祁杰 程功 楊光 韓穩琦 茍棋玲
心臟起搏器已經在臨床上應用了60余年,隨著相關研究的不斷深入,其作用不僅在于保證患者的正常心率和生存率,更在于改善患者的生活質量,而生活質量與心室興奮傳導的順序、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。在正常生理狀態下,竇房結發出的沖動由希浦系統傳至心室,刺激左右心室收縮,在傳導過程中心房及心室間、左右心室間和心室內可保證收縮與舒張的一致性,而常規右心室起搏(right ventricular pacing,RVP)時右心室心尖部、間隔部首先激動,接著逆行激動左、右心室,使心室的同步性下降[1-2]。起搏介導的心肌病(pacemaker-induced cardiomyopathy,PICM)是指在植入起搏器的患者中,當起搏比例>40%時,RVP會導致心力衰竭(簡稱心衰)以及死亡率的升高;而對于具有心室起搏指征的窄QRS心衰患者,RVP會加重心功能的惡化[3]。希氏束起搏(His bundle pacing,HBP)通過直接刺激希氏束使心臟電活動主要通過希浦系統傳導來同步激動心室,是一種生理性的起搏方式,能夠最大限度保證心臟電-機械同步性,2004年以后Select SecureTM系統應用于臨床,實心的主動固定導線(3830導線,美國美敦力公司生產)與專用遞送鞘(C304/C315)的配合使用,促進了HBP的臨床應用。近年來HBP在心衰患者中的應用逐漸增多,本文就此研究領域的現狀與進展進行綜述。
希氏束由纖維組織鞘管中特殊分化的心肌細胞構成,是房室結的延續,平均長18~20 mm,直徑3~5 mm,走行在室間隔膜部,并從室間隔肌部頂端開始分為左束支及右束支[4]。根據成人希氏束的解剖特征,目前將希氏束分為三種類型[5]:Ⅰ型,希氏束的表面覆蓋了一層心肌纖維,并沿室間隔膜部下行;Ⅱ型,希氏束從室間隔膜部分離后,延伸至室間隔的肌部;Ⅲ型,希氏束幾乎全部顯露在心內膜上,沿著室間隔膜部分布走行。
HBP通過起搏希氏束以及希氏束旁的心肌組織,一方面激動心室,另一方面糾正束支阻滯,從而實現心室的收縮同步性。HBP有兩種奪獲形式,即選擇性希氏束起搏(S-HBP)和非選擇性希氏束起搏(NS-HBP)[6-7]。通過比較起搏信號到QRS的間期(S-QRS)與自身希氏束電位到QRS的間期(H-QRS)的大小關系,可以明確奪獲形式:當S-HBP時,S-QRS=H-QRS;而當NS-HBP時,S-QRS HBP的QRS波群寬度與正常時相同或相似,體現了其良好的電同步性。在PICM導致心功能不全及合并束支阻滯的患者中,超聲心動圖提示室內及左、右心室間收縮明顯非同步,行HBP治療后能恢復左心室內及左、右心室間的同步性,提高每搏輸出量及左心室射血分數(left ventricular ejection fraction, LVEF)。ARNOLD等[10]對比了HBP與雙心室起搏(biventricular pacing,BVP)的電-機械同步性,發現HBP明顯優于BVP,且具有更佳的血流動力學效應。臨床上RVP及左束支阻滯(left bundle branch block, LBBB)是引發左心室電-機械失同步的常見原因。ARNOLD等[11]研究發現,HBP較BVP具有更小的左心室非同步指數、更短的激動時間,表明HBP在電同步性方面表現更佳,同時保持了機械同步性,且優化了血流動力學。另有研究報道,HBP不僅在改善心肌血流灌注方面優于RVP,而且能減少二尖瓣的反流[12]。有研究采用核素顯像分析技術評價S-HBP和NS-HBP術后的電-機械同步性,結果提示二者均能夠保持正常的左心室電-機械同步性[13]。 心衰常伴有傳導異常和心室激動不同步,心電圖表現為寬QRS波,按其形態又分為LBBB、右束支阻滯(right bundle branch block, RBBB)和室內阻滯。這類心衰患者的死亡風險顯著增加。RVP時,QRS波表現為LBBB樣形態,同樣會引起心室激動的不同步,而長期高負荷的起搏狀態可導致PICM。伴寬QRS波心衰和PICM的患者通常需要心臟再同步化治療(cardiac resynchronization therapy, CRT),以恢復左右心室間及心室內的電-機械同步性,從而逆轉心室重構,提高射血分數,改善臨床癥狀,提高生活質量,降低死亡率。 當持續性房顫患者的心室率控制不佳時,快速的心室率會加重心衰,此時可行房室結消融術聯合遠端希氏束起搏術[14]。自2000年HBP首次在行房室結消融術的房顫患者中應用成功后,隨即在房顫合并心衰的患者中逐步開展。2006年OCCHETTA等[15]的研究納入16例心室率控制不佳的房顫伴心衰患者,行房室結消融后分別行HBP和RVP,平均隨訪半年,結果顯示與RVP組相比,HBP組術后心衰較前明顯好轉。HUANG等[16]2017年報道在52例有癥狀性房顫合并心衰的患者中行房室結消融聯合HBP,成功行希氏束起搏治療42例,平均隨訪20個月后左心室舒張末內徑下降,心功能改善和腦鈉肽水平下降,且HBP閾值保持穩定。研究還發現,HBP能夠顯著改善LVEF、降低左心室舒張末期壓力,并可減少利尿劑的使用,且LVEF降低患者獲益最為明顯[16]。 RBBB患者的右心室收縮不同步,但大部分左心室激活正常。理論上,BVP中的左心室起搏無法糾正RBBB,也無法使右心室產生電-機械同步化。薈萃分析顯示,BVP未能使伴RBBB的心衰患者獲益,而HBP能糾正RBBB和室間隔傳導延遲,使右心室激活正?;痆17]。有個案報道,通過HBP糾正RBBB可使QRS波正?;痆18]。目前關于HBP應用于伴RBBB心衰患者的文獻較少,可能與其發病率較低有關,也可能是由于受到有關傳統BVP無明顯療效的研究結果的影響,未引起臨床的關注。SHARMA等[19]對伴RBBB的心衰患者使用HBP進行CRT的研究發現,有78%的患者RBBB完全被糾正,且QRS波間期顯著縮短;平均隨訪15個月后LVEF增大,心功能改善。由此可見,對于伴RBBB的心衰患者,可考慮使用HBP糾正RBBB進行CRT,從而改善LVEF、心功能和臨床癥狀。 BVP是以往治療PICM的主要方法,而近年來HBP提供了一種新的治療策略[20]。SHAN等[21]的研究初步證實了在PICM患者中應用HBP的可行性。在一項多中心、回顧性和觀察性研究中,對60例PICM患者行HBP治療后,其中52例RVP導致的左心室重構得以逆轉,LVEF明顯提高,同時左心室收縮及舒張末內徑也顯著縮小[22]。KRONBORG等[23]對38例高度房室阻滯合并窄QRS波患者行HBP或RVP,隨訪一年后發現,與RVP組相比,HBP可以避免患者出現PICM。 目前已有多項大型臨床研究證實了在伴寬QRS波心衰的患者中,BVP可逆轉心室重構、改善預后,但仍有約1/3的患者術后心功能指標和超聲心動圖指標均無明顯好轉,且部分患者由于解剖異常,因此左心室電極導線無法植入。對于左心室導線植入失敗、傳統BVP無反應的患者,HBP植入是可行的替代方法。已有多項臨床研究證實HBP臨床獲益不低于BVP。一項臨床研究首次報道了將HBP作為CRT的補救治療策略,6個月后使患者的生活質量提高且LVEF增大[24]。另一項臨床研究進一步支持了以上觀點[25]。LUSTGARTEN等[26]將29例患者分為BVP組與HBP組,6個月后對調起搏模式,結果顯示,在心功能分級、LVEF和6 min步行試驗方面,兩組和基線相比均有明顯改善,且HBP治療效果不劣于BVP。一項回顧性研究表明,106例心衰、束支阻滯或右心室起搏患者中,73例以HBP作為首選治療方法,33例將HBP作為BVP的補救治療方法;隨訪14個月后,QRS波時限均明顯縮短,NYHA分級、LVEF均增大[27]。ARNOLD等[11]研究顯示,HBP與BVP均能明顯改善心臟收縮非同步性,且HBP組的左心室收縮不同步指數更優,QRS波時限縮短更明顯,但是該研究僅報道了HBP的短期獲益,仍需進一步的長期隨訪。BOCZAR等[28]對符合CRT適應證的房顫患者行HBP治療,14個月后隨訪發現QRS波時限較術前明顯縮短,LVEF明顯增大。 隨著植入器械的發展與起搏技術的提高,HBP的安全性及有效性在中期隨訪中也得到了進一步證實,但HBP仍具有一定的局限性:① 因容易受瓣膜及腱索的影響,不僅電極植入難度較大,而且學習曲線較長;② 心房容易出現交叉感知,HBP存在植入時起搏閾值偏高、遠期也有一定比例的閾值升高,以及植入位點未跨越阻滯部位等缺陷,使其難以廣泛應用于所有符合起搏適應證和CRT適應證的患者,尤其是阻滯部位在希氏束以下或更遠端的患者;③ 由于HBP需要更高的起搏電壓以糾正束支阻滯,因此起搏器電源可能會提前耗竭;④ 心室起搏依賴患者行HBP時,應考慮植入右心室備用起搏導線。綜上,HBP作為一種生理性起搏方式,現有的研究已揭示出其在心衰合并房顫、PICM以及符合CRT指征患者中的應用價值,但HBP長期的安全性及有效性還需更大樣本的隨機對照研究加以證實。3 希氏束起搏的電-機械同步性
4 希氏束起搏在心衰患者中的應用
4.1 希氏束起搏應用于房顫合并心衰
4.2 希氏束起搏應用于右束支阻滯合并心衰
4.3 希氏束起搏應用于起搏介導的心肌病
4.4 希氏束起搏應用于心臟再同步化治療
5 總結與展望