His束起搏臨床應(yīng)用進(jìn)展

李樂 張巖 李永勤 鄭強(qiáng)蓀

瑞士心臟病、解剖學(xué)專家 Wilhelm His Jr于1893年對His束(HB)的解剖進(jìn)行了詳細(xì)描述[1]。直到1958年,Alanis等[2]在離體灌注的動物心臟內(nèi)用針形電極記錄到HB的電生理信號。隨后的研究中,Scherlag等[3]發(fā)表了使用血管內(nèi)電極導(dǎo)管準(zhǔn)確記錄人類HB電活動的經(jīng)驗(yàn),這也促使了心臟電生理學(xué)的快速發(fā)展。Narula等[4]于1970年將多級導(dǎo)管置于三尖瓣隔膜上方的房室交界處,使在人體實(shí)施His束起搏(HBP)成為可能。長期研究均證實(shí)HBP可使病理狀態(tài)的HB電傳導(dǎo)正?；?但由于對HB疾病發(fā)生缺乏認(rèn)知,且未建立規(guī)范的HBP操作技術(shù),影響了其臨床應(yīng)用。時(shí)隔20多年后,2000年Deshmukh等[5]發(fā)表了永久性HBP在人體中安全性和可行性研究的開創(chuàng)性論文,他們在18例心房顫動(AF)和擴(kuò)張型心肌病的患者中的12例中成功實(shí)現(xiàn)HBP,這為世界各地的臨床醫(yī)生樹立了信心,尋求HBP作為右室起搏的替代方案。筆者就HB解剖學(xué)及HBP定義及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展作一綜述。

1 HB的解剖組織學(xué)

1.1解剖學(xué)

HB是房室結(jié)的延伸,并進(jìn)一步與左、右束支和浦肯野氏纖維網(wǎng)組成的心室傳導(dǎo)系統(tǒng)相連接?？傞L約1.8 cm,自房室結(jié)前端向前行,穿過右纖維三角,并沿室間隔膜部后下緣前行,至室間隔肌部上緣分為左、右束支。Kawashima等[6]研究了105例老年人的解剖結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了三種不同的解剖學(xué)變異:I型是最常見的解剖學(xué)模式,His束穿行于室間隔膜部,被一層薄的心肌纖維覆蓋,但可以與周圍心肌清楚區(qū)分,占標(biāo)本的47%;Ⅱ型HB穿行于室間隔心肌內(nèi),并由厚心肌纖維隔絕,形態(tài)、邊界與周圍心肌難以區(qū)分,見于32%的樣本;Ⅲ型HB裸露在心內(nèi)膜的下方,沒有來自周圍心肌纖維的覆蓋,占21%的樣本。

1.2組織學(xué)

縱向解離概念由Kaufman和Rothberger[7]在1919年提出,即HB內(nèi)纖維呈縱向排列,左右束支纖維可在HB主干內(nèi)提前分化,并相互分離。Narula[8]在1977年證實(shí)了這個(gè)概念,他在左束支傳導(dǎo)阻滯(LBBB)和長HV間期患者的HB近端稍遠(yuǎn)位置起搏,導(dǎo)致QRS波變窄。El-Sherif等[9]在1978年發(fā)表了人類患病HB縱向解離的臨床和實(shí)驗(yàn)證據(jù),他們發(fā)現(xiàn)對于患有雙重右束支和左束支傳導(dǎo)阻滯、HV間期延長的患者,遠(yuǎn)端的HBP能夠使QRS波時(shí)限正常化,繼而他們在犬類模型中證實(shí)了這一結(jié)果,這些模型結(jié)扎間隔動脈后導(dǎo)致傳導(dǎo)延遲和束支傳導(dǎo)阻滯(BBB),并且在共同束支內(nèi)部稍遠(yuǎn)端起搏,能使QRS波時(shí)限和傳導(dǎo)時(shí)間正?；Ｔ絹碓蕉嗟淖C據(jù)表明,BBB可能是近端HB疾病的表現(xiàn),并且起搏HB共同束支可以恢復(fù)傳導(dǎo)和改善BBB。

2 HBP定義和分類

廣泛的講存在兩種形式的HBP:①選擇性的奪獲(selective-HBP),即起搏只奪獲HB;②非選擇性的奪獲(nonselective-HBP),即融合了HB和HB旁心室組織的奪獲。HBP不僅適用于希氏浦肯野系傳導(dǎo)正常的患者,也適用于傳導(dǎo)存在病變的患者,故根據(jù)患者是否存在希浦系病變,依據(jù)4種基本的判斷標(biāo)準(zhǔn)[10]:①自身His-QRS間期(H-QRS)和起搏刺激到QRS時(shí)限(S-QRS)的關(guān)系;②在起搏電極上標(biāo)測,有或無直接奪獲局部心肌的電位;③QRS波時(shí)限和形態(tài);④奪獲閾值。將HBP具體分類如下:

2.1HBP在正常希-浦系統(tǒng)的情況

2.1.1選擇性的 HBP ①S-QRS與 H-QRS相等;②刺激-局部心室除極時(shí)間(S-V)約等于HB到局部心室除極時(shí)間(H-V),兩間期之間的差距應(yīng)小于10 ms;③起搏QRS波形態(tài)與自身QRS波形態(tài)一致;④通?？捎^察到單一的HB奪獲閾值。

2.1.2非選擇性 HBP ①S-QRS間期常等于0,起搏刺激與QRS之間等電位線消失。若未產(chǎn)生提前的delta波,將可能出現(xiàn)S-QRS＜H-QRS情況;②在起搏電極上局部心室除極電位與起搏刺激是未分離的,難于看到HB奪獲的特征;③起搏QRS寬度大于自身QRS寬度。起搏QRS的整體電軸與自身QRS電軸相同;④通常會有兩種不同的奪獲閾值:右室肌奪獲和HB奪獲。在不同的起搏輸出時(shí)會出現(xiàn)不同形態(tài)的QRS波。

2.2HBP在希-浦系統(tǒng)病變(HPCD)的情況

2.2.1選擇性 HBP糾正 HPCD ①S-QRS≤ H-QRS;②起搏時(shí)心室腔內(nèi)圖與基線形態(tài)不同是由于局部刺激糾正了BBB;③起搏后QRS波將會窄于自身有BBB時(shí)的QRS時(shí)限,BBB可以部分或全部被糾正。在HV阻滯的患者,起搏后QRS波將窄于自身下傳后的QRS波或逸搏;④HBP將導(dǎo)致2種不同的奪獲閾值,奪獲伴或不伴BBB正?；?。

2.2.2非選擇性HBP糾正HPCD ①S-QRS間期短于HQRS間期,起搏刺激點(diǎn)和QRS之間等電位間期大部分情況下為0;②起搏刺激直接奪獲局部心室肌產(chǎn)生電位,且與刺激間無分離;③起搏QRS間期常窄于自身QRS波;④可觀察到典型的3種奪獲閾值,非選擇性HB奪獲伴或不伴BBB正常化,及僅有心室奪獲。

2.2.3選擇性HBP沒有糾正BBB ①S-QRS間期通常等于H-QRS間期;②HBP電極局部心室電位將與起搏脈沖分離,S-V通常等同于H-V;③起搏后QRS寬度與自身QRS寬度相等;④僅有單一的HB奪獲閾值(HB合并存在BBB)。

2.2.4非選擇性HBP沒有糾正BBB ①S-QRS間期≤HQRS間期或?yàn)?;②局部心室肌除極電位直接由起搏刺激奪獲所致;③起搏后QRS波寬度會比自身QRS寬度大;④通?？梢杂^察到兩個(gè)奪獲閾值(HB合并BBB的閾值,只奪獲右室的閾值),心室奪獲閾值可能會高于或低于HB奪獲閾值。

3 HBP的臨床優(yōu)勢

3.1需要高比例心室起搏的緩慢性心律失常 心動過緩常具有傳統(tǒng)起搏指征,HBP研究也大多在此類患者中進(jìn)行,尤其是對于存在心力衰竭(簡稱心衰)或潛在心衰危險(xiǎn)因素、需要高比例心室起搏的緩慢性心律失常,包括:AF伴緩慢心室率、高度房室傳導(dǎo)阻滯(AVB)和左、右束支阻滯伴心衰等。2011年Kronborg等[11]報(bào)道了32/38例AVB合并窄QRS波(＜120 ms)、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)＞0.40的患者成功行HBP,結(jié)果顯示HBP具有可行性且保留了LVEF和機(jī)械同步。2015年Vijayaraman等[12]發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于高度心臟傳導(dǎo)阻滯患者的大樣本研究顯示HBP在84%的患者中(AVB患者中為93%,結(jié)下阻滯患者中為76%)成功進(jìn)行,隨訪18個(gè)月證實(shí)HBP治療AVB是安全可行的。而Vijayaraman等[13]在2017年發(fā)表的一項(xiàng)連續(xù)觀察5年的研究中得出,與右室心尖部起搏(RVP)相比,HBP起搏誘發(fā)心肌病和患者死亡或心衰再入院率顯著減少,且臨床結(jié)果的這種差異主要表現(xiàn)在需要＞40%心室起搏的患者中。我國王娜等[14]對63例(AF伴緩慢心室率24例,完全AVB 39例)需要高比例心室起搏的窄QRS波群(89.6±10.4ms)患者行 HBP手術(shù),成功率為79.4%(50/63),其中AF伴緩慢心室率患者的成功率為91.7%,完全AVB患者的成功率為71.8%,術(shù)后不同時(shí)期隨訪,HBP百分比平均大于99%,隨訪期內(nèi)所有患者無起搏導(dǎo)線移位,無HBP手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥,結(jié)論證實(shí)在需要高比例心室起搏的窄QRS波群患者中進(jìn)行HBP可行性好且術(shù)后起搏安全穩(wěn)定。

3.2HBP＋房室結(jié)消融治療AF合并心功能不全

對于AF伴心功能不全的患者,無論選擇雙心室BiV起搏還是RVP都不是最佳的生理起搏方式,而采取房室結(jié)消融后行HBP的治療方式,可規(guī)整心室率并生理性重建雙心室同步起搏,進(jìn)而改善患者的LVEF、左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)。2004年Deshmukh等[15]在PACE上發(fā)表的成功實(shí)現(xiàn)39/54例慢性AF伴心功能不全患者(LVEF為0.23±0.11、持續(xù)性 AF、QRS時(shí)限＜120 ms)的 HBP,并進(jìn)行了房室結(jié)消融,隨訪了42個(gè)月顯示HBP是安全有效的,與RVP比較能明顯改善心功能指標(biāo)和血液動力學(xué)參數(shù)。我國一項(xiàng)最新前瞻性單中心研究[16]納入了52例癥狀性AF合并心衰患者,共42例[包括22例射血分?jǐn)?shù)保留(HFp EF)和20例射血分?jǐn)?shù)下降(HFr EF)的心衰患者]成功完成房室結(jié)消融后 HBP,平均隨訪20個(gè)月后發(fā)現(xiàn)患者LVEF(從0.45±0.15至0.60±0.10,P＜0.001)、LVEDD(從55.8±8.1至50.6±5.4)及 NYHA心功能分級(HFp EF從2.7±0.6至1.4±0.5,HFrEF從2.9±0.6至1.4±0.4)與基線值相比明顯得到改善,且1年后應(yīng)用利尿劑的患者數(shù)量顯著下降(P＜0.001)。

目前的小樣本臨床研究結(jié)果均證實(shí)HBP加房室結(jié)消融治療可有效的控制心室率并改善AF伴心衰患者的預(yù)后,且對于HFpEF和HFr EF的心衰均有改善作用。尚需大樣本量的臨床研究證實(shí)。

3.3HBP應(yīng)用于需再同步化治療(CRT)的患者 BiV起搏的CRT對左室(LV)功能和室間傳導(dǎo)延遲尤其是LBBB患者被證實(shí)是有用的[17]。然而,CRT BiV起搏并不總是可行的,無反應(yīng)者的比例仍然很高。Ploux等[18]研究表明,BiV并沒有消除LBBB引起的激動不同步現(xiàn)象,而且它導(dǎo)致左室激動時(shí)間的縮短,仍然顯著長于正常的QRS波時(shí)限,這提示CRT有很大的改進(jìn)之處。HBP在具有BBB以及房室結(jié)內(nèi)傳導(dǎo)阻滯的患者已經(jīng)被臨床研究證明是安全有效的,與使用BiV CRT的區(qū)別在于HBP實(shí)現(xiàn)了真正生理意義上心臟再同步化。多中心研究證實(shí)[19－20]HBP通過激動遠(yuǎn)端傳導(dǎo)纖維有相當(dāng)比例可以糾正希蒲氏傳導(dǎo)病變,且療效不劣于BiV起搏,使QRS波更窄或接近正?；?。Barba-Pichardo等[21]在2013年選擇了16例CRT或者CRT除顫器(CRT-D)無反應(yīng),左室電極植入失敗的患者行HBP,9例植入HBP成功并糾正了完全性LBBB,隨訪(31.3±21.4)個(gè)月,心功能指標(biāo)包括LVEDD、收縮末徑、射血分?jǐn)?shù)和NYHA心功能分級均較術(shù)前有所提高。2015年,Lustgarten等[22]對29例患者[28例伴有LBBB,平均QRS波時(shí)限 (169±16)ms]隨機(jī)行HBP及BiV起搏交叉對照研究,每6個(gè)月交替起搏模式,其中21例表現(xiàn)為激動同步(QRS變窄),HBP后QRS時(shí)限縮短至(131±35)ms,在隨訪1年后觀察到,與基線比,LVEF、NYHA分級,6 min步行距離,生活質(zhì)量評分在2種起搏模式下都顯著改善,表明HBP和傳統(tǒng)CRT治療對于生活質(zhì)量、射血分?jǐn)?shù)的獲益相似。Vijayaraman等[23]也提供了29/32例CRT成功的HBP患者資料,其中14例為經(jīng)冠狀靜脈竇左室導(dǎo)聯(lián)失敗,9例為初始HBP(房室結(jié)阻滯),其中7例HBP＋左室起搏,2例HBP由于常規(guī)CRT無反應(yīng),隨訪結(jié)果是平均QRS波時(shí)限縮短,LVEF及NYHA心功能分級改善明顯。

據(jù)目前共識建議[10]在BiV起搏失敗,或優(yōu)化的BiV起搏后仍無反應(yīng)或低反應(yīng)的患者,可考慮將HBP作為理想的備用選擇。短期來看,HBP作為CRT一線治療,電學(xué)和臨床結(jié)果非常令人鼓舞,但仍需更多的數(shù)據(jù)來判斷這些患者的長期預(yù)后。

4 HBP的可行性

4.1HBP手術(shù)成功率

HBP的手術(shù)成功率從最早的65%(未使用遞送鞘和HB標(biāo)測導(dǎo)管)到如今高達(dá)85%～90%(使用新型工具)。Barba-Pichardo等[24]描述了182例AVB患者的HBP經(jīng)驗(yàn),他們用電生理標(biāo)測導(dǎo)管標(biāo)記HB后使用了一種主動固定導(dǎo)線(Tendril型號1488T和1788TC,St Jude,Sylmar,CA),65%的患者成功實(shí)現(xiàn)了HBP。Zanon等[25]報(bào)告了運(yùn)用Select Secure Medtronic輸送系統(tǒng),行HBP 307例(28%選擇性HBP和72%非選擇性HBP),成功率為95.5%。Vijayaraman等[13]報(bào)道了HBP在94例(80%)連續(xù)患者中有75例成功的經(jīng)驗(yàn)。

4.2HBP長期安全性

盡管HBP閾值一般較高且R波感知較低,但多項(xiàng)研究報(bào)道長期隨訪的起搏閾值總體穩(wěn)定。Vijayaraman等[13]報(bào)道了植入時(shí)HBP組的起搏閾值高于RVP組[(1.35±0.9)V vs(0.62±0.5)V,0.5 ms脈沖持續(xù)時(shí)間,P＜0.001],5年隨訪期間起搏閾值可保持相對穩(wěn)定,有小幅上升但不顯著(1.35 V vs 1.62 V/0.5 ms)。Zanon等[25]報(bào)道的307例患者中有相似的發(fā)現(xiàn),與非選擇性HBP比較,選擇性HBP具有顯著更高的閾值(2.5 V vs 1.3 V/0.5 ms),較低的感知波振幅(3.4 m V vs 11.3 m V)(均為P＜0.001)和較高的阻抗(P＝0.008),在2年的隨訪中,組內(nèi)起搏閾值和R波感知未見變化。

4.3導(dǎo)線的穩(wěn)定性和脫落率

根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù),HBP導(dǎo)線脫位率并不顯著高于常規(guī)。Zanon等[25]報(bào)道在(20±10)個(gè)月的隨訪期間,導(dǎo)線相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率為2.6%,有10例閾值升高超過5 V/0.5 ms,2例感知低于2 m V,1例電極脫位,其中導(dǎo)致2例電極重置,對此通過提高輸出電壓或?qū)⑵鸩臑橛沂覀溆秒姌O而得到解決,總體長期安全性可接受。在Sharma等[26]的系列研究中報(bào)告了75例成功HBP病例中,3例出現(xiàn)導(dǎo)線相關(guān)并發(fā)癥,其中2例出現(xiàn)失奪獲,1例閾值超過5 V/0.5 ms,對照RVP組中出現(xiàn)2例導(dǎo)線脫位。

5 HBP局限性

當(dāng)前HBP仍存在一些問題,首先,在約10%～20%的病例中無法標(biāo)測到HB,且在HB和HB旁電極導(dǎo)線的放置固定是相對困難的,三尖瓣的活動又可加大了電極導(dǎo)線的不穩(wěn)定性。其次,HBP高的刺激閾值,較右室起搏需消耗更多電量,因此電池壽命較短,感知不良還可能會出現(xiàn)交叉感知或感知到遠(yuǎn)場電位。另外HBP雖被證實(shí)對HB內(nèi)傳導(dǎo)阻滯患者都是有效的,但仍有可能出現(xiàn)起搏閾值升高而失奪獲,長期安全性有待證實(shí)。