刘 怡,黄 晏
1.甘肃中医药大学临床医学院,甘肃 兰州 730000;2.甘肃省人民医院心内二科,甘肃 兰州 730000
生理状态下,心脏通过希氏束-浦肯野纤维传导系统将窦房结发放的冲动依次传导到达心室肌,引发心室收缩,此过程可保证房室间、双心室间和心室内顺序、同步的收缩与舒张,其中保证左心室内的同步性最为重要[1]。起搏治疗的临床应用已有60多年的历史,传统右心室起搏(Right ventricular pacing,RVP)起搏时右室心尖部、间隔部首先激动,再向上逆行激动左、右心室,导致心室同步性下降[2-3]。双室起搏(Biventricular pacing,BiVP)已被大规模临床研究证实能够改善宽QRS间期心力衰竭患者的预后[4],但临床上仍有30%~40%患者术后临床指标和超声指标均无明显改善,且部分患者因解剖异常导致左心室电极导线植入困难[5-6]。
希-浦系统起搏(HPCSP)目前以希氏束起搏(His bundle pacing,HBP)和左束支起搏(Left bundle branch pacing,LBBP)为代表,理论上能产生最生理性的心室激动顺序[7]。随着起搏器植入工具的发展,希-浦系统起搏越来越多应用于临床,其定义、适应症及并发症的随访和处理不断得到规范。本文将从解剖特征、起搏特点、临床应用范围等方面对希-浦系统起搏的研究现状做以综述。
希氏束为房室结的解剖延续,平均长约18~20 mm,平均直径约3~5 mm,由包裹在纤维组织鞘管中,特殊分化的心肌细胞组成。希氏束走行在室间隔膜部,并于室间隔肌部顶端开始分裂成左、右束支[9]。1970年Narula等[10]提出希氏束作为起搏位点可能实现生理性心室同步激动。2000年Deshmukh等[11]首次对人类成功进行了希氏束起搏,并发现术后患者心功能得到改善。2014年Kronborg等[12]研究发现希氏束起搏在部分窄QRS波的高度房室传导阻滞患者中有效。希氏束起搏国际专家共识[13]根据起搏时夺获成分不同,将希氏束起博分为选择性和非选择性两类。夺获成分仅为希氏束的为选择性起博,起搏后QRS波形和原有波形相同,起搏钉和QRS波间的平台期与自身希氏束电位至QRS波间的间期相等。伴有周围心肌夺获的为非选择性起博,起博时QRS波预先激动,且为融合波[14]。
希氏束起搏具有生理性激动心脏传导系统的特性,理论上预期心室起搏比例较大的患者都能从希氏束起搏中获益[15-16]。下面主要讨论希氏束起搏在心衰方面的应用进展。
1.2.1 接受房室结消融的房颤伴心衰患者 持续性心房颤动的患者心室率药物控制不佳时,快速的心室率导致心室无法有效泵血,引发心力衰竭,此时可行房室结消融术阻断房室传导,以保证左心室功能。希氏束起搏可在房室结消融的远端起搏希氏束,提供血流动力学优势[17]。继2000年希氏束起搏首次在房室结消融患者中应用成功后,希氏束起搏在房颤合并心衰患者中的应用逐步开展。2006年Occhetta等[19]的研究纳入16例因心室率控制不佳而行房室结消融的房颤伴心衰患者,根据随机数字法划分为两组,分别行希氏束起搏和右室心尖部起搏,平均随访6个月,结果显示与右室心尖部起搏相比,希氏束起搏组患者心功能明显改善。2017年Huang等[20]的研究共纳入52例此类患者,其中40例成功行房室结消融及希氏束起搏(成功率为80%),平均随访20个月后显示希氏束起搏组住院率降低、利尿剂使用减少、左心室射血分数(LVEF)明显改善。
1.2.2 部分双心室起博适应症患者 双心室起博(BiVP)可改善心衰合并左束支传导阻滞(Left bundle branch block,LBBB),QRS波增宽患者的临床预后[21]。但临床无反应率达20%~30%,超声无反应率高达30%~50%[22],虽可通过多种复杂算法或心室内多点起搏提升临床效果,但这些非生理性的起搏方式对左室同步性的改善程度有限。QRS波的宽度和形态与心室电同步情况相关,窄QRS波常表明同步性较好。希氏束起搏可生理性夺获希浦系统,激动沿传导系统顺序下传直至激动心室肌,恢复双室间和室内同步。与双心室起搏相比,希氏束起搏无需与自身下传的激动融合,对于心室传导延迟患者可以保持自身的传导能力。另根据纵向分离学说,组成希氏束的大部分细胞最终都进入了左束支,所以部分表现为左束支传导阻滞的患者可能病变部位在希氏束近端,可被希氏束起搏所纠正[9]。2015年Lustgarten等[23]的研究纳入29例心衰合并LBBB的患者,随机分为两组,分别行双心室起搏和希氏束起搏,术后6个月评估两组心功能变化,然后调换起搏方式继续观察6个月,最后共有12例患者完成交叉比较,共计随访12月后结果显示,希氏束起搏组具有不低于双心室起搏组的心功能改善情况,表现为两组患者心力衰竭(NYHA)、LVEF、生活质量评分、六分钟步行试验等指标改善相当。2018年Sharma等[24-25]的一项研究提示对于符合BiVP起搏适应症的患者,HBP作为补救治疗或替代治疗方案均可有效改善心功能。2019年Huang等[26]对74例LBBB患者成功行HBP,术后随访显示,起搏QRS时限明显缩短,LVEF显著提高,表明HBP可有效纠正LBBB,改善心功能。
1.3.1 准确定位困难,成功率低 从解剖特点上来说希氏束长度短,区域小,周围包裹纤维组织,使得起搏电极植入时间长,精准定位困难,大多数心血管医师掌握希氏束起搏学习曲线较长。尤其对于一些心脏扩大、心脏瓣膜术修复术后的患者来说,希氏束电位标测难度大,成功率较低。
1.3.2 阈值高且不稳定,存在交叉感知,安全性低 由于希氏束被纤维组织包绕,HBP常需较高的电压来纠正传导阻滞,与右心室起搏相比,希氏束起搏的阈值通常较高[27]。阈值高意味着失夺获风险增加,电池消耗增多,电池生命周期缩短。同时可能因HBP低感知而出现交叉感知。
1.3.3 对希氏束以下的远端阻滞纠正效果差 希氏束起搏无法跨越起搏位点起搏,因此不适用于希氏束内或希氏束以下阻滞的患者,同时无法应对病变进展,长期安全性存在顾虑[13]。比如真性的LBBB阻滞位点通常位于左束支近段,利用HBP纠正时,由于无法跨越阻滞部位,纠正阻滞通常需要较高的阈值,且远期阈值不稳定,存在失夺获可能。
2017年,国内的Huang等[28]报道了一例左束支起搏成功纠正LBBB的病例,该患者为扩张性心肌病伴左束支传导阻滞的心衰患者,为纠正LBBB首先行双心室起搏,因左室电极植入失败转而尝试行希氏束起搏,多次尝试后高输出电压仍无法纠正传导阻滞,在BiVP和HBP均失败的情况下,该团队创造性地将电极头端向心室移动15 mm,深拧电极进入左心室内膜下,最终以0.5V/0.5 ms的小阈值纠正了LBBB。术后1年随访结果显示患者心功能明显改善,LVEF提高。左束支起搏技术的出现时生理性起搏领域的重大突破,是起搏技术发展的里程碑。
希氏束在室间隔左侧隔膜下延伸为左束支,左束支呈带状分布于心内膜下,主干短而粗、呈扁带状,向前下方发出左前和左后分支。左束支主干及其分支覆盖在左隔膜的表面并穿过左室,在左室心内膜下形成复杂的传导网络[9,29]。2019年Huang等[30]总结了左束支起搏的相关经验,首次将左束支起搏定义为一种通过夺获左束支恢复左室内同步的起搏方式,夺获位点可在左束支主干或近端分支水平,由于通常伴有室间隔部分心肌的夺获,所以阈值较低(<1.0V/0.4 ms)。
2018年,Chen等[31]的研究初步探讨了与常规右心室起搏相比,左束支起搏临床应用的可行性与安全性。研究将16例房室传导阻滞患者分为两组,分别行左束支起搏和右心室起搏。结果显示,LBBP组起搏QRS时限明显缩短,两组患者起搏阈值相当,随访阈值均稳定。2019年Chan等[32]对1例房颤伴左束支传导阻滞的患者的研究显示,分别行希氏束起搏和左束支起搏均能保证良好的左室同步性。同年Hou等[33]的研究共纳入87例缓慢性心律失常或房颤慢心室率的患者,通过核素追踪分析显示左束支起搏和希氏束起搏在保持双室同步性方面效果相当,并优于右心室起搏。以上研究通过对照传统右心室起搏和希氏束起搏,证实左束支起搏应用于临床是可行的,安全的,可在起搏参数与右心室起搏相当的情况下,保持良好的双室、室内同步性,可以说左束支起搏几乎同时综合了右心室起搏和希氏束起搏优点,有很好的应用前景。
2.4.1 操作简单,成功率高 从解剖特点来讲,希氏束长度短、区域小,左束支呈扁带状、分布丰富,相当于“点”与“面”的比较,显然左束支起搏定位更为简单。因此左束支起搏学习周期短,临床实践中成功率更高,易于复制推广。现有报道左束支起搏的成功率多在90%左右,2019年Vijayaraman等[34]的研究对100例符合起搏器植入标准的患者尝试行左束支起搏,93例成功,成功率达93%。
2.4.2 起搏参数稳定,安全性高 研究表明,左束支起搏能够以低阈值纠正传导阻滞,起搏阈值与右室起搏相当,且术后随访阈值稳定,同希氏束起搏相比,电学参数更优。同时,左束支与心肌解剖关系密切,在心内膜下形成丰富的传导网络,实践中以低电压同时夺获周围心肌的非选择性起搏多见,临床应用更安全。
2.4.3 适用范围广 左束支起搏可跨越阻滞部位进行起搏,所以理论上来说对于不同阻滞位点的传导阻滞均可纠正,特别对于阻滞位点位于希氏束以下、病变可能进展、传导系统弥漫性病变不适用于希氏束起搏、以及希氏束纠正失败或纠正阈值过高的患者可能有更好的疗效。
2019年Li等[35]对房室传导阻滞患者行左束支起搏,术后利用二位斑点追踪技术观察到双侧心室同步性良好。同年吴圣杰等[36]的研究纳入11例符合BiVP植入适应症的伴左束支传导阻滞的心衰患者,11人均左束支起搏成功,随访结果显示患者QRS波缩短,LVEF、左室收缩末期容积明显改善。
左束支起搏作为起搏领域的新秀,自诞生开始便飞速发展,现已在心血管领域满地开花。但临床应用远期安全性,患者实际获益情况,潜在并发症的观察和处理还需进一步探索。同时,目前尚缺乏统一的指南或共识对左束支起搏的定义、夺获的电学标准、手术操作流程等进行规范。
希-浦系统起搏是生理性起搏的重大突破,也是目前起搏治疗及心衰非药物治疗领域的研究热点。它弥补了传统右室起搏、双室起搏在缓慢性心律失常和心力衰竭治疗中的不足,发展前景更广阔。虽然希氏束起搏理论上能最大限度地保持双室间和室内的同步性,是最生理性的起搏模式,但临床应用中尚有精准定位困难、起搏阈值较高、远期阈值不稳定等问题亟需解决。左束支起搏操作简单、电学参数更优,但仍处于起步阶段,其临床规范还需进一步完善。