频率适应性房室延迟单左心室起搏治疗慢性心力衰竭

赵璐露，蒲里津，赵玲，华宝桐，王钰，李淑敏，刘苓，杨军，郭涛

临床研究

频率适应性房室延迟单左心室起搏治疗慢性心力衰竭

赵璐露，蒲里津*，赵玲，华宝桐，王钰，李淑敏，刘苓，杨军，郭涛

目的:本研究应用频率适应性房室延迟功能跟踪生理性房室延迟，探索单左心室起搏实现心脏再同步化治疗（CRT）的效果。

心血管疾病；心力衰竭；心脏再同步化治疗

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:156.)

慢性心力衰竭患者常合并心内电活动的传导异常[1]，当伴左束支传导阻滞（LBBB）时，左、右心室间收缩不同步，导致室间隔矛盾运动及有效心排量减少[2]。应用心脏再同步化治疗（CRT）伴LBBB的慢性心力衰竭取得了明确的疗效[3,4]，但仍有约30%患者无应答[5]，部分原因可能为保证100%双心室夺获，设定短而固定的房室延迟[6]，及右心室起搏导致右心室内激动缓慢非均匀逆希—浦系传导，导致心肌细胞结构及心室几何构型改变，影响心室舒缩同步性，恶化血流动力学[7]，造成新的房室及室内不同步[8]。伴LBBB的慢性心力衰竭患者通常右侧希—浦系传导正常，无需右心室起搏[9]，因此，只要单左心室起搏跟踪右侧固有的房室传导间期，与自身激动融合即可实现CRT。本研究应用三腔及双腔起搏器，探索单左心室起搏通过频率适应性房室延迟跟踪生理性房室延迟治疗慢性心力衰竭的效果。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2013-05至2015-01收住我院心内科的慢性心力衰竭患者60例，均符合CRT I类适应证[10]：充分抗心力衰竭药物治疗后，纽约心脏协会（NYHA）心功能分级仍在II～IV级；窦性心律； LBBB； QRS波时限＞150 ms；左心室射血分数（LVEF）≤35%。所有患者均签署知情同意书，并随机分为频率适应性房室延迟单左心室起搏组[男23例，女7例，平均年龄（55±13）岁]和标准双心室起搏组[男22例，女8例，平均年龄（54±14）岁]各30例。排除标准：预期生存期不足1年；潜在可逆心肌病；未经外科纠正的心脏瓣膜病；肥厚型梗阻性心肌病；右束支传导阻滞；房室传导阻滞。

1.2 超声心动图测定血流动力学、同步性指标

采用GE Vivid E9型彩色多普勒心脏超声诊断仪，M5S及4V探头，发射频率2.5～3.5 MHZ。测定患者CRT术前，频率适应性房室延迟单左心室起搏和标准双心室起搏术后的以下指标：左心室舒张末内径（LVEDD）、左心房内径（LAD）、右心房及右心室内径；二尖瓣反流面积（MRA）； LVEF；主动脉瓣前向血流速度时间积分 （AVVTI）；房室同步指标：EA峰间距（E/A Pd）；室间同步指标：心室间机械延迟时间（IVMD）；左心室内同步性指标：12节段达峰时间标准差（Ts-SD12）。

1.3 十二导联心电图及24小时动态心电图检查

术前及术后随访均行十二导联心电图及24小时动态心电图检查，测量QRS波时限及不同心率的PR间期，建立由心率变化推导PR间期的线性回归模型，若24 h动态心电图不能采集到起搏器下限频率（LLR：默认60次/min）和上限跟踪频率（UTR：默认130次/min）的PR间期时，以心率为自变量，PR间期为应变量建立由心率推导PR间期的回归方程: PR= a×（LLR或UTR）+b （b为常数项，a为标准化偏回归系数），可推算出LLR及UTR对应的PR间期，用以设置频率适应性房室延迟的起始及终止频率。采集平均心率为60、70、80、90、100次/min 5个心率段V1导联的R及S波并测量幅度，本研究将5个心率段V1导联的S/R比值的标准差（RS/R-SD5）定义为“跟踪指数”，以评估频率适应性房室延迟算法跟踪生理性房室延迟的准确性及单左心室起搏激动与自身下传激动融合程度的变化，并分析与心功能改善（△LVEF）之间的相关性，△LVEF定义为术后最近一次随访与术前LVEF值之差。

1.4 建立起搏系统

应用于本研究的起搏系统为带有频率适应性房室延迟功能的起搏器，包括美国Medtronic公司的三腔、双腔起搏器及德国Biotronik公司的三腔起搏器。起搏系统按目前的标准方法植入及检测各项参数。三腔起搏器植入：心房电极置于右心耳部，右心室电极置于右心室心尖部，左心室电极经过冠状静脉窦逆行造影，置入侧静脉或侧后静脉。双腔起搏器植入：在双腔起搏器的右心室插孔插入左心室电极，除不植入右心室电极外，其余同三腔起搏系统植入。

1.5 起搏系统程控优化

（1）标准双心室起搏组的间期优化：按美国心脏病学会/美国心脏协会成人慢性心力衰竭及心脏节律异常器械治疗指南进行标准双心室起搏间期优化。程控起搏方式为双心室起搏，若窦房结功能正常，房室延迟滴定用心房感知的A-V间期（SAV）；如心房起搏比例超过50%，用心房起搏的A-V间期（PAV）。当AVVTI、LVEF最大，参考E、A峰分离，MRA最小、心电图上QRS波时限最窄时对应的A-V及V-V间期为优化的A-V及V-V间期。（2）频率适应性房室延迟单左心室起搏组的间期优化：三腔起搏器程控为单左心室起搏，调整程控仪显示腔内图标记

通道，逐渐滴定延长房室延迟，直至腔内心电图显示心房感知—心室感知（AS-VS），如为三腔起搏器以优化时的AS-VS间期—感知补偿（ASC）（默认值为30 ms）为基线的房室延迟（如为双腔起搏器AS-VS间期为右心房—左心室间期不能代表生理性房室延迟，以优化时的PR间期代替AS-VS间期）进行“滴定”，每次以10 ms为步长缩短房室延迟（相当于左心室优先），每次程控5 min后进行彩色超声心动图测量，当AVVTI、LVEF最大，参考E、A峰分离，MRA最小，心电图QRS波时限最窄时对应的房室延迟为优化的房室延迟。频率适应性房室延迟参数设置根据公式：起始频率的SAV=优化的房室延迟+（起始频率的PR间期-优化时的PR间期），终止频率的SAV=优化的房室延迟-（优化时的PR间期-终止频率的PR间期）[11]。应用双腔起搏器不设置终止频率的SAV，需设置频率适应性房室延迟 （RAAV）变化量：终止频率的PR间期-起始频率的PR间期，余同三腔起搏器的设置方法。得到最优化的SAV后，以此可算出最优化的PAV（PAV=SAV+ASC）。将个体化的AV间期程控入起搏器并开启频率适应性房室延迟功能，使左侧房室延迟始终跟踪右侧房室生理性PR间期实现双心室收缩再同步。

1.6 统计学处理

使用SPSS17.0 软件对数据进行统计分析。连续及分类变量分别以均数±标准差（）及百分比（%）表示。两

组间分类变量用卡方检验、连续变量分析用t检验。心率与PR间期的关系用直线回归分析，RS/R-SD5与ΔLVEF用Pearson相关分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组基线指标比较（表1）

两组入选患者的年龄、性别、病因、NYHA心功能分级、超声心动图等基线指标比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

表1 单左心室起搏组与标准双心室起搏组基线指标比较(n=30)

2.2 两组患者随访情况

两组患者在植入起搏器后第3、6、12个月随访，以后每12个月随访一次，研究数据以最后一次随访为准。在随访过程中，单左心室起搏组及标准双心室起搏组分别死亡1例和3例。单左心室起搏组1例患者因脑血管事件死亡，标准双心室起搏组3例患者因终末期心力衰竭及恶性心律失常死亡，余患者均无并发症。

2.3 两组患者各项指标比较（表2）

两组患者LVEF、AVVTI、6MWT术后均较术前明显增加，QRS波时限、LVEDD、MRA、IVMD、Ts-SD12术后较术前均减小（P均<0.05），频率适应性房室延迟单左心室起搏组与标准双心室起搏组相比，AVVTI增大（P<0.05）；QRS波时限、MRA、IVMD减小（P均<0.05），其余指标两组比较差异无统计学意义（P均>0.05）。

表2 单左心室起搏组与标准双心室起搏组各项指标比较（n=30，）

表2 单左心室起搏组与标准双心室起搏组各项指标比较（n=30，）

注：LVEF：左心室射血分数；LVEDD：左心室舒张末内径；MRA：二尖瓣反流面积；AVVTI：主动脉瓣前向血流速度时间积分；IVMD：心室间机械延迟时间；E/A Pd：EA峰间距；Ts-SD12：12节段达峰时间标准差；6MWT：6分钟步行距离。与本组术前比较*P<0.05**P<0.01；与标准双心室起搏组术后比较△P<0.05

指标 标准双心室起搏组 单左心室起搏组术前 术后 术前 术后QRS波时限 (ms) 182±20 144±11** 187±21 137±11**△LVEF (%) 29.21±5.01 34.27±3.32** 27.61±4.20 35.2±3.98**LVEDD (mm) 73.96±10.83 68.30±10.91* 79.11±11.53 67.27±10.93**MRA (cm2) 4.53±1.31 3.73±1.19* 4.08±1.15 3.09±1.12**△AVVTI (cm) 15.81±2.13 20.45±2.12** 16.43±2.31 21.84±2.25**△IVMD (ms) 76.31±13.82 71.39±13.64 82.64±14.74 64.27±12.29**△E/A Pd (ms) 211.12±58.23 217.32±52.41 215.09±64.12212.06±56.42 Ts-SD12 (ms) 118.37±23.51 97.19±26.97**122.06±22.23 95.29±25.59**6MWT (m) 355±60 495±63** 348±57 502±62**

2.4 频率适应性房室延迟单左心室起搏组的RS/R-SD5与ΔLVEF之间的相关性

根据频率适应性房室延迟单左心室起搏组患者不同心率段QRS波形态（图1），计算单左心室起搏组的RS/R-SD5为4.23±1.89，与ΔLVEF负相关（r=-0.394，P=0.031）。

图1 频率适应性房室延迟单左心室起搏组1例患者植入带频率适应性房室延迟（RAAV）功能的双腔起搏器（Medtronic Relia RED01）5个不同心率段的QRS波形态

3 讨论

生理状态下，室上性激动由房室结，经希—浦系快速均匀下传激动双侧心室，生理性房室延迟受运动、交感张力及心率改变而呈动态变化[12]，以协调心房对心室的充盈，在无房室传导阻滞时，自身的PR间期就是最佳房室延迟，而应用三腔起搏器CRT为保证100%双心室起搏，设置短而固定的房室延迟[6]，有悖于“房室结优先，生理性动态变化的房室延迟”的生理性起搏原则。右心室起搏改变了右心室内生理性激动顺序，导致室内不同步，可能抵消CRT的益处[13]。

虽有研究显示，采用单左心室起搏时未见与自身下传激动的有效的融合，且疗效不优于标准双心室起搏[14]，这可能是因为这些研究以固定的房室延迟单左心室起搏，而本研究应用带频率适应性房室延迟功能的三腔或双腔起搏器，根据患者心率与PR间期变化的函数关系设置频率适应性房室延迟的变化量等参数，通过频率适应性房室延迟功能跟踪生理性的房室延迟，起搏器程控的左侧房室延迟即可根据该算法自动跟踪生理性的房室延迟，与从右侧希—浦系下传的自身激动形成室性融合波而实现双心室收缩再同步，与双心室起搏比较，更符合生理性，部分指标优于后者，并改善室间同步性及血流动力学，且单左心室起搏组QRS波时限较标准双心室起搏组缩短，这是因为标准双心室起搏中的右心室心尖起搏，激动逆希—浦系在心肌细胞间缓慢传导，使右心室激动时间较单左心室起搏经右侧希—浦系下传的自身激动长，已有研究显示QRS波时限越长，不同步比例越高、心功能越差、病死率也越高[15]，这提示应用频率适应性房室延迟算法单左心室起搏有可能在长期随访中较标准双心室起搏显示更多获益。因右心室电极无需耗电起搏，可延长电池寿命，降低CRT治疗费用。

有报道通过V1导联R与S波的平均振幅，即（R+S）/2评估单左心室起搏与自身固有传导的融合程度[16,17]，该指标基于固定的房室延迟单左心室起搏，因此不适用于单左心室起搏应用频率适应性房室延迟算法，目前尚无评估单左心室起搏动态跟踪生理性房室延迟准确性的指标。本研究基于以往报道，单左心室起搏房室延迟由超过（相当于固有的LBBB或右心室优先）向短于（相当于左心室优先或右束支传导阻滞）自身房室传导时间滴定，V1导联R与S波的振幅变化由S/R 比值由>1向<1过渡[17]，提示不同心率下V1导联S/R比值的离散度可反映随心率变化单左心室起搏激动通过频率适应性房室延迟算法与自身固有传导的融合程度，进而提出可以用5个心率段V1导联的RS/R-SD5，定义为“跟踪指数”以评估频率适应性房室延迟算法动态跟踪生理性房室延迟准确性，结果发现RS/R-SD5与△LVEF的相关性较好（r=-0.394，P=0.031），提示RS/R-SD5可作为单左心室起搏跟踪生理性房室延迟的准确性及预测慢性心力衰竭患者对CRT反应的指标。近来，有基于单左心室起搏的Adaptive CRT算法的三腔起搏器应用于临床，研究显示，应用该算法可较传统CRT提高12%的应答率[18]，后续研究有必要比较这两种单左心室起搏算法跟踪生理性房室延迟的准确性及临床效果。

本研究的局限性是使用双腔起搏器时，因无右心室电极，不能感知室性心动过速、心室颤动高频心室事件，不能实现除颤，因此使用双腔起搏器通过该算法，不适用于有室性心动过速、心室颤动的患者。对于患有室性心动过速、心室颤动的患者，可植入三腔起搏器（CRT-D），应用该算法通过单左心室起搏实现CRT，虽关闭右心室起搏功能，但仍保留感知和除颤功能，必要时可启用除颤功能。另外，本研究样本量较小，且可能因随访时间短，部分随访指标与标准双心室起搏组比较未显示出统计学差异，有待扩大样本量及延长随访时间进一步观察。

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Application of Left Univentricular Pacing With Rate Adaptive Atrio-ventricular Delay for Treating Chronic Heart Failure Patients

ZHAO Lu-lu, PU Li-jin, ZHAO Ling, HUA Bao-tong, WANG Yu, LI Shu- min, LIU Ling, YANG Jun, GUO Tao.
Department of Cardiology, First Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming (650032), Yunnan, China

GUO Tao, Email: guotao20@hotmail.com

Objective: Using rate adaptive atriao-ventricular delay (RAAVD) tracking physical atrio-ventricular delay to explore the impact of left univentricular pacing (LUVP) for realizing cardiac resynchronization therapy (CRT) chronic heart failure (CHF) patients.Methods: A total of 60 CHF patients were divided into 2 groups: RAAVD-LUVP group and Standard biventricular pacing (BVP) group, n=30 in each group. Post-operative duration of QRS complex, left ventricular ejection fraction (LVEF), mitral regurgitation area (MRA), aortic velocity-time integral (AVVTI), E/A peak period (E/A pd), interventricular mechanical delay (IVMD), standard deviation of time intervals of 12 left ventricular segments (Ts-SD12) and 6-minute walk test (6MWT) were examined and compared between 2 groups. In LUVP group, standard deviation of S/R ratio in 5 segments of V1lead (RS/R-SD5) was calculated to assess the accuracy of RAAVD for tracking physiological atrio-ventricular delay.Results: Compared with BVP group, RAAVD-LUVP group showed increased post-operative AVVTI (21.84±2.25) cm vs (20.45±2.12) cm, P<0.05; decreased duration of QRS complex (137±11) ms vs (144±11) ms, IVMD (64.27±12.29) ms vs (71.39±13.64) ms and MRA (3.09±1.12) cm² vs (3.73±1.19) cm², all P<0.05. In LUVP group, RS/R-SD5 (4.23±1.89) was negatively related to △LVEF which was the difference between last post-operative LVEF and pre-operative LVEF (r=-0.394, P=0.031).Conclusion: RAAVD-LUVP could realize CRT, compared with standard BVP, it was more physiological and the effect was similar.

Cardiovascular disease; Heart failure; Cardiac resynchronization therapy

2016-04-29）

（编辑：漆利萍）

国家自然科学基金（81360044）；云南省科技厅-昆明医科大学联合专项基金（2013FB133）；云南省自然科学基金（2013FZ054）

650032 云南省，昆明医科大学第一附属医院 心内科 云南省心血管病研究所

赵璐露 博士研究生 研究方向为心脏起搏与心电生理 Email: 757432706@qq.com*共同第一作者 通讯作者：郭涛Email:guotao20@hotmail.com

R54

A

1000-3614（2017）02-0156-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.02.011

方法:入选60例心力衰竭患者，随机分为频率适应性房室延迟单左心室起搏组和标准双心室起搏组各30例，测定并比较两组术后QRS时限、左心室射血分数（LVEF）、二尖瓣反流面积（MRA）、主动脉瓣前向血流速度时间积分（AVVTI）、 EA峰间距（E/A Pd）、心室间机械延迟时间（IVMD）、12节段达峰时间标准差（TS-SD12）及6分钟步行距离（6MWT）的差异，并计算单左心室起搏组5个心率段V1导联S/R比值的标准差（RS/R-SD5）以评估频率适应性房室延迟功能跟踪生理性房室延迟的准确性。

结果: 术后单左心室起搏组AVVTI （21.84±2.25）cm较标准双心室起搏组（20.45±2.12） cm增大（P<0.05）；单左心室起搏组QRS时限（137±11） ms、 IVMD （64.27±12.29） ms、MRA （3.09±1.12） cm2较标准双心室起搏组 （144±11）ms、（71.39±13.64）ms 及 （3.73±1.19）cm2减小（P均<0.05） ；单左心室起搏组RS/R-SD5为4.23±1.89与心功能改善（ΔLVEF，即术后最近一次随访与术前LVEF值之差）负相关（r=-0.394，P=0.031）。

结论:频率适应性房室延迟单左心室起搏可实现CRT，比双心室起搏更符合生理性，效果与标准双心室起搏相似。