左束支区域起搏的临床应用

李英奇 李永勤 郑强荪

目前临床上采用的生理性起搏方式包括His束起搏(his bundle pacing,HBP)和左束支区域起搏(left bundle branch area pacing,LBBAP)。2000 年,Deshmukh 等[1]首次报道了HBP,其后,大量HBP 相关研究证实了该项技术可行、安全、有效,心室间及心室内电、机械同步性良好。但仍存在以下不足[2]:①电极植入技术要求高;②起搏阈值较高,长期随访中,7%的患者出现起搏阈值升高的现象;③感知低,易出现交叉感知;④部分阻滞部位在His束以下的病例因阈值过高而无法进行HBP。

2016年,Mafi-Rad等[3]首次在10例窦房结功能障碍的患者中,用螺旋固定导线从右室间隔面旋入到左室心内膜下进行左室间隔面起搏(left ventricular septal pacing,LVSP),术后QRS波时限短,急性血流动力学指标良好。由此,经静脉行LVSP 成为可能。2017年,Huang等[4]报道了在1 例扩张型心肌病合并左束支传导阻滞(LBBB)患者中施行HBP时,输出电压高达10V 仍不能纠正LBBB。之后将电极垂直室间隔旋入15 mm 达到左束支区域,患者LBBB 纠正,QRS波正常,术后1年随访,患者左室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)由76 mm 缩小至42 mm,左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)由0.32提高至0.62。由此,Huang等首次提出LBBAP的概念。

1 左束支的解剖

左束支由His束主干延伸而来,呈扁带状分布于心内膜下,分为前束和后束。前束从左束支的最前端分离,并横穿左室的流出道到达前乳头肌的基部;后束较前束粗大,向后到达后乳头肌的基部。多数情况下,后束会发出两条主要的细束支,一条指向后乳头肌的基部,另一条指向左侧隔膜表面的后1/3[5]。左束支主干的分叉及其前后束在整个左室腔内形成复杂的心内膜下网络,为LBBAP创造了良好的解剖条件。因此,LBBAP相比于HBP更容易定位。

2 LBBAP的定义及术中标准

2.1 LBBAP的定义

LBBAP指在特定条件下,刺激脉冲通过夺获左束支主干及其近端分支,激动沿左束支-浦肯野纤维系统传导至心尖,同时扩散至心室游离壁,止于心室基底部,与心室生理性激动顺序一致,通常在一个较低的输出(＜1 V/0.4 ms)下即可实现,伴有室间隔心肌的夺获[6]。目前将左束支主干、左前分支或左后分支、左侧浦肯野系统区域起搏,都定义为LBBAP范畴。

2.2 LBBAP的特点

2.2.1 起搏图形呈右束支传导阻滞 当电极从右室间隔面穿室间隔到达左室心内膜下左束支区域时,起搏QRS图形从LBBB变为右束支传导阻滞,此时左室激动早于右室。然而,起搏图形可能受左束支区域起搏点位置、合并束支传导阻滞、选择性或非选择性左束支起搏等因素的影响[6]。

2.2.2 左束支电位 在非LBBB病例中,常可以在心室激动前20～30 ms记录到左束支电位,用来协助确认电极植入位置及传导阻滞位置高低。然而,在LBBB 的病例中,只有HBP时才可以记录到左束支电位[6]。左束支电位的大小与电生理记录仪对滤波的设置有关,如同时记录到明确的损伤电流,预示阈值更低[7]。

2.2.3 左室达峰时间 左室达峰时间指在V5～6导联上起搏脉冲到R 波波峰的时间,用来反映左室游离壁的除极时间。左束支夺获时,左室达峰时间≤75 ms[6]。

3 手术操作

3.1 术前评估

术前完善心脏彩超和心电图检查,了解室间隔厚度,判断传导系统功能,确定起搏方式及是否术中需要备用临时起搏。在LBBB病例中LBBAP电极植入前应在右室心尖放置临时起搏,防止术中右束支损伤造成完全性房室传导阻滞。

3.2 电极定位方法

Huang等[6]采用先标记His束电位,沿右室间隔面向心尖方向推送鞘管1～1.5 cm 寻找电极植入点的方法,此方法在临床中应用较为广泛。Zhang等[8]提出简化LBBAP的九分区法:右前斜30°影像下将右室间隔面“3×3”平均分为9个区域,大多数成功的LBBAP病例电极植入位于4、5区域。该方法操作简便,缩短手术时间,无需多导仪,但对于术者手术经验要求较高,且研究病例较少,仍需较大样本研究证实此方法的可靠性。

熊峰等[9]采用经胸超声心动图引导LBBAP 电极植入的方法。术前根据左束支解剖及患者超声特点拟定电极植入靶区域。电极旋入过程中超声实时观察导线头端和室间隔左室心内膜的距离。当电极穿孔时能及时发现,保障了手术安全。但左束支解剖分布与超声拟定靶区域并非对应关系,且术中超声图像质量受患者基础疾病、体位、声窗、图像质量和心脏动度等因素影响。

匡晓晖等[10]纳入12 例患者行心腔内超声引导下LBBAP。心腔内三维超声实时显示起搏导线在心腔内位置,可避免导线穿透室间隔进入左室,提高手术的成功率及安全性。但费用较高,且可能增加下肢血管穿刺并发症及起搏器感染的风险,可能很难在临床上常规应用。

杨桂强等[11]采用右室造影的方法,先定位三尖瓣环及其顶部,顶部往心尖部方向约1.5～2 cm 处即为左束支区域电极的植入部位。此方法操作简便,无需寻找His束电位,也不受房室传导阻滞的影响。

4 LBBAP的可行性与安全性

Chen等[12]进行一项LBBAP与右室起搏心电图特征和起搏参数比较的研究,纳入LBBAP 与右室起搏各20例,研究结果显示LBBAP临床安全、可行,起搏QRS时限短于右室起搏[(111.85±10.77)ms vs(160.15±15.04)ms,P＜0.05],起搏阈值低,(0.73±0.20)V,3个月随访后,起搏阈值稳定,无导线相关并发症。

齐书英等[13]纳入40例成功施行LBBAP 患者,记录患者的QRS波时限变化以及术后6个月随访的电极参数。术后电极阈值、阻抗、感知均较稳定,无导线相关并发症。25例窄QRS组的术后QRS波时限较术前略延长[(99.29±11.78)ms vs(86.76±16.18)ms,P＜0.05],而15例宽QRS组患者的术后QRS 时限明显缩短[(112.77±10.54)ms vs(139.69±15.00)ms,P＜0.05]。

Vijayaraman等[14]对100例需行永久起搏器植入的患者行LBBAP,成功施行LBBAP 93 例,起搏QRS 波时限(136±17)ms,63例可观察到左束支电位,3 例患者术中穿透左室间隔,3例患者术后24 h内出现急性电极脱位,其中1例术中曾撤出电极后调整位置,另2例导线预留不足,张力过大导致急性脱位,脱位后2例行LBBAP,1例行右室间隔部起搏(RVSP)。随访3 个月后起搏阈值低(0.6±0.4)V,参数稳定。

5 LBBAP在心脏再同步化治疗中的应用

目前,双心室起搏(biventricular pacing,BVP)下心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)是心力衰竭(简称心衰)合并LVEF 减低的标准治疗。一些研究表明,HBP与传统BVP相比,血流动力学效应良好,心功能明显改善,心衰住院率明显减少[15]。Lustgarten等[16]报道,在长期随访中,HBP 与BVP 在CRT 治疗中效果未见明显差异。

Huang等[4]报道了在心衰合并扩张型心肌病患者中使用LBBAP纠正LBBB,术前患者NYHA IV 级,LBBB,QRS波时限180ms,LVEDD 65 mm,LVEF 0.32,CRT 术中,左室电极植入失败后,尝试HBP,His电极植入后,10 V 仍不能纠正LBBB,将电极沿右室间隔面向心尖方向移动15 mm 至左束支区域,LBBB完全纠正,阈值0.5 V/0.5 ms,术后1年随访,患者LVEDD 由76 mm 缩小至42 mm,LVEF由0.32提高至0.62,血浆脑钠肽从577 pg/ml降至20 pg/ml,心胸比从0.67降至0.55,患者心功能明显改善。这项研究使LBBAP应用于CRT 成为可能,特别适用于左室电极植入困难及BVP无反应的病人。

Li等[17]报道了一项LBBAP与BVP在心衰合并LBBB患者CRT 治疗的多中心,前瞻性对照研究。纳入LBBB 合并LVEF≤0.35患者 共81 人,LBBAP 组27 人,BVP 组54人。长达6 个月的术后随访发现,LBBAP 组与BVP 组相比,QRS波时限缩短幅度更大(58.0 ms vs 12.5 ms),LVEF改善更明显(15.6%vs 7.0%),N 端脑钠肽氨基酸前体降低更明显,超声和临床反应性更好。

6 LBBAP电机械同步性研究

蔡彬妮等[18]对36例行左束支起搏的病窦综合征患者行心室同步性分析,比较心室起搏与心房自身下传两种状态下左室室内及室间同步性。结果显示LBBAP 时左室12节段收缩速度峰值时间标准差与左室侧壁基底段与右室游离壁基底段Ts之差在正常范围内,且与自身下传比较未见明显差异。表明左束支起搏左室内以及左右室间的电机械同步性良好,是一种值得推广的生理性起搏术式。

Hou等[19]进行了一项LBBAP 与HBP 的对照研究,利用99m锝-甲氧基异丁基异腈(99mTc-Sesta MIBI)静息心肌断层显像(SPECT)比较LBBAP与HBP两种起搏方式对心肌灌注的影响是否有明显差异。结果显示LBBAP 组QRS波明显短于RVSP组[(117.8±11.0)ms vs(158.1±11.1)ms,P＜0.000 1],但长于HBP组[(99.7±15.6)ms,P＜0.000 1],在观察到左束支电位的LBBAP组患者中左室机械收缩同步性与HBP组无明显差异。LBBAP 术后心脏电同步性与机械同步性优于RVSP,与HBP无明显差异。

7 LBBAP在儿童患者中的应用

儿童患者生存期长,对生理性起搏的需求更高,但HBP手术难度大,术后易出现电极移位、阈值升高、感知不足等情况。戴辰程等[20]将LBBAP应用于6例儿童患者,术后超声提示电极均位于室间隔左室心内膜下。随访无心肌穿孔、电极脱位等并发症发生,其中1例患儿的心功能下降及左室扩大得以快速逆转,近期随访起搏参数良好。但是LBBAP 应用于儿童患者仍存在一定潜在风险,儿童心腔小,电极到位较成人难度增加,且室间隔较成人薄,发生室间隔穿孔的风险较成人高,植入的电极导线是否会随着生长发育发生位置及参数的改变亦需远期随访证实。

8 LBBAP问题与前景

作为一项全新的生理性起搏技术,多项临床研究证实LBBAP起搏QRS波窄,左室电同步性与机械同步性良好,短期随访起搏参数稳定,与HBP及右室起搏相比具有明显优势,是生理性起搏的发展方向。但仍存在待解决的问题:①尚无统一的LBBAP的定义及成功标准;②缺乏大样本临床研究明确远期临床疗效;③LBBAP存在相关并发症,包括穿孔,血栓栓塞,损伤冠状动脉间隔支等;④心肌收缩对植入室间隔的部分电极产生机械损伤等。LBBAP沿传导系统下传,保持了相对正常的电和机械同步性,是生理性起搏发展的新方向,其安全性和有效性有待大规模临床研究进一步验证。