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左束支区域起搏应用于合并左束支阻滞心力衰竭患者的研究进展

2024-05-08陈冠之丁立刚

中国循环杂志 2024年2期
关键词:室间隔右心室心室

陈冠之 丁立刚

慢性心力衰竭是心血管疾病患者的终末期表现和主要死因。多项随机研究已证实心脏再同步化治疗(CRT)可以有效地改善左心室功能,减轻心力衰竭症状并降低心力衰竭患者并发症的发生率、住院次数和死亡风险。

右心室起搏导致的室内和室间不同步的影响可能会增加心房颤动、起搏性心肌病等不良反应风险。而CRT 治疗心力衰竭患者的根本目标在于模拟生理激动,因此生理性起搏(包括双心室起搏和传导系统起搏)应运而生。有研究表明,生理性起搏可用来预防预计右心室起搏比例高(起搏比例超过20%~40%)患者发生起搏性心肌病[1]。

相比右心室起搏,双心室起搏在改善血液动力学方面具有显著效果,可以明显改善重度心力衰竭患者的心脏功能,因此双心室起搏是治疗心力衰竭伴左束支阻滞的重要方法。然而,仍有将近30%的患者对双心室起搏反应不佳,无获益[2]。此外,双心室起搏并不能激动自身心脏传导系统,而是依赖于缓慢的细胞间传导激活心室心肌,这限制了心室再同步化的速度,所以尽管相对于潜在束支阻滞,双心室起搏可缩短QRS 间期,但仍然存在心室激动时间延长。综上,双心室起搏并不是一种完美的再同步治疗方法。

传导系统起搏分为左束支区域起搏(LBBAP)和希氏束起搏(HBP),它提供了CRT 的另一种治疗途径。虽然LBBAP 与HBP 在改善NYHA 心功能分级方面没有显著差异,但LBBAP 较HBP 降低平均起搏阈值更明显。此外,LBBAP 还解决了左束支阻滞患者使用HBP 时常见且限制其在临床上广泛应用的问题,如无法跨越阻滞点导致植入困难、起搏阈值随时间增加且不稳定以及过低感知等[3],因此LBBAP 越来越成为学者们的研究热点。

1 左束支区域的解剖学特点

1.1 左束支的解剖学特点

穿透中心纤维体后,希氏束主干延伸为左束支,其主干具有短而粗的特点,呈扁条状,向下略微向前行进10~15 mm 后分为前束和后束。它们的细支分布于整个左心室腔内,在心内膜下形成密网。左前分支横跨左心室流出道,延伸至前乳头肌基底部和前1/3 间隔;而左后分支较为粗大,呈扇形状,延伸至后乳头肌基底部和左后2/3 间隔[4]。

1.2 左心室间隔部的解剖学特点

室间隔是左、右心室共同的内侧壁,由不同的部分组成。上部为室间隔膜部,缺乏肌质,是一个小而薄的卵圆形区域。中下部为由心肌构成的室间隔肌部,上部的1/3 较光滑,下部的2/3 两侧有肉柱。左侧心内膜的深面有左束支及其分支通过,右侧薄层心肌的深面有右束支通过。室间隔的厚度约为6~12 mm,两侧被心内膜覆盖。室间隔呈倒三角形,底部位于上方,顶部相当于心尖部,在心脏表面上可标志为前室间沟和后室间沟。上方呈额状位,向后逐渐向下扭转成螺旋状,其前部较为弯曲,后部较为平直,向右心室凸出,向左心室凹入[5]。

2 LBBAP 的定义

LBBAP 定义为夺获室间隔左侧心内膜下区域,伴或不伴传导系统的夺获(在某些情况下,心电图V1导联中的R 波末端可能缺失)。LBBAP 包括左束支起搏(LBBP)、左心室间隔起搏(LVSP)和左束支分支起搏[6]。

2.1 LBBP 的定义

LBBP 的定义为经静脉途径在距离希氏束远端电位(或三尖瓣顶点)约1~2 cm 处的室间隔深部起搏,夺获左束支(包括左束支主干或其近端分支)。从左束支电位至QRS 间期为25~34 ms,QRS 电轴正常,并符合传导系统夺获标准[6]。

但如果导线头端旋入室间隔深度不够或不够精准,起搏电流无法激动左束支或夺获远离左束支区的组织,可能仅夺获左心室间隔部心肌,则称为LVSP[7]。

2.2 LVSP 的定义

LVSP 的定义为在左束支区域的间隔起搏,不直接激活左侧传导系统而夺获左侧室间隔(从基底区到中隔区),心电图V1导联出现R 波末端,且未达到传导系统夺获标准[6]。

3 LBBAP 的发展历史

3.1 LVSP 的起源

Peschar 等[8]在2003年首次提出了LVSP 概念并应用于犬类动物,2009年Mills 等[9]在房室结消融术后的犬中行LVSP。他们发现在左心室功能衰竭模型中,与心外膜左心室游离壁部位和左心室心尖、间隔起搏相比,LVSP 展现了最佳的左心室泵功能及血液动力学效果,并且能更有效地改善心肌收缩力和血液动力学效能。2014年,Betts 等[10]改进了室间隔穿刺技术,并将LVSP 应用于临床研究。2016年,Mafi-Rad 等[11]进行了一项前瞻性研究,纳入了144 例计划植入双腔起搏器的窦房结功能障碍患者。他们使用09066 电极从右心室间隔面旋入到左心室间隔面,通过室间隔永久地植入左心室起搏导联,并采用有创血液动力学指标评价起搏效果。研究结果表明,与右心室间隔起搏和右心室心尖起搏相比,LVSP 的左心室压力最大上升速率(LVdp/dt max,反应心肌收缩力的指标)明显更好,并且起搏产生的QRS 间期更短。

3.2 LBBP 的起源

2017年Huang 等[12]首次报道了LBBP 的应用。LBBP 可跨越希氏束或左束支主干近端的病变,低阈值、高感知地纠正完全左束支阻滞,起搏心电图表现为右束支阻滞图形。单光子发射计算机体层扫描和超声心动图检查结果显示,应用LBBP 的心力衰竭患者的心脏电机械同步性与正常下传无显著差异,并且随访发现其心功能明显改善。有研究也随之证明了LBBP 在有起搏器植入适应证患者中的临床可行性,并提出LBBP 是一种新的生理起搏方式,可实现左束支阻滞患者的心脏再同步化[13]。

4 LBBAP 的临床应用

4.1 LBBAP 在慢性心力衰竭合并左束支阻滞患者中的应用

LBBP 可通过夺获传导系统来实现左心室收缩的电机械同步性。除了治疗传统的缓慢型心律失常,LBBP 还可以对下列三种慢性心力衰竭伴心脏收缩不同步的患者进行起搏治疗:(1)符合CRT 适应证患者,但由于各种原因导致左心室导线植入失败,可以考虑LBBP。(2)窦性心律或心房颤动患者经标准抗心力衰竭药物优化治疗后,NYHA 心功能分级仍≥Ⅱ级,合并左束支阻滞、QRS 间期≥130 ms、左心室射血分数(LVEF)≤35%,可以考虑LBBP。(3)常规双心室起搏后CRT 无反应患者,可以考虑LBBP[14]。

国内外学者普遍认为,LBBAP 治疗合并左束支阻滞的慢性心力衰竭具有良好的应用前景。2022年在欧洲进行的一项多中心观察性研究结果显示,LBBAP 可用作任何起搏适应证的主要起搏策略[15]。在LBBAP 中,LBBP 不仅具有稳定的低起搏阈值和较短的QRS 间期,而且可以纠正左束支阻滞和恢复左心室的机械同步性,临床和超声心动图反应率高,且几乎没有并发症发生。Salden 等[16]纳入了27 例LVEF<35%、QRS 间期≥130 ms(合并左束支阻滞)或QRS 间期>150 ms(不合并左束支阻滞)的患者进行了前瞻性研究,比较了双心室起搏、HBP 与LVSP 的急性电生理和血液动力学效果,得出结论:LVSP 能够改善合并左束支阻滞心力衰竭患者的心室失同步和短期血液动力学。

综上,LBBAP 可为大多数合并左束支阻滞的心力衰竭患者提供CRT,甚至用来预防早期心力衰竭尤其是合并左束支阻滞患者心功能恶化。LBBAP 具有以下优势:良好的心室再同步效果、改善心功能的作用、高成功率、低且稳定的起搏阈值以及较低的并发症发生率。因此,LBBAP 在临床上具有很好的应用前景。

4.2 LBBAP 与传统CRT 治疗心力衰竭的比较

经过近30年的临床应用,双心室起搏已经得到了广泛的普及和推广,降低心力衰竭患者死亡率证据充分。双心室起搏的左心室导线(如4 级导线)、递送系统(如鞘中鞘等)、脉冲发生器功能(如多点起搏、自适应心室重同步、同步房室刺激等心室融合算法)和术后随访(如一键式自动优化对心室间期和房室间期等参数的调整)发展迅速,植入成功率高,术后疗效肯定[17],这是传统CRT 的优势所在。然而尽管有多项研究证明,双心室起搏对于LVEF降低、合并宽QRS 或预期心室起搏频繁的患者而言是一种成熟的治疗方法,但由于可能存在的冠状静脉窦导联的位置不佳、左心室疤痕以及局部传导延迟等原因,将近30%的患者会出现CRT 无应答。

不同于传统CRT 通过刺激普通心肌细胞来进行缓慢的传导,传导系统起搏利用自身心脏传导系统的起搏模式使得电激动可以快速传递,并保持窄QRS 患者或恢复宽QRS 患者的生理性电同步。多项研究已经证实传导系统起搏治疗心脏失同步心力衰竭的安全性和有效性[13,15,18-19]。相较于HBP,LBBAP 可以跨越心脏阻滞部位,同时伴有局部心室肌夺获作为自身备份起搏,因此治疗房室传导疾病的成功率更高(HBP 成功率仅为52%~76%,而LBBAP 成功率为82%~93%;LBBP 的植入成功率为81%~93%,LVSP 植入成功率>90%),LBBAP 的起搏阈值更低,并且在随访期间导联参数更稳定[18]。相较于双心室起搏,LBBAP 可以降低心力衰竭住院及全因死亡复合终点事件发生率,并且手术及透视时间更短,NYHA 心功能分级和LVEF 的改善更为显著[20]。

4.3 LBBP 与LVSP 治疗心力衰竭的效果比较

对于心力衰竭伴左束支阻滞的患者,无论是右心室起搏还是双心室起搏均会导致心室失同步,因此都不是最佳的起搏方式。Zhang 等[21]将29 例患者分为LBBP 组(n=15)和LVSP 组(n=14),研究结果显示在有CRT 适应证的心力衰竭伴左束支阻滞的患者中,LBBAP 显著缩短了QRS 间期和左心室激动时间。LBBP 和LVSP 都提供了接近生理性的左心室激动,从而维持了左心室功能的稳定,因此对于心力衰竭伴左束支阻滞患者,两者都是有效的起搏方式。其中,LBBP 比LVSP 产生更好的心脏电机械再同步,更大程度地改善LVEF。这可能是因为相较于LVSP,LBBP 通过直接刺激传导系统,保留了正常的左心室激动顺序,达到媲美正常希浦系统下传激动左心室时的左心室内同步性和更短的左心室动作电位持续时间,从而进一步改善患者的LVEF[22]。因此,与LVSP 相比,LBBP 是更理想的CRT 起搏策略。但是LBBP 先激活左束支,再由室间隔内从左向右缓慢激活右心室,导致心室间的电机械不同步程度增加。而LVSP 夺获左心室间隔心肌,导致左至右心室间隔直接激活,因此左、右心室间较为同步,并且不会显著延长左心室侧壁的去极化[23],但此时左右心室内并非真正意义上的同步。因此,LVSP 引起的室内非同步化程度大于LBBP。

综上,LBBP 有良好的室内同步性,LVSP 有良好的室间同步性。因为对于心力衰竭患者,实现最佳的左心室激活尤其重要,所以在对心力衰竭患者等进行对左心室内同步化高要求的CRT 操作时,应优先考虑LBBP。而LVSP 植入操作相对简单[9],无需多通道电生理仪器进行操作,并且节省了测量参数的时间,因此在缺乏关键设备或时间有限的情况下,LVSP 可作为心脏起搏治疗的一种备选方案。

4.4 LBBAP 的其他临床应用

右心室起搏是目前治疗心动过缓的标准治疗方法,但其可能导致QRS 间期延长、左心室失同步和心脏收缩功能障碍,从而增加心房颤动和心力衰竭住院风险[24]。这种非生理性心室起搏引起的心脏功能不全被定义为起搏性心肌病。这类患者通常拥有正常的心脏传导功能,而这正是应用LBBAP 治疗的基础。有研究发现,升级LBBAP 后的起搏性心肌病患者QRS 间期显著缩短,LVEF 和NYHA 心功能分级也得到了明显改善。这是因为LBBAP 能够夺获传导系统,使心脏保持生理激动顺序,从而减轻右心室起搏带来的心力衰竭症状或新发心房颤动、左心功能不全加重、心肌功能失调等问题。并且,与右心室起搏相比,LBBAP 新发心房颤动风险显著降低,尤其是心室起搏负荷高的患者[25]。除此之外,LBBAP 还能够逆转右心室起搏导致的不同步所带来的心力衰竭和心脏重构[26]。综上,LBBAP 是一种对心动过缓患者具有良好电同步作用的、安全有效的起搏方式,但仍需要更大规模的随机对照研究比较升级LBBAP和升级CRT之间疗效和远期预后的差异。

另一项前瞻性研究显示,LBBAP 可能通过减轻右心室负荷改善右心室功能,从而使射血分数保留的心力衰竭患者获益[27]。然而,关于LBBAP 治疗射血分数保留的心力衰竭的远期疗效还需要更大规模的研究进一步观察和评估。

5 LBBAP 的局限性和前景

LBBAP 仍具有一定的局限性。其表现在:(1)LBBP 和LVSP 均可能出现如右束支损伤、室间隔穿孔和导线脱位的并发症。LBBP 的操作需要多通道电生理仪器以及反复测试起搏阈值和阻抗等,手术耗时较长,因此并发症的发生几率增加[28]。为应对这一难点,有学者提出了基于术中影像的LBBAP “九分法”。研究表明,九分法不仅可以快速实现左束支夺获,还简化了LBBAP 的操作流程,甚至经验丰富的操作者不再需要多通道电生理仪器的监测即可进行操作[29]。另有研究显示,三维标测系统如KODEX-EPD 等可用于引导传导系统起搏的导线植入,大大减少X 线透视剂量和时间,并提供安全有效的解剖学参考[30-32]。(2)在进行LBBP 时,因为无法在室间隔的右心室面标测左束支电位,导致对左束支的精确定位变得困难。针对这个现象,Liu 等[33]探索了三尖瓣环显像技术用于指导LBBP 的可行性和临床价值。这一技术不仅能够协助左束支的准确定位,指导不同节段传导路径的选择性起搏,还可显著缩短手术时间和透视时间,大大简化手术流程。另有学者报道通过双导线指导定位,即优先选择一根参数更佳的导线作为最终保留导线,另一根可移做心房起搏,在靠近希氏束区域的组织进行交替定位标测。双导线定位更有效地提高了整体的手术效率,尤其是针对房室结消融,需纠正完全性左束支阻滞或阈值要求更高的患者[14]。(3)对于非特异性室内传导延迟(NIVCD)患者,LBBP 只能纠正部分异常传导或保持部分正常传导。为攻克这个难题,有学者提出了LBBP 优化模式(LBBP-Optimized CRT,LOT-CRT)进行CRT,即联合LBBP 和左心室外膜电极,从而达到更好的心脏再同步化效果[19],这为NIVCD 患者提供了新的治疗选择。

大量临床研究已证实LBBAP 技术具有安全性和稳定性,然而针对LBBAP 治疗合并左束支阻滞慢性心力衰竭的报道仍较少,仍以观察性、小样本、单中心研究为主,随访周期较短,证据等级不高,仍需要更多的多中心、大样本的临床随机对照研究来评估LBBP 和LVSP 长期安全性和有效性的差异。

综上所述,LBBAP 有望成为模拟生理激活的最佳起搏模式。随着LBBAP 长期植入成功率的进一步提高,大量高质量临床研究的逐渐开展和完成,LBBAP 在合并左束支阻滞的慢性心力衰竭患者中也将拥有更大的应用前景。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突

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