邢 智(綜述),木胡牙提·烏拉斯?jié)h(審校)
(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院綜合心臟內(nèi)科,烏魯木齊 830054)
?
右心室間隔部心臟起搏的研究進展
邢智△(綜述),木胡牙提·烏拉斯?jié)h※(審校)
(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院綜合心臟內(nèi)科,烏魯木齊 830054)
摘要:隨著對生理性起搏認識的不斷深入,人們意識到要做到生理性起搏不僅要保證房室順序、頻率適應性起搏,還應減少不必要的右心室心尖部起搏(最小化心室起搏策略);保持心肌電-機械收縮活動的同步性(最大化近生理起搏部位的選擇)。在接近正常傳導束(His)處行電極起搏可以提供接近人體正常的生理性傳導,由此減少雙心室非同步運動帶來的種種弊端,這種起搏方式稱之為選擇部位起搏。右心室間隔部起搏作為選擇性起搏的一種已成為近來的研究熱點,該文就右心室間隔部起搏的最新研究進展予以綜述。
關鍵詞:右心室間隔部;右心室心尖部;生理性起搏;心功能
因具有電極容易到位、固定牢靠、不易發(fā)生心臟穿孔、起搏及感知閾值較為穩(wěn)定等優(yōu)點,目前右心室心尖部(right ventricular apical,RVA)仍作為起搏器心室電極植入的首選部位。但近年來多中心臨床試驗及循證醫(yī)學證據(jù)表明,RVA起搏可造成心臟左、右心室肌電-機械收縮活動失同步,長期RVA起搏可引起心臟的組織結(jié)構(gòu)及電學重構(gòu)、心臟收縮功能下降并最終導致心功能不全,此外還可促發(fā)心房顫動和心力衰竭(心衰)的危險,使患者再住院率及病死率增加[1]。除起搏器自身程序能實現(xiàn)的最小化心室起搏策略外,選擇接近生理傳導通路(希氏束、間隔部)的部位進行起搏是一種最大化近生理性的起搏方式,同樣可以實現(xiàn)生理性起搏的最終目的。目前右心室選擇部位起搏主要是指右心室間隔部(right ventricular septal,RVS)起搏,因其接近希氏束,所以該處起搏引起心臟電活動的激動順序接近生理性起搏,使心室內(nèi)和心室間的激動更加協(xié)調(diào),減少了心室肌電-機械收縮活動的失同步,增加左心室充盈時間,提高心排血量,減少二尖瓣反流,改善心肌組織的血流灌注,防止心肌結(jié)構(gòu)重構(gòu),減少了心衰的發(fā)生、發(fā)展,降低了對血流動力學和心功能的不良影響[2]。RVS起搏部位主要包括:①希氏束/希氏束旁(His-bundle/para-His,HB/PH);②右心室流出道間隔(right ventricular outflow tract septum,RVOTS);③右心室中位間隔(right ventricular mid-septum,RVMS)。
1RVS起搏的優(yōu)勢
1.1血流動力學心臟的收縮、泵血由電來帶動,正常的心臟電活動順序為竇房結(jié)發(fā)放電沖動,經(jīng)心房肌傳遞至房室結(jié)及左心房,再通過希氏束-浦肯野纖維系統(tǒng)下傳,在極短時間內(nèi)(<55 ms)幾乎同時激動左、右心室,完成一次心臟收縮電活動。心室內(nèi)的激動方向是從心底部朝向心尖部,傳統(tǒng)RVA起搏的激動順序卻與此相反,由心尖部向心底部,逆行向室間隔傳導,致使左側(cè)心室激動延遲。在左心室內(nèi)、左右心室間及左側(cè)心房與心室3個層面形成心肌電-機械活動失同步,造成二尖瓣反流及心室內(nèi)分流、前向血流減少,導致房室擴大,這種改變對血流動力學產(chǎn)生不利影響,長期可導致心臟舒縮功能障礙、心室射血分數(shù)減低及心功能下降[3-4]。近年來的大型臨床試驗以強有力的證據(jù)證實了長期RVA起搏對心功能有不利影響,可促發(fā)心衰、心房顫動,增加病死率/發(fā)病率[1],這種影響在心功能處于邊緣狀態(tài)的患者中更為明顯[5-6]。Lewicka-Nowak等[7]研究表明,RVOT起搏患者的左心室射血分數(shù)無明顯影響,而RVA起搏患者出現(xiàn)了左心室射血分數(shù)值下降并伴有明顯的三尖瓣反流。Tse等[8]對12例已行RVA起搏的患者再行RVS起搏,術(shù)后隨訪18個月,心臟超聲評價患者左心室形態(tài)及功能,對照組為持續(xù)RVA起搏的患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn)RVS起搏能改善之前行RVA起搏患者的左心室收縮功能和舒張功能,表明RVS起搏能逆轉(zhuǎn)RVA起搏帶來的不利影響。
1.2心電生理方面生理性起搏不僅要保證房室順序,還應保持心肌電-機械收縮活動的同步性[9]。起搏QRS時限代表心室除極時間,它反映了雙心室收縮的同步性,其寬大畸形程度與左心室、右心室電激動順序和收縮的失同步性呈正相關;QRS波寬大畸形越嚴重,說明左心室、右心室電激動順序和收縮的同步性越差,同時提示左心室收縮功能越差;起搏QRS波時限越短,則雙心室收縮同步性就越協(xié)調(diào),也就越接近正常心室收縮[10]。Schwaab等[11]行RVS起搏可行性研究時發(fā)現(xiàn),在全部患者的平均起搏QRS波時限上,RVS起搏與RVA起搏的差異有統(tǒng)計學意義[(151±20) ms比(162±18) ms,P<0.01],表明RVS起搏較RVA起搏更接近正常生理性起搏。Shukla等[12]在研究心室起搏比例與臨床心血管事件發(fā)生的關系中還發(fā)現(xiàn),起搏QRS時限平均每增加10 ms,患者發(fā)生心衰的風險就會增加17%;同時因心衰而住院的風險也隨之增加(風險比1.15),由此認為,起搏QRS波時限是一個關于心衰的重要獨立預測因素,且心臟起搏部位的選擇力求盡可能窄的起搏QRS波。
1.3病理生理方面研究顯示,行RVA起搏后,電極植入的部位由于提前激動而產(chǎn)生拉伸力,造成心室肌局部機械負荷加重、交感神經(jīng)分布異常導致兒茶酚胺分泌不均等都將導致左心室不對稱肥厚及心室重構(gòu)[13]。肥厚的心肌喪失協(xié)調(diào)的收縮、舒張能力,抑制心臟功能,長期RVA起搏可造成心肌細胞營養(yǎng)代謝障礙、心肌細胞凋亡進而出現(xiàn)心功能不全,左心室射血分數(shù)降低。
2RVS起搏的部位選擇
2.1HB或PH起搏正常的心臟電活動順序為竇房結(jié)發(fā)放電沖動,經(jīng)心房肌傳遞至房室結(jié)及左心房,再通過希氏束-浦肯野纖維系統(tǒng)下傳,最終幾乎同時激動左、右心室,完成一次心臟收縮電活動。HB或PH起搏提供的是幾乎等同于生理性的起搏。因此,理論上HB被認為是最理想的心室起搏部位,但由于HB定位困難、手術(shù)耗時長(平均>3 h)、成功率低(僅33%~72%的病例可實現(xiàn)可靠的HB起搏)、起搏及感知閾值高[14],其臨床應用存在較大困難。但近年來隨著主動固定電極技術(shù)的不斷革新及新近出現(xiàn)的許多先進的電極傳送系統(tǒng),HB或近HB起搏被證實是安全可行的,相信其在臨床上應用會越來越多。HB從房室結(jié)延伸開來穿過右側(cè)的纖維三角,走行于室間隔膜部下緣,在室間隔肌部上緣分出左、右兩個束支。通常HB被分為3個區(qū)域,即通過區(qū)域,無分支區(qū)域和分支區(qū)域。通過區(qū)域位于HB的起始部位,其上面偏前方是心房組織,下面是室間隔;無分支區(qū)域位于HB的中心部位,其上方是心房組織,下面是室間隔,后面緊鄰的是二尖瓣與主動脈瓣;分支區(qū)域位于HB的末端,這里是離左、右雙心室腔最近的部位,被認為是最佳的HB起搏位點。HB/PH起搏提供生理性或幾乎是生理性起搏,最大限度地提供心室肌電-機械收縮活動的同步性[15-16]。盡管起搏電極置入技術(shù)已經(jīng)十分成熟,但因HB、PH特殊的解剖結(jié)構(gòu),要在HB/PH成功地完成電極置入并保證電極導線穩(wěn)定仍頗具挑戰(zhàn)。目前臨床上通常采用導管標測法,即經(jīng)股靜脈將四極標測導管送入三尖瓣環(huán)上方接近房間隔的部位,在此標測、記錄HB電位;然后經(jīng)鎖骨下靜脈將可控導管送入右心房,經(jīng)導管導入雙極螺旋電極標測科赫三角、冠狀竇開口和Todaro腱的位置;起搏電極到達HB近端定位良好后緩慢旋出螺旋以固定電極導線,記錄到最大的HB電位。給予不同電壓輸出起搏電極,來判斷是直接HB起搏還是PH起搏。主動固定電極的運用在HB/PH的起搏中扮演了極其重要的角色,以往比較常見的普通主動固定電極,即對指引導絲進行塑形后使其到達HB/PH區(qū)域[17]。目前最新的方法是通過運用特殊的電極遞送系統(tǒng)使電極導線順利進入到理想?yún)^(qū)域[18-19],美敦力公司的SelecSite系統(tǒng)運用不同可控彎傳送鞘管(如C315、C304等),可將主動固定電極導線植入到HB/PH、RVOT等區(qū)域。
2.2右心室流出道間隔起搏RVOTS是右心室選擇性起搏部位中研究最早、最多的起搏部位。早在20世紀70年代就有學者研究認為,RVOTS是心臟除極最早的部位,此處行起搏可獲取接近生理性起搏的效果[20]。近幾年關于RVOTS起搏的研究成為熱點,大量臨床證據(jù)顯示RVOTS起搏是安全、有效的[21-23]。RVS位于右心室后方,其前方為游離壁,間隔和游離壁之間為右心室前壁。RVOT上方為肺動脈瓣,下面緊鄰三尖瓣頂部,RVOTS下方也叫右心室流出道低位間隔,此處位于室上嵴下方,在右心室間隔中部且靠近間隔緣肉柱嵌入部,是主動固定電極導線植入的最佳位點[24]。RVOTS的起搏同樣離不開主動固定電極導線的幫助,通常都要在植入前對指引導絲進行塑形以便電極能順利到達指定區(qū)域,因此塑形成為電極導線是否到位的關鍵步驟。常用的塑形方法是在距離指引導絲前端4~5 cm處塑一弧形彎曲,然后再在距指引導絲前端1~2 cm處塑一與前一彎曲方向相反的小彎,前者提供了導線的支撐力,后者直接使導線指向間隔部。同樣,如前述通過運用特殊的電極遞送系統(tǒng)(美敦力公司的SelecSite系統(tǒng))使電極導線進入到指定區(qū)域是目前RVOTS起搏電極置入的最新方法。
2.3右心室中位間隔起搏與RVOTS一樣,近年來RVMS部位起搏給患者帶來的遠期受益逐漸得到認可,這一起搏部位的研究已趨火熱。國外多中心、長期隨訪研究表明RVMS起搏能有效減少左右雙室的心室肌電-機械收縮活動的失同步性,從而減少患者二尖瓣反流,降低了對血流動力學和心功能的不良影響[25-27]。RVMS位于三尖瓣環(huán)頂部以下RVOTS的下方,這里距離HB較近且存在著大量的肌小梁易于電極導線的固定。在行RVMS部位的起搏時,電極導線的植入仍需借助主動固定電極及其塑形的指引導絲。RVMS起搏時其電極導線的塑形與RVOTS起搏中電極導線的塑形基本相同,但由于RVMS較RVOTS位置低,因此在指引導絲的塑形過程中,第一個弧形大彎需稍微減少弧度,當然RVMS起搏也可選用特殊的電極遞送系統(tǒng)(美敦力公司的SelecSite系統(tǒng))。但關于此方面的研究報道較少,臨床運用時還需不斷地摸索積累經(jīng)驗。
3小結(jié)與展望
RVS起搏的研究內(nèi)容多種多樣,其最早可追溯到40多年前,但直到主動固定電極的出現(xiàn),RVS起搏才真正大量應用于臨床并使患者受益。而目前間隔部起搏的研究仍面臨諸多爭議,其中缺乏對起搏部位解剖學上的精確定義,電極置入成功率低、耗時長,缺乏大樣本、多中心、前瞻性隨機對照研究,遠期效應的評價未得到證實等都制約著RVS起搏的發(fā)展。隨著近年來多種電極導線遞送系統(tǒng)及定位輔助工具的不斷問世,相信RVS起搏所面臨的困難都將被克服。RVS起搏以其接近生理性起搏的特點必然會在臨床上越來越多地被應用,為廣大患者帶來福祉。
參考文獻
[1]Hillock RJ,Mond HG.Pacing the right ventricular outflow tract septum;time to embrace the future[J].Europace,2011,14(1):28-35.
[2]Zanon F,Bacchiega E,Rampin L,etal.Direct His bundle pacing preserves coronary perfusion compared with right ventricular apical pacing:a prospective,cross-over mid-term study[J].Europace,2008,10(5):580-587.
[3]Manolis AS,Sakellariou D,Andrikopoulos GK.Alternate site pacing in patients at risk for heart failure[J].Angiology,2008,59(Suppl 2):97-102.
[4]Victor F,Mabo P,Mansour H,etal.A randomized comparison of permanent septal versus apical right ventricular pacing:short-term results[J].J Cardiovasc Electrophysiol,2006,17(3):238-242.
[5]Tavazzi L.Ventricular pacing: a promising new therapeutic strategy in heart failure. For whom? [J].Eur Heart J,2000,21(15):1211-1214.
[6]Cazeau S,Bordachar P,Jauvert G,etal.Echocardiographic modeling of cardiac dyssynchrony before and during multisite stimulation: a prospective study[J].Pacing clim Electrophysiol,2003,26(1 Pt 2):137-143.
[7]Lewicka-Nowak E,Dabrowska-Kugacka A,Tybura S,etal.Right ventricular apex versus right ventricular outflow tract pacing: prospective, randomised,long-term clinical and echocardiographic evaluation[J].Kardiol Pol,2006,64 (10):1082-1091.
[8]Tse HF,Wong KK,Siu CW,etal.Upgrading pacemaker patients with right ventricular apical pacing to right ventricular septal pacing improves left ventricular performance and functional capacity[J].J Cardiovasc Electrophysiol,2009,20(8):901-905.
[9]Yu CM,Zhang Q,Yip GW,etal.Diastolic and systolic asynchrony in patients with diastolic heart failure: a common but ignored condition[J].J Am Coll Cardiol,2007,49(1):97-105.
[10]ten Cate TJ,Scheffer MG,Sutherland GR,etal.Right ventricular outflow and apical pacing comparably worsen the echocardiographic normal left ventricle[J].Eur J Echocardiogr,2008,9(5):672-677.
[11]Schwaab B,Kindermann M,Fr?hlig G,etal.Septal lead implantation for the reduction of paced QRS duration using passive-fixation leads[J].Pacing clim Electrophysiol,2001,24(1):28-33.
[12]Shukla HH,Hellkamp AS,James EA,etal.Heart failure hospitalization is more common in pacemaker patients with sinus node dysfunction and a prolonged paced QRS duration[J].Heart Rhythm,2005,2(3):245-251.
[13]Simantirakis EN,Prassopoulos VK,Marketou ME,etal.Myocardial perfusion and adrenergic innervation in patients with RBBB and LAfB: the effect of altering the activation sequence with right ventricular apical pacing[J].Pacing clim Electrophysiol,2003,26(5):1202-1207.
[14]Almendral Garrote J.His-bundle pacing: great concept,difficult in practice[J].Rev Esp Cardiol,2006,59(6):534-536.
[15]Occhetta E,Bortnik M,Magnani A,etal.Prevention of ventricular desynchronization by permanent para-Hisian pacing after atrioventricular node ablation in chronic atrial fibrillation: a crossover, blinded,randomized study versus apical right ventricular pacing[J].J Am Coll Cardiol,2006,47(10):1938-1945.
[16]Winckels SK,Thomsen MB,Oosterhoff P,etal.High-septal pacing reduces ventricular electrical remodeling and proarrhythmia in chronic atrioventricular block dogs[J].J Am Coll Cardiol,2007,50(9):906-913.
[17]Barba-Pichardo R,Morina-Vázquez P,Fernández-Gómez JM,etal.Permanent His-bundle pacing: seeking physiological ventricular pacing[J].Europace,2010,12(4):527-533.
[18]Kronhorg MB,Mortensen PT,Gerdes JC,etal.His and para-His pacing in AV block: feasibility and electrocardiographic findings[J].J Interv Card Electrophysiol,2011,31(3):255-262.
[19]Lakshmanadoss U,Aggarwal A,Huang DT,etal.Direct His bundle pacing post AVN ablation[J].Pacing clim Electrophysiol,2009,32(8):1101-1104.
[20]Durrer D,van Dam RT,Freud GE,etal.Total excitation of the isolated human heart[J].Circulation,1970,41(6):899-912.
[21]Vlay SC.Right Ventricular Outflow Tract Pacing: Practical and Beneficial. A 9-Year Experience of 460 Consecutive Implants[J].Pacing clim Electrophysiol,2006,29(10):1055-1062.
[22]Medi C,Mond HG.Right ventricular outflow tract septal pacing: long-term follow-up of ventricular lead performance[J].Pacing clim Electrophysiol, 2009,32(2):172-176.
[23]Hillock RJ,Stevenson IH,Mond HG.The right ventricular outflow tract:a comparative study of septal, anterior wall,and free wall pacing[J].Pacing clim Electrophysiol,2007,30(8):942-947.
[24]Mond HG.The road to right ventricular septal pacing: techniques and tools[J].Pacing clim Electrophysiol,2010,33(7):888-898.
[25]Miranda RI,Nault M,Simpson CS,etal.The right ventricular septum presents the optimum site for maximal electrical separation during left ventricular pacing[J].J Cardiovasc Electrophysiol,2012,23(4):370-374.
[26]Cano O,Osca J,Sancho-Tello MJ,etal.Comparison of effectiveness of right ventricular septal pacing versus right ventricular apical pacing[J].Am J Cardiol,2010,105(10):1426-1432.
[27]Inoue K,Okayama H,Nishimura K,etal.Right ventricular septal pacing preserves global left ventricular longitudinal function in comparison with apical pacing: analysis of speckle tracking echocardiography[J].Circ J,2011,75(7):1609-1615.
The Research Progress of Right Ventricular Septal PacingXINGZhi,WULASIHANMuhuyati.(DepartementofIntegratedCardiology,theFirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054,China)
Abstract:Along with the deepening of the understanding of physiological pacemaker, people realize to do physiologic pacing not only the atrioventricular sequential, frequency adaptive pacemaking should be guaranteed,but also the unnecessary of right ventricular apex pacing should be reduced;the ventricular electrical and mechanical ventricular muscle contraction activities should be kept synchronized. Pacing near the His bundle can provide approximate physiological conduction,which can reduce the damage to the heart function due to non-synchronization.This pacing mode is called selective site pacing. Right ventricular septal pacing as a selective pacing has become a research hotspot recently,and here is to make a review of the latest research progress in this field.
Key words:Right ventricular septal; Right ventricular apical; Physiological pacing; Cardiac function
收稿日期:2014-02-17修回日期:2014-05-27編輯:鄭雪
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.02.020
中圖分類號:R541
文獻標識碼:A
文章編號:1006-2084(2015)02-0246-03