希氏束起搏的发展及现状

2019-09-10李雨薇刘俊鹏杨杰孚

中国介入心脏病学杂志 2019年8期

李雨薇刘俊鹏杨杰孚

随着人口老龄化加剧，心脏起搏器植入的需求也日趋增多。但目前对最佳心室起搏位点仍存在争议。传统右心室起搏，无论是右心室心尖部还是右心室流出道间隔部，都会导致心室收缩不协调，增加心力衰竭和心房颤动的风险。心脏再同步化治疗（cardiac resynchronization therapy，CRT）较右心室起搏保持了左、右心室电和机械的相对同步性，但与真正意义上的生理性起搏仍相距甚远。随着植入技术及器械的发展，更接近生理性起搏的希氏束-浦肯野纤维系统起搏，即希氏束起搏（his bundle pacing，HBP）和左束支区域起搏（left bandle branch pacing，LBBP）成为目前起搏治疗领域的研究热点，尤其是HBP能产生生理性的心室激动顺序，因而备受关注。

1 HBP的发展及植入方法

早在1967年Scherlag等［1］就提出了HBP这一概念。此后又有研究者在人体试验及动物实验中尝试［2］。但因缺乏有效的工具，永久性HBP的临床应用受到限制。直到2000年Deshmukh等［3］提出了永久性HBP的可行性，他们应用普通主动螺旋电极在塑性钢丝的帮助下首次完成了永久性HBP在人体中的应用。

应用传统技术和器械植入HBP电极难度大且耗时长，特殊起搏电极及鞘管的应用使得永久性HBP在临床实践中变得可行［4］。目前希氏束电极植入通常使用起搏电极直接标记法，通过有固定曲度或可调弯的鞘管将电极送至希氏束区域，头端出鞘后可标测定位希氏束，在单极模式下起搏夺获希氏束且测试参数满意后，固定电极。最新的系统性回顾研究显示，应用上述方法，95%以上患者可明确定位希氏束区域，植入成功率达92.1%，且不延长操作时间［5-6］。技术的进步促使HBP更普遍地应用于临床，越来越多的研究也促进了关于HBP治疗的进一步探索。

为规范HBP的临床应用及研究，2017年Vijayaraman等［7］发表的专家共识首次统一了HBP的定义和相关标准（表1）。HBP主要分为两大类：（1）选择性HBP（selective-his bundle pacing，S-HBP），起搏刺激仅夺获希氏束，无局部心肌进行融合。（2）非选择性HBP（nonselective-his bundle paling，NS-HBP），希氏束和邻近组织均被夺获。是否达到S-HBP或NS-HBP，主要取决于起搏电极与希氏束的位置关系、周围心房/心室组织以及起搏输出的能量［8］。尽管从理论上预测S-HBP比NS-HBP更好，但现有的研究数据表明这两种夺获在心脏机械同步性和血流动力学上无显著差异。一项入选了29例S-HBP和NS-HBP患者的研究结果显示，S-HBP和NS-HBP均可以改善左心室激动时间，且二者在左心室总激动时间上差异无统计学意义［9］。Catanzariti等［10］利用超声心动图对23例HBP患者进行研究分析显示，在心室同步性、二尖瓣反流和左心室收缩功能指数改善方面，S-HBP与NS-HBP之间差异无统计学意义。王垚等［11］应用实时三维超声技术和心肌核素显像技术评估HBP的心肌机械同步性，同样发现S-HBP与NS-HBP在心室内及室间同步性的差异均无统计学意义。这可能是因为HBP系统较心室肌肉传导更加快速［12］。考虑到邻近组织的夺获可以作为备用起搏，共识推荐NS-HBP可以提高HBP在临床应用中的安全性［7］。

2 HBP 的临床适应证

鼓励自身心室激动，减少不必要的右心室起搏是现代起搏器治疗的基本策略，因为过多的非生理性起搏会增加心力衰竭和心房颤动的风险。因此，高心室起搏比例的患者是HBP的首选适应证，如快速型心房颤动接受房室结消融者、严重房室传导阻滞伴希氏束以下传导正常者、病态窦房结综合征伴PR间期过长者以及需行CRT的心力衰竭患者。

2.1 HBP联合房室结消融在快速型心房颤动患者中的应用

对于药物治疗无效的持续性心房颤动伴快速心室率的患者，房室结消融联合永久心室起搏是重要的治疗措施［13］。此类患者常合并心功能不全，无论是右心室起搏还是CRT，均不能实现真正生理性的心室收缩。早在2000年，Deshmukh等［3］首次尝试永久性HBP，在18例心房颤动接受房室结消融的患者中，成功植入HBP电极12例。此后，Deshmukh等［14］、Huang等［15］、Vijayaraman等［16］分别对心房颤动合并扩张型心肌病接受房室结消融的患者、症状性心房颤动合并心力衰竭接受房室结消融的患者以及心房颤动接受房室结消融的患者进行了HBP治疗。上述研究均显示，HBP对心室间机械同步性、美国纽约心脏病协会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级、生活质量（quality of life，QOL）评分、6 min步行试验以及二尖瓣/三尖瓣反流均有显著改善。可见HBP联合房室结消融对心房颤动伴快速心室率的患者，尤其是合并心力衰竭的患者，是一种有效的治疗手段。

表1 S-HBP和NS-HBP的定义及标准

2.2 HBP在房室传导阻滞患者中的应用

对于严重房室传导阻滞的患者，心室起搏比例较高，传统右心室起搏的弊端日趋明显，HBP的可行性和有效性备受期待。Barba-Pichardo等［17］研究了182例房室传导阻滞患者（包括84例窄QRS波群以及98例宽QRS波群患者），永久性HBP成功率仅仅为32.4%（窄QRS波群44/84例，宽QRS波群15/98例），这可能和操作的工具及手术方法有关。Vijayaraman等［18］报道了一项队列研究，将HBP应用于100例高度房室传导阻滞患者中（46例患者阻滞位于房室结，54例患者阻滞位于房室结以下），手术总成功率为84%。其中，相比于房室结下阻滞，房室结传导阻滞的患者手术成功率更高，且在平均18个月的随访中，感知、起搏电极阈值和阻抗等参数基本稳定。这说明HBP在房室结传导阻滞患者中应用的可行性。在一项随机交叉队列研究中，Kronborg等［19］在38例高度房室传导阻滞伴窄QRS波群的患者中植入HBP电极和右心室电极，其中一组在术后12个月内使用HBP，12个月后替换成右心室起搏；另外一组术后12个月内应用右心室起搏，12个月后替换成HBP。研究结果显示，应用HBP的患者左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）显著高于右心室起搏（55%比50%，P=0.005），进一步证实了HBP的有效性。

2.3 HBP在需行CRT心力衰竭患者中的应用

适合HBP的另一大类患者就是需行CRT的心力衰竭患者。对于心力衰竭合并左束支传导阻滞（left bundle-branch block，LBBB）的患者，CRT已成为一线治疗方法。虽然相关技术不断发展，但CRT植入失败率（5%～9%）及无应答率（30%～40%）仍较高，以及术后不能完全消除LBBB导致的电学不同步、参数程控复杂等问题，严重限制了CRT的应用［20-23］。HBP是最接近生理性的起搏技术，故潜在优势巨大。

1977年Narula等［24］即对植入HBP电极且伴LBBB的患者行电生理检查，结果显示HBP能够纠正LBBB。直到2005年，Moriña-Vázquez等［25］首次尝试并证实了永久性HBP用于纠正LBBB的可行性。于海波等［26］探讨了HBP作为首选治疗方法在心力衰竭伴HBP传导病变患者中临床应用的可行性及短期效果。结果显示，有18例LVEF＜35%的患者（包括15例LBBB患者，3例右束支传导阻滞患者）尝试行HBP治疗，其中16例（88.9%）患者植入成功，术后QRS时限明显缩短，且随访1个月后患者的LVEF较术前明显提高［（37±6）%比（27±5）%，P＜0.01］。Ajijola等［27］首先开展了在符合CRT植入适应证的患者中应用HBP（HBP代替CRT）的研究，纳入21例患者（包括17例LBBB患者，4例右束支传导阻滞患者），有16例（76.2%）患者成功植入永久性HBP，以NS-HBP为主，平均QRS波群变窄约30%，但大多数未＜120 ms。韩宏伟等［28］回顾性分析了单中心14例心力衰竭接受HBP治疗的患者，平均随访（18.6±10.7）个月，HBP比例为（96.4%±3.3）%，术后患者QRS时限缩短、左心室舒张末期内径（left ventricular end diastolic diameter，LVEDD）缩短、NYHA心功能分级及6 min步行试验均有所改善，且起搏电极阈值、感知及阻抗稳定。盛夏等［29］同样通过单中心回顾性分析，探索了永久HBP在心力衰竭患者中应用的长期安全性和可行性。此研究连续纳入105例心力衰竭且尝试接受HBP的患者，结果显示，HBP成功88例，其中包括S-HBP 64例，NS-HBP 24例；中位随访时间15个月，希氏束电极阈值、感知幅度等较术中测得数值无显著差异；LVEF下降组（LVEF＜50%）HBP患者术后3个月的LVEF值即有提高，术后1年以上的LVEDD较基线显著缩短；LVEF正常组（LVEF≥50%）术后3个月的右心室收缩压较术前显著下降，术后一年以上的LVEDD显著缩短，LVEF值较术前无显著差异。Sharma等［30］分析了迄今为止最大的一个多中心回顾性研究，该研究纳入了106例具备CRT植入适应证的患者（主要为房室传导阻滞、房室结消融术后、束支传导阻滞或因＞40%比例右心室起搏需要升级起搏器的患者），将患者分为两组（一组为曾尝试CRT但未能成功的患者，另一组为初始即选择HBP植入的患者）。研究显示，HBP植入成功率为90%，电极相关并发症发生率仅为7.3%；平均随访14个月后发现，患者QRS波群时限变窄，NYHA心功能分级和LVEF均有所改善；且其中有48例束支传导阻滞患者，HBP对其同样有效。上述研究表明HBP应用于需行CRT的患者中是可行且有效的。

2.4 HBP在起搏器介导的心肌病中应用

起搏器诱导性心肌病（pacing-induced cardiomyopathy，PiCM）是困扰起搏治疗的一种并发症，主要表现为与冠状动脉病变无关的节段性室壁运动异常伴LVEF下降，与长期右心室起搏密切相关。最新的一项回顾性研究显示，PiCM发病率为14.1%，发生中位时间为4.7年，其全因死亡或心力衰竭住院的风险显著升高［31］。既往主要治疗措施是升级为CRT，而HBP的发展为PiCM预防和治疗提供了新选择。Shan等［32］对18例PiCM患者进行研究，成功将16例患者的右心室起搏更换为HBP，随访1年后发现，LVEDD较基线显著下降［（55.5±7.7）mm比（62.3±6.9）mm，P＜0.01］，LVEF较基线显著增加［（52.8±9.6）%比（35.7±7.9）%，P＜0.01］，且二尖瓣反流、血清B型脑钠肽浓度、心胸比和NYHA心功能分级均有所改善。

3 HBP的局限性

尽管近年来HBP发展迅速，但临床应用仍存在一些局限，主要包括：（1）起搏电极阈值偏高且不稳定。随着植入技术及装置的发展，HBP阈值及稳定性较最初有了长足进步，但与其他部位的起搏相比仍存在差距。目前正在研发新的HBP电极，通过电极尖端特殊的设计，尝试能否降低起搏电极阈值。另外起搏器电池技术的发展，亦有助于延长其工作寿命。（2）手术流程相对复杂。希氏束电极植入的难点在于精准识别希氏束区域并成功将电极固定，较右心室电极植入要复杂得多。目前关于HBP的手术成功率、手术时间、X线曝光量等研究，结果均不一致，可见该技术还存在很大的发展空间。有待于植入技术的发展，导引系统、HBP电极的改进以及植入流程的优化等。从而达到降低手术风险、提高植入成功率、缩短医师的培养周期等目的。（3）手术相关并发症。因为希氏束区域的解剖位置以及组织特性，电极的脱位风险较其他位置相对偏高。因此，通常会放置备用电极来确保临床使用的需要。（4）适应证局限。非近端阻滞即希氏束以下阻滞的患者是不适合植入HBP的。另外，部分已植入HBP的患者，考虑到疾病进展的可能性，存在发生希氏束以下阻滞的风险，往往需要植入右心室备用电极确保安全。

正因为HBP的局限性，近年来提出了左束支起搏的概念，即电极从右心室间隔面，穿过间隔到达左束支区域，起搏夺获左束支或左前/后分支或更远的浦肯野纤维。该技术的优势包括：（1）适合于希氏束以下病变患者；（2）手术操作较HBP容易；（3）起搏电极阈值及感知参数稳定等。2017年Huang等［33］报道了首例越过LBBB部位的左束支起搏病例。Chen等［34］发表了一篇LBBP研究，探讨了LBBP的临床可行性以及与右心室起搏的比较。研究结果显示，LBBP起搏时起搏参数良好，随访期间保持稳定，与传统的右心室起搏具有可比性。且与右心室起搏导致的LBBB不同，LBBP可纠正LBBB，左心室同步性更优。