左束支起搏临床应用进展
2021-01-02石伟邵江殷跃辉
石伟 邵江 殷跃辉
对无可逆因素的症状性心动过缓患者,植入永久性心脏起搏器是唯一有效的治疗手段。近几十年来,随着传统右心室起搏(right ventricular pacing,RVP)的广泛应用,人们发现RVP会增加心功能不全、心房颤动等的发生风险[1];而心力衰竭合并QRS波显著增宽的患者可考虑心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)。直接激动传导系统的生理性起搏,理论上既可克服RVP的局限性,又有CRT的效果。希氏束起搏(his bundle pacing,HBP)激动心室的正常传导系统,实现双心室同步收缩,其作为公认的生理性起搏,已被证实在临床上可行有效[2-3],也被《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》[4]推荐应用。但HBP也有局限性[5]:与传统RVP相比,手术难度明显增大,不易精确定位,成功率偏低;X线曝光时间延长;起搏参数部分不理想,感知偏低,阈值较高且不稳定;还有部分患者未跨越传导阻滞病变部位而不能实现生理性起搏等。随着HBP进一步发展而来的左束支起搏(left bundle branch pacing,LBBP),一经提出即迅速在临床开展,成为研究热点。本文就LBBP临床应用进展情况综述如下。
1 发展概况
Mills等[6]对杂种犬行房室结消融,再分组在左、右心室不同部位起搏。该研究发现左心室间隔起搏在左心室电机械同步、收缩力和血流动力学方面均优于RVP。Mafi-Rad等[7]对10例窦房结功能障碍患者进行左心室间隔起搏研究,首次尝试用特制螺旋电极经静脉系统从右心室经室间隔旋入到左心室心内膜下进行左心室间隔起搏,但未能证实夺获左侧传导系统。结果发现:与右心室心尖部起搏及右心室间隔部起搏相比,左心室间隔起搏的QRS波明显较窄,急性血流动力学指标更优;随访6个月,左心室间隔起搏参数保持稳定,无导线脱位等并发症发生。Huang等[8]报道了1例扩张型心肌病并左束支传导阻滞(left bundle branch block, LBBB)患者,拟行CRT放置左心室电极失败。尝试行HBP但予以10 V起搏不能纠正LBBB,而将电极导线头端向心室侧移动约15 mm,发现能以较好的参数(阈值0.5 V/0.5 ms)起搏。心电图显现出右束支传导阻滞特征,显示LBBB被纠正了。进一步电生理检查提示其在传导束阻滞部位的远端选择性起搏了左束支。随访1年,起搏参数良好、稳定。患者心功能和心脏结构明显改善,由此首次提出了LBBP的概念。与左心室间隔起搏比较,LBBP直接夺获了左心室传导系统,有利于保持左心室内的电机械同步性。
为了探讨LBBP的左心室激动机制,Qian等[9]在猪模型中行LBBP了解左心室激动过程。LBBP电极尖端位于室间隔左侧心内膜下,紧靠染色过的左束支纤维。使用超高密度电解剖标测方法详细标测左心内膜的激动电位。组织学染色证实,起搏电极尖端能够夺获左束支纤维并沿his-purkinje纤维传导系统激动左心室,表明LBBP能够快速同步地激动左心室心内膜,可视为一种生理性起搏方式。2019年,Chen等[10]进行了LBBP临床可行性初步研究,将有永久性起搏器适应证的40例患者分为LBBP组和RVP组,分析两组患者的心电图特征和起搏参数。所有患者LBBP手术均成功,无手术相关并发症发生。术后三维超声心动图证实电极头端在左心室间隔心内膜下。与RVP组比较,LBBP组QRS间期较窄。两组植入时阈值未见明显差异,随访3个月未观察到不良事件,阈值保持稳定,表明LBBP是安全可行的。Hou等[11]评价了心动过缓患者永久性LBBP的临床可行性和心脏同步性。56例有起搏器适应证,且心脏功能正常的患者成功实施了LBBP;另29例患者成功施行了HBP,其中19例进行了右心室间隔起搏作为后备起搏。测量各组QRS间期、左心室激动时间(left ventricular activation time,LVAT)及使用SPECT门控心肌灌注成像的相位分析评估心室机械同步性。结果显示:LBBP组的QRS间期明显短于右心室间隔起搏组[(117.8±11.0 )ms比(158.1±11.1)ms,P<0.0001]。手术期间有37例(67.3%)患者记录到左束支电位。存在左束支电位患者的LVAT要短于未见左束支电位的患者,左心室机械同步性与HBP组相似,优于右心室间隔起搏组。植入即刻,LBBP的感知和阈值分别为(17.0±6.7)mV和(0.5±0.1)V,并且在平均随访4.5个月期间保持稳定,无电极相关并发症发生。表明心动过缓患者永久性LBBP是安全可行的,可达到良好的左心室电机械同步效果。
国内外LBBP尚处在起步阶段,但临床推进速度极快。左束支解剖特点使LBBP导线定位操作相对容易[12]。左束支起源于室间隔膜部下缘希氏束分支,粗短的主干后主要分成两束纤维:左前分支和左后分支,部分还分出左中间隔支,各支再分出细小纤维,故左束支传导系统近端多呈网状分布于室间隔左侧心内膜下。Huang等[13]在其前期积极探索的基础上对LBBP的临床应用做了相应的规范,明确定义LBBP为通过静脉系统经室间隔放置电极导线头端于室间隔左侧心内膜下,起搏左心室传导系统的技术。其特征是以较低的输出起搏(<1.0 V/0.4 ms)夺获左束支(主干或近端分支),通常也夺获室间隔心肌(现又称为左束支区域起搏)。同时明晰夺获左束支的具体指标:(1)在非LBBB患者中,通常起搏导联在V波前20~30 ms可记录到左束支电位;而LBBB患者,通过HBP可能观察到左束支电位。(2)起搏时心电图形态变为右束支传导阻滞模式。(3)V4~V6导联LVAT随着起搏输出增加而突然缩短,或者在低和高输出起搏时都保持最短且恒定的状态。(4)在不同输出起搏时,单极腔内电图可见选择性与非选择性LBBP不同表现,前者起搏刺激脉冲处见离散的电图成分,后者没有;同时心电图形态也略有不同。(5)起搏时记录到逆传希氏束电位或在附加多极导管上观察到顺传远端左束支电位。在临床实践中,满足指标(1)、(2)和至少后3条指标中的1条可以确定左束支夺获。
2 电极植入
LBBP电极植入与传统RVP电极植入有差别,其技术要点是电极在室间隔右心室侧左束支区域的定位和其头端旋入到达室间隔左侧心内膜下夺获左束支。现操作并无统一标准。Huang等[13]作为LBBP的开创者,描述电极植入方式如下:应用3830电极和C315希氏鞘(美敦力,美国),在X射线透视下,以电生理记录仪标测希氏束[14],在右前斜30°透视下沿着希氏束与右心室心尖之间的连线上,以希氏束位置远端1.0~1.5 cm处作为LBBP的初始位点。在左前斜30°~45°透视下,将电极螺旋拧入室间隔心肌中,通过监测起搏心电图V1导联QRS 变化、电极阻抗变化及鞘管造影等判断电极深度,至夺获左束支。Chen等[15]报道了可应用单导线法或双导线法两种方法来定位LBBP位置。Zhang等[16]探索了在右前斜30°透视下对心室影进行等长的九分区,以心室影后下1/3交界区作为电极旋入的初始位点来执行左束支区域起搏。结果显示无需电生理记录仪标测,可有效完成左束支局域起搏。张俊蒙等[17]初步证实了利用该九分区法进行左束支局域起搏的有效性和安全性。Jiang等[18]报道了不用电生理记录仪指导,仅在右前斜30°透视下对心室收缩环至心尖的扇形区域进行新的九分法,亦可指导LBBP电极定位。匡晓晖等[19]探索了在心腔内超声指导下进行LBBP电极的植入,提示心腔内超声可实时显示电极在心腔内的位置,明确显示电极旋进室间隔的深度,有助于增加手术的成功率和降低手术风险。Feng等[20]尝试利用透视下心室影九分区与心腔内超声结合来施行LBBP,初步结果表明心腔内超声辅助九分区系统完成LBBP是可行且安全的。Vijayaraman等[21]探索了使用Ensite Precision(雅培,美国)标测系统辅助施行LBBP,应用标测导管对右心房和右心室进行3D构图,在3D图中标记希氏束及潜在的LBBP位置,同时利用3D图在植入导线过程中评估其在室间隔的深度。结果显示,三维标测有助于在LBBB、严重左心室肥大或房室结消融期间完成LBBP。这些研究丰富了LBBP电极植入方法,有助于针对不同患者采用合适的方式植入电极。
3 优势及适应人群
正常情况下,左心室由左束支及其分支快速激动,实现电机械同步。在LBBB或RVP时,必然出现左心室电机械同步性降低。研究发现,LBBB导致左心室等容收缩期延长;主动脉瓣关闭及二尖瓣开放的延后致左心室等容舒张时间延迟,有效舒张期充盈时间缩短;二尖瓣延迟关闭还可导致左束支传导阻滞患者比对照组左心室舒张末压升高,左心房及肺静脉压力均增高;左心室壁间电、机械不同步,室壁负荷重新分布,导致室内压力分布不均匀,左心室重构,收缩功能降低[22-23]。故LBBP的优势首先体现在维持左心室电机械同步性。Chen等[10]对LBBP与RVP进行了初步对比研究,结果显示LBBP组QRS时限显著窄于RVP组[(111.85±10.77)ms 比(160.15±15.04)ms,P<0.001]。陈璐等[24]回顾对比分析LBBP和RVP时也发现LBBP组QRS时限更窄。Hou等[11]研究显示LBBP时QRS时限短于右心室间隔起搏,有左束支电位的LBBP患者左心室机械同步性优于右心室间隔起搏。Zhang等[25]评估了LBBP治疗心力衰竭伴LBBB患者的可行性和有效性。对11例有CRT适应证的患者实施了LBBP治疗,在基线和随访时评估心电图、超声心动图和心功能等,通过超声心动图测量心室机械延迟和三维组织同步成像,平均随访时间为6.7个月。结果显示:LBBP显著缩短了QRS间期和LVAT;与基线相比,LBBP时室间机械延迟和左心室12节段组织同步成像的标准差显著缩短;心功能、B型脑钠肽水平、左心室收缩末期直径和左心室射血分数得到了显著改善。表明在心力衰竭伴LBBB的患者中行LBBP治疗是可行的;LBBP是一项纠正LBBB的新CRT技术,可通过左心室反向重构提供心室同步性并改善临床症状。上述研究证实LBBP能改善LBBB和避免RVP所致的左心室电机械失同步性。其次,LBBP的明显优势是起搏部位多跨越房室传导阻滞病变部位。对于希氏束以下阻滞或诸如室间隔缺损修补术等导致的房室传导阻滞患者,可能不适合HBP或阻滞向希氏束远端发展致HBP失夺获,而LBBP则无此问题;同时LBBP可为心室率控制不良而需行房室结消融的心房颤动患者提供足够的消融靶点空间,保证消融安全。另外,因左束支呈扇形分支走行在室间隔左侧心内膜下,较希氏束分布广泛,故LBBP术中定位精度要求较低,操作相对简单,电极导线容易到位。较HBP成功率更高,起搏参数更好,更稳定。左束支周围有较多心肌组织,较低的输出起搏即可激动附近心肌,可提供自身备用,无需备用电极。还有,CRT可因冠状窦静脉解剖问题,出现左心室电极植入困难或者不稳定导致失败;双室起搏并非真正的生理性起搏,有部分患者无反应,而LBBP可避免上述限制而实现CRT。
适应人群:LBBP作为一种新兴的生理性心脏起搏疗法,理论上可用于有永久性心脏起搏器适应证的缓慢性心律失常患者以及所有存在CRT适应证的心力衰竭患者,但获益人群研究不充分。归纳前述研究,现适用于以下患者:症状性心动过缓伴LBBB,尤其是左心室射血分数降低患者;CRT植入失败或无反应的患者;HBP不适合或植入失败的患者。
4 存在的问题
LBBP作为前沿技术,目前仍然处于探索阶段,存在许多尚待解决的问题。首先,长期安全性研究不足,远期疗效及患者获益情况还有待进一步研究;其次,最有可能受益的患者人群需大规模临床试验来明确;再次,如何降低手术并发症[26],包括室间隔内血肿,室间隔穿孔,多次尝试植入电极导致的局部组织损伤、右束支损伤和中隔动脉的损伤等;最后,为提高操作的简便性和成功率,输送鞘和电极可能需要专用性改进,其他潜在风险尚待评估。