張 盼,馬 娜,2△
(1.甘肅省第二人民醫院,甘肅 蘭州 730000;2.西北民族大學第二臨床醫學院,甘肅 蘭州 730000)
心臟起搏器(Cardiac Pacemaker)是植入人體的一種電子治療設備,它以釋放電脈沖刺激心肌,使心臟達到一定頻率的刺激和收縮來治療疾病。心血管疾病的患病率因物質生活水平的提高而逐漸增加,病情越來越復雜,起搏器在治療心律失常或猝死方面效果顯著,能挽救無數患者生命。隨著起搏器研究的不斷深入,其治療不僅在于保證患者的基本心率和生存率,更在于改善生活質量,這與心室興奮的順序、心臟電機械活動的同步性、心肌重構的程度及血流動力學穩定性顯著相關。作為傳統起搏部位的右心室心尖部起搏,改變心臟的正常激動順序,被認為是非生理性起搏。目前的研究熱點是右室流出道起搏、右室中位間隔起搏、右室高位間隔起搏及希氏束起搏,這些起搏部位均靠近房室結,且心室激動和收縮順序與正常的心臟傳導通路接近,認為是理想的起搏部位。不同部位的起搏在心臟起搏模式及參數固定時,起搏部位與臨床療效密切相關。本文就上述起搏部位的特點及研究進展進行綜述。
右心室心尖部靠近間隔部與隔緣肉柱延續處,導線定位可根據影像學和心電圖完成。右室心尖部起搏因操作簡單、脫位率低和長期穩定性好、操作安全等優點作為心臟起搏器植入的常見部位[1]。傳統右室心尖起搏(Right Ventricular Apex Pacing,RVAP)與正常的心室激動順序相反,是從心尖到室間隔、從右心室傳導到左心室的逆行激動,導致右心室心尖部心肌提前有效收縮,明顯早于左心室,導致整個心室的去極化時間明顯延遲[2]。這種雙心室間及左心室不同步收縮導致左心室功能下降,長期右室心尖部(Right Ventricular Apex,RVA)起搏能造成室間隔不對稱肥厚,促發心衰與房顫病情,甚至損害心肌發展,增加患者住院率和病死率[3]。研究表明,長期RVAP 可導致左心室舒張末期壓力增加、舒張末期容積增加、心輸出量減少、二尖瓣返流和心肌細胞重構[4]。
右心室流出道(動脈圓錐、漏斗部)位于右心室前上方,內壁光滑,無肉柱,呈錐形,上端通肺動脈干。右心室流出道間隔上部(右心室流出道高位間隔、高位右室流出道)高于肺動脈瓣,起搏閾值高不適合導線固定,而右心室流出道的下部(低位右心室流出道)位于肌小梁的盲端適合導線定位,是真正的間隔起搏部位[5]。右室流出道起搏電極通過導絲引導塑形穿過三尖瓣環,用主動電極固定于肺動脈瓣下方至三尖瓣環頂部之間。
少部分臨床研究表明右心室流出道(Right Ventricular Outflow Tract Pacing,RVOTP)起搏與RVA 起搏無明顯差異,但多數表明RVOT 對心功能影響更好。Singh 等[6]通過分析左室功能指標在51 例RVOT 起搏和RVA 起搏患者中變化,發現右室流出道間隔起搏(Right Ventricular Outflow Tract Pacing,RVOTP)的QRS 時限明顯短于RVAP,但在1 年隨訪期間,兩組間LVEF 無統計學差異。Liang 等[7]通過一項前瞻性隨機對照單中心實驗選取緩慢心律失常的192 例患者研究RVOT 起搏心室電極的性能及安全性,隨訪60 月發現,RVOTP 和RVAP 在閾值、感知、阻抗及并發癥方面無顯著差異。電極植入時間RVOTP 與RVAP(4.29±0.61vs 2.16±0.22,P=0.009),表明RVOT 的心室電極性能與安全性與RVA 相似,但在長期的隨訪中發現使用主動電極的RVOT 起搏具有較好的穩定性。汪杰等[8]比較RVOT起搏和RVA 起搏的起搏參數、手術方法及心功能影響,選取66 例房室傳導阻滯患者,結果顯示,相較于RVA 組,RVOT 組手術時間較長,電極植入閾值較高,QRS 時限較短,BNP 水平較低,且BNP 水平與QRS 時限呈正相關。表明相較于RVA 起搏,RVOT 起搏具有更好的可行性及有效性,可以更有效改善心室的電和機械活動的同步性及心功能。李池會等[9]通過納入60 例植入心臟起搏器患者研究RVOT 組與MIVS 組起搏參數對心功能影響,隨訪6月結果顯示:與術前相比,術后LVEF、LVEDD 水平對比無差異(P<0.05);兩組術后QRS 時限較前寬,差異有統計學意義(P<0.05),術后二者起搏參數無顯著差異(P>0.05)。結果表明,二者間起搏參數相似均可用于右室部位起搏。
右室中位間隔位于在三尖瓣環的頂部下方、節制束后方的間隔部分。右室流出道下方為右室中位間隔,因此處肌小梁較多適合導線定位。行右室中位間隔部(Median Interventricular Septum,MIVS)部位起搏時,導絲塑型方法與RVOT 基本相同,因MIVS 位于RVOT 下方,在導絲指引塑形過程中第一個弧度時可考慮稍微降低高度,在X 射線幫助下觀察電極高度,滿足測試起搏參數后,拔出導線并固定電極。
相關研究[10-11]表明,RVS 起搏時,心室初始興奮點靠近希氏束,順序沿室間隔刺激到左右心室和心尖部,止于心底部,接近生理性興奮順序,有利于維持正常心室興奮順序和心臟舒張、收縮功能,顯著減少二尖瓣返流。陳小衛等[12]比較RVOT 與MIVS 起搏參數及對心功能影響,按起搏部位分為兩組隨訪6 月,結果顯示,二者的閾值、感知、阻抗、QRS 時限在手術前后無顯著差異;與自主QRS 時限相比,二者起搏QRS 時限增寬且組內差異顯著(P<0.05);二者的LVEDD、LVEF 水平在手術前后及組內無顯著差異。表明應用主動螺旋電極行RVOT 和MIVS 起搏均可獲得滿意起搏參數,二者對心功能影響相似,均可作為臨床右心室電極植入部位的首選。通過國外大量隨訪研究發現MIVS 可有效降低雙心室電機械收縮活動同步性,減少二尖瓣返流同時降低對血流動力學和心功能影響。Mizukami 等[13]觀察MIVS 起搏臨床療效,通過回顧性隊列研究采用傾向匹配分析結果表明,兩組起搏對患者中期預后無明顯差異。金驍琦等[14]比較高房室傳導阻滯下HRVS起搏和MIVS 起搏對心功能的影響,通過回顧性隨機對照實驗納入148 例患者隨訪18 個月,相較于HRVS 起搏,MIVS 組LVEF 顯著升高,LVEDD、左室Tei 指數、BNP 顯著下降,表明MIVS 起搏對心功能影響較小。有研究探討因III 度房室傳導阻滯行MIVS 起搏對左室功能及血流動力學影響,隨訪1年結果顯示,相較于RVA 起搏,MIVS 起搏的心臟指數(CI)、左心室舒張早期最大充盈速度/左心室舒張晚期最大充盈速度(E/A)、每搏量(SV)和LVEF均升高,而LVEDD 和左室收縮末期內徑(LVEDS)下降,差異顯著,表明MIVSP 對血流動力學影響較小,更有利于心功能恢復[15]。
右心室高位間隔位于升主動脈近端上方的右心室流出道上部,右心室高、低位間隔在三尖瓣環的頂部分界。右室高位間隔在右室流出道和右室中位間隔部之間。右室高位間隔解剖位置靠近His 束近端,符合生理性興奮順序,有利于維持正常心室興奮順序和心臟舒張、收縮功能,從而維持血流動力學[16]。
右室高位間隔可以改善心室之間和心室內電和機械收縮同步。Pasrore 等[17]比較RVA 和HRVS 起搏對心衰患者的治療效果,相較于RVA 起搏,HRVS起搏射血分數顯著增加,LVEDS 顯著減少,表明HRVS 起搏能改善心功能。趙永明[18]采用隨機對照實驗比較HRVS 與RVA 的起搏參數和臨床療效,隨訪3 個月,結果顯示,二者閾值、阻抗、感知等參數無顯著差異(P>0.05),但電極曝光時間HRVS 起搏較RVA 起搏延長,差異具有統計學意義(P<0.05),表明HRVSP 較RVAP 更有利于雙心室同步收縮使LVEF 升高,且血流動力學穩定性更好。周燁等[19]選取54 例因高度房室傳導阻滯行HRVS 與MIVS 起搏對心肌跨膜離散指標影響,結果顯示,HRVS 和MIVS 二者起搏術后的T 波峰末間期(Tp-e)、Tp-e/QT 值、校正T 波峰末間期(Tp-ec)、QRS 時限均升高,與HRVS 相比,MIVS 術后QRS 時限、TP-e、TPec、TP-e/QT 值較小,但差異無顯著意義(P>0.05)。表明HRVS 和MIVS 均能延遲心肌跨膜離散指標,但兩組間無顯著差異。據報道,右室間隔起搏可能導致心室不同步,導致嚴重的左室射血分數惡化和充血性心力衰竭[20]癥狀。有研究表明,1 名63 歲的日本男性患者因心肌病行右室間隔部起搏治療室速,隨訪3 年后心衰加重,心電圖顯示QRS 波第一部分時限為110ms,第二部分時限為102ms,超聲心動圖提示嚴重的室間不同步,左室射血分數比右室晚150ms,這些數據表明,行HRVS 起搏也可引起有害的室間隔不同步,盡管存在相對狹窄的QRS 波,但由于橫向受限嚴重的間隔傳導障礙而引起的[21]。
希氏束(房室束)是一種平均長度為20mm,直徑為4mm 的弦狀結構,從房室結前端穿過中心纖維體,繼而行走在室間隔肌部和中央纖維體間,向前下行至室間隔膜部的后下緣,同時左束支纖維從主干陸續發出,最后分為左束支和右束支。His 束分為三個區域:穿行區,無分支區和分支區。進入中心纖維體的部分為穿行區,前上方被心房組織包圍,下方被室間隔組織包圍,后方為中心纖維體。無分支區穿過中心纖維體,His 束被中心纖維體包圍,前上是心房組織,下方是室間隔,后方是二尖瓣和主動脈瓣。分支區為His 束離開中心纖維體部分,因此處最接近右室和左室腔且希氏束比膜間隔低而比肌間隔高,是希氏束起搏(Hirschner bundle pacing,HBP)的靶點位置。HBP 操控導線跨過三尖瓣環并調整其靠近希氏束,確認起搏奪獲希氏束固定電極。希氏束起搏定位需在X 射線幫助下通過多次調整達到定位標準。
希氏束起搏沿正常的心臟傳導順序下傳,有利于維持正常的心室激動順序和同步收縮,在改善血流動力學和心功能方面效果顯著,被認為是最具生理性起搏方式[22]。最近,Abdelrahman 等[23]通過對HBP 和RVAP 進行隊列研究結果顯示,與RVA 組相比,在HBP 組住院率、死亡率明顯降低,其主要終點事件(包括全因死亡率,心衰復發率和升級到CRT)的發生率顯著降低。上述差異在心室起搏超過20%的患者中尤為明顯,這表明與傳統的RVAP 相比,HBP 可以明顯改善患者的預后。Vijayaraman 等[24]通過研究比較HBP 和RVAP 患者的長期預后,隨訪5 年結果顯示二者起搏閾值均有升高,而HBP 組術后5 年LVEF 基本不變,而RVA 組LVEF 顯著下降;HBP 組心肌病變發生率較RVAP 組顯著降低,在起搏比例超過40%患者中,HBP 組死亡率和再住院率低于RVAP 組。Kronborg 等[25]在一項交叉對照實驗中對比HBP 與RVSP 對心功能影響,在成功植入His 電極的85%的患者中,隨訪1 年表明在LVEF 和機械同步性方面HBP 組明顯優于RVS 組。HBP 時心室激動沿著自身的傳導系統下傳,不僅能保證心室激動同步性而且提供了良好的血流動力學優勢。
HBP 不僅可以通過His-Purkinje 纖維系統的傳導糾正束支傳導阻滯,對于傳統雙心室起搏(BVP)心臟同步治療(CRT)失敗或無反應的患者,它可作為一種替代方案。隨著HBP 的研究不斷深入,已有臨床研究證實,與RVAP 與CRT 相比,HBP 在保持心室收縮同步性、減少二尖瓣、三尖瓣返流及降低心功能不全等相關不良事件更具優勢。Barba-Pichard 等[26]首先在BVP 電極植入失敗的患者中試行HBP,其中在16 例病患中9 例成功植入并糾正束支傳導阻滯,隨訪顯示術后LVEF 明顯高于基線水平。Lustgarten 等[27]將29 例左心室功能障礙并LBBB 的患者通過交叉對照實驗隨機分為BVP 組和HBP 組,6 個月后評估心功能并轉換起搏方式再觀察6 個月,結果表明二者術后NYHA 分級、6min 步行試驗、生活質量和LVEF 均明顯優于術前,兩組起搏均能有效維持心室收縮的同步性,特別是對于LBBB、QRS 增寬、LVEF 降低的心衰患者。臨床結果無顯著差異。黃偉劍等[28]用HBP 治療完全左束支傳導阻滯并心衰74 例病患中有72 例完全束支阻滯被糾正,但18 例因閾值高或導線固定失敗等原因未成功行HBP,最終56 例患者成功實行HBP,經37 個月的隨訪,永久性HBP 的LVEF、LVEDS 和NYHA 分級均明顯改善。
心臟起搏器因其對心律失常的顯著治療作用而在世界范圍內得到廣泛應用,但部位選擇仍具有爭議性。傳統右室心尖部起搏改變了正常的心臟傳導順序,為非生理性起搏。作為心臟起搏領域研究熱點和領先技術的HBP,其激動沿正常的心臟傳導順序下傳,改善左心室收縮功能,但希氏束起搏因定位困難、操作難度大、起搏閾值高、手術成功率低、潛在風險多等因素難以在臨床推廣。右室間隔起搏和右室流出道起搏認為是較理想起搏部位,其可減少心衰發生,獲得生理性電激動順序,臨床研究證實了其可行性和安全性,但電極穩定性差、電極脫位率低。因此尋找一種安全、穩定及操作簡單的電極導線定位方法是國內外專家的研究熱點,但是,右室流出道起搏、右室中位間隔起搏、右室高位間隔起搏三者間的優勢尚無明確結論。選擇不同起搏部位尚未得到可以改善臨床預后統一結論,因此,選取起搏部位還需要根據患者自身情況及相關臨床經驗。