頻率適應性房室延遲單左心室起搏治療慢性心力衰竭

趙璐露，蒲里津，趙玲，華寶桐，王鈺，李淑敏，劉苓，楊軍，郭濤

臨床研究

頻率適應性房室延遲單左心室起搏治療慢性心力衰竭

趙璐露，蒲里津*，趙玲，華寶桐，王鈺，李淑敏，劉苓，楊軍，郭濤

目的:本研究應用頻率適應性房室延遲功能跟蹤生理性房室延遲，探索單左心室起搏實現心臟再同步化治療（CRT）的效果。

心血管疾病；心力衰竭；心臟再同步化治療

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:156.)

慢性心力衰竭患者常合并心內電活動的傳導異常[1]，當伴左束支傳導阻滯（LBBB）時，左、右心室間收縮不同步，導致室間隔矛盾運動及有效心排量減少[2]。應用心臟再同步化治療（CRT）伴LBBB的慢性心力衰竭取得了明確的療效[3,4]，但仍有約30%患者無應答[5]，部分原因可能為保證100%雙心室奪獲，設定短而固定的房室延遲[6]，及右心室起搏導致右心室內激動緩慢非均勻逆希—浦系傳導，導致心肌細胞結構及心室幾何構型改變，影響心室舒縮同步性，惡化血流動力學[7]，造成新的房室及室內不同步[8]。伴LBBB的慢性心力衰竭患者通常右側希—浦系傳導正常，無需右心室起搏[9]，因此，只要單左心室起搏跟蹤右側固有的房室傳導間期，與自身激動融合即可實現CRT。本研究應用三腔及雙腔起搏器，探索單左心室起搏通過頻率適應性房室延遲跟蹤生理性房室延遲治療慢性心力衰竭的效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象

2013-05至2015-01收住我院心內科的慢性心力衰竭患者60例，均符合CRT I類適應證[10]：充分抗心力衰竭藥物治療后，紐約心臟協會（NYHA）心功能分級仍在II～IV級；竇性心律； LBBB； QRS波時限＞150 ms；左心室射血分數（LVEF）≤35%。所有患者均簽署知情同意書，并隨機分為頻率適應性房室延遲單左心室起搏組[男23例，女7例，平均年齡（55±13）歲]和標準雙心室起搏組[男22例，女8例，平均年齡（54±14）歲]各30例。排除標準：預期生存期不足1年；潛在可逆心肌病；未經外科糾正的心臟瓣膜病；肥厚型梗阻性心肌病；右束支傳導阻滯；房室傳導阻滯。

1.2 超聲心動圖測定血流動力學、同步性指標

采用GE Vivid E9型彩色多普勒心臟超聲診斷儀，M5S及4V探頭，發射頻率2.5～3.5 MHZ。測定患者CRT術前，頻率適應性房室延遲單左心室起搏和標準雙心室起搏術后的以下指標：左心室舒張末內徑（LVEDD）、左心房內徑（LAD）、右心房及右心室內徑；二尖瓣反流面積（MRA）； LVEF；主動脈瓣前向血流速度時間積分 （AVVTI）；房室同步指標：EA峰間距（E/A Pd）；室間同步指標：心室間機械延遲時間（IVMD）；左心室內同步性指標：12節段達峰時間標準差（Ts-SD12）。

1.3 十二導聯心電圖及24小時動態心電圖檢查

術前及術后隨訪均行十二導聯心電圖及24小時動態心電圖檢查，測量QRS波時限及不同心率的PR間期，建立由心率變化推導PR間期的線性回歸模型，若24 h動態心電圖不能采集到起搏器下限頻率（LLR：默認60次/min）和上限跟蹤頻率（UTR：默認130次/min）的PR間期時，以心率為自變量，PR間期為應變量建立由心率推導PR間期的回歸方程: PR= a×（LLR或UTR）+b （b為常數項，a為標準化偏回歸系數），可推算出LLR及UTR對應的PR間期，用以設置頻率適應性房室延遲的起始及終止頻率。采集平均心率為60、70、80、90、100次/min 5個心率段V1導聯的R及S波并測量幅度，本研究將5個心率段V1導聯的S/R比值的標準差（RS/R-SD5）定義為“跟蹤指數”，以評估頻率適應性房室延遲算法跟蹤生理性房室延遲的準確性及單左心室起搏激動與自身下傳激動融合程度的變化，并分析與心功能改善（△LVEF）之間的相關性，△LVEF定義為術后最近一次隨訪與術前LVEF值之差。

1.4 建立起搏系統

應用于本研究的起搏系統為帶有頻率適應性房室延遲功能的起搏器，包括美國Medtronic公司的三腔、雙腔起搏器及德國Biotronik公司的三腔起搏器。起搏系統按目前的標準方法植入及檢測各項參數。三腔起搏器植入：心房電極置于右心耳部，右心室電極置于右心室心尖部，左心室電極經過冠狀靜脈竇逆行造影，置入側靜脈或側后靜脈。雙腔起搏器植入：在雙腔起搏器的右心室插孔插入左心室電極，除不植入右心室電極外，其余同三腔起搏系統植入。

1.5 起搏系統程控優化

（1）標準雙心室起搏組的間期優化：按美國心臟病學會/美國心臟協會成人慢性心力衰竭及心臟節律異常器械治療指南進行標準雙心室起搏間期優化。程控起搏方式為雙心室起搏，若竇房結功能正常，房室延遲滴定用心房感知的A-V間期（SAV）；如心房起搏比例超過50%，用心房起搏的A-V間期（PAV）。當AVVTI、LVEF最大，參考E、A峰分離，MRA最小、心電圖上QRS波時限最窄時對應的A-V及V-V間期為優化的A-V及V-V間期。（2）頻率適應性房室延遲單左心室起搏組的間期優化：三腔起搏器程控為單左心室起搏，調整程控儀顯示腔內圖標記

通道，逐漸滴定延長房室延遲，直至腔內心電圖顯示心房感知—心室感知（AS-VS），如為三腔起搏器以優化時的AS-VS間期—感知補償（ASC）（默認值為30 ms）為基線的房室延遲（如為雙腔起搏器AS-VS間期為右心房—左心室間期不能代表生理性房室延遲，以優化時的PR間期代替AS-VS間期）進行“滴定”，每次以10 ms為步長縮短房室延遲（相當于左心室優先），每次程控5 min后進行彩色超聲心動圖測量，當AVVTI、LVEF最大，參考E、A峰分離，MRA最小，心電圖QRS波時限最窄時對應的房室延遲為優化的房室延遲。頻率適應性房室延遲參數設置根據公式：起始頻率的SAV=優化的房室延遲+（起始頻率的PR間期-優化時的PR間期），終止頻率的SAV=優化的房室延遲-（優化時的PR間期-終止頻率的PR間期）[11]。應用雙腔起搏器不設置終止頻率的SAV，需設置頻率適應性房室延遲 （RAAV）變化量：終止頻率的PR間期-起始頻率的PR間期，余同三腔起搏器的設置方法。得到最優化的SAV后，以此可算出最優化的PAV（PAV=SAV+ASC）。將個體化的AV間期程控入起搏器并開啟頻率適應性房室延遲功能，使左側房室延遲始終跟蹤右側房室生理性PR間期實現雙心室收縮再同步。

1.6 統計學處理

使用SPSS17.0 軟件對數據進行統計分析。連續及分類變量分別以均數±標準差（）及百分比（%）表示。兩

組間分類變量用卡方檢驗、連續變量分析用t檢驗。心率與PR間期的關系用直線回歸分析，RS/R-SD5與ΔLVEF用Pearson相關分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組基線指標比較（表1）

兩組入選患者的年齡、性別、病因、NYHA心功能分級、超聲心動圖等基線指標比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

表1 單左心室起搏組與標準雙心室起搏組基線指標比較(n=30)

2.2 兩組患者隨訪情況

兩組患者在植入起搏器后第3、6、12個月隨訪，以后每12個月隨訪一次，研究數據以最后一次隨訪為準。在隨訪過程中，單左心室起搏組及標準雙心室起搏組分別死亡1例和3例。單左心室起搏組1例患者因腦血管事件死亡，標準雙心室起搏組3例患者因終末期心力衰竭及惡性心律失常死亡，余患者均無并發癥。

2.3 兩組患者各項指標比較（表2）

兩組患者LVEF、AVVTI、6MWT術后均較術前明顯增加，QRS波時限、LVEDD、MRA、IVMD、Ts-SD12術后較術前均減小（P均<0.05），頻率適應性房室延遲單左心室起搏組與標準雙心室起搏組相比，AVVTI增大（P<0.05）；QRS波時限、MRA、IVMD減小（P均<0.05），其余指標兩組比較差異無統計學意義（P均>0.05）。

表2 單左心室起搏組與標準雙心室起搏組各項指標比較（n=30，）

表2 單左心室起搏組與標準雙心室起搏組各項指標比較（n=30，）

注：LVEF：左心室射血分數；LVEDD：左心室舒張末內徑；MRA：二尖瓣反流面積；AVVTI：主動脈瓣前向血流速度時間積分；IVMD：心室間機械延遲時間；E/A Pd：EA峰間距；Ts-SD12：12節段達峰時間標準差；6MWT：6分鐘步行距離。與本組術前比較*P<0.05**P<0.01；與標準雙心室起搏組術后比較△P<0.05

指標 標準雙心室起搏組 單左心室起搏組術前 術后 術前 術后QRS波時限 (ms) 182±20 144±11** 187±21 137±11**△LVEF (%) 29.21±5.01 34.27±3.32** 27.61±4.20 35.2±3.98**LVEDD (mm) 73.96±10.83 68.30±10.91* 79.11±11.53 67.27±10.93**MRA (cm2) 4.53±1.31 3.73±1.19* 4.08±1.15 3.09±1.12**△AVVTI (cm) 15.81±2.13 20.45±2.12** 16.43±2.31 21.84±2.25**△IVMD (ms) 76.31±13.82 71.39±13.64 82.64±14.74 64.27±12.29**△E/A Pd (ms) 211.12±58.23 217.32±52.41 215.09±64.12212.06±56.42 Ts-SD12 (ms) 118.37±23.51 97.19±26.97**122.06±22.23 95.29±25.59**6MWT (m) 355±60 495±63** 348±57 502±62**

2.4 頻率適應性房室延遲單左心室起搏組的RS/R-SD5與ΔLVEF之間的相關性

根據頻率適應性房室延遲單左心室起搏組患者不同心率段QRS波形態（圖1），計算單左心室起搏組的RS/R-SD5為4.23±1.89，與ΔLVEF負相關（r=-0.394，P=0.031）。

圖1 頻率適應性房室延遲單左心室起搏組1例患者植入帶頻率適應性房室延遲（RAAV）功能的雙腔起搏器（Medtronic Relia RED01）5個不同心率段的QRS波形態

3 討論

生理狀態下，室上性激動由房室結，經希—浦系快速均勻下傳激動雙側心室，生理性房室延遲受運動、交感張力及心率改變而呈動態變化[12]，以協調心房對心室的充盈，在無房室傳導阻滯時，自身的PR間期就是最佳房室延遲，而應用三腔起搏器CRT為保證100%雙心室起搏，設置短而固定的房室延遲[6]，有悖于“房室結優先，生理性動態變化的房室延遲”的生理性起搏原則。右心室起搏改變了右心室內生理性激動順序，導致室內不同步，可能抵消CRT的益處[13]。

雖有研究顯示，采用單左心室起搏時未見與自身下傳激動的有效的融合，且療效不優于標準雙心室起搏[14]，這可能是因為這些研究以固定的房室延遲單左心室起搏，而本研究應用帶頻率適應性房室延遲功能的三腔或雙腔起搏器，根據患者心率與PR間期變化的函數關系設置頻率適應性房室延遲的變化量等參數，通過頻率適應性房室延遲功能跟蹤生理性的房室延遲，起搏器程控的左側房室延遲即可根據該算法自動跟蹤生理性的房室延遲，與從右側希—浦系下傳的自身激動形成室性融合波而實現雙心室收縮再同步，與雙心室起搏比較，更符合生理性，部分指標優于后者，并改善室間同步性及血流動力學，且單左心室起搏組QRS波時限較標準雙心室起搏組縮短，這是因為標準雙心室起搏中的右心室心尖起搏，激動逆希—浦系在心肌細胞間緩慢傳導，使右心室激動時間較單左心室起搏經右側希—浦系下傳的自身激動長，已有研究顯示QRS波時限越長，不同步比例越高、心功能越差、病死率也越高[15]，這提示應用頻率適應性房室延遲算法單左心室起搏有可能在長期隨訪中較標準雙心室起搏顯示更多獲益。因右心室電極無需耗電起搏，可延長電池壽命，降低CRT治療費用。

有報道通過V1導聯R與S波的平均振幅，即（R+S）/2評估單左心室起搏與自身固有傳導的融合程度[16,17]，該指標基于固定的房室延遲單左心室起搏，因此不適用于單左心室起搏應用頻率適應性房室延遲算法，目前尚無評估單左心室起搏動態跟蹤生理性房室延遲準確性的指標。本研究基于以往報道，單左心室起搏房室延遲由超過（相當于固有的LBBB或右心室優先）向短于（相當于左心室優先或右束支傳導阻滯）自身房室傳導時間滴定，V1導聯R與S波的振幅變化由S/R 比值由>1向<1過渡[17]，提示不同心率下V1導聯S/R比值的離散度可反映隨心率變化單左心室起搏激動通過頻率適應性房室延遲算法與自身固有傳導的融合程度，進而提出可以用5個心率段V1導聯的RS/R-SD5，定義為“跟蹤指數”以評估頻率適應性房室延遲算法動態跟蹤生理性房室延遲準確性，結果發現RS/R-SD5與△LVEF的相關性較好（r=-0.394，P=0.031），提示RS/R-SD5可作為單左心室起搏跟蹤生理性房室延遲的準確性及預測慢性心力衰竭患者對CRT反應的指標。近來，有基于單左心室起搏的Adaptive CRT算法的三腔起搏器應用于臨床，研究顯示，應用該算法可較傳統CRT提高12%的應答率[18]，后續研究有必要比較這兩種單左心室起搏算法跟蹤生理性房室延遲的準確性及臨床效果。

本研究的局限性是使用雙腔起搏器時，因無右心室電極，不能感知室性心動過速、心室顫動高頻心室事件，不能實現除顫，因此使用雙腔起搏器通過該算法，不適用于有室性心動過速、心室顫動的患者。對于患有室性心動過速、心室顫動的患者，可植入三腔起搏器（CRT-D），應用該算法通過單左心室起搏實現CRT，雖關閉右心室起搏功能，但仍保留感知和除顫功能，必要時可啟用除顫功能。另外，本研究樣本量較小，且可能因隨訪時間短，部分隨訪指標與標準雙心室起搏組比較未顯示出統計學差異，有待擴大樣本量及延長隨訪時間進一步觀察。

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Application of Left Univentricular Pacing With Rate Adaptive Atrio-ventricular Delay for Treating Chronic Heart Failure Patients

ZHAO Lu-lu, PU Li-jin, ZHAO Ling, HUA Bao-tong, WANG Yu, LI Shu- min, LIU Ling, YANG Jun, GUO Tao.
Department of Cardiology, First Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming (650032), Yunnan, China

GUO Tao, Email: guotao20@hotmail.com

Objective: Using rate adaptive atriao-ventricular delay (RAAVD) tracking physical atrio-ventricular delay to explore the impact of left univentricular pacing (LUVP) for realizing cardiac resynchronization therapy (CRT) chronic heart failure (CHF) patients.Methods: A total of 60 CHF patients were divided into 2 groups: RAAVD-LUVP group and Standard biventricular pacing (BVP) group, n=30 in each group. Post-operative duration of QRS complex, left ventricular ejection fraction (LVEF), mitral regurgitation area (MRA), aortic velocity-time integral (AVVTI), E/A peak period (E/A pd), interventricular mechanical delay (IVMD), standard deviation of time intervals of 12 left ventricular segments (Ts-SD12) and 6-minute walk test (6MWT) were examined and compared between 2 groups. In LUVP group, standard deviation of S/R ratio in 5 segments of V1lead (RS/R-SD5) was calculated to assess the accuracy of RAAVD for tracking physiological atrio-ventricular delay.Results: Compared with BVP group, RAAVD-LUVP group showed increased post-operative AVVTI (21.84±2.25) cm vs (20.45±2.12) cm, P<0.05; decreased duration of QRS complex (137±11) ms vs (144±11) ms, IVMD (64.27±12.29) ms vs (71.39±13.64) ms and MRA (3.09±1.12) cm2 vs (3.73±1.19) cm2, all P<0.05. In LUVP group, RS/R-SD5 (4.23±1.89) was negatively related to △LVEF which was the difference between last post-operative LVEF and pre-operative LVEF (r=-0.394, P=0.031).Conclusion: RAAVD-LUVP could realize CRT, compared with standard BVP, it was more physiological and the effect was similar.

Cardiovascular disease; Heart failure; Cardiac resynchronization therapy

2016-04-29）

（編輯：漆利萍）

國家自然科學基金（81360044）；云南省科技廳-昆明醫科大學聯合專項基金（2013FB133）；云南省自然科學基金（2013FZ054）

650032 云南省，昆明醫科大學第一附屬醫院 心內科 云南省心血管病研究所

趙璐露 博士研究生 研究方向為心臟起搏與心電生理 Email: 757432706@qq.com*共同第一作者 通訊作者：郭濤Email:guotao20@hotmail.com

R54

A

1000-3614（2017）02-0156-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.02.011

方法:入選60例心力衰竭患者，隨機分為頻率適應性房室延遲單左心室起搏組和標準雙心室起搏組各30例，測定并比較兩組術后QRS時限、左心室射血分數（LVEF）、二尖瓣反流面積（MRA）、主動脈瓣前向血流速度時間積分（AVVTI）、 EA峰間距（E/A Pd）、心室間機械延遲時間（IVMD）、12節段達峰時間標準差（TS-SD12）及6分鐘步行距離（6MWT）的差異，并計算單左心室起搏組5個心率段V1導聯S/R比值的標準差（RS/R-SD5）以評估頻率適應性房室延遲功能跟蹤生理性房室延遲的準確性。

結果: 術后單左心室起搏組AVVTI （21.84±2.25）cm較標準雙心室起搏組（20.45±2.12） cm增大（P<0.05）；單左心室起搏組QRS時限（137±11） ms、 IVMD （64.27±12.29） ms、MRA （3.09±1.12） cm2較標準雙心室起搏組 （144±11）ms、（71.39±13.64）ms 及 （3.73±1.19）cm2減小（P均<0.05） ；單左心室起搏組RS/R-SD5為4.23±1.89與心功能改善（ΔLVEF，即術后最近一次隨訪與術前LVEF值之差）負相關（r=-0.394，P=0.031）。

結論:頻率適應性房室延遲單左心室起搏可實現CRT，比雙心室起搏更符合生理性，效果與標準雙心室起搏相似。