QuickOpt优化房室/室间间期以改善心功能的研究进展

万鸿 高凌云

(重庆医科大学附属第一医院心血管内科，重庆 400042)

人工心脏双腔起搏器通过改善房室(AV)收缩同步性来改善AV传导阻滞患者的心功能，降低死亡率[1]。有研究[2-3]表明AV间期是影响AV传导阻滞患者起搏器植入术后心功能最重要的因素，最佳的AV间期可产生最大的心输出量。室间(VV)间期优化亦可使心室同步最大化，最佳AV/VV间期可使心输出量增加32.6%[4]。但最佳AV/VV间期可能会随时间的推移而改变，因此可能需定期优化这些间期，以持续保持心功能的优化[5]。现AV/VV间期的优化可依赖于超声心动图，但超声优化耗时长，依靠操作医生的主观性经验且可重复性欠佳，与基于超声心动图优化的繁琐特性不同，QuickOpt(St.Jude Medical，Sylmar，CA，USA)算法为优化AV/VV间期提供了一种快速而简单的方法[5]。QuickOpt是一种基于腔内心电图(intracardiac electrogram，IEGM)测量心脏电活动的算法，可用于起搏器术后的常规随访[6]。其优化原理为：(1)θ=IEGM计算得出的感知P波宽度，感知AV间期(SAV)=θ+δ(P<100 ms，δ=60 ms；P≥100 ms，δ=30 ms)，起搏AV间期(PAV)=SAV+50 ms。(2)Δ=IEGM测得左心室及右心室电极感知自身下传心室激动的时间差值，ε=起搏左心室后到右心室电极感知的时间及起搏右心室后到左心室电极感知的时间差值，优化VV间期(VVopt)=(Δ+ε)×50%；当VVopt>0时，提示左心室优先，相反则右心室优先[2]。IEGM可准确地确定心房激活的持续时间和双心室的起搏传导特性，确保心室收缩在二尖瓣完全关闭后开始，从而减少二尖瓣反流，同时最大化左心房前负荷；此外，它还确保心室传导波和自我起搏刺激同时到达室间隔，从而优化AV/VV间期[1]。

1 QuickOpt与超声优化的对比分析

1.1 QuickOpt耗时较短

几乎所有涉及QuickOpt与超声优化对照的研究[2]都表明：QuickOpt相比超声极大地节约了时间成本，比如超声和QuickOpt优化对18例心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy，CRT)优化的患者所需时间分别为(43.60±11.07)min和(1.28±0.45)min ，后者花费的时间大大减少。另一项研究[3]同样显示：与超声法[(45.26±1.73)min]相比，使用QuickOpt方法进行优化所需时间显著缩短[(0.44±0.08)min]。近期国内较大的一项试验研究[7]也显示QuickOpt组基线、3个月和6个月的优化时间中位数为2.00 min，超声法的中位时间为43.50～55.00 min。QuickOpt的速度要快得多，而超声心动图则需要经验，并显示出显著的学习曲线[8]。就如同FREEDOM研究[5]所示：QuickOpt能减轻当前超声优化方法所带来的工作量，可替代耗时的超声优化。

1.2 优化结果和程控数据对比

曾有一项小队列研究认为基于IEGM的QuickOpt算法虽然为起搏器优化提供了一种简单和安全的方法，但这种方法的可靠性似乎有限，检查员很难确定最佳的血流动力学设置；且由于试验得出IEGM方法计算的最佳AV/VV间期与超声法之间无相关性，该试验对于IEGM方法的使用和与超声法的可比性也未得到明确的说明[9]，这可能是因为该研究规模较小且未全面比较QuickOpt法和超声法的心功能参数的相关性所致。但另一项研究[10]发现当由有创最大左心室等容收缩期指标——左心室压力最大变化速率(LVdP/dtMAX)的测定来判断时，有创优化和QuickOpt优化所确定的LVdP/dtMAX具有良好的相关性，但在单个患者中，两种方法确定的最佳VV间期无相关性，其原因可能是在单个个体内LVdP/dtMAX值对应的VV间期分布相对较窄。一项国内的对照研究[7]也显示QuickOpt组VV间期延长，但AV间期与超声组无差异；对此得到的解释是：QuickOpt组起搏的心房心室( paced atrial-paced ventricular，PV)间期之间的差异是因为最佳的AV间期定义为在不截断A波的情况下最大的E/A比值(E为舒张早期峰值速度，A为舒张晚期峰值速度，E/A比值是心脏彩超中用来衡量左心室舒张功能的重要指标)时的间期，与产生最大左心室流出道速度时间积分(LVOT VTI)的最佳VV间期相结合。在另一项研究[11]中也发现了PV间期的这种差异，但这对左心室功能参数无不良影响。还有研究[6]发现QuickOpt算法的VV间期与超声法无差异，仅最佳AV间期稍微偏长，为防止不良影响可用超声法适当校正。其他研究[3]也有类似发现，超声心动图和QuickOpt算法评估的最佳AV/PV间期之间一致性很好，但相关性较差，与最佳AV/PV间期时的LVOT VTI之间良好的相关性不同，这可能是因为AV/PV间期的巨大变化只引起血流动力学的微小变化(由LVOT VTI测量)。总体而言，在使用QuickOpt和超声心动图的最佳AV/VV间期方面未达成一致[8]。大多数研究表明根据QuickOpt算法优化的AV/VV间期与其他方法存在差异，但似乎这种差异对心功能参数无不良影响。

1.3 疗效比较

国内的一项研究[7]显示对左心室收缩末期容积和其他临床参数(纽约心功能分级、6分钟步行试验距离等)无明显差异，表明QuickOpt优化的初步疗效不逊于超声心动图。Wang等[11]的研究也得出类似结论：QuickOpt与超声法有相似的临床效果。另外，有研究[12]表明QuickOpt优化与超声法优化的主动脉血流速度时间积分(aortic velocity time integral，AVTI)有显著的相关性。Giammaria等[13]也表明基于IEGM的优化方法提供了与超声心动图方法(最大AVTI)类似的结果，可作为室间隔中段导联定位的参考。FREEDOM研究[5]结果为QuickOpt组中有52.4%的患者临床状况得到改善，而对照组(经验性优化)为42.9%，说明QuickOpt优化较经验性优化好。一项关于慢性乙型肝炎患者公开发表的研究[3]也表明，对于植入双腔起搏器的慢性乙型肝炎患者，QuickOpt可替代耗时的超声心动图。一项关于1例80岁的女性扩张型心肌病患者植入CRT后予以QuickOpt优化的研究[14]亦提示：QuickOptTM的优化为患者提供了好处，作为一个有前途的工具可进一步提高CRT的应答率。Jensen等[15]也认为在IEGM算法的基础上优化，可持续提高患者的心肺运动能力。但也有作者不看好QuickOpt，例如Kamdar等[16]认为超声法较QuickOpt有更好的血流动力学结果，Porciani等[17]的研究中，有52%的患者在QuickOpt建议的AV间期缩短25%或50%后获得最大速度时间积分，Wichterle等[18]纳入了30例连续的CRT患者发现：与标准同步双心室起搏相比，QuickOpt引导的VV间期编程使QRS波群显著变宽，AlTurki等[19]亦报道，医生经验性CRT起搏似乎比QuickOpt算法实现了更窄的QRS波群宽度，但QRS波群宽度的变化并不显著，这可能是因为研究样本小或实验区域差别等因素所致。

美中不足的是，现有研究随访时间大都为12个月以内，例如一项研究[6]探讨了QuickOpt与超声对于室内同步性指标径向应变延迟指数以及AVTI的一致性，得出径向应变延迟指数与AVTI无统计学差异的结论。但此研究只随访了6个月，对于QuickOpt的长期效果仍需大规模长期随访试验来研究。梁义秀等[2]也得出QuickOpt优化得到的最大AVTI与超声法一致的结果，代表其急性血流动力学影响效果的一致性，但该研究未涉及长期血流动力学的影响。与上述短期研究不同，2019年的一项对照研究[1]针对患者进行了48个月的随访数据统计，这稍微弥补了该领域对于长期效果研究的欠缺，该研究结果显示虽然在6、12个月时左心室舒张末期内径、左室射血分数、6分钟步行试验距离和纽约心功能分级在超声组、体表心电图组和QuickOpt组较标准AV/VV组有显著改善，但在24、36、48个月时任何一组都无明显改善，说明四种优化方法治疗心力衰竭的远期疗效无显著差异，心脏病的进行性发展可能是导致四组长期临床结果缺乏差异的原因之一。但Zhang等[1]认为逆向重构发生于前3个月并持续3年，在18个月之后微乎其微，因此在其研究对象中可能存在逆向重构帮助改善四组患者的长期临床结果。现有的长期随访试验较少，若随访周期定为18～36个月，可能会得到更精确的QuickOpt与超声优化长期随访的研究结果。

2 QuickOpt的不足

当AV间期优化是基于心房IEGM时，它不能确定与最佳速度时间积分相关的间期，数据显示有52%的患者在QuickOpt建议的AV间期缩短25%或50%后获得最大速度时间积分；Porciani等[17]认为由超声多普勒测得的心房收缩延迟间期在确定最佳AV间期中起主要作用，应用QuickOpt优化AV间期应谨慎。通过使用简单的超声/多普勒测量心房收缩延迟间期，可预测QuickOpt方法的有效性，并且在需要时，可很容易地提高AV间期优化的效益。若偶有患者根据QuickOpt得到的AV间期偏长，也可使用体表心电图进行有效地检测与更正[20]。在遇到心房颤动、AV传导阻滞和自主心率较慢的患者时，无法使用QuickOpt优化，仍需使用超声[6]。由此看来，随访中QuickOpt最好结合体表心电图和超声心动图，一是有必要时它们可替代QuickOpt工作，再是后面二者可为QuickOpt提供有力的证据并适当地验证其有效性。

3 QuickOpt不良事件的发生率和病死率

有个案报告左心室电极起搏阳极环夺获导致QuickOpt VV间期的错误推算，为避免此类事件的发生，研究者建议不选择涉及右心室电极阳极环的起搏向量，将左心室起搏向量改为左心室单极、左心室双极或左心室到右心室线圈的起搏向量；如右心室阳极环必须使用，则将左心室输出电压调低，小于阳极环夺获的阈值[21]。但Yan等[7]的研究数据表明，QuickOpt组和超声心动图组之间与设备相关的不良事件发生率和病死率无明显差异。Kamdar等[16]也建议在结合现实的时间和成本的情况下，平时可依赖QuickOpt法，对于无应答的起搏器植入患者建议使用超声法，不建议单独使用QuickOpt法来优化AV/VV间期。

4 体位和运动对QuickOpt计算PV/AV和VV间期的影响

Dan等[22]对20例心力衰竭患者的研究发现，体位和运动都不影响QuickOpt预测的最佳PV/VV间期，得到QuickOpt值在不同体位和轻度运动时似乎都是稳定的结论。尽管如此，Dan等[22]仍建议用直接测量心输出量的方法进行进一步的评估。Valzania等[23]就通过超声心动图和IEGM方法对仰卧位运动中得到的最佳起搏间期进行评估，认为其产生的血流动力学益处较静息时大；并发现在植入起搏器装置的患者中，最佳的VV间期从安静到运动有很大差异，而AV间期无改变。针对上述研究中起搏间期无变化的现象，可做以下解释：平均变化可掩盖由于个体患者变化方向不同而导致的个体变化的大小，也有可能在某些患者中，最佳AV间期在运动的第一阶段无改变，但在运动的后期阶段缩短了[24]。

一项QuickOpt分级平板运动试验确认了QuickOpt算法的AV/VV间期测量的可重复性和可行性，数据显示休息时的体位变化所导致的QuickOpt算法优化间期变化并不显著，但运动期间最佳的AV/VV间期变化呈动态个体化且无法预测。Golovchiner等[24]表示优化AV/VV间期可改善运动耐量和相关症状，提高对起搏器植入术后治疗的反应。Strauss等[25]与Golovchiner等[24]的研究发现相似，尽管基于IEGM的优化与患者的运动状态无关，但在不同患者之间有所不同，同样建议对每个患者在运动期间进行优化。Sun等[26]也表示运动期间患者需频繁优化适应AV间期。总之，体位和运动对QuickOpt计算最佳PV/AV和VV间期的影响存在个体差异，运动期间需对起搏间期频繁优化，从而提高疗效。

5 展望

QuickOpt这种更省时、更简便的方法使所有患者的AV/VV间期的常规优化成为可能[27]。此外，更多QuickOpt优化AV/VV间期的长期临床数据可能会促进发明更加系统的起搏器优化程序，如现有一种新算法已面世：SyncAV算法。有研究[28]表明此算法优于QuickOpt算法。

6 总结

QuickOpt算法是一种公认的简便、快捷，几乎可媲美超声心动图的优化方法，它基于IEGM确定最佳的AV/VV间期，达到改善心功能的作用。虽然QuickOpt得到的最佳AV/VV间期与超声法等相关性差，但一致性较好，对心功能参数似乎无不良影响。体位和运动对QuickOpt优化AV/VV间期的影响存在个体差异，但QuickOpt在运动期间的可行性和重复性较好，因此建议当患者运动量改变时需进行QuickOpt优化。另外，在临床随访过程中，一般情况下可用QuickOpt，但对于无应答、心房颤动等患者仍建议使用超声心动图。目前对于QuickOpt的短期疗效已基本得到肯定，但对其长期疗效还需更多的大规模长期随访试验来证实。