希浦系统起搏对比传统起搏方式

王俊骁 张魏巍 黄婧娟 张星语 李若谷

心脏起搏治疗是缓慢性心律失常的唯一有效治疗手段,右室起搏(right ventricular pacing,RVP)是一种传统的起搏方式。但是目前临床研究已经证实长期RVP会造成起搏部位附近心肌灌注缺失的发生,心室收缩不同步,增加心力衰竭(简称心衰)和心房颤动(简称房颤)发生的风险[1－2]。所以对于心室起搏比例高且合并左室收缩功能障碍的患者,2021年ESC的指南推荐进行双心室起搏(biventricular pacing,BVP)以实现心脏再同步化治疗(car diac resynchronization t herapy,CRT)[3]。此外,对于心衰合并左束支传导阻滞(left bundle branch block,LBBB)、心室收缩不同步的患者,指南也推荐BVP-CRT[3]。多项大型临床研究已经证实BVP-CRT 可以显著改善生活质量、提升左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、降低心衰死亡率和住院率。但是BVP-CRT 是通过左右心室各植入一根起搏电极实现心脏再同步,是两个非生理性起搏的融合,存在一定比例的无应答率[4]。

希浦系统起搏(His pur kinje system pacing,HPSP)目前主要指His束起搏(His bundle pacing,HBP)与左束支起搏(left bundle branch pacing,LBBP),通过将电极置于His束或者His束远端左束支区域,激动沿自身传导束下传,维持或恢复心室同步性。大量临床研究已经在房室传导阻滞(atrioventricular block,AVB)、房颤及心衰患者中观察评价了HPSP的安全性和有效性。笔者重点就HPSP 对比传统起搏方式的优势和存在的问题等方面进行综述。

1 HPSP的解剖基础

His束由特殊分化的心肌细胞组成,长度约10～20 mm。His束是房室结的解剖延续,从房室结前下端起始,穿中央纤维体,在室间隔膜部左右发出分支。His束具有纵向分离特性。电镜下,His束由多股浦肯野细胞组成,股与股之间被胶原纤维分隔,交叉连接相对较少。Nar ula[5]及El-Sherif等[6]通过远端HBP 纠正了右束支传导阻滞(right bundle branch block,RBBB)、LBBB及His束-心室(His bundle-ventricular,HV)传导阻滞,获得正常QRS波形;提示左、右束支纤维在His束主干内提前分化并相互分离,并进一步验证了His束的纵向分离理论。

His束在室间隔膜部分为左束支和右束支。左束支主干较短,随即分为左前分支、左后分支和间隔支,同时还存在许多相互连接的细小分支。左束支及其分支的个体变异较大,但其在室间隔左室面心内膜下呈广泛的扇形分布[7－9]。这为起搏导线通过室间隔右室面拧入左室内膜下、起搏左束支提供了理论基础,且起搏导线可跨越左束支阻滞位点,在阻滞位点远端起搏,纠正LBBB。

2 HPSP与传统起搏方式的比较

HPSP时激动沿自身传导系统下传,可以维持心室同步性,纠正束支传导阻滞,在心室起搏依赖、心衰合并LBBB患者中可以带来明显获益。目前的临床研究也主要集中在AVB、房颤行房室结消融及心衰合并LBBB人群中。

2.1 AVB Catanzariti等[10]对23例窄QRS波的AVB 患者行HBP,且其中有13 例患者额外放置了右室心尖起搏(right ventricle apical pacing,RVAP)导线。结果显示,与RVAP相比,HBP期间心室不同步指数显著降低,二尖瓣返流减少,左室收缩功能Tei指数显著提高。Kronbor g等[11]在一项前瞻性随机双盲试验中纳入38例AVB患者,这些患者均为窄QRS波且LVEF＞0.40。患者均分别接受了12个月的HBP和12个月的右室间隔起搏(right ventricular septal pacing,RVSP)治疗,每12个月进行随访,主要终点是LVEF。结果显示,RVSP组的LVEF显著低于HBP组(0.50±0.11 vs 0.55±0.10,P＝0.005),这 表 明HBP 相 比RVSP 在 维 持LVEF方面有明显的优势。Pastore等[12]为37例患者实施了HBP,同时植入RVAP备用导线。患者先接受3个月的HBP,再接受3个月的RVAP,每3个月进行超声心动图检查。结果显示,与HBP 相比,RVAP 时出现了左室内不同步,且左室等容收缩时间(P＝0.001)和等容舒张时间(P＝0.05)均更长,左房功能下降。Abdelrah man 等[13]回顾了2013～2016年的病例,其中304例成功实施了HBP,433例接受了RVP。研究人员指出在心室起搏比例＞20%的患者中,HBP的死亡率、心衰住院率以及升级为BVP 的终点事件明显低于RVP(25%vs 32%,HR0.71,95%CI0.534～0.944;P＝0.02)。这些表明HBP具有可行性和安全性,相比于传统的RVP可以维持心室同步性、心功能,减少心衰住院、死亡等不良预后的发生。

需要注意的是,HBP的阈值普遍较高,且在随访中HBP阈值有进一步升高的趋势[14]。此外,如果AVB 位点位于His束下,HBP可能需较高阈值才能夺获阻滞远端传导束;且存在传导束病变进展导致HBP 失夺获的可能性。在AVB患者中,LBBP则可避免HBP存在的这些问题。Chen等[15]在具有起搏治疗指征的患者中比较了LBBP 与RVP的起搏QRS波时限(QRS duration,QRSd)及参数稳定性。结果显示,LBBP 时QRSd 较RVP 更窄[(111.85±10.77)ms vs(160.15±15.04)ms,P＜0.001];且随访期间两组起搏参数无差异,均维持稳定。Shar ma等[16]的观察性注册研究比较了321 例行LBBP 和382 例行RVP 患者的临床结局。LBBP时QRSd较RVP显著缩短[(121±23)ms vs(156±27)ms,P＜0.001]。在心室起搏比例高于20%的患者中,LBBP较RVP可以显著降低全因死亡率、心衰住院率及升级为BVP的主要复合终点(8.4%vs 26.1%;HR0.32;95%CI0.187～0.540;P＜0.001)。Zhang等[17]回顾性分析了70例进行起搏治疗的AVB 患者,其中33例行LBBP,37例行RVAP。与RVAP 相 比,LBBP 组 的 起 搏QRSd 明 显 缩 短[(110.75±6.77)ms vs(154.29±6.96)ms,P＝0.000];两组起搏阈值在随访期间均保持稳定[(0.68±0.22)V vs(0.73±0.23)V,P＝0.620]。LBBP组的LVEF在随访期间保持稳定(术前0.05±0.04 vs随访0.54±0.04,P＝0.609),并优于RVAP组(术前0.54±0.04 vs随访0.50±0.02,P＝0.005);且LBBP 组 心 衰 住 院 率(2/29,6.89%)较RVAP 组(10/37,27.03%)显著减少。Hou等[18]分别对56例患者成功实施LBBP、29例进行HBP(其中19例采用RVSP 作为后备起搏),来比较HBP、LBBP与RVSP的心室同步性。结果显 示HBP 组 的QRSd 最 窄,其 次 是LBBP,RVSP 组QRSd最宽;LBBP和HBP组的患者表现出相似的左室机械同步性,且均优于RVSP。

可见,对于AVB 患者,HPSP 较传统RVP 可以维持心室的电学与机械同步性,改善心功能,减少心衰事件发生。LBBP可以获得与HBP 类似的左室机械同步性,同时具有更为稳定、可靠的起搏参数。

2.2 房颤行房室结消融 2000年Desh mukh等[19]在《Circulation》首次报道的HBP 临床研究便是HBP 在房颤合并心衰患者中的应用。对10例成功行HBP 联合房室结消融的患者平均随访23个月,超声心动图发现左室舒张末期内径和收缩末期内径均显著缩小,LVEF 明显升高,患者心功能显著 改 善。Žižek 等[20]对24 例 接 受 了BVP(12 例)或HBP(12例)联合房室结消融的房颤患者进行了回顾性分析。结果表明,两者手术成功率和并发症发生率类似;但HBP 在术后起搏QRSd、左室舒张末期容积指数(P＝0.055)、收缩末期容积指数(P＝0.009)、LVEF(P＝0.005)的改善方面更为显著。

但是,房室结消融可能引起HBP 阈值的升高,且HBP本身在随访中可能出现阈值升高[21]。考虑到HBP 失夺获对患者的风险,指南中建议对行HBP联合房室结消融患者应考虑同时右室起搏备用[3]。LBBP 因起搏位点远离房室结消融位点,且自带间隔部心肌起搏备份,可以完美解决这一顾虑。Ivanovski等[22]在房颤合并心衰患者中比较了HPSP与传统BVP的临床疗效。回顾性分析的50例患者中13例接受了BVP,27 例为HBP,10 例为LBBP。结果显示,HBP和LBBP 均可以显著改善NYHA 心功能分级(P＜0.001,P＝0.008),但BVP组无显著改善(P＝0.096);LVEF在HBP(基线39%vs随访49%,P＜0.001)和LBBP组(基线28%vs随访40%,P＝0.041)亦均有显著提升,而BVP组LVEF未观察到显著改善(P＝0.916)。研究结果提示,在房颤合并心衰、行房室结消融患者中,HPSP 在心脏超声参数及心功能改善方面比传统BVP 更有优势。Ye等[23]则对连续28例症状性房颤行房室结消融患者同时实施HBP和LBBP,每种起搏方式随访6个月并交叉比较。研究结果显示,LBBP的起搏阈值较HBP更低且稳定;心脏超声参数方面,HBP和LBBP均可以明显改善左室收缩末期容积(P＝0.02,P＝0.04),在6例基线LVEF＜0.50的患者中LVEF均有显著提升(P＜0.001,P＝0.002)。HBP 同时可以显著改善三尖瓣环平面收缩期位移,而LBBP对右室收缩功能无改善。该研究结果提示,在房颤行房室结消融患者中,LBBP与HBP对左室功能和重构的获益相当,但LBBP 的起搏阈值较HBP更满意且稳定。对于基线时三尖瓣环平面收缩期位移降低的患者,或许应该首选HBP而不是LBBP。

可见,对于症状性房颤行房室结消融,特别是合并心衰的患者,HPSP是较传统起搏更为理想的起搏方式。LBBP的起搏阈值较HBP更稳定,可以作为优先的选择。但需要注意,LBBP会造成右束支传导的相对延迟,对于存在右室收缩功能降低的患者,需结合具体情况谨慎选择HBP 还是LBBP。

2.3 慢性心衰合并LBBB Lustgarten等[24]对12例同时进行HBP和BVP 的心衰合并LBBB 患者进行随机、单盲、交叉比较,每种起搏方式随访6个月。结果显示HBP和BVP的NYHA 心功能分级均从2.9 提高到1.9(P＜0.001),LVEF分别 从0.26 改 善 到0.32(P＝0.043)和0.31(P＝0.02),但 是HBP 相 比BVP 具 有 更 窄 的QRSd(P＝0.01)。His-SYNC研究[25]是一项前瞻性、多中心、随机对照研究,在具有CRT 指征的心衰患者中比较HBP和BVP两种起搏方式。研究共计7个中心41例患者,其中21例随机分至HBP组,20例分至BVP组。结果显示HBP 与BVP 均可显著缩短QRSd、提高LVEF,其中HBP 较BVP 改善程度较为明显,但因组间交叉率过高、样本量较少,且纳入部分室内传导阻滞(intraventricular conduction delay,IVCD)患者,两组间未得出统计学差异。

Upadhyay等[26]对心电图表现为LBBB 的患者进行左室间隔部高密度标测,研究观察到LBBB 阻滞位点约46%在His束内,18%在左束支主干,其余36%为IVCD;HBP可以纠正94%的His束内阻滞和62%的左束支主干阻滞。这为LBBP跨越左束支阻滞位点、并以更低阈值纠正LBBB提供了理论基础。Wu等[27]比较了LBBP、HBP 和BVP 在心衰合并典型LBBB 患者中的临床疗效。结果显示,HBP、LBBP组的QRSd[(100.7±15.3)ms,(110.8±11.1)ms]明显短于BVP[(135.4±20.2)ms];与基线相比,HBP 与LBBP在LVEF 和NYHA 心功能改善方面(LVEF:＋0.24 vs＋0.24,P＝0.977;NYHA:1.2±0.5 vs 1.3±0.5,P＝0.068)相仿,且均显著优于BVP(LVEF:＋0.17,P＝0.008,0.015;NYHA:1.9±0.9,P＜0.001,0.002);而LBBP的阈值和感知参数较HBP更为满意[阈值:(0.49±0.13)V/0.5 ms vs(1.35±0.73)V/0.5 ms,P＜0.001;感知:(11.2±5.1)mV vs(3.8±1.9)mV,P＜0.001]。Li等[28]纳入3个中心共27例心衰合并LBBB行LBBP的患者,使用倾向性评分匹配了54例行BVP的患者。结果显示,LBBP 在起搏QRSd缩短程度(58.0 ms vs 12.5 ms,P＜0.001)、LVEF改善值(＋0.16 vs＋0.07,P＜0.001)及CRT 应答率(44.4%vs 16.7%,P＝0.007)方面均显著优于BVP。Chen等[29]在一项前瞻性、非随机对照研究中比较了LBBP与BVP在心衰合并LBBB患者中的疗效,其中49例患者行LBBP,51例行BVP。LBBP组的QRSd 较BVP 组显著缩短[(102.61±9.66)ms vs(126.54±11.67)ms,P＜0.001]。6个月随访时,LVEF的数值及改善程度在LBBP组均显著高于BVP组(0.46±0.12 vs 0.41±0.11,P＝0.008),且LBBP的阈值较左室电极起搏阈值更低[(0.76±0.17)V/0.5 ms vs(1.46±0.37)V/0.5 ms,P＜0.001]。Wang等[30]近期的一项前瞻性、随机对照临床研究比较了LBBP与BVP在非缺血性心肌病合并LBBB患者中的临床疗效。主要终点是LVEF 的改善情况;次要终点包括超声心动图测量值的差异、NT-pr oBNP、NYHA 分级和起搏QRSd的差异。共入组40 例患者,LBBP 组和BVP组各20例。随访6个月,主要终点方面,LBBP对LVEF的改善较BVP更为显著(平均差异:5.6%;95%CI0.3～10.9;P＝0.039);次要终点方面,LBBP在改善左室收缩未期容积(95%CI－49.58～－0.36 mL)、NT-pro BNP(95%CI－2 099.40～44.20 pg/mL)等方面均较BVP更为优异;两组均未发生因心衰、心律失常等原因住院或死亡事件。

因此,在心衰合并LBBB患者中,HBP和LBBP 可以纠正LBBB,通过恢复电学同步性,进而改善心室机械同步性,提高心功能,改善临床预后。而LBBP由于跨越左束支阻滞LBBB点起搏,以更稳定、安全的阈值纠正LBBB;且可以与自身右束支传导融合,实现左右室同步。

3 指南推荐

在现有临床研究证据基础上,最新的2023 年《HRS/APHRS/LAHRS 心脏生理性起搏避免和减轻心衰的指南》[31]中首次将传导系统起搏(包括HBP和LBBP)与BVPCRT 统称为生理性起搏(car diac physiologic pacing,CPP)作为心室起搏依赖及心衰合并心室不同步患者的推荐。对于预计高心室起搏比例(≥20%～40%)的患者可以考虑CPP(Ⅱa、Ⅱb),以降低起搏诱导的心肌病的发生风险;且在LVEF正常的具有起搏适应证患者中可以考虑行LBBP(Ⅱb)。对于行房室结消融的房颤患者,可以考虑HBP 和LBBP(Ⅱb)。而在心衰患者中,由于已有多项随机对照研究验证了BVP-CRT 在改善心功能、临床预后方面的显著获益,而HBP 和LBBP 的随机对照研究仍不够充分,BVPCRT 的证据等级依然高于HBP和LBBP。对于心衰、LVEF≤0.35、LBBB、QRSd ≥150 ms、NYHA 心功能Ⅱ～Ⅳ级的患者,BVP-CRT 仍 是Ⅰ类 推 荐,HBP 和LBBP 是Ⅱb 类 推荐;但若无法实现有效的BVP-CRT,HBP和LBBP是Ⅱa类推荐。

理论上来说,LBBP 仅夺获左束支,人为造成右束支传导相对延迟,可能会影响右室收缩同步性。但是,目前尚无临床研究观察到LBBP 对右室功能、三尖瓣闭合的不良影响[32];且LBBP 可以以更低及稳定的阈值,获得与HBP 接近的心室电学和机械同步性。所以,对于AVB及房颤行房室结消融患者,LBBP较HBP是更优的选择。但是,对于心衰合并心室收缩不同步的患者,因为HBP可以获得最佳的心室同步性,且可以纠正部分RBBB[33],需要结合患者的具体情况选择HBP或者LBBP。未来还需要更多关于HPSP的随机对照临床研究,比较其与传统起搏方式的临床疗效,以及HBP与LBBP在不同起搏适应证患者中的比较,并观察评价HPSP的长期安全性。期待在更多循证证据的支持下,HPSP为起搏方式的更新带来进一步的突破。