生理性起搏的研究進(jìn)展

摘要：心臟起搏器是目前治療竇房結(jié)功能障礙、高度房室傳導(dǎo)阻滯等緩慢型心律失常的首選治療方案，且臨床適應(yīng)癥已經(jīng)擴(kuò)展到頑固性充血性心力衰竭、心室顫動(dòng)、頸動(dòng)脈竇過敏所致暈厥等非起搏及傳導(dǎo)系統(tǒng)疾病的治療。然而最大程度的模仿生理性起搏，一直是起搏電生理學(xué)家們所研究的主要方向，現(xiàn)就生理性起搏的研究進(jìn)展做如下綜述。

關(guān)鍵詞：生理性起搏；起搏器；綜述

1958世界第一臺起搏器成功植入人體，幾十年來起搏器的制作技術(shù)及工藝飛速發(fā)展，功能不斷完善。心臟起搏器治療緩慢性心律失常、傳導(dǎo)功能異常及頑固性充血性心力衰竭等心臟疾病療效肯定，技術(shù)已十分成熟。2010年中國起搏器植入量已達(dá)到38768臺。

心臟起搏器（cardiac pacemaker）是一種植入于人體皮下的電子儀器，通過內(nèi)置電池的脈沖發(fā)生器發(fā)放電脈沖，脈沖沿著電極導(dǎo)線傳導(dǎo)，直至電極所接觸的心肌，并使其收縮或激動(dòng)，進(jìn)一步達(dá)到治療因某些心律失常（多數(shù)為緩慢性心律失常）所導(dǎo)致的心臟功能障礙的目的。

1生理性起搏

心臟起搏器的發(fā)展史也是生理性起搏的發(fā)展史，要想實(shí)現(xiàn)生理性的起搏，則起搏的部位、起搏模式的選擇及起搏功能的不斷優(yōu)化、完善成為了達(dá)到生理性起搏目的的關(guān)鍵之所在。

2起搏部位的生理性

正常心臟電傳導(dǎo)起自竇房結(jié)經(jīng)左右心房至房室交界區(qū)，繼續(xù)下傳沿著希氏束、左右束支和浦肯野氏纖維網(wǎng)到達(dá)心室肌。因此起搏電極越靠近正常的傳導(dǎo)系統(tǒng)，則越能達(dá)到生理性起搏的目的。傳統(tǒng)雙腔房室順序起搏通常采用右心耳和右心室心尖部起搏，因上述部位電極導(dǎo)線定位容易且固定牢靠，但并未考慮到血流動(dòng)力學(xué)的問題。Tavazzi L[1]等總結(jié)了右室心尖部起搏的危害：起搏介導(dǎo)的心室非同步；隱匿性左房室不同步；二尖瓣返流以及起搏誘導(dǎo)性心肌病。右室起搏導(dǎo)致的損傷機(jī)制是使側(cè)壁收縮晚于間隔等部位100ms以上，形成室內(nèi)分流，收縮末期和舒張末期的容量增大，導(dǎo)致心室橫軸擴(kuò)大及重構(gòu)。以上認(rèn)識使我們意識到或許在更靠近希浦系統(tǒng)的間隔部起搏才是更生理性的起搏。近年來主動(dòng)螺旋電極的普遍使用解決了右室流出道（RVOT）固定困難的難題，從而使右室電極更接近希浦系統(tǒng)，達(dá)到更生理性的起搏。不僅如此，更有研究發(fā)現(xiàn)右室雙部位起搏（即聯(lián)合起搏RVA和RVOT）可以保持正常的心室激動(dòng)-收縮順序，部分地恢復(fù)了左右心室收縮的同步性，可以作為雙室同步收縮的替代起搏技術(shù)[2]。

3起搏模式的生理性

起搏電生理學(xué)家們過去一直相信DDDR是最生理的起搏模式，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了房室的順序收縮及頻率的適應(yīng)性，直到CTOPP（Canadian Trial Of Physiological Pacing）[3]、MOST（MOde Selection Trial in Sinus Node Dysfunction）[4]、UKPACE（Single-chamber versus dual-chamber pacing for high-grade atrio-ventricular block）[5]等實(shí)驗(yàn)結(jié)果的公布，顛覆了我們的傳統(tǒng)觀念。 CTOPP實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DDD起搏模式與VVI起搏模式比較，并沒有降低心血管病患者的死亡率和腦卒中的發(fā)生率，僅僅是DDD起搏組房顫發(fā)生率較低而已。MOST實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在病態(tài)竇房結(jié)綜合征（SSS），雙腔起搏可降低房顫發(fā)生率，輕度改善生活質(zhì)量，雙腔起搏不降低死亡率、腦卒中和心衰的發(fā)生率。UKPACE實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對于患高度房室傳導(dǎo)阻滯的年齡較大患者，無論哪種起搏模式（DDD/VVI）對其5年死亡率、3年心血管事件發(fā)生率均不產(chǎn)生影響。是什么原因打破了DDDR的良好預(yù)期效果呢？研究發(fā)現(xiàn)DDD伴有較高比例的心室起搏時(shí)，右室心尖部起搏造成的危害抵消了房室同步所帶來的益處。而對以上實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步的研究及亞組的分析，便有了Danish I [6]and Danish II Trials[7]、DAVID Trial[8]、MOST Sub-study[9]等實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：過多的右室心尖部起搏，是非常重要的心力衰竭（Heart failure，HF）和心房纖顫（Atrial fibrillation，AF）預(yù)測因子。

4起搏器功能優(yōu)化

旨在減少心室起搏，模仿生理性傳導(dǎo)，例如在植入雙腔起搏器的患者可程控方案有①將AV-delay程控至大于自身PR間期或者開啟房室自動(dòng)搜索（AV-Search）功能；②保證竇性頻率優(yōu)先，可開啟滯后或動(dòng)態(tài)滯后功能，最大化維持自身下傳的電活動(dòng)；（圖1）③AAI Safe R模式---起搏模式的自動(dòng)轉(zhuǎn)化，即沒有固定的AV-delay，平時(shí)主要以AAI模式工作，動(dòng)態(tài)監(jiān)測AV傳導(dǎo)狀態(tài)，一旦出現(xiàn)AVB后，立即轉(zhuǎn)換為DDD工作模式，而在AV傳導(dǎo)恢復(fù)后則恢復(fù)為AAI模式，此模式顯著降低了病態(tài)竇房結(jié)綜合征以及間歇性房室傳導(dǎo)阻滯患者心室起搏的百分比；④心室起搏管理（MVP）功能是Medtronic公司為降低心室起搏比例的又一項(xiàng)新技術(shù)，該功能實(shí)現(xiàn)了AAIR與DDDR之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，SAVE PACE研究結(jié)果已經(jīng)證實(shí)對于病態(tài)竇房結(jié)綜合征患者，MVP可有效減少心室之間的不同步，并可適當(dāng)減少持續(xù)性心房顫動(dòng)的危害[10]。以上功能的實(shí)現(xiàn)均能有效的減少心室起搏，并最大程度的允許生理性電活動(dòng)的下傳。

5頻率適應(yīng)性

心臟起搏器經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從最初第一代的固定頻率起搏器，到第二代按需式起搏器，及第三代生理性起搏器，直至當(dāng)今自動(dòng)化起搏器[11]的出現(xiàn)，說明頻率適應(yīng)性一直都是起搏電生理學(xué)者們?yōu)閷?shí)現(xiàn)更生理性起搏的關(guān)鍵鑰匙。要想實(shí)現(xiàn)起搏頻率的自動(dòng)適應(yīng)功能，就必須通過傳感器精確感知各種人體物理和化學(xué)的生理性或非生理性參數(shù)，臨床上應(yīng)用最廣泛的傳感器包括重力加速度、體動(dòng)感知器、每分通氣量感知器以及QT間期感知器。并根據(jù)這些感知器測出的參數(shù)和一定的算法計(jì)算出目標(biāo)起搏頻率，從而調(diào)整患者的心輸出量，改善運(yùn)動(dòng)耐量，進(jìn)一步提高生活質(zhì)量。

6心臟再同步化治療（CRT）

CRT是近10多年來迅速發(fā)展起來的治療慢性充血性心力衰竭（Chronic congestive heart failure，CHF）又一生理性起搏技術(shù)發(fā)展的里程碑， CRT可以改善CHF患者的預(yù)后和降低CHF患者的全因死亡率以及因心血管疾病所致的住院率[12]。其機(jī)制包括：①心房同步雙心室起搏，使左室完全收縮和早期舒張，調(diào)整AV間期，防止心室被動(dòng)充盈以及降低心房心室同時(shí)收縮時(shí)的心室充盈阻力，從而協(xié)調(diào)左室充盈時(shí)間，增加左室充盈量以及射血量；②雙室同步起搏時(shí)使左室收縮同步于間隔部，縮短因傳導(dǎo)障礙導(dǎo)致的左室收縮延遲，防止間隔部與左室側(cè)壁收縮運(yùn)動(dòng)不同步所導(dǎo)致的左束支傳導(dǎo)阻滯（LBBB）患者的反常室壁運(yùn)動(dòng)，從而增加左室心搏量；③雙心室起搏能提前激動(dòng)左側(cè)室壁乳頭肌，防止因左室電機(jī)械延遲導(dǎo)致的乳頭肌激動(dòng)和收縮延遲，從而恢復(fù)二尖瓣功能，減少二尖瓣返流。近年來亦有國內(nèi)學(xué)者創(chuàng)新性的提出右室感知觸發(fā)左室起搏的心臟再同步化治療方案，該研究通過程控三腔起搏器的工作模式，設(shè)定較自身PR間期略長的AVD，啟動(dòng)VSR功能，當(dāng)室上性激動(dòng)下傳右室，右室電極感知到R波后即刻觸發(fā)左室起搏從而達(dá)到心臟再同步的目的，得出了右室感知觸發(fā)左室起搏較右室優(yōu)先的傳統(tǒng)CRT模式更能改善CHF患者的血流動(dòng)力學(xué)的結(jié)論[13]。

7心臟生物起搏

心臟生物起搏是指運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)理論及其相關(guān)技術(shù)，對心臟受損的自律性節(jié)律點(diǎn)或傳導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)或替代，使心臟的起搏或傳導(dǎo)功能得以恢復(fù)[14]。心臟生物起搏技術(shù)一度被認(rèn)為是最生理性的起搏技術(shù)，相信隨著基因生物起搏、細(xì)胞生物起搏以及基因細(xì)胞生物起搏等[15]主要研究領(lǐng)域的突破，以及國內(nèi)外最新研究結(jié)果的公布，將為尋找到更生理性的起搏方式找到可行的方法。

毫無疑問，無論是心臟電子起搏器的迅速發(fā)展以及心臟生物起搏技術(shù)的新突破都預(yù)示著生理性起搏時(shí)代的到來，相信這些新技術(shù)、新方法將會(huì)給更多患者帶來更大的益處。

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編輯/孫杰