希氏束起搏研究进展

范建华 综述 钱剑峰 审校

(江苏省南京中医药大学附属昆山中医医院心血管内科，江苏 苏州 215300)

右室心尖部起搏从20世纪50年代中期以来广泛应用于缓慢型心律失常的患者，其操作简单、容易到位、脱位率低，但随着研究的发现，这种起搏方式改变了心室激动顺序，引起心室间及心室内的电、机械活动不同步，损害左室功能，可能引发心力衰竭、心房颤动等[1]，右室流出道起搏是否优于右室心尖部起搏亦尚存争议[2]。心脏再同步治疗(CRT)能够缩短左右室间延迟，提高心室收缩功能，特别是在窦性心律伴有完全性左束支传导阻滞的患者中效果尤为明显[3]，但CRT植入困难，有时因为冠状窦解剖变异不能植入冠状窦电极，且有30%～40%的患者CRT无反应[4]，同时在伴有右束支传导阻滞的患者中无明显改善心功能的效果[5]。

希氏束起搏(HBP)能够使电激动通过正常传导系统下传，保持了相对正常的心室电激动顺序和心室收缩同步性，能获得较好的血流动力学效果，且能纠正传统右室起搏所致的不利影响[6]，避免心室内激动不同步，是较理想的心室生理性起搏[7]，成为目前起搏治疗领域研究的热点之一。

1 希氏束的解剖

1839年瑞士心脏及解剖学家Wilhelm His首先描述希氏束[8]，其是心房传导至心室的主要通道。希氏束由特殊分化的心肌细胞组成，长度约为2.0 cm，直径约为0.4 cm，由主干和分支组成，包裹在纤维管鞘内，自房室结前端前行，穿过右纤维三角，并沿室间隔膜部后下缘前行，至室间隔肌部上缘分为左、右束支。希氏束离开中心纤维体后的部分为分支区，此处希氏束低于膜部间隔而高于肌部室间隔，且最接近右室及左室腔，是HBP的靶位置。Kawashima等[9]研究了105例老年人心脏的希氏束结构后报道了三种类型的希氏束：Ⅰ型(47%)希氏束一直沿着室间隔膜部的下界走行，被一层很薄的从室间隔肌部延伸的心肌纤维所覆盖；Ⅱ型(32%)希氏束离开室间隔膜部的下界，延伸入室间隔肌部；Ⅲ型(21%)近乎裸露的希氏束紧贴在心内膜下和周围心肌无绝缘层相隔，然后延伸到室间隔的膜部。这些变异可能有助于解释HBP时出现不同的希氏束夺获类型。

2 HBP的优点

HBP夺获希氏束后能模拟正常心脏激动和传导，最大限度地实现了心室的电机械同步，避免心室肌激动的不同步，改善心功能。Narula[10]首次在研究中描述希氏束是一个纵向分离结构，且希氏束近端病变导致希氏束内传导差异可表现为束支传导阻滞，在希氏束远端起搏能够纠正束支传导阻滞从而使QRS波群变窄。El-Sherif等[11]在1978年发现右束支或左束支传导阻滞同时伴有希浦系统的传导时间，希氏束近端至心室肌的传导时间(HV间期)期延长的患者，在希氏束近端起搏能够呈现出束支传导阻滞图形，但在希氏束远端起搏能够使QRS波群间期正常化；但左右束支远端病变所致心电图表现为束支传导阻滞的患者，希氏束远端起搏并不能使QRS波群正常化。由此可以得出希氏束内病变导致的希氏束纵向传导差异使得心电图表现为类似束支传导阻滞图形，此种束支传导阻滞可以通过希氏束远端起搏从而使心室同步化，出现正常QRS波群，所以部分患者HBP可以代替CRT来实现心室同步化治疗。

3 希氏束电极的植入

1969年Scherlag等[12]通过经血管导管记录到人体希氏束电位。Deshmukh等[13]在2000年首次报道人体永久性HBP术，其通过标测导管标测到希氏束区域后，用不可伸缩的J型导管送入双极螺旋固定电极在希氏束，18例患者中12例成功植入。随着可调弯鞘及主动固定电极的发展[14]，使得标测希氏束区域及希氏束电极植入的成功率较前明显提高。现永久HBP常常选用可控指引导管C315或C304协助3830起搏导线的植入。起搏系统分析仪与电极相连，能够实时记录电极头端单极信号，在希氏束区域记录到希氏束电位后，通过起搏确认能够夺获希氏束，而后通过旋转植入希氏束电极导线，最后再次测定单极及双极的夺获阈值及QRS波群的形态。同时需注意植入希氏束电极时是否出现损伤电流，既往研究表明出现此电流能够预测起搏阈值较低[15]。

4 HBP的分类

HBP根据起搏后心电图表现分为两种[16]，一种为选择性HBP，是指激动从蒲肯野纤维传导，从希氏束夺获至心室开始除极的时间约等于HV间期；还有一种指非选择性HBP，是指激动夺获希氏束及周围心室肌，同时从蒲肯野纤维及右前间隔心肌传导，QRS为两部分激动的融合，所有QRS波群有预激波。

Catanzariti等[17]研究23例HBP患者中发现选择性及非选择性HBP两种起搏方式对改善心室间同步性、心室内同步性及二尖瓣反流方面均无明显差异，可能原因考虑为特殊传导系统的传导速度超过了邻近心室肌传导速度，所以邻近心肌的影响较小。Zhang等[18]研究发现，其在37例患者中植入HBP，其中23例为选择性HBP，而14例患者为非HBP，33例患者同时植入右室间隔部起搏保护，通过分析发现，选择性HBP起搏阈值平均为1.6 V，而非HBP起搏阈值为1.0 V，两者有统计学差异。在选择性HBP，低电压时[(1.60±0.7)V/0.42 ms]及高电压时[(2.8±1.2)V/0.42 ms]起搏QRS间期(88.3±15.0) ms、(93.8±14.5) ms和基础QRS间期(87.1±13.6) ms无明显差异。且右室间隔部电极起搏时，QRS间期为(145.6±12.2) ms，较选择性低电压、高电压HBP和基础QRS间期宽。对非选择性HBP患者统计时发现，在低电压(1.0±0.4)V/0.42 ms起搏时，QRS间期(123.5±7.5) ms较基础QRS间期(90.0±19.1) ms宽，在高电压(1.8±1.2)V/0.42 ms起搏时QRS间期(92.5±17.9) ms与基础QRS间期(90.0±19.1) ms无明显差异。低电压起搏及高电压起搏与右室间隔部起搏相比，QRS间期明显缩短，均有统计学差异。在术后一周用单光子发射计算机断层成像术-心肌灌注成像扫描评估心室同步性，共有12例选择性HBP，11例非选择性HBP，同时有23例右室间隔部起搏患者参与评估。通过研究发现，在选择性HBP组，相位标准差及带宽在低电压起搏及高电压起搏时无明显差别，而在右室间隔部起搏时，相位标准差及带宽均较选择性HBP时增高，有统计学差异。在非选择性HBP时，高电压起搏时，相位标准差及带宽较低电压起搏时低，有统计学差异；在右室间隔部起搏时，相位标准差及带宽均较低电压及高电压HBP时高，有统计学差异。同时比较发现，选择性HBP及高电压非选择性HBP时心室同步性均较非选择性低电压起搏时改善。此项研究表明，选择性HBP及非选择性HBP较右室间隔部起搏均有较好的心室同步性，同时选择性HBP及高电压非选择性HBP时心脏电同步及机械同步更好，且研究发现非选择性HBP阈值较选择性HBP阈值低且植入较为方便，均能有效改善心室的电及机械同步性。

5 HBP的阈值及振幅

希氏束周围心肌比较少，研究表明HBP阈值较传统右室起搏阈值高，Sharma等[7]研究表明，在成功植入HBP电极的患者中HBP平均夺获阈值较心尖部起搏阈值升高(1.35 V/0.5 ms vs 0.6 V/0.5 ms，P< 0.001)，且平均随访25.5个月，HBP夺获阈值均较心尖部起搏阈值高。且HBP平均R波波幅较低(6.8 mV vs 13.7 mV，P<0.05)。Zanon等[19]成功植入选择性HBP平均夺获阈值为2.5 V，在非选择性HBP平均阈值为1.3 V，随访24个月后，选择性HBP夺获阈值平均为3.2 V，而非选择性HBP平均夺获阈值为1.6 V。

6 HBP的临床应用

HBP是直接进入传导系统的起搏方式，能够模拟正常心室激动顺序，心室内电活动同步性好，是最理想的起搏方式。

6.1 HBP和传统右室起搏比较

Catanzariti等[20]在比较HBP及右室心尖部起搏的远期疗效中发现，26例患者接受HBP及右室心尖部起搏，所有患者在起搏器安装后行HBP，在平均随访34.6个月后起搏模式转为右室心尖部起搏。在右室心尖部起搏方式中，左室射血分数(LVEF)从57.3%下降至50.1%，二尖瓣反流比例从16.3%升高到22.5%，心室间激动延迟从7.1 ms增加到33.4 ms；在HBP时，组织多普勒显像未发现心室不同步，而在右室心尖部起搏时，在四心腔及二心腔心室内非同步指数为125.8 ms及126 ms。所有HBP能够改善心室内及心室间不同步，提高心脏收缩功能。Sharma等[7]通过比较HBP及右室起搏对患者的影响，94例患者中有75例患者能够植入HBP电极，98例为右室起搏，通过研究发现，X射线透视时间两组相似(平均9.1 min vs 6.4 min，P=0.14)；HBP组起搏阈值较高[(1.35±0.9)V vs(0.6±0.5)V，P<0.001]，且在随访中较为稳定；在心室起搏比例>40%的患者中，因心力衰竭住院的患者在HBP组明显减少(2% vs 15%，P=0.02)。虽然HBP组X射线透视及起搏阈值较右室起搏高，但HBP的患者临床预后较右室起搏的患者好。Zanon等[21]通过对12例患者同时植入HBP电极及右室心尖部电极，所有患者先进行3个月的HBP，而后接下来3个月进行右室心尖部起搏，在每3个月后用核素Tc99m评估心肌灌注情况，通过分析发现，HBP灌注评分明显好于右室心尖部起搏[(0.44±0.5)vs(0.71±0.53)，P=0.011]，同时发现HBP组二尖瓣反流及心室不同步少于右室心尖部起搏组。故HBP较传统右室起搏能更好地改善心室同步性、二尖瓣反流更少、心肌灌注更多及提高心脏功能。

6.2 HBP在先天性心脏病患者中的植入

永存左上腔是在胎儿早期出现的一种冠状静脉窦发育异常，Fraser等[22]曾报道在786例接受心脏导管检查患者中有30例存在此种解剖异常。伴有永存左上腔的患者在植入右室心尖部起搏电极时往往较为困难，因为起搏电极从冠状静脉窦出来后往往指向间隔部，而转向并固定在右室心尖部往往比较困难，常常需要借助特殊工具[23]。Paparella等[24]在一例50岁的高度房室传导阻滞的同时伴有窦性心律时右束支传导阻滞的男性患者成功植入HBP电极，术后患者右束支传导阻滞得以纠正，且1年随访后起搏器各项参数无明显变化。其研究结果和Ng等[25]研究结果一致，说明希氏束电极植入在永存左上腔患者中较右室心尖部起搏简便且有效。Kean等[26]报道了一例大动脉左转位伴有完全性房室传导阻滞的患者成功植入永久希氏束电极。一例38岁的患者诊断为先天性心脏病——左侧大动脉转位，同时逐渐出现心力衰竭及心房颤动伴有缓慢心室率，在行心房颤动射频导管消融恢复窦性心律后出现房室传导阻滞，且因为冠状窦口狭窄不能植入电极，改为植入希氏束电极，术后患者恢复良好，在2周后随访患者起搏阈值稳定。因为HBP可以不跨过三尖瓣环，在某些解剖变异的先天性心脏病患者中希氏束电极植入更为方便、快捷，且已有的随访结果表明HBP是一种安全的起搏方式。

6.3 HBP在植入人工瓣患者中的应用

Sharma等[27]研究发现，在人工瓣膜置换的患者中，HBP同样有效，且人工瓣膜能够提示希氏束的位置从而提高希氏束电极的植入。其对30例行人工瓣置换术同时伴有高度房室传导阻滞或结内传导阻滞的患者进行HBP治疗，其中8例为主动脉瓣置换，10例为三尖瓣及二尖瓣置换或修补，4例为经皮主动脉瓣置换，6例为单独二尖瓣置换，2例为主动脉瓣联合二尖瓣置换。28例患者能够植入HBP，且这28例患者中14例为选择性HBP，有2例患者未能成功植入希氏束电极，且均为经皮主动脉瓣置换的患者。同时研究发现，HBP能够使伴有束支传导阻滞及心室内传导延迟的患者QRS间期变窄，且随访发现，起搏阈值、阻抗均较稳定。

6.4 HBP联合房室结消融在心房颤动伴有心力衰竭患者中的研究

Huang等[28]对52例心房颤动伴有心力衰竭的患者中42例成功行房室结消融及HBP，所有患者术前QRS间期<120 ms，平均QRS间期为107.1 ms，植入希氏束电极后平均QRS间期为105.3 ms，通过平均20个月的随访发现，左室舒张末期内径从基础55.8 mm降低至51.0 mm，LVEF从基础44.9%升高至60.0%。以LVEF 40%为界分为射血分数降低性心力衰竭及射血分数保留性心力衰竭，在20例射血分数降低性心力衰竭患者中，LVEF改善更为明显从32.2%～57.2%，B型尿钠肽(BNP)从726.0 pg/mL下降至148.3 pg/mL，服用利尿剂情况从术前20例下降至14例；在22例射血分数保留性心力衰竭患者中，LVEF从56.6%提高到62.6%，纽约心功能分级2.7提高到1.4，BNP无明显统计学差异(298.2 pg/mL vs 308.5 pg/mL)，服用利尿剂从术前18例降至9例，且两组服用利尿剂剂量较前有下降。随着心功能的改善，患者的住院次数较既往明显减少。在随访中，有5例患者起搏阈值较基础值(0.75～1.5 V)升高1～1.35 V，R波振幅无明显变化，且在随访中无HV间期传导延缓及阻滞情况发生。故在心房颤动合并心力衰竭的患者中，房室结消融联合永久性HBP是一种安全有效的方法，能够改善患者的心功能、提高生活质量及延长患者生命。

6.5 HBP在改善心室同步方面的研究

因希氏束内病变可使心电图表现为束支传导阻滞图形，且此种束支传导阻滞可以通过希氏束远端起搏改善，从而使心室同步化，出现正常QRS波形，所以部分患者HBP可以代替CRT来实现心室同步化治疗。Manovel等[29]报道了世界上第一例HBP代替CRT治疗的案例。患者为一例62岁老年男性，扩张型心肌病病史，心电图提示窦性心律伴有完全性左束支传导阻滞，在优化药物治疗后仍有心力衰竭表现，经胸心脏超声心动图检查提示LVEF 30%，拟行CRT治疗，但术中多次尝试，电极未能进入冠状静脉窦，遂决定行HBP，改用主动电极固定在右室侧记录到希氏束电位的区域，希氏束电极起搏后QRS波群正常化，同时经过3个月的随访发现，患者LVEF值从30%升高到57%，左室收缩末期容积从125 mL下降至56 mL，纽约心功能分级从Ⅲ级到Ⅰ～Ⅱ级，BNP恢复至正常，表明HBP能够同步化心室激动，逆转心室重构。Lustgarten等[30]研究发现，HBP能够使得72%(21/29)伴有束支传导阻滞的患者QRS波群变窄，12例患者完成6个月的HBP及6个月的双心室起搏，通过对其随访发现，HBP和双心室起搏一样能够改善患者的生活质量，延长6分钟步行试验距离，提高LVEF值，改善心功能。同时研究还发现，虽然希氏束电极阈值较右室电极阈值高，但与左室电极阈值相比，两者无明显统计学差异。表明HBP在部分心力衰竭伴有束支传导阻滞患者中同样能够改善心室激动的不同步性，提高患者的心功能，改善患者的生活质量。

7 HBP的远期效果

虽然HBP是生理性起搏，也能提高患者心功能，但长期HBP对电极参数的影响及心功能仍不明确。Vijayaraman等[31]通过分析20例HBP后因电池耗竭更换起搏器的患者，通过平均70个月的随访，比较更换起搏器时各项参数和当初植入时参数。感知阈值(5.9±5.1)mV vs(6.1±3.9)mV及起搏阻抗(516±98)Ohms vs(484±112)Ohms，在初次及更换起搏器后均无明显差异，HV间期和初始比较无明显统计学差异(44±4) ms vs(45±4) ms，希氏束电极在700 ms、600 ms和500 ms起搏时仍能1∶1夺获希氏束，QRS间期维持不变(117±20) ms vs(118±23) ms，HBP阈值在初始及更换起搏器分别为(1.9±1.1)V和(2.5±1.2)V，虽然起搏阈值有所提高，但LVEF有所提高(50±14)% vs(55±6)%，且通过经胸心脏超声检查发现，HBP并没有出现新的瓣膜功能不全。说明长期HBP不会引起新的希氏束至蒲肯野纤维的传导阻滞，且HV间期、QRS间期、1∶1希氏束夺获和传导仍然维持稳定，虽然有起搏阈值的升高，但不会引起心室功能下降及新的瓣膜功能异常。

8 HBP的不足之处

临床研究表明，HBP有以下局限性：(1)由于希氏束特殊走形，准确定位困难，既往需要标测导管明确希氏束位置后再行希氏束电极的植入。右室心尖电极植入成功率为100%，但希氏束电极植入较传统右室电极植入成功率偏低，虽然随着技术的进步，现在有可调弯鞘及固定电极使得希氏束植入较以前方便，但患者常常伴有心房增大或者解剖变异，塑形的导管未必能够准确到达希氏束部位。(2)希氏束组织结构特殊，希氏束的心肌组织少，选择性HBP常规参数中感知低，阈值较常规右室起搏高，且希氏束区域的阻滞可能会扩大超过HBP导线所在的位点，所以现在有些患者同时植入右室间隔部起搏电极防止希氏束电极阈值升高后不能正常夺获希氏束或者出现希氏束电极移位[19]。这样明显增加手术时间，增加患者费用，且消耗额外的电量降低起搏器使用时限。(3)希氏束电极植入部位在三尖瓣环附近，电极运动幅度较大，电极容易脱位。(4)现有研究均是小样本的研究证实了HBP的安全性和临床获益，目前尚无大型前瞻性研究来提供可靠的证据证明HBP的安全性和临床获益，因此对HBP获益人群的选择尚无明确而统一的标准。

Kronborg等[16]曾建议以下患者考虑行HBP：(1)永久性房室传导阻滞伴有窄的QRS间期，且LVEF<45%；(2)窄的QRS间期患者行房室结射频导管消融，且LVEF<45%；(3)起搏器所致的心力衰竭患者，LVEF值<45%，且QRS间期较窄；(4)有CRT植入指征的患者伴有左室电极植入失败的患者。

9 总结

HBP相较传统右室起搏可以使部分患者保留正常或接近正常的心室功能，且小样本研究表明了HBP的安全性和有效性，但其技术要求高，目前仍需要特殊的导线和植入装置，与右室心尖部起搏及CRT相比成功率偏低。另外，HBP的适应证有待明确，且需要大样本的随机临床研究来明确临床实践中HBP的安全性和临床获益。相信随着技术及研究的不断深入，HBP将有广阔的临床应用前景。