点追踪和三维超声等多种超声技术,共计6个指标来评价心脏机械运动的同步性。结果显示,四极导线组的同步性显著优于双极导线组,并带来更佳的急性血液动力学效应。这一结果提示四极导线急性血液动力学上优于双极导线的可能机制,相信随着随访时间的延长,其将带来更好的临床预后。
表2 四极导线组和双极导线组机械同步性比较(n=30,±s)
表2 四极导线组和双极导线组机械同步性比较(n=30,±s)
与双极导线组比较:*P<0.05,**P<0.01
项目 术前 术后 t值P值SPWMD(ms)四极导线组 178.9±21.7 145.0±14.3 10.931 0.000双极导线组 181.6±19.2 143.6±17.4 11.817 0.000 Ts-SD(ms)四极导线组 104.4±27.9 51.1±15.4* 12.340 0.000双极导线组 106.6±25.3 60.9±16.4 10.166 0.000 Tmsv16-Dif(ms)四极导线组 122.0±22.4 66.8±11.6**12.439 0.000双极导线组 119.1±30.1 76.9±15.8 11.086 0.000 Tmsv16-SD(%R-R)四极导线组 17.8±4.0 6.8±2.3** 15.189 0.000双极导线组 18.4±4.8 8.6±2.0 11.104 0.000 Trs-SD(ms)四极导线组 89.3±16.5 64.1±15.0* 11.906 0.000双极导线组 88.0±15.0 72.4±14.8 6.518 0.000 Trsr-SD(ms)四极导线组 69.8±17.5 42.6±14.9* 16.338 0.000双极导线组72.6±21.4 51.7±17.0 11.980 0.000
表3 四极导线组和双极导线组急性血液动力学变化(n=30,±s)
表3 四极导线组和双极导线组急性血液动力学变化(n=30,±s)
与双极导线组比较:*P<0.05
项目 术前 术后 t值 P值SV(m l)四极导线组 28.2±6.3 34.4±6.1* -13.706 0.000双极导线组 28.6±5.5 31.1±5.3 -9.090 0.000 VTI(cm)四极导线组 15.3±3.0 21.0±3.1* -10.919 0.000双极导线组 16.0±2.2 19.0±3.3 -7.608 0.000 MR(cm2)四极导线组 21.4±5.5 20.1±5.3 5.523 0.000双极导线组20.7±4.8 19.5±4.5 5.356 0.000
左心室四极导线较双极导线拥有更好的心脏同步性的原因是多方面的。首先,CRT-D左心室导线置入冠状静脉中,为心外膜起搏,因而受到血管分布条件的限制,同时由于膈神经刺激的存在,部分理想的靶静脉并不能作为有效起搏位置,给左心室导线置入带来诸多困难。左心室四极导线提供了10种起搏向量选择,可大大减少、甚至避免膈神经刺激[12-13],从而减小膈神经刺激对靶静脉选择的影响。同时,10种起搏向量选择,可带来更多的同步性可能,因而能获得最佳的同步性效果,并可能最终提高CRT疗效。此外,有较大样本的研究[14]提示,心底部起搏优于心尖部起搏,过多的心尖部起搏甚至带来不良预后;左心室四极导线的四极间距达47 mm,可实现“置入心尖部、起搏心底部”,减少导线脱位的同时,进一步改善同步性,提高CRT疗效。因此,左心室四极导线可从上述3个方面带来更佳的心脏同步性,本研究的结果与之一致,多种超声技术评价均证实四极导线组的同步性显著优于双极导线组,并带来更佳的急性血液动力学效应。
本研究表明,因为具有多达10种起搏向量选择,左心室四极导线在双极导线的基础上,更进一步改善了CRT-D患者的心脏同步性和急性血液动力学效应,并有可能带来更佳的临床疗效和预后。但上述结果仍需进一步研究。
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中图分类号R 541.61;R 540.45
文献标志码A
文章编号1000-1492(2015)10-1471-04
基金项目:2013年安徽省科技攻关计划项目(编号:1301042210)
作者单位:安徽医科大学附属省立医院1超声心动图室、2心血管内科,合肥230001
作者简介:杨冬妹,女,副主任医师;徐健,男,教授,主任医师,博士生导师,责任作者,E-mail958532006@qq.com收缩末期。
The effect of quadripolar LV lead on cardiac synchronization and acute hemodynam ic
Yang Dongmei1,Yan Ji2,Xu Jian2,et al
(1Dept of Echocardiography,2Dept of Cardiology,The Affiliated Provincial Hospital of AnhuiMedical University,Hefei230001)
AbstractObjectiveTo explore the effect of quadripolar LV lead on cardiac synchronization and acute hemodynamic.Methods60 patients in CRT indicationswere selected into this study and divided into quadripolar LV lead group and bipolar LV lead group according to the type of left ventricular lead.Both quadripolar LV gruop and bipolar LV gruop had 30 patients.Echocardiographic examinationswere performed to assess the cardiac synchronization,including septal to posteriorwallmotion delay(SPWMD),standard deviation of12 LV segments′Ts(Ts-SD),the deviation of time tominimum systolic volume of the 16 LV segments(Tmsv16-Dif),the time to minimum systolic volume of the 16-segmental standard deviation as a ratio of R-R interval[Tmsv16-SD(%R-R)],the standard deviation of the peak time of systolie radial strain(Trs-SD)and the standard deviation of the peak time of systolie radial strain rate(Trsr-SD),and the acute hemodynamic,including stroke volume(SV),aortic velocity-time integral (VTI)and mitral regurgitati(MR).ResultsCardiac synchronization were significant improved after CRT-D in both group.Ts-SD,Trs-SD and Trsr-SD(P<0.05),especial Tmsv16-Dif and Tmsv16-SD(%R-R)(P<0.01)in quadrupolar LV lead group were superior to these in bipolar LV lead group.Meanwhile,quadrupolar LV lead group had a significantly higher level of SV(P<0.05)and VTI(P<0.05)than bipolar LV lead group,but the MR did not significantly reduced compared with bipolar LV lead gruop.ConclusionCompared with bipolar LV lead,quadripolar LV lead could make better contributions to heart synchronicity and acute hemodynamic.
Key wordscardiac resynchronization therapy;quadripolar left ventricular lead;tissue doppler imaging;real-time three-dimensional echocardiography;two-dimensional speckle tricking