左室心外膜起搏在心脏再同步治疗中的应用研究进展

司道远，贺玉泉，杨萍

左室心外膜起搏在心脏再同步治疗中的应用研究进展

司道远1，贺玉泉1，杨萍1

心脏再同步化治疗（CRT）已被证实明显改善心力衰竭（心衰）患者的生存率［1］，目前，左室电极常规通过冠状静脉窦（CS）放置在其侧分支或侧后分支。然而，由于冠状静脉解剖位置多变、阈值过高、膈神经刺激以及易脱位等因素的影响，经CS植入左室电极仍存10%～20%的失败率［2］。另外，在成功经CS植入左室电极的患者中，约30%存在CRT无应答，主要原因可能是经CS途径无法将左室电极放置于左室激动最晚部位［3］。随着CRT适应症的不断扩大和植入器械的技术进步，临床对于左室电极植入替代技术的要求也越来越高［4］。近年来左室心内膜起搏技术仍处于起步阶段，目前仅限于动物实验及小样本的临床研究，同时由于可能存在血栓、瓣膜返流以及感染性心内膜炎等严重的导线相关性并发症，该技术尚未在临床上推广应用［5］。与经CS途径植入左室电极相比，心外膜导线植入术具有成功率高、可放置到左室任何部位、脱位率低、无静脉植入相关并发症等优点，目前临床上仍将其作为经CS植入左室电极失败后的首选。本文就左室心外膜电极的应用研究进展进行综述。

1 电极植入方法的进展

1.1经胸植入左室心外膜电极放置技术 目前有两种电极头端放置技术，即旋入式及缝合式，Burger等［6］进行了临床对照研究，对54例进行旋入式和76例进行缝合式置入方式的患者进行了连续48个月的随访，发现虽然两者的阈值和阻抗的变化曲线不一致，但在随访期末两者均无明显差异，而感知和临床表现均有改善，提示手术方法并没有影响电极导线功能。

1.2经胸植入左室心外膜电极术式选择 目前有胸骨正中切口、经胸小切口、胸腔镜辅助以及机器人手术等方式。胸骨正中切口术式一般在患者同时需要进行冠脉搭桥或瓣膜置换时才会采用，现已很少应用。经胸小切口术式目前应用最为广泛，左室电极通过患者左侧胸壁腋下的切口送至心外膜，经过测试后将其头端放置于无血管区域，尾端通过皮下隧道送至囊袋并连接到起搏器上［7］。 多项临床研究均证实经胸小切口植入左室心外膜电极与经CS途径植入左室电极相比，患者的症状及指标改善均无明显差异，该技术已成为经CS途径植入左室电极失败的常用备选［6-8］。而随着该术式的成熟以及技术的进步，基于该技术的胸腔镜辅助（video-assistedthoracoscopy ，VAT）以及机器人手术等创伤更小的方式逐渐出现并快速发展。

1.3胸腔镜辅助 与传统经胸小切口术式相比，VAT植入心外膜电极切口更小，患者术后恢复更快。术中采用经食道组织多普勒监测下测试左室侧壁不同位置，寻找同步化效果最理想的位置，将头端放置于无血管区域，尾端通过皮下隧道送至囊袋并连接到起搏器上。2001年Antonic J等［9］率先通过VAT植入心外膜电极，手术时间持续40 min且未出现并发症。之后Gabor S等［10］为15例未能通过CS途径植入左室电极的患者通过VAT植入左室电极，术中及术后7个月随访电极阈值均较好，均未出现手术相关并发症及死亡，其中13例患者有明显的心功能指标改善。Jutley RS等［11］对13例通过VAT植入心外膜电极的患者进行了226 d的随访，亦发现电极阈值和阻抗较好，临床症状有明显改善。国内孟旭等［12］也对10例心肌病心衰患者通过VAT植入心外膜电极，术后随访3～24个月，左室最大收缩延迟时间缩短，左室不同步指数降低，心室间机械延迟。左室射血分数升高，左室舒张末径降低（P均＜0.05）。这均提示VAT植入左室心外膜电极是安全、有效、可行的，可作为经CS途径植入左室电极失败的替代措施。

1.4 机器人手术 随着手术机器人技术的逐渐成熟，该技术也开始应用于植入左室心外膜电极。2003年DeRose JJ等对10例无法通过CS途径植入左室电极的心衰患者采用机器人手术植入心外膜电极，6个月的随访发现电极阈值较好，患者运动耐量及QRS波群时限均有明显改善［13］。该技术可更加精确的定位左室电极位置，并能显著减少术后并发症发生率以及缩短住院时间［13，14］。术中在机器人内窥镜协助下通过机器人手臂将左室电极头端准确旋入无血管区域，尾端通过皮下隧道送至囊袋并连接到起搏器上，该技术在并发症发生率很低的情况下具有98%的即刻成功率。Kamath等对78例接受机器人手术植入心外膜左室电极的患者进行了平均长达44个月的随访，发现虽然在急性期电极阈值升高同时阻抗下降较为明显，但是在12个月之后两项指标均保持较为稳定［14］。新近Paolo等［15］对7例通过机器人手术植入左室电极的患者进行8个月随访，发现电极阈值及阻抗均较好，患者心功能指标也有明显改善。虽然机器人手术植入左室心外膜电极已经证实是安全、可行并创伤小，但其高昂的费用影响了其广泛推广应用。

2 目前存在问题

外科心外膜电极置入主要有以下不足：需要全身麻醉、心外膜脂肪的影响，术后粘连，手术创伤较大以及相对较高的故障率。围手术期并发症中急性肾衰竭及感染的发生率相对较高［16］，而故障率主要体现在皮下隧道带来电极损伤的风险以及慢性阈值升高［17］。在经胸心外膜左室电极植入和经CS左室电极植入的对照研究中，6个月之内的随访往往均有很好的表现，但是5年以上的随访前者可能有较高的故障率［18］。Tomaske等［19］对114例患有先天性心脏病的青少年植入239例心房及心室心外膜电极，并进行了长达12年的随访，发现心室电极平均阈值在0.5 ms仍低于1.2V，心室电极正常工作率在2年和5年分别为96%和85%。也有研究提示心外膜左室电极故障发生率可能没有想象那么高，Burger等［6］对130例植入左室心外膜电极的患者进行了48个月的随访，未发现手术相关重大并发症，电极阻抗及阈值也表现良好而且性能稳定。

3 展望

随着CRT（D）临床应用指证的扩大、置入设备的技术进步以及成熟，越来越多的患者接受再同步治疗。首选的左室电极植入方式仍为经CS途径，其他替代技术都为二线途径。尽管理论上心外膜起搏有诸多不足，但在经CS途径植入左室电极失败或者原CS途径植入的左室电极发生故障时，经胸小切口以及胸腔镜辅助植入左室电极仍为最常用的备选。

［1］ McMurray JJ，Adamopoulos S，Anker SD，et al. ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012: The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology. Developed in collaboration with the Heart Failure Association （HFA）ofthe ESC［J］. Eur Heart J，2012，14（8）:803-69.

［2］ Mullens W，Grimm RA，Verga T，et al. Insights from a cardiac resynchronization optimizationclinic as part of a heart failure disease management program［J］. J Am Coll Cardiol，2009，53（9）:765-73.

［3］ Tracy CM，Epstein AE，Darba RD，et al. 2012 ACCF/AHA/HRS focused update of the 2008 guidelines for device based therapy of cardiac rhythm abnormalities: a report of the American College of Cardiology Foundation/ American Heart Association Task Force on Practice Guidelines［J］. J Am Coll Cardiol，2012，60（14）:1297-313.

［4］ Ernest WL. Achieving permanent left ventricular pacing-optionsand choice［J］. Pacing Clin Electrophysiol，2009，32（11）:1466-77.

［5］ 沙来买提·沙力，宿燕岗，葛均波. 左室心内膜起搏在心脏再同步化治疗中的应用研究进展［J］. 中国心脏起搏与心电生理杂志，2013，27（5）:447-49.

［6］ Burger H，Kempfert J，van Linden A，et al. Endurance and performance of twodifferent concepts for left ventricular stimulation with bipolarepicardial lead sin long-term follow up［J］. Thorac Cardiovasc Surg，2012，60（1）:70-7.

［7］ Mair H，Sachweh J，Meuris B，et al. Surgical epicardial left ventricular lead versuscoronary sinus lead placement in biventricular pacing［J］. Eur J Cardiothorac Surg，2005，27（2）:235-42.

［8］ Patwala A，Woods P，Clements R，et al. A prospective longitudinal evaluation of the benefitsof epicardial lead placement for cardiac resynchronization therapy［J］.Europace，2009，11（10）:1323-9.

［9］ Antonic J，Crnjac A，Kamenik B. Epicardial electrode insertionby means of video-assisted thoracic surgery technique［J］. Wien Klin Wochenschr，2001，113（3）:65-8.

［10］ Gabor S，Prenner G，Wasler A，et al. A simplified technique for implantation of leftventricular epicardial leads for biventricular resynchronizationusing video-assisted thoracoscopy （VATS）［J］. Eur J Cardiothorac Surg，2005，28（6）:797-800.

［11］ Jutley RS，Waller DA，Loke I，et al. Video-assisted thoracoscopic implantation of the left ventricularpacing lead for cardiac resynchronization therapy［J］. Pacing Clin Electrophysiol，2008，31（7）: 812-8.

［12］ 张海波，孟旭，张烨，等. 微创胸腔镜心外膜电极同步化技术治疗心肌病心力衰竭10例［J］. 中国心脏起搏与心电生理杂志，2010，24（3）:210-2.

［13］ DeRose JJ，Ashton RC，Belsley S，et al. Robotically assisted left ventricular epicardial leadimplantation for biventricular pacing［J］. J Am Coll Cardiol，2003，41（8）:1414-9.

［14］ Kamath GS，Balaram S，Choi A，et al. Long-term outcome of leads and patientsfollowing robotic epicardial left ventricular lead placement forcardiac resynchronization therapy［J］. Pacing Clin Electrophysiol，2011，34（2）:235-40.

［15］ Loddo P，Sionis C，Schintu B，et al. Robotic left ventricular epicardial lead positioning［J］. Multimed Man Cardiothorac Surg，2015，5:28.

［16］ Ailawadi G，LaPar D，Swenson B，et al. Surgically placed left ventricularleads provide similar outcomes to percutaneous leads in patientswith failed coronary sinus lead placement［J］. Heart R hythm，2010，7（ 5）:619-25.

［17］ Doll N，Piorkowski C，Czesla M，et al. Epicardial versus transvenous left ventricular lead placement in patients receiving cardiac resynchronization therapy: Results from a randomized prospectivestudy［J］. Thorac Cardiovasc Surg，2008，56（5）:256-61.

［18］ Patwala A，Woods P，Clements R，et al. A prospective longitudinal evaluation of the benefitsof epicardial lead placement for cardiac resynchronization therapy［J］. Euro pace，2009，11（10）:1323-9.

［19］ Tomaske M，Gerritse B，Kretzers L，et al. A 12-year experience of bipolar steroideluting epicardial pacing leads in children［J］. Ann Thorac Surg，2008，85（5）:1704-11.

［20］ Medina-Ravell VA，Lankipalli RS，Yan GX，et al. Effect of epicardialor biventricular pacing to prolong QT interval and increase transmural dispersion of repolarization: does resynchronization therapy pose a risk for patients predisposed to long QT or torsade de pointes？ ［J］Circulation，2003，107（5）:740-6.

［21］ Fish JM，Di Diego JM，Nesterenko V，et al. Epicardial activation of left ventricular wall pro- longs QT interval and transmural dispersion of repolarization: implications for biventricular pacing［J］. Circulation，2004，109（17）:2136-42

［22］ Tayeh O，Farouk W，Elazab A，et al. Potential pro-arrhythmic effect of cardiac resynchronization therapy［J］. J Saudi Heart Assoc，2013，25（3）:181-9.

［23］ Scott PA，Yue AM，Watts E，et al. Transseptal left ventricular endocardial pacing reduces dispersion of ventricular repolarization［J］. Pacing Clin Electrophysiol，2011，34（10）:1258-66.

［24］ Fish JM，Di Diego JM，Nesterenko V，et al. Epicardial activation of left ventricular wall prolongs QT interval and transmural dispersion of repolarization: implications for biventricular pacing［J］. Circulation，2004，109（17）:2136-42.

［25］ Di Cori A，Bongiorni MG，Arena G，et al. New-onset ventricular tachycardia after cardiac resynchronization therapy［J］. J Interv Card Electrophysiol，2005，12（3）:231-5.

［26］ Mykytsey A，Maheshwari P，DharG，et al. Ventricular tachycardiainduced by biventricular pacing in patient with severe ischemic cardiomyopathy［J］. J Cardiovasc Electrophysiol，2005，16（6）: 655-8.

［27］ Garrigue S，Jais P，Espil G，et al. Comparison of chronic biventricularpacing between epicardial and endocardial left ventricular stimulationusing Doppler tissue imaging in patients with heart failure［J］. Am J Cardiol，2001，88（8）:858-62.

［28］ van Deursen C，van Geldorp IE，Rademakers LM，et al. Left ventricular endocardial pacing improves resynchronization therapy in canine left bundle-branch hearts［J］. Circ Arrhythm Electrophysiol，2009，2（5）:580-7.

［29］ Strik M，Rademakers LM，van Deursen CJ，et al. Endocardial left ventricular pacing improves cardiac resynchronization therapy in chronic asynchronous infarction and heart failure models［J］. Circ Arrhythm Electrophysiol，2012，5（1）:191-200.

［30］ Derval N，Steendijk P，Gula LJ，et al.Optimizing hemodynamics in heart failure patients by systematic screening of left ventricular pacing sites: the lateral left ventricular wall and the coronary sinus are rarely the best sites［J］. J Am Coll Cardiol，2010，55（6）:566-75.

［31］ Spragg DD，Dong J，Ferics BJ，et al. Optimal left ventricular endocardial pacing sites for cardiac resynchronization therapy in patientswith ischemic cardiomyopathy［J］. J Am Coll Cardiol，2010，56 （10）:744-81.

［32］ Padeletti L，Pieragnoli P，Ricciardi G，et al. Acute hemodynamic effect of left ventricular endocardial pacing in cardiac resynchronization therapy: assessment by pressure-volume loops［J］. Circ Arrhythm Electrophysiol，2012，5（3）:460-7.

［33］ Ginks MR，Lambiase PD，Duckett SG，et al. A simultaneous X-Ray /MRI and noncontact mapping study of the acute hemodynamiceffect of left ventricular endocardial and epicardial cardiac resynchronization therapy in humans［J］. Circ Heart Fail，2011，4（2）: 170-9.

本文编辑：张灵

2.2血流动力学 左室收缩力的生理性跨壁梯度由心内膜指向心外膜，生理状态下能充分运用心内膜下的浦肯野纤维网及快速动员更多的心肌纤维，由心内膜到心外膜的各层心肌纤维的走行和角度特征也有利于提高心肌收缩力，而在心外膜起搏时则刚好相反，这可能影响左室收缩的血流动力学［27］。人们最先在心室失同步的非心衰犬模型中头对头比较了左室心外膜和心内膜起搏部位的血流动力学指标，他们发现心内膜起搏的比心外膜起搏组高90%， 每搏量提高50%［28］对应部位的左室心内膜起搏较心外膜起搏的血流动力学优势在随后的缺血性和非缺血性心衰犬模型中同样得到了证明［29］然而， 在CRT患者中的观察却提示左室心内膜最佳起搏部位的等指标优于常规心外膜起搏部位，而对应部位的左室心内膜和心外膜起搏的血流动力学效应并无明显差异［30-33］与动物实验结果不同，上述人体观察表明左室心内膜起搏的最大优势在于能够提供最佳起搏部位， 而不是心内膜起搏本身。

R318.11

A

1674-4055（2016）01-0124-03

1130033 长春，吉林大学中日联谊医院心血管内科

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.01.38

贺玉泉，E-mail:hyq2@sina.com杨萍，E-mail:pyang@jlu.edu.cn

随着研究的深入，有一些心外膜起搏本身带来的问题也逐渐受到人们的重视。

2.1心律失常 在生理情况下，心室肌的跨室壁除极是从心内膜往心外膜方向进行的，而复极过程则是从心外膜往心内膜方向进行。CRT（D）植入的患者，在心外膜起搏时，室壁心肌除极顺序发生了变化，而心肌跨室壁传导的速度与激动的传播方向与除极顺序是相关联的，心肌的跨室壁激动顺序发生逆转后，延长心肌的复极时间并增大跨室壁复极离散度，从而为促进恶性心律失常的发生提供了诱因。同时电除颤也会导致局部心肌复极离散度（DRVR）增加，反复的腔内电除颤，引起心肌损伤，心肌纤维化和心肌细胞损伤，都潜在加重室性心律失常风险。并不是所有心外膜起搏都容易诱发室性心律失常，心衰患者多数存在心肌病变，病变造成心肌的纤维化和脂肪组织的代替，在传导上表现为不均一性，这些区域会形成一条或多条缓慢传导通道，为产生和维持心律失常提供了病理基础［20，21］。

Tayeh等［22］和Scott等［23］发现左心室外膜起搏可导致多形性室性心律失常因为其逆转了跨壁激动顺序 延迟了心内膜的除极和复极增大跨壁复极离散度和QT间期在犬和兔模型中也证实了这种跨壁激动方向的逆转构成折返性心律失常的机制［24，25］。临床上也有一些关于CRT（D）术后导致室性心律失常的个案报道［25，26］，但目前尚无确切的对照研究证实心律失常的发生与心外膜起搏相关。