希氏-浦肯野系统起搏用于治疗起搏诱导性心肌病的临床研究进展
2022-07-09喻瑜华伟
喻瑜 华伟
(中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 心血管疾病国家重点实验室 阜外医院心律失常中心,北京 100037)
右心室起搏(right ventricular pacing,RVP)是常用的起搏位点,但长期高比例的RVP会导致心室收缩不同步,从而增加心房颤动和心力衰竭的风险[1]。研究[2]显示起搏诱导性心肌病(pacing-induced cardiomyopathy,PICM)是引起心力衰竭和死亡的主要原因。近几年临床研究显示,希氏-浦肯野系统(希浦系统)起搏能有效改善PICM患者的心功能,且术中和随访期间未发现严重并发症。现就PICM的定义和希浦系统起搏改善PICM患者心功能的机制进行阐述,并结合临床研究重点,对希浦系统起搏改善PICM患者心功能的有效性和安全性进行总结和评价。
1 PICM的定义及诊断标准
长期高比例的RVP治疗改变了正常的心室电激动顺序,导致心室机械收缩不同步,引起心室收缩功能障碍,造成慢性心功能下降,这一现象称为PICM[3]。目前关于PICM常用的诊断标准如下:(1)基线左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)≥50%,术后随访期LVEF≤40%;(2)基线LVEF<50%,术后随访期LVEF绝对值下降≥5%或10%;(3)无论基线LVEF,术后随访期LVEF绝对值下降≥10%[3-4]。研究表明,在RVP的患者中有约20%术后2~4年会发生PICM[3,5],PICM患者通常有着更高的全因死亡及因心力衰竭住院的风险[1]。
2 希氏束起搏/左束支起搏改善PICM患者心功能的机制探讨
PICM的患者通常需要进行起搏升级来改善心功能,深入理解PICM的发生机制有助于制定合理、有效的起搏策略。PICM的发生可能涉及多种病理生理机制,可分为长期和短期两种。短期心功能损伤可能是因为RVP后数小时至数天会发生心脏充盈压增加、心输出量减少、功能性二尖瓣反流和房性心律失常的易感性增加[6-7],从而导致RVP后的心功能降低。PICM的形成主要原因在于RVP对心脏的远期作用,RVP产生的电冲动会以逆行传导方式穿过心肌激动左右心室,由于起搏产生的电激动未经过正常的传导系统,因而存在左右心室的传导不同步。长期的双心室传导不同步会引发心室重塑,导致左心功能下降,易导致二尖瓣关闭不全和瓣膜反流,加重心功能恶化[8-9]。另外,电极植入区域受到刺激后可能会引起局部炎症反应,导致心肌细胞受损,从而加速心力衰竭[10]。目前已有研究认为,RVP可使心室激动时间延长,使心室收缩期延长,舒张期缩短,引起冠状动脉血流灌注不足,从而导致心力衰竭[11]。
基于对PICM发生病理生理机制的理解,恢复心室电、机械再同步化可能有助于改善PICM患者的心功能。心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)被认为可以有效改善PICM患者的心功能甚至逆转左心室重塑,但研究[12-13]显示20%~30%的PICM患者对其无反应。对于CRT无应答者,可考虑采用希浦系统起搏,包括希氏束起搏(His bundle pacing,HBP)和左束支起搏(left bundle branch pacing,LBBP)[14]。与传统RVP相比,希浦系统起搏是将起搏电极植入到正常的心脏传导路径中,HBP或LBBP可根据不同的传导阻滞位置和起搏阈值来选择[15]。由于希浦系统起搏的起搏位点位于左右心室上方,因此产生的电冲动能够自上而下地顺行传导,这与正常心电传导方向是一致的[16]。PICM的形成主要是由于电脉冲反向传导导致的双心室电和机械不同步所致。目前,希浦系统起搏器对PICM的作用机制是:利用HBP/LBBP使心室的电、机械不同步得到矫正,并使心室正常的心动周期得到恢复,使心肌缺血状态得到改善,从而显著地改善心功能,延缓心室重塑[17](图1)。
图1 HBP/LBBP改善PICM患者心功能的机制图
3 HBP用于治疗PICM患者心功能的有效性及安全性评估
最初的病例报告[18-19]显示PICM患者成功实施HBP后心功能明显改善(案例1:HBP术前LVEF 39%,HBP术后9个月LVEF 56%;案例2:HBP术前LVEF 33%,HBP术后6个月LVEF 55%)。
随后,Shan等[20]对11例PICM患者进行了术前心功能评估[LVEF 36.1%±8.9%,左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)(60.6±7.2)mm,NYHA心功能分级3.0±0.8],实施HBP后1年再次评估心功能[LVEF 53.6%±10.3%,LVEDD(53.7±7.3)mm,NYHA心功能分级1.4±0.5],随访期起搏阈值稳定〖(1.2±0.8)V〗,且无导线移位、失夺获的并发症发生。研究结果表明HBP能安全、有效地改善PICM患者心功能。类似地,Yang等[21]纳入了29例PICM患者并实施HBP,术后随访(11.5±5.4)个月后也发现心功能得到了改善〖基线〗:LVEF 34.10%±7.95%,LVEDD(59.03±7.82)mm,NYHA心功能分级2.76±0.83;HBP术后:LVEF 45.41%±8.06%,LVEDD(56.31±6.59)mm,NYHA心功能分级1.95±0.76],随访期间无起搏器故障、导线穿孔及栓塞等不良事件的发生。
国外Vijayaraman等[4]也进行了类似研究,纳入了57例PICM患者并实施了HBP,术前心功能评估[LVEF 34.3%±9.6%,LVEDD(53.0±13.0)mm,NYHA心功能分级2.8],HBP术后25个月再次评估心功能[LVEF 48.2%±9.8%,LVEDD(48.0±15.0)mm,NYHA心功能分级1.9],随访期间发生1例因起搏阈值升高出现导线移位的不良事件,总体结果显示HBP能长期、有效地改善PICM患者心功能。
以上的研究结论如图2所示,PICM患者成功实施HBP后,其心功能明显改善,导线相关并发症较少,说明HBP在改善PICM患者心功能方面是安全有效的。
图2 PICM患者实施HBP术前和术后的心功能比较
4 LBBP用于治疗PICM患者心功能的有效性及安全性评估
LBBP是近年来由中国学者黄伟剑提出的一种新兴的生理性起搏方式[22]。LBBP定义:通过静脉穿室间隔起搏夺获左束支,包括左束支主干或其近端分支。与HBP相比,LBBP能跨过希氏束以下或更远端的阻滞部位进行起搏,且起搏阈值更低和感知更高[15]。
Wu等[23]于2019年首次报道了LBBP成功应用于1例74岁PICM患者,其术前心功能评估(LVEF 34%,LVEDD 62 mm,NYHA心功能分级Ⅲ级),LBBP术后6个月发现心功能得到显著改善(LVEF 63%,LVEDD 46 mm,NYHA心功能分级Ⅰ级),且LBBP的起搏阈值为0.5 V/0.5 ms,R波振幅为20 mV。该报道表明了LBBP在PICM患者中起搏参数良好,且能够明显改善PICM患者的心功能。
基于上述病例报告,近年来已有多项研究开始评估LBBP治疗PICM患者的有效性和安全性。Qian等[24]纳入了13例PICM患者进行分析,并在LBBP术前评估了心功能:LVEF 40.3%±5.2%,LVEDD(59.3±7.5)mm,NYHA心功能分级2.5±0.5。成功实施LBBP后,随访(10.4±6.1)个月发现心功能得到显著改善[LVEF 48.1%±9.5%,LVEDD(55.2±7.5)mm,NYHA心功能分级1.7±0.8,P均<0.05],随访期间并未发现与导线相关的并发症(包括起搏阈值升高、电极脱位、失夺获及间隔穿孔等)的发生。Yang等[21]和Ye等[25]分别对5例及19例成功实施LBBP的PICM患者进行了12个月的随访,结果显示其心脏功能显著改善,未出现严重的并发症。以上研究表明LBBP可以安全、有效地改善PICM患者心功能。
另外也有研究对实施LBBP的PICM患者进行了术后短期随访。Li等[26]招募了10例PICM患者并实施了LBBP,术前心功能评估[LVEF 47.57%±15.25%,LVEDD(63.98±6.82)mm,心胸比率64.25%±5.34%],术后1个月发现心功能得到明显改善[LVEF 62.53%±10.74%,LVEDD(55.24±5.15)mm,心胸比率58.72%±5.47%],随访期间未发现有导线相关并发症的产生。该研究表明PICM患者实施LBBP后,心功能在短期内就能得到显著改善,而且这种方法是安全的。
以上结果归纳在图3,对于成功实施LBBP的PICM患者,无论在术后短期(1个月)还是长期(10~12个月)随访中,心功能均得到明显改善,并且未发现导线相关并发症的发生,表明LBBP能够安全、有效地改善PICM患者的心功能。
图3 PICM患者实施LBBP术前和术后的心功能比较
5 目前研究的局限性及展望
上述研究报道的HBP/LBBP成功率较高(>90%),且严重并发症及导线相关并发症的发生率较低,可能与以下原因有关:(1)以上研究病例数均较少;(2)经严格筛选的PICM患者心脏结构和功能更符合HBP/LBBP实施条件;(3)实施HBP/LBBP的手术医师经验相对更丰富;(4)部分研究设计为回顾性队列研究,入选的PICM患者中大多数已经成功实施HBP/LBBP。以上这些原因可以合理解释上述研究中HBP/LBBP成功率高、并发症少的原因。但是,由于这些研究本身存在一定的人群选择偏差,因此研究结论的合理性有待进一步验证。故将HBP/LBBP作为改善PICM患者心功能的一种合理的治疗策略,可能需要更多的随机对照研究来支持。
6 总结与展望
综上所述,HBP/LBBP作为生理性起搏方式,已有临床研究发现其对PICM心功能有明显的改善作用,不良事件发生率极低,可作为PICM患者改善心功能的有效方法。但是,正如欧洲心脏病学会指南[27]中所提及,关于HBP/LBBP临床研究的证据相对较少。要真正推广HBP/LBBP在PICM患者中的临床应用,还需要大量的临床研究来支持。