左束支起搏的临床研究进展
2021-10-11沈伟胡豪畅陈泓臻林少沂陈晓敏
沈伟 胡豪畅 陈泓臻 林少沂 陈晓敏
对于罹患窦房结功能障碍或房室传导阻滞而导致症状性心动过缓的患者而言,心脏起搏直接有效。右心室心尖部起搏(right ventricular apical pacing,RVAP)曾作为首选的心室起搏方式而被广泛应用数十年。但长期研究表明,RVAP改变了心脏固有的收缩次序,造成心脏电-机械失同步,并增加了心力衰竭、心房颤动与心血管死亡的风险[1-3]。在患者对更佳起搏方式的需求下,左束支起搏(left bundle branch pacing,LBBP)应运而生[4]。多项临床研究已证明LBBP急性期起搏参数可观,且在短期随访内保持稳定[5-6]。但当前LBBP的手术方式暂未形成定式,其适用范围及远期预后尚不清楚。本文就LBBP的手术方式及临床应用作一综述。
1 LBBP的提出
为了在刺激心脏产生激动的同时带来相对同步的收缩节律,临床医生以希-浦系统为靶点,提出了生理性起搏的概念[7]。希氏束起搏(His bundle pacing,HBP)可激活心脏固有的传导系统,使左右心室同步收缩,以规避传统RVAP可能带来的远期危害[8]。尽管多项临床研究已证实HBP的可行性与有效性[9-12]。但其应用受限于手术操作难度大、电极稳定性差以及起搏阈值较高等缺点[13]。此外,对于合并左束支传导阻滞(left bundle branch block,LBBB)的患者,HBP通过增加起搏输出以穿透阻滞部位,从而夺获左束支[14]。但如果传导系统病变向远端进展,则随时有失夺获可能。2017年,黄伟剑等[4]对1例心力衰竭合并LBBB的患者,通过将电极导线深入室间隔直接夺获左束支,完成了全球首例LBBP。自此,LBBP作为一种新兴的生理性起搏方式而备受瞩目。
2 左束支的解剖解构
希氏束上承房室结,下接左右束支,由穿透部分与分支部分组成[15]。随着穿透部分越过中心纤维体,左束支随即由此发出。左束支主干起始部最窄,向前下方走行10~15 mm达到最大宽度后发出两个主要分支——左前分支与左后分支。左后分支是左束支的主要延续,短而粗,形态、长度较恒定,止于后乳头肌。左前分支长而细,形态变异较大,止于前乳头肌。两者分别分布至左心室前后两组乳头肌基底部。
3 LBBP的定义及确认夺获左束支的标准
LBBP是一种以低输出(<1.0 V/0.4 ms)夺获左束支(主干或其近端束)以及左心室间隔部心肌的起搏方式[16]。确认夺获左束支的标准如下所述。
3.1 起搏心电图呈右束支传导阻滞(right bundle branch block,RBBB)形态 当导线从室间隔右侧旋至左侧时,起搏QRS形态逐渐从LBBB改变为RBBB模式,因此时左心室激活先于右心室[4],然而,这可能会受具体起搏位点以及既存束支传导阻滞的影响[17-18]。
3.2 记录到左束支电位(left bundle branch potential,LBP)对于本身不存在LBBB的患者,应常规记录LBP(至心室约有20~30 ms的间隔),以助于确定电极位置和传导阻滞程度[19]。对于存在LBBB的患者,只有在通过HBP或其他方法恢复左束支传导后才能记录到LBP[20]。
3.3 左心室激动达峰时间(peak left ventricular activation time,pLVAT)<80 ms pLVAT被定义为从起搏刺激至V5~V6R波峰值的时间间隔,反映前侧壁心肌的去极化时间。改变起搏输出时,pLVAT保持短且恒定(通常<80 ms),可表明夺获了左束支[17-18]。
3.4 腔内心电图提示选择性和非选择性LBBP选择性LBBP仅夺获左束支,在起搏刺激到QRS波群起始部之间存在等电位线,腔内心电图存在分离[19]。非选择性LBBP同时夺获邻近的间隔部心肌,无等电位线,腔内心电图显示起搏刺激直接夺获周围组织,不存在分离。
3.5 其他夺获左束支的直接证据 可于施行LBBP的过程中使用额外的导线或鞘管,以此来记录从起搏刺激到逆行希氏束电位或顺行远端LBP之间的间隔,但这在临床上并不常规使用。
符合3.1、3.2且同时符合3.3~3.5中至少1个标准的患者可被确认为夺获左束支[16]。但目前有研究表明,除外LBBB,部分术前QRS形态正常的患者在术中亦不能记录到LBP,且记录到LBP与否并不会对患者的心室间电-机械同步性产生显著差异[20-21]。因此确认夺获左束支的标准有待进一步完善。
4 LBBP的手术方式
根据黄伟剑等[16]的经验,目前临床上多经右心室间隔行LBBP,手术成功率高,并发症较少。其常规手术方式归纳如下。
4.1 术前评估与器械准备 术前应常规进行超声心动图检查,评估室间隔基底部厚度以及既往心肌梗死患者的瘢痕存在情况。对于存在LBBB的患者,在进行手术之前,应采用右心室备用起搏,以免术中损伤右束支后引起完全性房室传导阻滞。LBBP的植入器械与HBP相似,选择美敦力公司的3830起搏电极导线和C315希氏鞘管,或是可偏转的C304希氏鞘管。
4.2 选择合适的起始位点 在X线透视下,希氏束电极的远端可作为LBBP的标记。从右前斜位30°看,理想的起始位点应在希氏束下1~1.5 cm,希氏束电极与右心室心尖连线上[16]。于此处起搏,V1的QRS波群通常呈现“W”型,ⅡR波高,Ⅲ呈RS或rS波。
4.3 深拧导线并固定 选定合适的起始位点后,逆时针旋转鞘管,使导线尖端与室间隔垂直,并将导线缓慢拧入室间隔。期间起搏电极Tip端可见V1QRS波群末端切迹逐渐升高,直至呈M形,类似RBBB图形。当采用较低阈值(<1.5 V/0.5 ms)即可夺获左束支时,应停止旋转。若导线拧入期间发生室间隔穿孔,电极必须重新定位。
LBBP手术的一大难点在于寻找合适的起始位点。传统手术方式通过结合HBP远端电极位置与腔内心电图V1起搏形态以协助定位,往往需要借助昂贵的多导电生理仪指导,同时耗费较长的时间。
2020年,张俊蒙等[22]提出了“简易九分法”(图1)。术中在右前斜位30°放射透视图下造影显示左右心室,将左右心室合并像以近乎相等的长度分为3×3的9个区并编号。随后调整C315希氏鞘管与3830起搏电极导线的方向与深度,使Tip端抵达4/5/7/8分区交界处,以此为起始位点。与传统术式比较,“简易九分法”的手术成功率相当,而手术时长更短、耗费更少(无需多导电生理仪)。对手术成功的患者进行3个月的随访,结果显示两组之间阈值、阻抗、感知、QRS时间差异无统计学意义,均无手术相关并发症的发生。同年,有学者引入腔内超声心动图(intracardiac echocardiogram,ICE)以助LBBP导线植入定位[23]。术中经右侧股静脉通路送入ICE导管至右心房,随后将其穿过三尖瓣,通过ICE测量导线深入室间隔的具体深度,并对起始位点进行大致定位。研究表明经ICE指导下LBBP安全可行,且其合适的起始位点应位于右心室间隔基底部后内侧壁。
图1 “简易九分法”左束支起搏(LBBP)寻找合适初始位点的示意图
5 LBBP的临床应用
近年来,广大临床研究人员分别对不同人群行LBBP,在与不同起搏方式的对比中,LBBP展现出一定的优势,见表1[24-30]。
表1 涉及LBBP的相关研究
5.1 LBBP与右心室起搏(right ventricular pacing,RVP)比较LBBP亮相时,学者们即放眼于比较其与传统RVP所带来的急性期效应与中期随访收益。诸项研究表明,LBBP手术成功率高,起搏参数不劣于RVP,在中期随访中呈现稳定的趋势[24-26,31]。有别于RVP、LBBP激活传导系统,可收获更短的QRS时间,显示更佳的心室收缩同步性。Chen等[24]对40例需行永久起搏器植入术的患者进行前瞻性研究,1∶1分配至LBBP组与RVP组。结果显示,相较于RVP,LBBP的QRS时间更短[(111.85±10.77)ms比(160.15±15.04)ms,P<0.01]。在术中与术后3个月随访时行起搏器程控,可见两组患者起搏阈值、感知、阻抗等差异均无统计学意义。Sun等[25]通过二维斑点追踪超声心动图探究LBBP与RVP术后心室收缩同步性差异,发现LBBP组左心室18节段收缩达峰时间的最大差和标准差均短于RVP组,同时RVP组左、右心室射血前期差异大于LBBP组,说明LBBP组左心室内收缩同步性与心室间收缩同步性均优于RVP组。
对于房室传导阻滞或行房室结射频消融而长期依赖心室起搏的患者而言,选择更为贴近生理的起搏位点显得尤为重要。Liu等[31]将术后7 d内心室起搏比例设置为90%以上,比较LBBP与右心室流出道起搏(right ventricular outflow tract pacing,RVOP)对心功能的短期影响。在基线数据差异无统计学意义的情况下,术后7 d LBBP组的血浆脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)水平显著低于RVOP组[(65.15±56.96)pg/mL比(129.82±101.92)pg/mL,P<0.01]。同时行超声心动图检查,结果显示随访期内LBBP增加左心室舒张早期充盈量,并有增加左心房弹性和应变能力的趋势。
RVP作为目前临床上常见的心室起搏方式,其手术操作简单,起搏参数可观,但由于改变正常心脏的收缩节律所带来的长期不利影响不容忽略,LBBP直接夺获传导系统,其起搏方式更贴近生理。对于依赖心室起搏的患者,或许会成为更优的选择。
5.2 LBBP与HBP比较 同为生理性起搏方式,LBBP较HBP手术操作相对简单,学习曲线更短。对于合并有LBBB的患者,LBBP直接绕过阻滞区,起搏阈值明显低于HBP,且失夺获的可能性小。对于符合不同起搏指征的患者,LBBP相较于HBP究竟收效如何?近年来国内外学者进行了探究。Hu等[27]对50例因房室传导阻滞而行起搏器治疗的患者进行前瞻性研究,1∶1分配至LBBP组与HBP组。在手术成功率相近的情况下,LBBP组的平均手术时长与透视时长均明显短于HBP组,且起搏阈值更低,感知更好。随访3个月LBBP组的起搏阈值较HBP组稳定。Hua等[32]对症状性心动过缓的患者分别行LBBP与HBP,亦得出相似结论。
不同于HBP,LBBP会引起心电图RBBB样改变,这是由于右束支传导延迟所致,而使右心室激活延缓,心室间失去同步性。尽管目前鲜有报道,但长此以往可能会带来诸如心力衰竭进展、病死率提高等不利影响[33-36]。临床上可通过以下两种方式来纠正LBBP带来的右束支传导延迟,达到更贴近生理的起搏(图2):(1)调整房室间期(atrial-ventricular delay,AVD):当患者存在从心房到心室的可行传导路径时,可以通过调整AVD来改善LBBP产生的效果。Huang等[4]通过对1例LBBB患者适当延长房室间期(AVD=40 ms→90 ms),使得左右心室同步激活,QRS时间从122 ms缩短至94 ms。(2)双束支起搏(bilateral budle branch pacing,BBBP):在起搏左束支的同时起搏右束支,亦能消除右束支传导延迟。Lin等[37]通过对LBBP成功的患者进一步进行右束支区域起搏,即BBBP,其Tip端起搏左束支,Ring端则落在右束支区域。结果显示QRS时间从LBBP下的118.4 ms进一步缩短至109.3 ms。若能纠正起搏后带来的右束支传导延迟,理论上LBBP可以得到至少与HBP相当的适用范围。而对于合并LBBB的患者,可优先选择LBBP。
图2 纠正右束支传导延迟的两种方法示意图
5.3 LBBP与双心室起搏(biventricular pacing,BIVP)比较 经BIVP行心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)对于左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)降低并合并LBBB的心力衰竭患者已证实有效,但并非所有患者均能从中获益,近30%被归为CRT无反应者。此类患者的心力衰竭症状药物控制不佳,BIVP亦未见明显成效,选择LBBP似乎更切实可行。Wang等[29]对合并LBBB的心力衰竭患者(LVEF≤35%)进行了LBBP与BIVP。两组患者术后QRS时间均显著降低,LBBP组QRS时间下降幅度大于BIVP组[(60.80±20.09)ms比(33.00±21.48)ms,P<0.01)]。两组左心室舒张末期内径、左心室收缩末期内径和LVEF在6个月随访时均较基线有所改善,而LBBP组的有效率更高(100.00%比63.33%,P<0.05),同时LBBP组患者NYHA心功能Ⅰ、Ⅱ级占比更高。Wu等[38]的前瞻性非随机化研究亦表明,LBBP与HBP在改善患者症状与提高左心室功能方面有着相似的作用,且此类改善明显优于BIVP。
有学者认为对房室传导阻滞患者而言,位点理想的BIVP就心室间同步性与LBBP相当。Strocchi等[39]使用24例合并LBBB需行CRT的患者数据,通过计算机模拟比较HBP、LBBP、双心室心外膜以及双心室心内膜下起搏引起的心室激活变化。结果显示调整合适AVD的LBBP可得到与HBP相当的室间同步性。若合并完全性房室传导阻滞,LBBP仅能缩短左心室激活时间,而不能增加室间同步性。在这种情况下,双心室心内膜下起搏与LBBP相当。实际上,在临床操作中选择的BIVP位点可能不如计算机模拟中那样理想。LBBP无疑为临床医生治疗符合CRT指征的患者提供了全新的思路,目前仍需大型队列研究验证其长期临床获益。
6 小结
继HBP后,LBBP是我国心内科医生在追求生理性起搏道路上的一大开辟之举。相较于HBP,LBBP起搏阈值低而稳定,手术难度低且成功率高。早期研究已证明其临床实践安全可行,但囿于兴起时限尚短,LBBP的手术方式暂未形成定式。腔内心电图中出现LBP是提示夺获左束支的直接证据,但并非所有手术成功的患者都能记录到。且基线合并完全性左束支传导阻滞的患者需恢复左束支传导后才有可能观察到LBP。多项临床研究也未将其纳入手术成功标准[20-21,23],在术中是否需要追求LBP尚有待商榷。
相较于需要腔内心电图与HBP协助定位的传统手术方式,经验性的“简易九分法”耗时短而成功率高,但可能存在起始植入位点不够精确的问题,其长期安全性仍有待证明。由于不同患者室间隔厚度变异较大,且常规X线胸片不能确定电极进入室间隔的角度和深度,术中可能会发生室间隔穿孔。经ICE指导下进行LBBP能更清晰直观地确认起搏电极进入室间隔的深度,降低发生室间隔穿孔的风险。但目前尚缺乏大规模临床试验证明其可行性。
对于不存在房室传导阻滞的患者,可通过调整AVD使左右心室激活趋于同步,以消除LBBP带来的RBBB。对于存在完全性房室传导阻滞的患者,术中可在Tip端成功夺获左束支的基础上,增大输出使Ring端夺获右束支区域,术后维持双极起搏。目前常用的3830双极导线Tip端与Ring端位置固定,而不同患者室间隔厚度并不一致,因此需要改进导线设计,以助更好地执行LBBP。此外,LBBP亦存在其不足之处,对于合并左前/左后分支阻滞的患者,LBBP似乎收效不佳。这是因为LBBP并不能纠正左束支远端的室内传导阻滞。关于LBBP的适用指征尚未明确,仍需更多临床试验来进一步探究。