希浦系統起搏技術在臨床心臟起搏中的運用和研究進展

【摘要】目前希浦系統起搏技術是近年來國內外電生理領域迅速發展的前沿技術，是將起搏電極直接植入到希浦傳導區，越過阻滯區，讓起搏脈沖激動并沿著心臟自身的傳導系統下傳。近幾年，臨床上發表了較多的大樣本隨訪數據研究，希浦系統起搏技術的臨床有效性與安全性得到進一步驗證，但仍需大樣本前瞻性臨床研究以評估其遠期療效，從而進一步明確希浦系統起搏技術的真正獲益人群。鑒于此，現就希浦系統起搏技術的發展歷程、希浦系統解剖、希浦系統起搏種類、臨床應用、有效性、安全性、隨訪情況及局限性等方面展開綜述，以期為臨床開展此項技術提供借鑒。

【關鍵詞】希浦系統起搏技術 ; 希氏束 ; 心臟 ; 心臟再同步化治療

【中圖分類號】R541 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-3718.2023.12.0138.04

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2023.12.045

心動過緩心臟疾病患者心跳緩慢，無法在正常活動或運動時，輸送足夠的血液到機體各器官。心臟起搏器能幫助心臟有規律地泵血，保證患者活動及各大器官新陳代謝的需求，是目前治療心動過緩的唯一有效方法。針對于心動過緩心臟疾病，臨床也推出了心臟再同步化治療技術，這種技術可以糾正患者的左、右心室收縮失同步，改善患者心臟功能，提高運動耐量及生活質量，是心力衰竭治療史上一個里程碑式的突破，但這種技術中植入左室電極的操作難度較大[1]。希浦系統起搏技術就是在發現患者心臟傳導路徑病變的基礎上，將電極導線精確定位到心臟有功能的電線槽里，最大限度利用心臟自身的電路進行電傳導，保證正常的心臟激動順序，最大限度地保護患者心功能，屬于生理性起搏，起搏器位點精準，不良影響小。以往，臨床應用的起搏技術主要為右心室心尖部起搏，與這種技術相比，希浦系統起搏技術具有更多的優勢，主要體現在以下4個方面：

①可以與心臟的收縮頻率保持一致；②能夠改善患者心功能；③可以減少二尖瓣反流；④可以減少心力衰竭出現。因此，現就希浦系統起搏技術的發展歷程、希浦系統解剖、希浦系統起搏種類、適用范圍、手術方法、特點、隨訪情況及局限性等方面展開綜述，以期為臨床開展此項技術提供借鑒，現歸納總結如下。

1 希浦系統起搏技術

1.1 希浦系統起搏技術的發展歷程 希浦系統起搏技術的發展歷程可以追溯到二十一世紀初期，當時美國德克薩斯州的一個初創公司Cameron Health開始研發一種新型心臟起搏器技術，即希浦系統起搏技術[2]，這種技術不需要將電極放入心臟內，而是將植入式電極放置在胸骨旁邊，因此不會對心臟產生任何損傷。在接下來的幾年中，Cameron Health不斷改進希浦系統起搏技術，并在臨床試驗中證明了該技術的安全性和有效性。與傳統的心臟起搏器相比，希浦系統起搏技術不需要穿刺心臟，避免了穿刺并發癥的風險。2008年Cameron Health被波士頓科學公司（Boston Scientific公司）收購，并繼續開發和完善希浦系統起搏技術，Boston Scientific公司的專業技術和廣泛的資源為希浦系統起搏技術的發展提供了更好的支持。2012年獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）的批準。此后，希浦系統起搏技術開始在全球范圍內應用，并逐漸得到了廣泛的認可和推廣。2015年，希浦系統起搏技術系統推出了新的、更小的型號，可適用于更多患者。目前，希浦系統起搏技術已經得到廣泛應用，并在許多國家得到批準。希浦系統起搏技術是傳統心臟起搏器技術的重要補充，為需要心臟起搏器治療的患者提供了更加安全和有效的治療方案[3]。

1.2 希浦系統解剖 希浦系統起搏是目前最為生理的起搏形式，可通過希氏束 - 浦肯野系統來實現。希氏束是心臟傳導系統中的關鍵部分，其能夠將來自心房的電信號迅速傳導到心室內，引導心室的收縮，使心臟能夠正常泵血[4]。希氏束解剖結構可分為3個類型：①左側希氏束型是指希氏束位于心臟左側，該束型的起搏電極位置一般位于心室側壁，起搏信號從左側希氏束向右側心室傳播。左側希氏束型起搏心電圖的特點是QRS（QRS波群反映左、右心室除極電位和時間的變化，第一個向下的波為Q波，接著向上的波為R波，接著向下的波是S波）寬度較窄，P-R間期（心電圖由P波起點，到QRS波群起點的實線）較短，R波振幅較大。②右側希氏束型是指希氏束位于心臟右側，該束型的起搏電極位置一般位于心室頂部，起搏信號從右側希氏束向左側心室傳播。右側希氏束型起搏心電圖的特點是QRS波寬度較寬，P-R間期較長，R波振幅較小。③中間型希氏束型是指希氏束位于心臟中央，該束型的起搏電極位置一般位于心室中部，起搏信號從中央向左右兩側心室傳播。

不同類型的希氏束解剖結構可能會影響起搏心電圖的表現，因此，在希氏束起搏心電圖的臨床應用中，需根據患者的具體情況選擇合適的希氏束解剖型號及起搏電極的位置。特別是在希氏束傳導阻滯等嚴重心律失常病例中，通過對希氏束解剖型號的分析和起搏位置的選擇，可以有效地提高希氏束起搏的成功率，并減少可能出現的并發癥。此外，希氏束解剖結構的異常也可能導致心律失常。例如，希氏束分支阻滯是指左側或右側希氏束分支的傳導受阻，導致心室收縮的協調性下降，出現寬QRS波心律失常。在希氏束分支阻滯患者中，如果通過電生理檢查發現希氏束的解剖結構異常，如希氏束過度肥厚、希氏束分支位置偏移等，則需要針對性地制定治療方案，可能需要通過心臟起搏器植入或消融術來改善心律失常[5]。希氏束是心臟傳導系統中最重要的部分之一，其能夠快速地將心臟的電信號從心房傳導到心室，使心室能夠有規律地收縮，但希氏束的功能異常會導致心臟傳導系統的紊亂，引起心律失常。希氏束的異常可能是心室顫動發生的原因之一，且希氏束的傳導速度異常或阻滯可能會導致心室顫動的發生，因此，臨床便可以通過心電圖、電生理檢查及超聲心動圖等技術判斷希氏束是否存在異常，以及異常的程度和性質，并進一步判斷病情和制定治療方案。

1.3 希氏束起搏 當前臨床上所用的希浦系統起搏技術主要為希氏束起搏，希氏束起搏又可以分為非選擇性希氏束起搏和選擇性希氏束起搏[6]：①選擇性希氏束起搏是起搏位點精確固定在希氏束，低電壓起搏時就可以直接奪獲希氏束，而高電壓時會奪獲鄰近心肌組織；其電學特點為：起搏產生的QRS-T波群在體表心電圖的形態和時程與自身節律相同；PV間期（從心房除極開始，激動經心房、房室結、希氏束及束支至心室開始除極的時間）基本等同于HV間期；由于His束被纖維組織包繞，平均閾值高于右室（1.35V/0.5 ms vs 0.6V/0.5 ms），R波振幅較低（6.8 mV vs 13.7 mV）；其起搏特點：輸出電壓低，呈現窄QRS波；輸出電壓高，同時奪獲希氏束旁心肌，呈現相對較寬的QRS波。②非選擇性希氏束起搏是將起搏電極固定在希氏束周圍的心肌組織，由于希氏束周圍包裹著大量絕緣的纖維組織，當予以較小的電壓時，僅奪獲希氏束周圍心肌組織，只有在高電壓時才會同時奪獲希氏束。起搏產生的QRS-T波群在體表心電圖的時程至少比右室心尖部起搏短50 ms（lt;130 ms），電軸方向與自身QRS波群相同；PV間期 lt; HV間期；起搏閾值通常較低（lt;1 V），R波較高；其起搏特點：輸出電壓低，呈現寬QRS波；輸出電壓高，使心室肌和希氏束均被奪獲，呈現融合波。

1.4 希浦系統起搏技術的臨床應用 希氏束起搏主要是通過激動希氏束 - 浦肯野系統而產生一定的電傳導作用，這種電傳導與生理性傳導相符，由此發揮穩定性起搏的功能。隨著臨床對希氏束起搏的研究深入，希氏束起搏的適應證得到了拓展，由前期的房顫伴高度房室阻滯患者擴展到心力衰竭合并左束支傳導阻滯的心臟再同步化治療無反應及左室導線無法植入的患者。希氏束起搏不是單純的右心室心尖部起搏或心臟再同步化治療的替代治療，其可以很好地保持房室、左右心室和室內同步，從而彌補了右心室心尖部起搏和心臟再同步化治療的不足。如今，隨著臨床對希浦系統起搏的研究深入，逐步推出了多種新的材料，典型的如C315、C304輸送鞘、Select Secure 3830起搏導線，大大縮短了希氏束起搏植入的操作時間，提高了植入成功率，尤其是多種新植入器械的引入，顯著提高了希浦系統起搏成功率，早期的時候起搏成功率一般是在70%以內，而在當前則提升到了90%以上[7]。相關研究顯示，臨床引入的三維電解剖標測組的導線植入X線暴露時間、單位面積X線輻射劑量、起搏閾值均優于傳統X線透視組，且三維電解剖標測組起搏閾值更低，因此希氏束起搏中應用三維電解剖標測是一種可行的方式，且近年臨床所用的三維打印技術對于希氏束起搏也具有很好的輔助作用，尤其是在電極植入中具有良好的指導作用[8-9]。

2 希浦系統起搏的有效性、安全性

希浦系統起搏技術在慢性房顫、竇房結功能障礙、起搏性心肌病、房室傳導疾病患者中得到了廣泛的應用，其植入成功率可達到80.0%以上，并能夠明顯改善患者左室射血分數、左室舒張末期內徑、心胸比、左室收縮末期內徑等指標[10]。在植入期間選擇3830導線和C304輸送鞘行希氏束起搏治療，還能夠減少選擇性希氏束起搏、非選擇性希氏束起搏導線相關的并發癥，具有較高的有效性和安全性[11]。隨著希浦系統起搏研究的深入，已有臨床研究證實，與右心室心尖部起搏和心臟再同步化治療相比，希氏束起搏在降低心功能不全方面更有優勢[12]。

2.1 希浦系統起搏的有效性 希氏束起搏是最為生理性起搏方式，是心臟電沖動從心房下傳至心室的通路，確保心室快速、同步化除極及收縮，進而改善患者心功能。FRANCESCO等[13]對87例選擇性希氏束直接起搏和

220例希氏束旁起搏患者，應用3830 導線和C304輸送鞘行希氏束起搏治療，隨訪發現，左室射血分數、心胸比均明顯改善，差異有統計學意義（Plt;0.05），說明希氏束起搏的治療效果顯著。BARBA-PICHARDO等[14]研究中，納入16例心臟再同步治療無反應患者，并給予上述患者選擇性希氏束起搏糾正左束支阻滯治療，以實現心臟再同步，最終結果顯示，13例（81%）患者的左束支阻滯情況得以糾正，9例患者成功植入起搏電極，急性期平均閾值3.09 V，阻抗311.6 Ω，X線暴露時間1 405 s，該研究證實了選擇性希氏束起搏可彌補患者行心臟再同步治療無反應情況，效果較好。

2.2 希浦系統起搏的安全性 傳統的心臟起搏器需要將電極導線放入心臟內，這可能導致電極移位或穿孔等并發癥的發生。相比之下，希浦系統起搏技術在胸骨旁邊放置植入式電極，減小了上述并發癥的發生風險。VIJAYARAMAN等[15]研究中選取了765例患者，其中332例患者行希氏束起搏治療，433例患者行右心室起搏治療，并對其進行持續隨訪2年，結果顯示，希氏束起搏在隨訪時間內，各項指標參數（如閾值、感知、阻抗等）均更為穩定，進一步為希氏束起搏的長期有效性、安全性提供了強有力的證據。

3 希浦系統起搏的長期隨訪

往期臨床上在希浦系統起搏治療時，主要對各項指標情況（植入方法、短期血流動力學變化、植入成功率及臨床療效）進行觀察，而較缺乏患者的隨訪方面的內容，為此，當前也逐步加大了對希浦系統起搏后患者的隨訪，并發現絕大部分均可獲得長遠的效果。HUANG等[16]研究中納入74例完全性左束支阻滯合并慢性心力衰竭患者，對其行永久性選擇性希氏束起搏，結果發現72例（97.3%）患者的完全性左束支區域起搏得到了糾正，但18例患者因糾正閾值較高、導線固定失敗等情況無法行永久性選擇性希氏束起搏，最終56例（75.7%）患者成功實施永久性選擇性希氏束起搏，其平均隨訪37.1個月，隨訪期間結果顯示，患者左室射血分數、左室收縮末期容積及紐約心臟病協會（NYHA）心功能分級均得以明顯改善，且患者的起搏閾值始終保持穩定狀態。由此說明，長期希氏束起搏治療是一種穩定而有效的治療技術，不會對希浦系統傳導功能產生明顯影響；雖然也有少部分希氏束起搏患者和右心室心尖部起搏患者在隨訪期間出現了一定的起搏閾值升高，但變化幅度較小，絕大部分患者均可獲得良好的長期效果[17]。

4 希浦系統起搏的局限性

希浦系統起搏在應用過程中雖然能夠有效預防傳統起搏技術應用期間右心室心尖部起搏引起的心肌灌注不足、室壁運動異常、心肌收縮力減弱、舒張功能受損等情況，但希浦系統起搏也存在著一定的局限性，最為典型的表現是對技術要求比較高，同時起搏的成功率依然不夠理想，起搏期間也存在起搏閾值增高的情況，這也是目前臨床上制約希浦系統起搏植入最主要的原因[18]。相關研究表明，希氏束走行具有較強的特殊性，使得在定位上難度較大，通常情況下，在對患者實施希氏束起搏前需要先對希氏束位置標測明確，然后才能植入電極，這樣就增加了植入的難度，延長了操作時間[19]。

近年來，臨床應用永久性希氏束起搏過程中逐步引入了C315或C304鞘管協助植入3830起搏導線，該技術的應用將電極植入的成功率提高到了一個級別，一般均可以保持在95%以上，而與以往的心室起搏方式比較，其電極植入成功率不夠滿意。希氏束起源于中央纖維體內，在這一位置，心肌組織數量相對較少，這就導致了很多患者在應用希氏束起搏后會發生不同程度的起搏閾值偏高、感知偏低等諸多問題，相關研究中通過對患者隨訪表明，有很大一部分患者長期隨訪閾值穩定在（1.48±0.75） V，也有一些患者可能發生起搏閾值進行性增高，并且臨床對這一問題的發生原因還沒有明確的定論[20]。相關研究提出，希氏束起搏閾值的急性升高可能與三尖瓣運動引起的起搏電極微移位有關，故希氏束起搏尚不適用于所有符合起搏適應證的患者，相比于傳統的右心室心尖部起搏，希氏束起搏仍需謹慎選擇，嚴格把控適應證[21]。

除了以上幾方面不足，希浦系統起搏電極在固定和定位方面也存在一定的不足，主要表現在操作難度相對較高，在對患者實施主動固定電極錨定入心肌的時候便容易導致希氏束損傷發生，進而導致傳導阻滯發生，患者的主要表現為ST段抬高、傳導時限延長等。相關研究報道稱，在眾多接受希氏束起搏的患者中，大約有40%的患者會在電極植入操作過程中發生不同程度的電流損傷[22]。另一項選取了400例希氏束起搏患者的臨床研究結果表明，其中有24例患者發生了右束支傳導阻滯，有4例患者發生房室傳導阻滯，有3例患者發生左束支傳導阻滯，而在手術之后，所有發生傳導阻滯的患者均恢復正常[23]。相關研究報道中稱，永久性希氏束起搏后急性希氏束損傷電流的出現可以預測起搏閾值，出現損傷電流患者的起搏閾值明顯低于未記錄到損傷電流的患者，出現損傷電流患者的起搏閾值為（1.09±0.33）V，無損傷電流患者的起搏閾值為（1.81±0.64）V，兩組患者起搏閾值相比，差異有統計學意義（Plt;0.05）[24]。雖然希氏束起搏是目前最為生理的起搏方式，但是由于其起搏閾值通常偏高，其長期的安全性顧慮局限了希氏束起搏用于所有起搏適應證的患者，尤其是對于部分阻滯部位在希氏束以下或更遠端的疾病，如希氏束以下阻滯的房室傳導阻滯、左束支傳導阻滯等，僅用希氏束起搏無法實現長期穩定低閾值地跨越阻滯部位起搏，可植入額外的右心室心尖部或流出道起搏電極作為備用。因此，相比于傳統的右心室心尖部起搏，選擇性希氏束起搏仍需謹慎選擇，嚴格把控適應證。

5 小結與展望

希浦系統起搏技術已成為當前臨床的主流技術，其短期、長期安全性及有效性均得到了大量的案例證實，為心動過緩患者的治療提供了參考，但是絕大部分關于希浦系統起搏技術的試驗樣本較小，對于左束支區域起搏研究更少，所以在希浦系統起搏技術的研究上仍需大樣本前瞻性臨床研究，從而獲得更佳精準的數據結果。

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