希氏束起搏的研究進(jìn)展

2019-10-24 06:09:42

國(guó)際心血管病雜志 2019年5期

心臟起搏是治療心動(dòng)過(guò)緩的有效手段。右室心尖部是經(jīng)典的起搏部位，具有電極置入方便、起搏位點(diǎn)閾值穩(wěn)定等特點(diǎn)。近期研究表明，長(zhǎng)期高比例的右室心尖部起搏類似左束支傳導(dǎo)阻滯，可導(dǎo)致心室內(nèi)與心室間的不同步收縮，明顯增加患者的心房顫動(dòng)(房顫)發(fā)生率、心力衰竭住院率、全因死亡率[1-5]。右室間隔部與右室流出道起搏對(duì)心臟的保護(hù)作用仍存在爭(zhēng)議[6-9]。希氏束起搏通過(guò)奪獲希氏-浦肯野系統(tǒng)的傳導(dǎo)束，實(shí)現(xiàn)雙心室的同步收縮，是目前最具生理性的起搏模式。

1 希氏束起搏的定義

根據(jù)2018年希氏束起搏國(guó)際協(xié)作工作組發(fā)表的專家共識(shí)[10]，希氏束起搏從廣義上分為選擇性和非選擇性。選擇性希氏束起搏(SHBP)指輸出電壓只奪獲希氏束，又稱為直接希氏束起搏或純希氏束起搏。非選擇性希氏束起搏(NSHBP)指起搏點(diǎn)局部的心肌及希氏束同時(shí)被奪獲，又稱間接希氏束起搏或希氏束旁起搏。此外，希氏束起搏的診斷標(biāo)準(zhǔn)還需根據(jù)患者是否合并希氏-浦肯野系統(tǒng)傳導(dǎo)病變進(jìn)行詳細(xì)鑒別，見表1。

NSHBP存在心肌傳導(dǎo)，既往被認(rèn)為劣于SHBP，但近期研究表明，二者在電-機(jī)械同步性、血流動(dòng)力學(xué)及臨床評(píng)估上并無(wú)明顯差異[11-12]。希氏-浦肯野系統(tǒng)的傳導(dǎo)明顯快于心肌傳導(dǎo)，因此，SHBP和NSHBP均通過(guò)奪獲希氏-浦肯野系統(tǒng)的傳導(dǎo)束實(shí)現(xiàn)心室激動(dòng)。

2 希氏束的解剖特點(diǎn)

希氏束長(zhǎng)約18 mm，直徑2～3 mm[13]，由房室結(jié)發(fā)出，穿過(guò)中心纖維體，沿室間隔膜部走行，于室間隔肌部上緣左側(cè)分成左、右束支。Kawashima等[14]根據(jù)105例成人心臟的解剖結(jié)果，將希氏束分3類：Ⅰ型(46.7%)，希氏束沿室間隔膜部下緣走行，由一層從室間隔肌部發(fā)出的纖薄心肌纖維包繞；Ⅱ型(32.4%)，希氏束從中心纖維體穿出后即離開室間隔膜部下緣，進(jìn)入室間隔肌部；Ⅲ型(21.0%)，希氏束緊貼于心內(nèi)膜下方，走行于室間隔膜部表面(又稱裸露希氏束)。Vijayaraman等[15]指出，Ⅰ型希氏束起搏后表現(xiàn)為NSHBP，因包繞的心肌成分少，delta波較小，起搏后的QRS波間期一般不超過(guò)120 ms；Ⅱ型希氏束起搏后也表現(xiàn)為NSHBP，此時(shí)電極位于室間隔肌部，不同輸出下可觀察到右室奪獲與希氏束奪獲的心電圖變化，前者閾值低于后者；Ⅲ型希氏束由于裸露且無(wú)纖維組織包繞，起搏時(shí)為SHBP，閾值常<0.5 V，術(shù)中可見到較大的希氏束損傷電流。損傷電流提示電極頭端刺破絕緣包膜并位于希氏束中，術(shù)中可見到急性期起搏閾值升高，但術(shù)后會(huì)獲得更低、更穩(wěn)定的起搏閾值[16]。

關(guān)于希氏束起搏電極置入位點(diǎn)與三尖瓣環(huán)的空間關(guān)系仍存在爭(zhēng)議，但通過(guò)超聲心動(dòng)圖、心臟CT[17]、3D打印技術(shù)[18]甚至是尸檢[19]的方法驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)希氏束起搏電極均位于三尖瓣環(huán)以上的心房側(cè)。

3 希氏束起搏的電生理基礎(chǔ)

對(duì)于病態(tài)竇房結(jié)綜合征患者，心房起搏和最小化心室起搏模式可達(dá)到生理性起搏。但近期一項(xiàng)薈萃分析顯示，與傳統(tǒng)起搏模式相比，最小化心室起搏模式在房顫發(fā)生率、全因住院率及全因死亡率方面均未見優(yōu)勢(shì)。這是由于最小化心室起搏模式人為將AV間期延長(zhǎng)，使得左房充盈時(shí)間延長(zhǎng)，左房壓升高，左室充盈受損，導(dǎo)致房顫及心力衰竭發(fā)生率升高[20]。對(duì)于PR間期正常的病態(tài)竇房結(jié)綜合征患者，心房起搏是生理性起搏，而對(duì)于存在PR間期延長(zhǎng)的病態(tài)竇房結(jié)綜合征患者，單純心房起搏可能無(wú)法達(dá)到生理性起搏的要求，此時(shí)希氏束起搏或許可以滿足這一需求，但需要臨床研究加以證實(shí)。

表1 不同類型希氏束起搏的診斷標(biāo)準(zhǔn)

注：S-QRS為起搏釘至QRS波起始點(diǎn)的時(shí)限；H-QRS為希氏束電位至QRS波起始點(diǎn)的時(shí)限；S-V為希氏束導(dǎo)聯(lián)起搏釘至V波起始點(diǎn)的時(shí)限；H-V為希氏束導(dǎo)聯(lián)H波至V波起始點(diǎn)的時(shí)限；S-QRSend為起搏點(diǎn)至QRS波終末點(diǎn)的時(shí)限；H-QRSend為希氏束導(dǎo)聯(lián)H波至QRS波終末點(diǎn)的時(shí)限

對(duì)于心室起搏依賴的房室傳導(dǎo)阻滯患者，希氏束起搏是唯一的生理性起搏。由于傳導(dǎo)阻滯位點(diǎn)與希氏束電極置入位點(diǎn)較為一致，希氏束起搏手術(shù)難度大，成功率低。對(duì)于這類患者，術(shù)中需根據(jù)腔內(nèi)圖標(biāo)測(cè)結(jié)果，將房室傳導(dǎo)阻滯具體分為結(jié)性阻滯或結(jié)下性阻滯。結(jié)性阻滯表現(xiàn)為A波固定出現(xiàn)，HV脫落。結(jié)下性阻滯可進(jìn)一步分為希氏束內(nèi)或希氏束下阻滯。希氏束內(nèi)阻滯的腔內(nèi)圖標(biāo)測(cè)結(jié)果可具體分為以下3類：(1)H波分裂，即可記錄到H1與H2；(2)近端希氏束可記錄到AH固定出現(xiàn)，V波脫落，遠(yuǎn)端希氏束可記錄到A波固定出現(xiàn)，HV脫落；(3)HV間期延長(zhǎng)或AH固定出現(xiàn)，V波脫落，但在標(biāo)測(cè)位點(diǎn)起搏后即可奪獲遠(yuǎn)端希氏束且S-V間期在正常范圍內(nèi)。對(duì)于希氏束內(nèi)阻滯，術(shù)中需標(biāo)測(cè)阻滯位點(diǎn)的具體位置，并在阻滯位點(diǎn)遠(yuǎn)端置入電極，術(shù)中甚至可以使用臨時(shí)多極電生理導(dǎo)管來(lái)尋找希氏束的阻滯位點(diǎn)。對(duì)于上述第3種類型的希氏束內(nèi)阻滯，電極置入位置接近但并未跨越阻滯點(diǎn)，電極通過(guò)高起搏輸出跨越阻滯點(diǎn)，并激動(dòng)遠(yuǎn)端的希氏束，患者很可能在術(shù)后因電極微脫位或電極張力改變出現(xiàn)閾值升高而不得不重置電極[21-22]。希氏束下阻滯表現(xiàn)為AH固定出現(xiàn)，V波脫落，且通過(guò)標(biāo)測(cè)或起搏的方法仍無(wú)法找到遠(yuǎn)端希氏束。這類患者因阻滯位點(diǎn)偏低，電極未能跨越或接近阻滯點(diǎn)，無(wú)法奪獲希氏束。Vijayaraman等[23]的研究結(jié)果顯示，結(jié)性阻滯患者行希氏束起搏的成功率可達(dá)93%，但結(jié)下性阻滯患者成功率只有76%[23]。對(duì)于結(jié)下性阻滯患者，更推薦行NSHBP，因NSHBP存在心肌激動(dòng)，若出現(xiàn)希氏束失奪獲，局部心肌激動(dòng)可等同于右室間隔部起搏，不至于出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥。

對(duì)于束支傳導(dǎo)阻滯患者，希氏束起搏可糾正約80%的束支傳導(dǎo)阻滯[24]，但是具體機(jī)制尚不明確。相關(guān)的假說(shuō)分為以下幾類：(1)縱向分離學(xué)說(shuō)。纖維傳導(dǎo)束在希氏束內(nèi)縱向分離為左、右束支，希氏束內(nèi)阻滯可表現(xiàn)為束支傳導(dǎo)阻滯[25]。在近期一篇病例報(bào)道中，左束支傳導(dǎo)阻滯患者行希氏束標(biāo)測(cè)時(shí)見到H波分裂，這證實(shí)了阻滯位點(diǎn)位于希氏束內(nèi)[26]。因此，術(shù)中需將電極置入希氏束遠(yuǎn)端，跨越阻滯點(diǎn)，糾正束支傳導(dǎo)阻滯[27]。(2)起搏輸出依賴學(xué)說(shuō)。起搏電極高輸出可跨越阻滯點(diǎn)，激動(dòng)遠(yuǎn)端傳導(dǎo)束，糾正束支傳導(dǎo)阻滯[25]。這一學(xué)說(shuō)在希氏束起搏糾正左束支傳導(dǎo)阻滯的手術(shù)中得以證實(shí)，因術(shù)中可見到起搏電極低輸出時(shí)即可奪獲希氏束，但起搏電極高輸出方可糾正左束支傳導(dǎo)阻滯[28]。(3)虛擬電極極化作用。電極發(fā)放電脈沖產(chǎn)生的電荷將在局部傳導(dǎo)纖維組織中形成去極化與超極化[29]，使處于不應(yīng)期的希氏-浦肯野傳導(dǎo)纖維組織興奮，恢復(fù)正常的電傳導(dǎo)，糾正束支傳導(dǎo)阻滯[30]。

4 希氏束起搏的臨床特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

Deshmukh等[31-32]首次證實(shí)了對(duì)藥物控制不佳的慢性房顫患者進(jìn)行房室結(jié)消融及希氏束起搏的可行性，發(fā)現(xiàn)患者術(shù)后的左室舒張末期內(nèi)徑、紐約心臟病協(xié)會(huì)(NYHA)心功能分級(jí)、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)及心肺儲(chǔ)備功能均得到改善。在一項(xiàng)前瞻性交叉對(duì)照研究中，患者分別接受6個(gè)月的希氏束起搏或右室起搏，術(shù)后發(fā)現(xiàn)，希氏束起搏組在心功能分級(jí)、生活質(zhì)量、6 min步行試驗(yàn)、二尖瓣及三尖瓣反流方面均明顯優(yōu)于右室起搏組[33]。Vijayaraman等[34]和Huang等[35]的研究也指出，房室結(jié)消融及希氏束起搏的手術(shù)成功率可達(dá)80%～95%，術(shù)后隨訪電極閾值穩(wěn)定，患者的LVEF、心功能分級(jí)改善，利尿劑的使用減少，這進(jìn)一步證實(shí)了此療法的可行性及有效性。

希氏束起搏還逐漸運(yùn)用于心室依賴性起搏的高度房室傳導(dǎo)阻滯(AVB)患者。Barba-Pichardo等[36]首先運(yùn)用電生理標(biāo)測(cè)導(dǎo)管為AVB患者進(jìn)行標(biāo)測(cè)與起搏，64.8%的患者成功置入希氏束電極，術(shù)后LVEF明顯升高。Kronborg等[37]在一項(xiàng)交叉對(duì)照試驗(yàn)中，在85%的患者中成功置入希氏束電極，患者術(shù)后分別接受為期12個(gè)月的希氏束起搏或右室間隔部起搏，結(jié)果提示希氏束起搏組在 LVEF和機(jī)械同步性方面均明顯優(yōu)于右室間隔部起搏組。在Pastore等[38]的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中，患者分別接受了3個(gè)月的希氏束起搏或右室心尖部起搏，術(shù)后顯示希氏束起搏組的左室電激動(dòng)與機(jī)械收縮更具同步性，且能更好地保護(hù)患者的左房功能，減慢房顫的進(jìn)展。在另一項(xiàng)納入260例AVB患者的臨床研究中，希氏束起搏的成功率達(dá)85%，術(shù)后因閾值升高而行電極重置的患者僅占5%[23]。

希氏束起搏通過(guò)自身希氏-浦肯野系統(tǒng)傳導(dǎo)并可糾正束支傳導(dǎo)阻滯，最早由Narula[25]發(fā)現(xiàn)。隨后，希氏束起搏用于有雙心室起搏(BVP)行同步化治療適應(yīng)證的患者。Barba-Pichard等[39]首先在BVP左室電極置入失敗的患者中嘗試進(jìn)行希氏束起搏，16例患者中有9例最終成功置入希氏束電極并糾正束支傳導(dǎo)阻滯，術(shù)后隨訪發(fā)現(xiàn)，患者LVEF水平較基線水平有明顯提高。Lustgarten等[24]在一項(xiàng)交叉對(duì)照研究中，通過(guò)左室電極Y型接口對(duì)患者進(jìn)行6個(gè)月的BVP或希氏束起搏治療，結(jié)果顯示兩組患者在心功能分級(jí)、6 min步行試驗(yàn)、生活質(zhì)量及LVEF方面均較術(shù)前有明顯改善，且二者臨床結(jié)果無(wú)明顯差異。Ajijola等[40]的研究結(jié)果也支持希氏束起搏對(duì)心功能的保護(hù)作用。Sharma等[41]的一項(xiàng)多中心臨床研究顯示，希氏束起搏具有閾值穩(wěn)定的特點(diǎn)，可縮短QRS波間期，提高LVEF，改善心功能分級(jí)。Huang等[28]進(jìn)行了為期37個(gè)月的臨床隨訪研究，發(fā)現(xiàn)希氏束起搏不僅可以明顯改善患者左心功能，且閾值穩(wěn)定，臨床預(yù)后與BVP相比無(wú)明顯差異，進(jìn)一步肯定了希氏束起搏在同步化治療中的療效及安全性。Arnold等[42]的另一項(xiàng)研究指出，希氏束起搏在QRS波間期縮短率、心室同步性以及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)方面明顯優(yōu)于BVP。在術(shù)后程控方面，建議設(shè)置希氏束電極極性為tip端到右室電極coil端[43]。Sharma等[44]將希氏束起搏用于右束支傳導(dǎo)阻滯合并慢性心力衰竭的患者，患者術(shù)后的QRS波間期、LVEF、心功能分級(jí)都得到明顯改善，這一結(jié)果改變了既往對(duì)右束支傳導(dǎo)阻滯患者BVP同步化治療效果較差的看法[45]。而對(duì)于BVP治療無(wú)效的患者，可考慮改為希氏束起搏，因?yàn)榛颊吒臑橄Ｊ鲜鸩螅琇VEF、心功能分級(jí)、二尖瓣反流面積、心胸比例以及血清腦鈉肽水平都可以明顯改善[46]。

對(duì)于右室起搏介導(dǎo)的心肌病患者，Shan等[46]嘗試在患者行起搏器更換時(shí)改行希氏束起搏，術(shù)后1年隨訪發(fā)現(xiàn)，患者的心功能明顯改善。Ye等[47]進(jìn)行為期半年的隨訪發(fā)現(xiàn)，對(duì)于右室起搏介導(dǎo)的心肌病患者，從右室心尖部起搏或右室間隔部起搏改行希氏束起搏后，患者心功能分級(jí)、左室舒張末期內(nèi)徑都明顯改善。

Vijayaraman等[48]對(duì)希氏束起搏術(shù)后起搏器電池耗竭患者行起搏器更換手術(shù)，在手術(shù)過(guò)程中測(cè)量的HV間期、QRS波間期與首次置入時(shí)相同，以不同頻率起搏希氏束時(shí)，希氏束至心室可達(dá)到1∶1傳導(dǎo)，提示希氏束起搏術(shù)后并未出現(xiàn)新發(fā)的希氏-浦肯野系統(tǒng)病變。Vijayaraman等[49]進(jìn)行了為期5年的臨床隨訪，對(duì)希氏束起搏的安全性及療效進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示在右室起搏和希氏束起搏比例超過(guò)40%的人群中，希氏束起搏組的全因死亡率或心力衰竭住院率均明顯低于右室起搏組，起搏介導(dǎo)的心肌病的發(fā)生率也遠(yuǎn)低于右室起搏組。而Abdelrahman等[50]一項(xiàng)以全因死亡率、心力衰竭住院率以及改行BVP為聯(lián)合臨床終點(diǎn)的隊(duì)列研究顯示，在心室起搏比例超過(guò)20%的患者中，希氏束起搏組明顯優(yōu)于右室起搏組。

5 希氏束起搏的局限性與展望

目前，希氏束起搏的成功率在80%～90%，部分患者因希氏束存在解剖變異或阻滯點(diǎn)過(guò)低而未能成功置入電極。此外，約有10%的患者術(shù)后出現(xiàn)閾值升高[51]，5%的患者因閾值持續(xù)升高行電極重置[49]。起搏閾值升高常出現(xiàn)在術(shù)后的前3個(gè)月內(nèi)，可能是由于電極頭端未能刺入希氏束和長(zhǎng)期的瓣葉活動(dòng)使電極出現(xiàn)微脫位。與右室電極相比，希氏束周圍心肌成分少，希氏束電極感知明顯偏低[49]，這就需要廠家改進(jìn)塑形鞘管和起搏電極，制造不同形狀的鞘管，閾值更低、感知更好、固定更牢的電極，以及適合希氏束起搏邏輯算法的起搏器，以提高手術(shù)成功率，減少手術(shù)并發(fā)癥，延長(zhǎng)起搏器壽命。

對(duì)于結(jié)下性阻滯患者，電極置入位點(diǎn)與阻滯點(diǎn)相近，若結(jié)下性阻滯因病情進(jìn)展而出現(xiàn)希氏束失奪獲，NSHBP產(chǎn)生的局部心肌激動(dòng)可等同于右室間隔部起搏，作為后備起搏使用，但是否安全仍需要長(zhǎng)期隨訪證據(jù)支持。