希氏束起搏治疗研究进展

作者:马博斐[1] 谢瑞芹[1] 
单位:河北医科大学第二医院[1]

  根据2018年美国发布的心动过缓和心脏传导延迟指南,对于获得性二度II型房室阻滞、高度房室阻滞或三度房室阻滞且不是由可逆或生理原因引起的患者,无论有无症状均建议植入永久起搏器。同时 ,如确定患者的临床症状与心动过缓有确切联系前提下,则是是安装起搏器的强烈指征。而对于起搏器依赖的患者,传统的右室心尖部起搏往往会导致其心肌细胞及心室重构,从而增加其心衰、房颤的风险,甚至增加其死亡率{1、2、3}。而在右室其他部位进行起搏亦未见较好的疗效{4}。通过双心室起搏(BiV)的心脏再同步化治疗(CRT)证实对于左室功能不全,合并束支阻滞(BBB),尤其是左束支阻滞(LBBB)的患者有较好的疗效{5}。然而,通过双心室起搏而实现的心脏再同步化治疗无效率较高,对于QRS宽度正常的患者或者合并右束支阻滞(RBBB)的患者往往不能从中受益{7、8、9}。


  希氏束起搏的概念最早是在1970年由Narula等学者提出{6},在试验中,Narula等人将多极导管置于高于三尖瓣环的室间隔膜部上,从而第一次实现了首个人工永久性希氏束起搏。随着手术器械的不断进步、术者经验的积累,越来越多的人对希氏束起搏这一新兴的起搏方式感兴趣,也有越来越多的临床实践经验与数据给我们提供了较好的结果,但在希氏束起搏领域仍有很多问题尚待解决。本文将从希氏束的解剖结构、电生理特性,最新的希氏束起搏研究理念、临床应用效果等方面进行综述。


1 希氏束的解剖结构


  希氏束是由多个传导纤维组成的弦状纤维束,起自房室结,终止于室间隔膜部,平均长约20mm,直径约4mm。外国学者Kawashima等人{10}通过对105位老年人进行心脏解剖,后对希氏束的解剖结构进行了进一步的研究,并将其分为3类:(1)希氏束沿着室间隔膜部下行,并且通常覆盖有一层较薄的心肌纤维,此类结构最为常见(Type I),占试验样本的47%;(2)希氏束与室间隔膜部分离,并通过覆盖较厚的心肌纤维与周围组织绝缘,此类结构(Type II)占试验样本的32%;(3)希氏束裸露在外,并在心内膜的下方走行,其表面没有心肌纤维覆盖,与周围组织并未隔离,此类结构(Type III)占试验样本的21%{10}。


2 希氏束的电生理特性


  对于希氏束的电生理特性,其中一个很重要的概念是“希氏束的纵向分解”学说。国外学者Narula等人在1977年最早提出了这一概念{11}。对于束支阻滞的患者,Narula等学者认为可以起搏希氏束远端产生阻滞的位点,这样可以一方面挽救即将发生传导阻滞的传导纤维,另一方面也可以产生较窄的QRS波。随后El-Sherif等人也提出了相类似的理论{12}。


3 希氏束起搏器植入技巧


  在希氏束起搏器植入过程中,最常用的是Select Secure 3830电极,经过固定弯鞘管(C315 43cm,Medtronic),或者可调弯鞘管(C304 69cm,Medtronic)到达心腔内。与传统起搏器通过X线透视到达起搏位点不同,希氏束起搏器植入过程中需通过电生理图以及体表心电图的帮助来找到合适的起搏位点。经过希氏束电位确认,并通过体外起搏确定希氏束电位夺获后,术者可将3830电极顺时针旋转4-5圈以达到固定的效果。


  由于希氏束表面有心肌纤维包裹,其起搏阈值电压往往高于传统右心室起搏阈值(1.35V@0.5ms vs 0.6V@0.5ms,p<0.001),并且起搏R波振幅低于右心室起搏振幅(6.8mV vs 13.7mV,P<0.05){13}。而近期有临床数据表明,如起搏阈值>2.5V@1ms会导致起搏器寿命缩短,术者可能应考虑更换起搏位点或者该换为右心室起搏。


  不同患者的希氏束起搏会导致不同的QRS波形态,而这往往是由于起搏器的输出电压、希氏束电极的固定位置以及希氏束的解剖结构不同所致{14}。由于希氏束解剖结构的变异性较大,希氏束电极植入后会出现选择性希氏束起搏或非选择性希氏束起搏两种情况。选择性希氏束起搏是指起搏电信号仅仅刺激希氏束传导纤维,因此动作电位沿着正常的希氏束-浦肯野纤维下传,产生正常的QRS波。此类传导多见于Type I以及Type III解剖类型的患者。非选择性希氏束起搏是指起搏电信号刺激希氏束纤维的同时,周边的心肌同样受到刺激而被夺获,从而在体表心电图上可见delta波。此类传导多见于Type II解剖类型的患者。

 

4 希氏束起搏的临床应用


  随着起搏器植入器材的逐渐完善,术者的临床经验积累,以及人们对生理性起搏的不断追求,希氏束起搏这一新兴手术方式越来越受到人们的关注,以下我们将对希氏束起搏在可行性、有效性及安全性三个方面进行评价。


  4.1 希氏束起搏手术的可行性

 

  在早期,由于术者经验的缺乏以及手术器材相对简单,希氏束起搏手术平均成功率较低,随着器材的完善,术者经验的积累,近年来希氏束起搏手术成功率达到了80-90%。


  在2010年,学者Barba-Pichardo等人对182位患有房室传导阻滞的患者进行了希氏束起搏。术中通过应用电生理图标记希氏束位点,并应用固定弯电极(Tendril model 1488T 1788C,St Jude),成功地对其中65%的患者进行了持续性希氏束起搏。而在2018年5月,Abdelrahman等人在Journal of American College of Cardiology发表了一篇有关希氏束起搏与传统右心室起搏对比的观察性研究{16}。文中表示共有332尝试进行了希氏束起搏,通过应用Select Secure电极(3830,Medtronic),以及特殊的固定弯鞘管(C315,Medtronic)或者可调弯鞘管(C304,Medtronic),进行植入,成功率达91.6%。


  在手术时间及X线曝光时间方面,相较传统右心室起搏,希氏束起搏手术时间(70±34 vs 55±25min,p<0.01)及X线曝光时间(10±7 vs 7±5,p<0.01),手术时间和曝光时间均有明显延长{16}。


  在起搏器阈值方面,由于希氏束表面的心肌纤维包裹,希氏束起搏组相对于右心室起搏组起搏阈值较高(1.30±0.85V vs 0.59±0.42V,p<0.01){16}。而在术后短期(≤3个月)与长期(>3个月)的随访过程中,希氏束的起搏阈值也有轻微幅度的上升。同时Zanon等人通过对307位患者行希氏束起搏,发现非选择性希氏束起搏对比选择性希氏束起搏,具有更低的起搏阈值(1.3V vs 2.5@0.5ms,p<0.01),更高的QRS波振幅(11.3mV vs 3.4mV,p<0.01)等特点,随后大量的临床试验及Meta分析等数据也支持这一观点。{15、16、17}。


  4.2 希氏束起搏手术有效性


  传统右心室起搏所产生的心室起搏具有非生理性及非同步性。因此传统右室起搏可加速心室重构、损伤心功能,长此以往,患者因心衰的住院率以及产生房颤的风险,甚至死亡率明显升高{1、2、3}。而随后出现的双室起搏,相较右心室起搏降低了患者的死亡率,以及因心衰的住院率,提高了左室的收缩功能{18}。但是在随后进行的BIOPACE试验中,对于左心功能正常的患者来说,双室起搏相较右心室起搏并无益处{19}。因此我们认为,对于左心功能不全的患者应尽量避免进行传统右心室起搏,但是即使为了避免右心室起搏的不利影响,双室起搏亦非较好的选择。而希氏束起搏由于其电活动通过正常的传导通路下传,具有生理性特点,避免了由于起搏原因导致的心功能不全。相较右室起搏,希氏束起搏在短期及长期临床试验中对于心功能有明显提高{19、20}。主要包括以下几个方面:QRS波宽度、患者心脏超声指标、生活质量评分、纽约心功能分级等。


  在2006年,Orchetta等人对16名患者进行了随机交叉性研究{21},所选取的均为经房室结消融后的房颤患者。并将患者随机右心室起搏组及旁希氏束起搏组。患者自身平均QRS宽度为88.3±7.1ms,经过6个月的对比观察,旁希氏束起搏组的QRS宽度为121.1±9.9ms,而传统右心室起搏组为179.4±17.8ms(p<0.01)。在纽约心功能分级、生活质量评分以及6分钟步行试验等方面,旁希氏束起搏组均优于右心室起搏组{21}。


  同样的,近期由Abdelrahman M等人通过入组了765位患者,将其分为希氏束起搏组(332人)和传统右心室起搏组(433人)。研究者在患者的死亡率、因心衰的住院率以及是否需升级为双心室起搏等方面进行了对照研究。结果显示希氏束起搏组出现上述情况者约占25%(83/332),而在传统右心室起搏组的发生率为32%(137/433),其中因心衰的住院的患者分别占12.4%及17.6%,同时希氏束起搏组在死亡率方面也明显低于右心室起搏组(17.2% vs 21.4%){16}。


  在治疗合并有束支阻滞的患者方面,Lustgarten{22}等人于2015年对29名具有心脏再同步化治疗指征的患者进行了随机交叉式研究,将患者随机地分为希氏束起搏组和双心室起搏组,并随访6个月,后再将两组患者的起搏方式进行互换并再次随访6个月。其中12位病人完成了总计1年的随访,在体表心电图QRS波宽度、生活质量评分、纽约心功能分级、6分钟步行试验以及左室射血分数等方面,两组患者较术前均有明显改善,说明希氏束起搏对于心衰合并左束支阻滞的疗效不亚于甚至优于双室起搏。同样的,对于心衰合并右束支阻滞的患者,国外学者Sharma等人{23}对39位患者进行了希氏束起搏,其中希氏束夺获电压及右束支纠正电压分别为1.1±0.6V及1.4±0.7V@1ms,经过了平均15个月的随访,入组患者心电图QRS宽度由原有的158±24ms,缩窄为127±17ms(P=0.0001)。左室射血分数由31±10%增长为39±13%(P=0.004),纽约心功能分级由2.8±0.6降至2±0.7。由此可见希氏束起搏对于右束支阻滞的患者亦有良好的疗效。

 

  4.3 希氏束起搏的安全性评价


  在2018年3月,由Francesco Zanon等人在Europace上发表的有关持续性希氏束起搏的meta分析中指出,有关希氏束起搏的主要安全性信息主要有:电极移位、传导阻滞以及起搏治疗疗效的缺失。该分析共入组18项研究,共有46种并发症出现。其中最常见的是由于电极的移位或是起搏阈值电压的升高所致电极复位或更换,其次为由于早期的损耗而导致的起搏器更换,其他并发症包括囊袋感染、起搏阈值电压升高、传导阻滞等{24}。


5 希氏束起搏目前存在的问题


  希氏束起搏目前仍有问题需要解决,其中存在的最大的问题在于标测希氏束电位较为困难,对于那些因房颤或心衰而导致心脏重构的患者来说,目前所应用的Medtronic 3830电极以及C315等会显示难以到位,术者难以将起搏电极固定在合适的起搏位点,这也是近年来希氏束起搏手术失败的最大原因。


  另一方面,对于长期起搏依赖的患者,希氏束起搏阈值较高,起搏器电池寿命的问题或许会使其望而却步。同时,目前希氏束起搏缺乏一个较大规模的多中心长期随机对照试验,将希氏束起搏与其他起搏方式在多个方面进行对比,以进一步明确希氏束起搏这一理论上的生理性起搏是否真正意义上会使患者收益。


6  总结


  希氏束起搏是近年来新兴的起搏方式,其电刺激通过希氏束-浦肯野纤维这一正常的传导通路下传,因此希氏束起搏是真正意义上的生理性起搏。在心电图表现上,希氏束起搏可产生较窄的QRS波,甚至可以纠正束支阻滞。在患者体验上,希氏束起搏可以改善患者心功能,提高生活质量评分。因此希氏束起搏也越来越受到人们的青睐。但于此同时希氏束起搏仍停留在一些小型的非随机的临床试验阶段,需要一个大型的随机对照研究来进一步证实这一生理性起搏的优越性。我们相信随着手术器材的不断完善,术者手术经验的积累,希氏束起搏会越来越多的应用于临床,成为生理性起搏的不二选择。


    2018/11/20 19:28:14     访问数:452
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