希氏束起搏的中长期有效性与安全性评价

王尹曼 陈学颖 柏瑾 王蔚 汪菁峰 秦胜梅 梁义秀 陈海燕 宿燕岗 葛均波

传统的右室心尖部起搏,其电激动顺序与正常生理起搏顺序相反,导致心室电传导及结构的改变[1],增加患者心力衰竭(简称心衰),心房颤动(简称房颤)及死亡的发生率[2]。希氏束起搏(His bundle pacing,HBP),是目前最生理的起搏模式,可以使电激动从心脏的希氏-浦肯野系统传导至心室,使心室实现同步有效收缩,避免右室起搏出现的电和机械不同步[3]。迄今为止,很多研究证实了HBP的可行性[4－5],但也有研究发现HBP与常规右室起搏相比阈值较高、感知较低,且存在一定比例的远期阈值升高。本研究旨在对本中心HBP 中长期的有效性与安全性进行总结。

1 资料与方法

1.1 基线资料 本研究入选2017 年4 月至2018年8月在复旦大学附属中山医院心内科住院的有永久起搏器植入指征拟行HBP 的患者,病因包括病窦合征、房颤伴长RR 间期、房颤伴三度房室传导阻滞以及慢性心衰伴房颤快心室率药物控制不佳拟行房室结消融的患者。按照左室射血分数(LVEF)分成心功能正常组(＞0.50)和心功能不全组(＜0.40),心功能正常组常规植入单腔或双腔起搏器,心功能不全组均为房颤伴三度房室传导阻滞或房颤伴快心室率拟行房室结消融,因预计心室起搏依赖且LVEF降低而植入心脏再同步治疗起搏器或心脏再同步治疗除颤器(CRT-P/CRT-D),在常规双室起搏的基础上,增加一根HBP 电极连接脉冲发生器的心房孔。本研究符合2013年修订的《赫尔辛基宣言》的要求,所有患者签署知情同意书。

1.2 手术过程 经腋静脉穿刺后,在右前斜30°体位下,通过可操控鞘管(C315 HIS,美国美敦力公司)将主动固定导线(3830,美国美敦力公司)送至右房,导线尾端单极连接多导电生理仪(CaIdi0Iab,美国通用公司)记录腔内心电图,顺时针旋转移动鞘管以接近三尖瓣环进行标测寻找希氏束。当标测到希氏束电位时在鞘管支撑下顺时针旋转固定导线4～6圈,至电极出现回弹,测试起搏参数,以实现选择性HBP或非选择性HBP,随后测试起搏参数。对于植入CRT-P或CRT-D 者,植入右室起搏导线至右室心尖部,左室起搏导线至心脏侧静脉或后静脉。对于房颤伴快心室率者,同时再经右股静脉在HBP导线的近端消融房室结。

1.3 术中、术后程控与随访 对于心功能不全组的患者,术前自身为窄QRS 波者或宽QRS 波可被HBP完全纠正时则术后程控为希氏束单点起搏,双心室起搏作为备份(DDD 起搏模式,AV 间期设置为150 ms);当HBP 不能完全纠正束支阻滞时,则术后程控为HBP融合双心室起搏(DDD 起搏模式,AV 间期设为最短的30 ms),根据起搏心电图优化VV 间期。

术后常规程控调整感知灵敏度及阻抗,输出电压和极性为3.5 V/0.4 ms、双极。术中和术后1、3、6、12个月常规测试起搏参数,包括起搏阈值、感知和阻抗。术后阈值增高定义为术后随访时起搏阈值较基线阈值升高＞1.0 V/0.4 ms且达到2.5 V/0.4 ms以上,对于合并心衰的患者1年后常规行心脏超声检查随访,测定LVEF、左房内径(LAD)、左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、肺动脉收缩压(PASP)及二尖瓣返流(MR)、三尖瓣返流(TR)的程度(0 代表无返流,1代表轻度,2代表中度,3代表重度)与术前基线对比。选择性HBP 定义为输出电压只夺获希氏束,无局部心肌被夺获,表现为体表心电图上起搏钉与QRS波之间有等电位线;非选择性HBP 定义为希氏束及局部心肌同时被夺获,体表心电图起搏钉与QRS波之间无等电位线[6]。

1.4 统计学处理 正态分布的连续变量采用均数±标准差表示,非正态分布的连续变量用中位数(四分位数间距)表示,分类变量采用百分比表示。两组间对比采用配对t检验,多组资料采用ANOVA 分析,计数资料采用χ2检验。使用SPSS16.0 软件进行统计学分析,以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基线资料 拟行HBP 患者40 例,成功植入HBP的患者37例(成功率37/40,92.5%),其中男性22例,女性15例,年龄为(64.32±12.06)岁。3例因术中阈值＞2.5 V/0.4 ms且无心室备用电极而放弃HBP,改为常规右室起搏。心功能正常组(LVEF＞0.50)患者19例(1例患瓣膜病),其中14例为病窦综合征,常规植入双腔起搏器,HBP 电极接脉冲发生器的心室接口,4例为房颤伴长RR 间期,因预计起搏比例低(＜40%)植入单腔起搏器,1例为房颤伴三度房室传导阻滞植入双腔起搏器,HBP电极接心房接口,同时植入右室电极作为备份。该组患者QRS波＜120 ms 18例,QRS波120～150 ms 1例,为右束支阻滞。心功能正常组术中出现选择性HBP16例(16/19,84.21%)。心功能不全组(LVEF＜0.35)18例(扩张型心肌病14例、肥厚型心肌病3例、瓣膜病1例),其中16例为房颤伴三度房室传导阻滞,2例为房颤快心室率行房室结消融,因起搏依赖且LVEF 降低而均植入CRT,8例因经济原因选择CRT-P,其余选择CRT-D。其中QRS波＜120 ms 3例,逸搏QRS波呈左束支传导阻滞图形3例,室内传导阻滞图形10例,右束支传导阻滞图形1例,1例因房颤三度房室传导阻滞VVI起搏后发生心功能不全升级为CRT-P(VVI起搏时QRS波宽度206 ms)。心功能正常组和心功能不全组起搏比例分别为1.2%(0.4～11.5)和99.3%(96.8～99.8)。

2.2 术后随访QRS波时限、起搏参数及安全性评价 心功能正常组患者术前QRS波时限(94.37±14.06)ms,HBP后QRS波时限为(100.74±14.62)ms;心功能不全患者术前QRS波时限(150.56±35.63)ms,HBP 后QRS 波时限缩短为(136.83±22.47)ms,差异均无统计学意义(P ＝0.18 和P ＝0.08)。

术后1个月HBP起搏阈值较术中下降,随访3个月后较术中略有升高,但无统计学差异(P ＞0.05),随后阈值保持在相对稳定水平;而感知在随访期内较术中相比,略有升高,但亦无统计学差异(P＞0.05);对于阻抗,在随访1、3、6、12个月时阻抗均较术中明显降低,差异有统计学意义(P ＜0.001)(图1)。与非选择性HBP患者的导线参数相比,选择性HBP患者术中及术后12个月的起搏阈值、感知、阻抗较低,但差异无统计学意义(P＞0.05)(表1)。

图1 术后随访1、3、6、12个月后阈值(A)、感知(B)及阻抗(C)与术中基线的比较

术中高阈值＞2.5 V/0.4 ms患者5例,其中3例因病窦综合征拟植入双腔起搏器,因无心室备用电极而放弃HBP;2 例术中高阈值患者(2/37,5.41%)为慢性心衰合并房颤伴三度房室传导阻滞,因有双室起搏备份而植入HBP,术后随访阈值下降并保持稳定。术后1 年共有高阈值患者4 例(4/37,10.81%),其中2例术中出现选择性HBP。4例高阈值患者中心功能正常者3例,心室起搏比例分别为0.1%、4.3%、1.3%,通过延长AV 间期、提高输出脉宽以减少心室起搏并保证起搏安全;慢性心衰合并房颤伴三度房室传导阻滞1 例,植入CRT 后HBP融合双室起搏,起搏比例95.6%,HBP起搏阈值在术后3个月随访时升高至2.75 V/0.4 ms,其后保持稳定,通过下调左室及右室起搏输出以减少脉冲发生器能量消耗。

所有患者无一例发生起搏导线移位、重置或拔除,无起搏系统感染,心功能不全组有1例因室速消融后再发行CRT-D二级预防后,因再发室颤行CRTD放电后,电机械分离死亡,其余行CRT-D植入术后的9例患者无程控记录到的室速或室颤事件。

2.3 心功能不全组术后与术前心脏功能对比 该组患者中术后程控为希氏束单点起搏＋双室起搏备份者12例,包括3例QRS波＜120 ms、1例逸搏呈右束支传导阻滞图形、3例逸搏呈左束支传导阻滞图形、4例逸搏呈室内阻滞图形及1例VVI起搏升级者;HBP融合双室起搏者6例,均为逸搏呈室内阻滞图形者。术中出现选择性HBP12 例(12/18,66.67%)。

随访12个月后,心功能不全组患者LVEF 的平均值较术前有所升高,但差异无统计学意义(P＝0.08),LAD、LVEDD、LVESD、PASP 的平均值及MR、TR 的程度较术前亦无显著差异(P ＞0.05),NYHA Ⅲ-IV 级患者比例较术前下降,差异有统计学意义(P＝0.02)(表2)。

表1 选择性和非选择性HBP患者导线参数比较

表2 心功能不全组HBP术前术后随访1年心超参数及NYHA 分级比较(n＝18)

3 讨论

3.1 HBP参数的稳定性评价 随着对生理性起搏的逐步认识,HBP可以最大限度的保持心电传导的同步,近年来在多个中心得到越来越多的应用。由于希氏束自身解剖学结构的特点,部分学者对导线阈值的长期稳定性存在顾虑。本研究通过单中心对行HBP的患者进行1年的随访发现,HBP 起搏总体上是可行并且安全的,与既往国内的单中心研究一致[7]。另外,近年来由于HBP 器械的发展以及术者技术和认识的提高(如使用三维电解剖标测技术先记录希氏电位,植入在希氏束更深、更远的部位等),HBP的安全性和稳定性得到进一步的提高。既往研究发现HBP阈值明显增高的发生率在10%左右[8－9],阈值升高的确切原因不明,可能与导线未完全固定,希氏束局部心肌的纤维化或者电极微脱位有关[10]。本研究也发现,随访1 年HBP 高阈值患者共4例占10.8%。其中3 例为病窦综合征,由于心室起搏比例低,其安全性尚可接受。另有1例慢性心衰合并房颤三度房室传导阻滞患者出现HBP阈值升高,经调整HBP 电极脉宽及双室起搏导线输出以减少脉冲发生器耗电,其后随访HBP电极阈值保持稳定,电池预测寿命未降低。另外,我们发现HBP 的长期阈值与术中是否出现选择性HBP之间无显著差异,术后阈值升高与术中是否出现选择性HBP 亦无明显关系,这提示我们术中出现选择性夺获仅为一种现象(因希氏束阈值低于导线周边心肌或周边没有足够心肌),并非一定是非选择性HBP的参数更可靠。并且现有的研究数据表明选择性与非选择性HBP 在心脏的电传导、心室机械活动同步性和血流动力学上无明显差异[11]。

3.2 HBP适应证的选择以及对心功能的影响 从适应证来看,本研究入组的心功能正常的患者大多数为病窦综合征,心室起搏不依赖,因而仅植入双腔起搏器而无额外心室备份电极,其中有1例为房颤慢心室率预计心室起搏依赖而植入双腔起搏器,增加心室备用电极。对于心功能不全组,则是房颤伴三度房室传导阻滞以及房颤快心室率行房室结消融,均为心室起搏依赖,根据现有指南对于起搏依赖且LVEF 降低的心衰患者,无论QRS波时限宽窄都建议双室起搏而不是右室起搏(Ⅰ,A 类推荐),因而我们在双室起搏备份基础上,植入HBP 电极并连接心房孔,对自身窄QRS的患者来说维持其电同步性,对于自身宽QRS波者则是最大限度改善其电同步性(HBP单点纠正或者HBP 融合双室起搏)。心室电传导顺序及心室收缩同步性是影响起搏术后患者心功能的重要影响因素,QRS波宽度可以反映心室收缩的电同步性。目前已有多项临床研究发现HBP在维持心脏电和机械收缩同步性及改善心脏功能上与传统右室心尖部起搏及CRT 相比有一定的优势:Sharma等[9]进行的多中心回顾性研究发现,对具备CRT 植入适应证的患者行HBP植入成功率为90%,平均随访14 个月后发现,患者QRS波时限变窄,NYHA 心功能分级和LVEF 均有所改善;而盛夏等[12]通过单中心的回顾性分析发现,LVEF下降患者成功行HBP后3 个月LVEF 即有提高。本研究中,对于心功能正常组,HBP 后QRS波宽度与术前相比无显著差异,HBP维持了电同步性;而对于心功能不全组,QRS波宽度虽较术前缩短,但无统计学差异,随访1年临床心功能NYHAⅢ-IV 级比例较术前显著下降,临床心功能改善,而心超指标LAD、LVEDD、LVESD、PASP、MR、TR较基线无明显统计学差异,LVEF 值虽较基线有所提高,但无统计学差异,可能与这组患者中术前逸搏呈室内阻滞图形的比例较高(10/18,55.6%),HBP单点起搏纠正比例不高有关(12/18,66.67%)。不同于左束支传导阻滞的心衰患者,室内阻滞患者的电不同步性并非构成心衰的主要成因之一,并且这类患者HBP 纠正率也低于前者。HBP,包括与双室起搏的融合仅仅维持或部分改善了电传导的同步性,而改善心功能则跟病因有关而不仅仅是电传导这一单一因素。另外,也可能也与入组患者较少有关。

本文通过单中心的HBP 中长期随访分析,HBP是安全可行的;特别是对于心室起搏依赖合并心功能不全的房颤患者,HBP 联合双室起搏(作为备份或融合起搏)可改善临床心功能,可能是一种合理选择。

不足之处:本研究为单中心、小规模、观察性研究,随访时间不够长,研究结论可能存在不足。因此,需进一步行大规模、多中心的随机对照研究,进行长期的随访研究验证,更全面评估HBP 的安全性和有效性。