起搏器植入对房颤的影响及治疗概况
2019-02-11王晓彤
王晓彤
(皖南医学院弋矶山医院电生理科,安徽 芜湖 241001)
房颤是临床常见的心律失常之一,中国成年人房的颤终生风险约为20%,且随着年龄的增加,房颤的发生率也随之增加[1]。随着起搏器技术的发展、功能的完善及起搏器植入适应证的不断扩展,越来越多的起搏器生产厂家通过设定相应的房颤诊断程序,从而借助起搏器程控来及时发现及诊断房颤。Kaufman等[2]对2 580例起搏器植入患者进行统计分析,结果表明,将房颤定义为心房波频率大于190次/min,持续大于6 min,其诊断准确率为82.7%,假阳性率为17.3%;若将定义的心房高频事件持续时间扩展到30 min、6 h、12 h,其诊断的假阳性率分别下降到6.8%、3.3%、1.8%;若将心房波频率定义为大于250次/min,则其诊断房颤的阳性率将进一步提高。Dai等[3]研究也证明,相对于常规心电图及动态心电图检查,起搏器能更好地发现房颤的发生。多项研究均显示起搏器植入术后房颤的发生率较未植入起搏器人群高,这可能与未植入起搏器的患者房颤的漏诊较多,起搏器提高了房颤诊断的灵敏性以及起搏器本身对房颤的影响有关[4]。本文就不同类型起搏对房颤的影响,利用起搏器治疗房颤的概况等进行综述。
1 起搏与房颤的病理生理机制
随着起搏器的植入,心房、心室起搏,房室电、机械耦联的改变都会导致心房血流动力学的变化。同时起搏还会改变离子通道的表达和功能造成电重构从而诱发心律失常。心房的电机械重构可促进房颤的发展,使阵发性房颤早期复发或转为持续性房颤。理论上起搏器植入患者可以通过选择不同的起搏部位、起搏方式来改善心房激动时间,保持心房间、房室同步收缩,预防心房重构从而减少房颤发生[5]。右心室心尖部起搏时,由于心室激动区域分为早期和晚期区域使得心室除极复极失同步,左心室收缩功能随之下降,长期下去会导致二尖瓣反流、左心房压力升高,从而促进心房重构,导致房颤发生[6]。因此即便是房室同步起搏,频繁的右心室起搏也可导致心房压力升高,房颤发生率高。
2 不同起搏治疗对房颤的影响
2.1 单心室起搏与房室顺序起搏对房颤的影响 VVI(R)起搏模式为单心室按需起搏,而AAI(R)/DDD(R)起搏模式为房室顺序起搏。随着各种多中心的大规模研究结果的公布,Healey等[7]进行了Meta分析,结果表明与VVI(R)起搏模式相比,AAI(R)/DDD(R)模式可显著降低约20%的房颤负荷(HR=0.80,95%CI:0.72~0.89),同时脑卒中风险也降低了 19%(HR=0.81,95%CI:0.67~0.99)。Brignole等[8]也指出,与 VVI(R)起搏相比,DDD(R)起搏模式可在一定程度上减少房颤的发生率。原因可能是VVI(R)起搏模式是固定频率的心室按需起搏,单一的心室起搏可导致房室同步性丧失,打断了正常的心室收缩顺序,丧失了心房的辅助泵功能,长期的心室起搏使心室结构重构、左室收缩功能下降、二尖瓣反流加重,心房结构重构,导致房颤、心力衰竭等不良事件的发生率增加,而AAI(R)/DDD(R)模式,因保留了房室传导的正常顺序,从而改善了患者心功能,对患者的远期预后较好[9-10]。
2.2 右室起搏对房颤的影响 上述研究证实,房室顺序起搏可以减少起搏器术后房颤的发生率,然而研究发现随着心室起搏比例的增高,房颤的发生率也相应增多。Sweeney等[11]研究发现高心室起搏比例组房颤的发生率为12.7%,而最小化心室起搏比例组房颤的发生率仅为7.9%,2组之间差异有统计学意义(P=0.004)。Cheung等[12]对因病态窦房结综合征植入DDD(R)起搏器的患者进行研究,发现右室累积起搏≥50%会使房颤发生的风险增加2倍(HR=2.2,95%CI:1.0~4.7,P=0.04)。杜云等[13]的研究也证实右室起搏比例与房颤的发生显著相关。
2.3 心脏再同步化治疗(CRT/CRT-D)对房颤的影响 CRT/CRT-D可以通过改善房室收缩、左右心室及心室内收缩的同步性,改善心室重构、增加心室射血量、提高射血分数、减少二尖瓣反流,从而改善慢性心衰患者的心功能[14],多项研究均可证实[15-16]。Fung等[17]对 72例既往无房颤的心衰患者进行对比研究,对其中36例行CRT/CRTD植入术,随访3年,结果证明CRT/CRT-D组患者房颤发生率为8.3%,明显低于对照组的31%。然而,对于心衰患者术前无房颤发生,术后出现新发房颤的报道并不少见。Borleffs等[18]为223例无房颤病史的心衰患者植入CRT/CRT-D,术后随访(32±16)个月,发现有55例患者出现新发房颤,房颤的发生率为25%。这些新发房颤并不能说明CRT/CRT-D本身会导致房颤的发生率增加,可能由于CRT/CRT-D较动态心电图等常规检查手段对于房颤的诊断率提高;另一方面,也可能由于CRT/CRT-D植入术后患者心功能改善不明显,心衰本身促进了房颤的发展。
针对CRT/CRT-D植入术后新发房颤的原因,许多学者通过研究做出了解释。Fung等[19]研究发现有26.8%的患者在CRT/CRT-D植入术后出现新发房颤,将这部分患者与未出现新发房颤的患者进行对比,发现CRT/CRT-D植入术后左房功能的改善(包括左房内径的大小和左房射血分数)可以明显降低新发房颤的发生率,COX分析提示左房功能改善是降低新发房颤风险的唯一独立预测指标。Gasparini等[20]纳入了330例心衰合并持续性房颤的CRT/CRT-D植入患者,随访4个月,有34例(10.3%)患者自发恢复窦性心律,将这些患者与未恢复窦性心律的患者进行单因素分析,发现2组患者心室舒张末内径、左房内径、术后QRS波时限有明显差异,同时发现植入CRT/CRT-D同时行房室结消融的患者术后自主恢复窦性心律的可能性更大。以上四项独立因素同时存在的越多,恢复窦性心律的可能性也越大。由于心衰本身也会引发房颤,两者之间往往相互影响,故2013年EHRA/ESC心脏起搏器和心脏再同步化治疗指南建议,针对房颤患者可通过射频消融打断正常房室传导,由起搏器同步房室收缩,从而改善心功能,提高患者临床预后[21]。
2.4 埋藏式心脏转复除颤器(ICD)对房颤的影响 ICD为心源性猝死的预防带来了福音,其植入指征与普通的起搏适应证不同,故ICD的心房、心室起搏频率较其他类型起搏器起搏频率低(40次/min)。通过程控ICD可以观察到房颤的发生,很多术前未发现房颤的患者,术后检测出房颤的发作。Hayes等[22]对253例ICD植入患者进行随访观察,有6.7%的患者检测到慢性房颤的发生,随后的每年房颤的发生率平均增加0.9%。Sweeney等[23]研究发现ICD植入患者通过降低心室起搏比例可减少房颤的发作,但ICD放电次数与房颤发生率之间的关系,尚缺乏大样本研究,有待进一步观察。
ICD治疗是一把双刃剑,一方面,ICD可以降低恶性心律失常发作导致的猝死率,挽救患者的生命。另一方面,某些室性心动过速可以自行终止,由于ICD的存在,患者遭受电击导致心肌损伤,同时电击引起疼痛和恐惧常常会诱发快速室性心律失常,从而产生恶性循环[24]。MADITⅡ研究是诊断ICD的一级预防的随机对照研究,该研究随访了719例ICD植入患者,有11.5%的患者发生了不恰当的电击事件,在总的电击事件中误击事件的比率高达32%,其中有14%是因为房颤引起的误放电[25]。如何避免因房颤导致误放电成为ICD植入患者所要面对的一项重要问题。目前多主张通过联合抗心律失常药物来尽量维持患者窦性心律或降低患者房颤发作时的快速心室率,也有建议患者通过房室结射频消融,从而减慢房颤引起的快速心室率。但上述两种治疗方法疗效并不完全肯定,避免ICD误放电仍需要进一步研究。
3 起搏器治疗房颤
3.1 降低心室起搏比例 长期右室心尖部起搏可引起心室壁各节段收缩和舒张不同步,导致心室重构,心室收缩功能下降,二尖瓣反流增加,心房压力增大,从而促使房颤的发生和维持[8]。多家起搏器公司相继研发了各种降低右室起搏的程序算法。如Search AV功能、MVP功能、VIP功能、Dynamic AV Delay功能等,这些功能虽然命名不同,但其基本原理都是通过减少不必要的心室起搏而减少房颤的发生率[26]。秦景梅等[27]将60例置入双腔起搏器患者分为房室间期搜索(Search AV)组(n=27)和非Search AV组(n=33)。结果显示术后6个月及术后1年Search AV组较非Search AV组房颤发生减少,心室起搏比例与房颤呈负荷正相关(P<0.05)。Sweeney等[11]研究也证实MVP功能可显著降低心室起搏比例,从而减少房颤的发生率。但Shurrab等[28]进行的Meta分析显示,与采用标准DDD(R)起搏相比,减少右心室起搏的模式未能减少持续房颤的发生率,同时也未降低心衰住院率及死亡率。有研究指出,这些不良预后可能与MVP功能允许PR间期显著延长有关[29]。
3.2 改善起搏部位 目前,心房起搏部位普遍选用右心耳,原因是右心耳处含有梳状肌,起搏电极容易放置、固定且不易脱落[30]。然而,有研究表明,右心耳起搏改变了心房正常起搏传导顺序,增加房内传导时间,使得左右心房收缩不同步[31];同时由于二尖瓣反流,左心房压力增高,最终导致心房电重构及机械重构,从而增加房颤发生率[32]。故学者们提出,通过改变心房起搏部位,来改善起搏器植入术后房颤的发生率。
目前提出可行的心房起搏部位主要包括低位房间隔起搏以及双房双部位起搏。Minamiguchi等[33]为95例病窦综合征患者植入起搏器,其中既往合并有阵发性房颤史42例,根据术前有无房颤史分为2组,2组患者内再随机将心房电极植入右心耳或低位间隔部,随访1年,结果显示术前无阵发性房颤组的患者中,右心耳组和低位房间隔组术后房颤的发生率分别为19.0%和5.9%,而术前有阵发性房颤病史患者,右心耳起搏术后有22%发展为持续性房颤,低位房间隔起搏组术后发生持续性房颤者为0。该研究证明低位房间隔起搏可减少病态窦房结综合征患者起搏器术后房颤的发生率。Zhang等[34]研究了1 146例患者,低位房间隔起搏虽未能防止永久性房颤的发生,但可以减少房颤负荷,同时证明了间隔起搏的安全性。
Saksena等[35]对右房双部位起搏进行了研究,将右房双部位起搏电极分别植入右心耳及冠状窦口,前三个月行右房双部位起搏,后三个月行单部位起搏,结果显示,右房双部位起搏期间房颤发生率为0,而单部位起搏房颤发生率为41.67%;同时右房双部位起搏再发房颤的时间为(89±7)d,较单部位心房起搏明显延长,此研究表明右房双部位起搏可减少起搏器术后房颤的发生率,是安全有效的。Lewicka-Nowak等[36]对 97例病态窦房结综合征伴房颤患者术前应用药物或电复律转为窦性心律,再将心房电极分别植入Bachmann束和冠状窦处,随访2年后发现,与窦性心律时比较,双部位心房起搏P波时间明显缩短,90%患者术后无房颤发作。然而也有研究并未发现右房双部位起搏可显著减少房颤的发生率[37],同时由于手术难度的加大增加了手术及X射线曝光时间,甚至增加心房电极的脱位率,故本方法仅限于小样本实验,尚需进一步研究。
3.3 预防房颤的算法 多家起搏器公司推出了有预防房颤发作功能的特殊起搏程序,主要包括两大类:持续的心房超速抑制起搏和触发的超速抑制起搏。其可能的作用机制有:(1)通过超速抑制房性早搏和短阵房速,从而消除房颤的触发因素;(2)心房起搏减少复极时间;(3)起搏治疗减少心动过缓和长间歇,从而预防心动过缓相关的房颤;(4)减少房性早搏后的代偿间歇,减轻短-长周期现象等[38]。
Lewalter等[39]对126例患者进行研究,观察患者房颤发生前的情况,定义房颤发作前房性早搏数<2个/min占所有房颤发生时间>70%为基质型房颤组(n=53),≤70%为触发型房颤组(n=73),结果表明触发型房颤组患者经特殊起搏程序治疗后房颤负荷减少了28%,进一步表明预防房颤的算法可降低因房性早搏触发房颤的发生率。ADOPT研究将植入DDD(R)起搏器的患者随机分为2组,治疗组开启超速驱动抑制功能,对照组关闭超速驱动抑制功能,随访结果为治疗组的房颤负荷进行性减少[40]。MINERVA研究评估了新型抗心动过速起搏Reactive ATP在干预房颤发展中的作用,结果显示起搏器患者接受Reactive ATP治疗可延缓房颤的进展[41]。
然而,这些预防房颤的算法也存在一些问题,比如持续心房超速抑制是通过提高心房的起搏频率,减少心动过缓及房性早搏后的代偿间歇,从而预防房颤的发生,部分患者反而会产生心悸等不适症状。随着心房起搏比例的升高,一些患者心室起搏比例也随之增高,因不必要的心室起搏反而可能促进房颤发生。ASSERT研究对2 343例行DDD(R)起搏器植入术的患者术后随访2.5年,结果提示心房超速抑制并不能降低房颤发生率,同时因持续的心房超速起搏可加速起搏器的电池耗竭,从而增加再手术率[42]。Lau等[43]的多中心随机对照SAFE研究也发现,超速抑制程序不具有减少持续性房颤的作用。
4 小结与展望
房颤的发病机制复杂,可能与多种因素有关。随着起搏器植入适应证越来越广,借助起搏器可以提高对房颤的诊断。同时,起搏器的植入也会影响房颤的发生,主要与房室非顺序起搏及较高的右室心尖起搏比例有关,通过改善房室传导顺序和减少不必要的右室起搏次数可以减少房颤的发生。小规模研究显示,改善心房起搏部位可能减少术后房颤的发生,但仍缺乏长期大样本的临床研究,而预防房颤发作的特殊起搏程序的安全性及有效性也仍存在争议,这两者通过不同机制影响房颤的发生率,使其对术后房颤的影响更加复杂,通过改善起搏部位和特殊起搏程序来治疗房颤仍需要更大规模和长时间的研究,以明确其安全性及有效性。