樊曉寒綜述,姚焰審校
起搏器術后心房顫動現狀分析
樊曉寒綜述,姚焰審校
心房顫動(房顫)和緩慢性心律失常都常見于老年人。流行病學資料顯示,植入起搏器后房顫的累積發生率高達30~40%,顯著高于無起搏器植入的普通人群。不同起搏模式及起搏部位對術后房顫發病的影響可能不同。本文討論了心房起博部位,房室同步起博和右室心尖部起博對房顫發生的影響,以及起博與房顫的病理生理機制。起搏后房顫的發生機制與心臟起搏誘發的心房電重構和血流動力學改變導致的心房結構重構有關。預防起搏器術后房顫,保持房室同步最重要,還需注意避免頻繁右室心尖部起搏。
起搏器;房顫;起博模式;起博部位
心臟起搏是目前治療癥狀性心動過緩唯一有效的治療。大部分竇房結疾病患者在植入起搏器時就存在多個心房顫動(房顫)的危險因素。起搏器術后采用的心房和/或心室起搏模式及房室(AV)間期和房室同步等參數設置有預防房顫的作用,也可能促進房顫的發生和維持。本文就起搏器術后房顫的流行病學、影響因素及機制進行論述。
房顫和需要永久起搏器治療的竇房結疾病都是老年性疾病,發病率隨年齡而增加。早期資料顯示[1],起搏器術后房顫的年發生率至少5%,慢性持續性房顫的年發生率3%左右,房顫平均累積發生率高達30~40%,慢性房顫平均累積發生率約20%,顯著高于無起搏器人群。幾個大型臨床試驗因入選人群、起搏模式、房顫的定義和診斷標準以及用于診斷房顫的方法不同而造成觀察到的房顫發生率有較大差異。CTOPP研究[2]中觀察的是隨訪3.5年的房顫年發生率,而其他大部分研究觀察的是隨訪1~3年的房顫發生率。老年人選擇性起搏試驗(PASE)[3]的隨訪時間只有18個月,房顫發生率18%。而病竇起搏模式選擇試驗(MOST研究)[4]隨訪了33個月,房顫發生率22.5%。另外各研究用于判斷房顫的方法、對房顫終點的定義也不統一,這可能是造成各臨床研究觀察結果差異較大的主要原因。如SAVE PACe研究[5]的研究終點是持續性房顫,定義為起搏器記錄的連續7天以上的持續22小時/天的房顫,而MOST、PACE等研究中房顫的診斷是依據一次心電圖的檢查,并沒有區分陣發性或持續性房顫的類別。近年進行的DANPACE研究[6]是丹麥一項多中心隨機研究,其觀察終點則包括了陣發性房顫和慢性持續性房顫發生率,陣發性房顫定義為隨訪中心電圖和起搏器記錄第一次發現房顫,持續性房顫則定義為兩次連續的隨訪及以后的隨訪心電圖都為房顫。各臨床研究觀察的起搏模式也有很大差異,MOST、PACE等研究主要觀察頻率適應性雙腔起搏(DDDR)和頻率適應性單腔起搏(VVIR)兩組起搏器模式對房顫的影響,而SAVE PACe研究[5]是首個評價雙腔起搏器最小化心室起搏功能的前瞻性多中心臨床研究。英國起搏和心血管事件試驗(UKPACE)的入選人群則排除了病竇人群,入選的是70歲以上老年房室傳導阻滯患者[7]。
目前起搏模式主要有單腔心房起搏(AAI)、單腔心室起搏(VVI)和雙腔心房、心室順序起搏(DDD)。傳統的心房起搏部位是右心耳,右心室心尖部是傳統心室起搏部位,具有可行性強、穩定性高等優點。過去許多臨床研究評價了不同起搏模式及起搏部位對術后房顫發病的影響。
2.1心房起搏部位和抗房顫起搏
心房起搏部位能否減少起搏器術后房顫負荷目前仍有爭議。早期少數研究[8-10]比較了低位房間隔和右心耳起搏對術后房顫發生時間和比例的影響,發現低位房間隔起搏對于起搏器植入前有陣發性房顫病史或存在雙房間傳導延遲或阻滯的患者可能獲益,但這些研究樣本量小、隨訪時間短。根據房顫發生機制,大多起搏器發展了多種心房超速起搏抑制房性早搏預防房顫程序,即抗房顫起搏治療。有許多隨訪時間短的小樣本臨床試驗評價超速抑制抗房顫治療預防持續性房顫的效果,總體研究結果不理想。近期ASSERT研究[11]入選了2 580例無房顫病史的起搏患者,進行了2.5年的長期隨訪,發現心房超速抑制程序不能減少房顫的負荷量。Lau等[12]進行的多中心隨機對照SAFE研究,評價房間隔起搏和心房超速起搏抗房顫功能對持續性房顫的預防作用,入選385例有陣發性房顫病史病竇患者,主要研究終點是持續性房顫(房顫持續超過7天或需要轉復),隨訪3.1年后發現持續性房顫發生率25.8%(年發生率8.3%),而右房間隔部起搏和心房超速抑制程序不具有減少持續性房顫的作用。
2.2房室同步起搏與起搏器術后心房顫動
房室同步起搏是多年來公認的非常重要的預防房顫的起搏模式。早在1994年就有隨機對照臨床試驗[13]比較了VVI和AAI起搏模式對病竇患者術后發生房顫的影響,隨訪平均5.5年時發現AAI起搏模式保持房室同步可以降低46%房顫負荷。隨后有研究報道了類似的結果,即對無房顫病史的病竇患者,保持房室同步的AAI/DDD起搏模式與VVI比較可顯著減少房顫的發生[14]。但是上述研究樣本量較小。隨后多個大樣本多中心臨床試驗的結果值得注意:PASE研究[2]中VVIR組房顫發生率略高于DDDR組(28% vs.16%, P=0.08),經Cox分析校正其他臨床因素后,VVI起搏模式增加術后房顫發生危險2.6倍,病竇亞組分析中顯示DDDR組有輕度的減少房顫的優勢。CTOPP研究[2]入選了2 568例患者隨機分入AAIR/DDDR組或VVIR組,結果顯示房室同步起搏降低18%的房顫年發生率(5.3% vs. 6.6%, P=0.05)。MOST研究[4]中2 010例病竇患者隨機到DDDR組和VVIR組,DDDR組房顫發生率(21%)略低于VVIR組(24%)。UK-PACE研究[7]中入選2 021例房室傳導阻滯患者,隨訪3年VVIR組和DDDR組房顫的發生率無顯著差異(3.0% vs.2.8%, P=0.74)。綜合上述臨床試驗的薈萃分析[15]結果進一步證實房室順序起搏(AAI/DDD)與單腔心室(VVI)起搏比較可顯著降低20%的房顫負荷(HR:0.80; 95% CI:0.72~0.89),同時降低19%的腦卒中風險 (HR:0.81; 95% CI:0.67~0.99)。
2.3右心室心尖部起搏與起搏器術后房顫
頻繁右心室心尖部起搏可增加左心功能不全和房顫危險的概念已被廣為認可。MOST研究[16]是一項回顧性分析提示DDDR起搏模式組心室起搏比例每增加1%,房顫發生危險增加1%。隨后的SAVE PACe研究[5]比較了右心室高比例起搏和最小化右心室起搏對房顫的影響,1 065例病竇患者隨機進入最小化右心室起搏DDDR組和固定短AV間期的DDDR組,短AV間期DDDR組心室起搏比例高達99%,最小化心室起搏組心室起搏比例只有9%,房顫發生風險顯著降低于短AV間期DDDR組(12.7% vs.7.9%, P=0.004)。上述研究都證實了高比例心室起搏增加房顫發病危險,應盡量避免心室起搏,但是上述研究都無推薦AAIR起搏的資料。
早期丹麥Nielsen等[17]進行的一個小樣本隨機對照研究,比較了AAIR、DDDR短AV間期和DDDR長AV間期三個起搏模式組共177例患者,隨訪平均2.9年后,短AV間期DDDR組心室起搏比例90%,長AV間期DDDR組心室起搏比例17%,結果顯示AAIR組 房顫發生率顯著低于兩個DDDR組(7.4% vs.17.5% ,7.4% vs.23.3%, P=0.03)。該研究樣本量雖小但結論很明確,結合MOST、SAVE PACe等研究結果, AAI起搏模式在預防房顫方面優于DDDR和VVIR起搏模式已成為普遍接受的觀念。但是近年的DANPACE研究[6]結果推翻了這個觀念。DANPACE研究中1 415例病竇患者隨機分入AAIR起搏模式組(707例)和DDDR起搏模式組(708例),隨訪5.4± 2.6年,發現AAIR組陣發性房顫201例(28.4%)顯著高于DDDR組的163例(23%)(P=0.024)。校正其他臨床因素后AAIR增加27%的陣發性房顫危險(HR 1.27, 95% CI1.03~1.56),慢性房顫的發生率在兩組間無顯著差異。DANPACE的研究結果與AAIR起搏時較長的AV延遲有關,尤其是基線長PQ間期顯著增加AAIR模式下房顫發生危險[18]。而DDDR組的平均AV間期為225 ms,平均心室起搏比例為65%,心室起搏比例與房顫發生的時間無相關性,DDDR組房顫的降低主要來自基線長PQ間期的患者。同樣有薈萃分析結果顯示,隨著心室起搏比例和心房起搏比例升高,房顫的發生率都明顯升高[19]。
上述研究結果很難進行比較,其隨訪時間不同,AAIR起搏模式定義不同(單腔或雙腔程控為AAI),心室起搏比例不同,終點定義不同,研究的年代不同,陣發性或持續性房顫的定義不同等。房室不同步和心室頻繁起搏究竟哪一個對起搏器術后房顫的影響更大?目前仍不清楚。DANPACE的研究結果似乎強調房室同步更為重要。另外在過去10年中有多個小樣本研究探討了右心室非心尖部起搏[20],發現右心室間隔部起搏或右心室多部位起搏可改善心室不同步保護左心室收縮功能,可能也具有預防心房重構的作用,但目前尚無隨機對照研究提示選擇心室起搏位置或右心室多部位起搏對房顫的影響。正在進行的兩個多中心前瞻性研究[21](Protect pace和RASP研究)通過長期隨訪3年,觀察間隔部起搏對左心功能、心室重構以及房性心律失常等的影響,期待這兩個研究的結果。
心房、心室起搏和房室電、機械耦聯的改變都會導致心房血流動力學的改變。起搏還會造成電重構、改變離子通道的表達和功能,從而誘發心律失常。起搏誘發的電重構可使陣發性房顫早期復發,或促使其進展為持續性房顫。無論是短期心房電活動和血流動力學改變,還是長期心房電重構和結構重構都可促進房顫的啟動和持續。
理論上房間隔部位起搏可縮短心房激動時間,預防心房重構減少房顫發生。心房超速起搏可通過超速抑制房性早搏、抑制自發的局灶顫動、阻止短長心房激動環,縮短或減少心房復極的不一致性等預防房顫的發生。但臨床研究結果并不支持[11,12]。房室失同步可造成二尖瓣返流和心房壓升高。AV間期較短時二尖瓣提早關閉,減少心室充盈,左心房壓力增加。AV間期過長時早期心房收縮減弱了對心室充盈的貢獻,導致舒張期二尖瓣返流。而室房間期過短也導致心房收縮接近將要關閉的房室瓣膜,導致心房壓力增加和肺靜脈擴張,促進房顫的發生。右心室心尖部起搏時,心室激動分為早期和晚期激動區域從而發生心室失同步,造成左心室收縮功能下降,二尖瓣返流、左心房壓力升高,促進心房重構和房顫。因此即便是房室同步起搏,頻繁的右心室起搏也可導致心房壓力升高,房顫發生率高。
對所有植入起搏器的患者,預防起搏器術后房顫需根據個體病情特點選擇盡可能生理的起搏模式和程控間期,最大化起搏的益處,最小化起搏的不良作用。綜合臨床試驗證據可以發現,對于預防起搏器術后房顫,保持房室同步最重要,避免頻繁右心室心尖部起搏次之。因此除了合并持續性房顫者選擇VVI起搏模式,DDDR起搏模式優于任何單腔起搏模式(AAIR或VVIR)。為減少右心室心尖部起搏應避免設置較短的AV間期,但不建議為最小化心室起搏設置過長的房室間期導致房室失同步(最好不超過220~240 ms)。對于長PR間期或可能發生房室傳導阻滯的患者,盡量不要應用最小化心室起搏的程序如MVP或延長AV間期等。積極治療控制可能誘發房顫的原發疾病如冠心病、心功能不全、高血壓、糖尿病等對于預防起搏器術后房顫同樣很重要。另外,已有的證據提示選擇性房間隔起搏和心房超速起搏無預防持續性房顫的效應,不建議常規使用。對于存在房間傳導阻滯的病竇患者,可考慮選擇低位房間隔或雙房同步起搏預防持續性房顫。對于發生房顫的起搏器術后患者,可考慮應用抗心律失常和他汀類藥物治療[22],同時注意抗凝治療策略的臨床應用[23]。
起搏器術后房顫的發生率較高,起搏模式和右心室心尖部起搏的比例是起搏器術后房顫發生發展最重要的影響因素。目前沒有證據支持心房間隔部起搏和多種心房超速起搏抑制程序具有減少房顫的作用,但有證據支持房室同步起搏和減少右室心尖部起搏比例可有效的減少房顫發生危險。右心室非心尖部起搏對房顫發生危險的影響尚有待臨床試驗進一步觀察。起搏后房顫的發生機制與心臟起搏誘發的心房電重構和血流動力學改變導致的心房結構重構有關。預防起搏器術后房顫,保持房室同步最重要,還需注意避免頻繁右室心尖部起搏。
[1] Nielsen JC. Mortality and incidence of atrial fibrillation in paced patients. J Cardiovasc Electrophysiol , 2002, 13: S17-22.
[2] Connolly SJ, Kerr CR, Gent M, et al. Effects of physiologic pacing versus ventricular pacing on the risk of stroke and death due to cardiovascular causes. N Engl J Med, 2000, 342: 1385-1391.
[3] Stambler BS, Ellenbogen KA, Orav EJ, et al. Predictors and clinical impact of atrial fibrillation after pacemaker implantation in elderly patients treated with dual chamber versus ventricular pacing. Pacing Clin Electrophysiol , 2003, 26: 2000-2007.
[4] Sweeney MO, Hellkamp AS, Ellenbogen KA, et al. Adverse effect of ventricular pacing on heart failure and atrial fibrillation among patients with normal baseline QRS duration in a clinical trial of pacemaker therapy for sinus node dysfunction. Circulation , 2003, 107: 2932-2937.
[5] Sweeney MO, Bank AJ, Nsah E, et al. Minimizing ventricular pacing to reduce atrial fibrillation in sinus-node disease. N Engl J Med , 2007, 357: 1000-1008.
[6] Nielsen JC, Thomsen PE, H?jberg S, et al. A comparison of singlelead atrial pacing with dual-chamber pacing in sick sinus syndrome. Eur Heart J, 2011, 32 : 686-696.
[7] Toff WD, Camm AJ, Skehan JD, et al. Single-chamber versus dualchamber pacing for high-grade atrioventricular block. N Engl J Med, 2005, 353: 145-155.
[8] Padeletti L, Pürerfellner H, Adler SW, et al. Combined efficacy of atrial septal lead placement and atrial pacing algorithms for prevention of paroxysmal atrial tachyarrhythmia . J Cardiovasc Electrophysiol , 2003, 14: 1189-1195.
[9] Hermida JS, Kubala M, Lescure FX, et al. Atrial septal pacing to prevent atrial fibrillation in patients with sinus node dysfunction: results of a randomized controlled study. Am Heart J , 2004, 148: 312-317.
[10] Verlato R, Botto GL, Massa R, et al. Efficacy of low interatrial septum and right atrial appendage pacing for prevention of permanent atrial fibrillation in patients with sinus node disease: results from the electrophysiology-guided pacing site selection (EPASS) study. Circ Arrhythm Electrophysiol , 2011, 4: 844-850.
[11] Healey JS, Connolly SJ, Gold MR, et al. Subclinical atrial fibrillation and the risk of stroke. N Engl J Med , 2012, 366: 120-129.
[12] Lau CP, Tachapong N, Wang CC, et al. Prospective randomized study to assess the efficacy of site and rate of atrial pacing on long-term progression of atrial fibrillation in sick sinus syndrome: septal pacing for atrial fibrillation suppression evaluation (SAFE) Study. Circulation , 2013, 128: 687-693.
[13] Andersen HR, Nielsen JC, Thomsen PE, et al. Long-term follow-up of patients from a randomised trial of atrial versus ventricular pacing for sick-sinus syndrome. Lancet , 1997, 350: 1210-1216.
[14] Mattioli AV, Vivoli D, Mattioli G. Influence of pacing modalities on the incidence of atrial fibrillation in patients without prior atrial fibrillation. A prospective study. Eur Heart J , 1998, 19: 282-286.
[15] Healey JS, Toff WD, Lamas GA, et al. Cardiovascular outcomes with atrial-based pacing compared with ventricular pacing: meta-analysis of randomized trials, using individual patient data . Circulation, 2006, 114: 11-17.
[16] Sweeney MO, Hellkamp AS, Ellenbogen KA, et al. Adverse effect of ventricular pacing on heart failure and atrial fibrillation among patients with normal baseline QRS duration in a clinical trial of pacemaker therapy for sinus node dysfunction. Circulation, 2003, 107: 2932-2937.
[17] Nielsen JC, Kristensen L, Andersen HR, et al. A randomized comparison of atrial and dual-chamber pacing in 177 consecutive patients with sick sinus syndrome: echocardiographic and clinical outcome. J Am Coll Cardiol, 2003, 42: 614-23.
[18] Nielsen JC, Thomsen PE, H?jberg S, et al. Atrial fibrillation in patients with sick sinus syndrome: the association with PQ-interval and percentage of ventricular pacing . Europace , 2012, 14: 682-689.
[19] Elkayam LU, Koehler JL, Sheldon TJ, et al. The influence of atrial and ventricular pacing on the incidence of atrial fibrillation: a metaanalysis. Pacing Clin Electrophysio, 2011, 34: 1593-1599.
[20] Hillock RJ, Mond HG. Pacing the right ventricular outflow tract septum: time to embrace the future. Europace 2012, 14: 28-35.
[21] Kaye G, Stambler BS, Yee R. Search for the optimal right ventricular pacing site: design and implementation of three randomized multicenter clinical trials. Pacing Clin Electrophysiol 2009, 32: 426-433.
[22] 林桐梅,趙慧艷. 胺碘酮聯合瑞舒伐他汀對非瓣膜性持續性心房顫動患者竇性心律的維持作用. 中國循環雜志,2014, 29: 40-43.
[23] 王輝,劉振宇. 阿司匹林預防心房顫動患者卒中的地位下降. 中國循環雜志,2013; 28: 159-159.
2014-01-16)
(助理編輯:曹洪紅)
100037 北京市,中國醫學科學院 北京協和醫學院 心血管病研究所 阜外心血管病醫院 心律失常診治中心
樊曉寒 副主任醫師 博士 主要從事心血管疾病臨床和基礎研究 Email:ehan4348@163.com 通訊作者:姚焰 Email:ianyao@263.net.cn
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A
1000-3614(2014)10-0852-03
10.3969/j.issn.1000-3614.2014.10.023