希氏束起搏進展

高潔 張文娟

300052 天津醫(yī)科大學總醫(yī)院心內(nèi)科

心臟起搏是治療不可逆性緩慢性心律失常的唯一有效方式，單腔起搏器因房室收縮不同步，增加心力衰竭和房顫的風險。因此右心室心尖起搏、流出道起搏、左室起搏、雙腔起搏等起搏方式逐漸發(fā)展。盡管雙心腔起搏能夠改善心衰患者的結局，并降低左束支傳導阻滯(left bundle branch block， LBBB)合并嚴重左心室收縮功能障礙患者的死亡率，但并未改善左心室收縮功能保留的患者的預后。因此探尋一種生理性起搏方式：希氏束起搏(His bundle pacing，HBP)，其電激動沿生理傳導系統(tǒng)下傳，改善了電-機械活動延遲、房室不同步性、心肌性能參數(shù)、左心室射血分數(shù)等血流動力學[1]。本文就希氏束的組織結構、發(fā)展歷史、定義、臨床應用及面臨挑戰(zhàn)等方面做一綜述。

1 希氏束組織結構

1893年，Wilhelm His，瑞士的解剖學家和心臟學家首次描述了希氏束結構和在傳導系統(tǒng)中的生理特性；1903年，Sunao Tawara，日本的病理學家發(fā)現(xiàn)房室結結構的存在并詳細描述了希氏束-浦肯野纖維系統(tǒng)(His purkinje system，HPS)。希氏束是由特殊分化的心肌細胞組成，是房室結解剖上的延續(xù).通過左右束支獨立的完成房室結至左右心室的電信號傳導。希氏束和近端束支起源于原始的室間隔的一部分，沿著房室結的下方和左側延伸，經(jīng)過室間隔膜部的后方和下方邊緣，在室間隔肌部的室上脊上分出左右束支，在心內(nèi)膜下形成細小間隔支并相互聯(lián)系。

Kawashima等[2]研究105例老年人心臟的希氏束結構，發(fā)現(xiàn)了三種不同的類型。Ⅰ型 (46.7%)，希氏束穿行于室間隔膜部，并被一薄層由室間隔肌部伸展下來的心肌纖維覆蓋；Ⅱ型(32.4%)，希氏束走行于室間隔肌部的內(nèi)部；Ⅲ型(21.0%)，希氏束在心內(nèi)膜下，走行至室間隔膜部(裸露的希氏束)。希氏束位置的變異性可能在希氏束起搏閾值方面有重要的臨床意義，術中因位置變異損傷希氏束可導致可逆或永久的束支傳導阻滯。

Kaufmann和Rothberger在1919年首次提出了希氏束功能上的縱向分離，認為連接纖維和希氏束具有相同的起源部位，形成獨立的束支，先后有多個研究在動物和人體中證明縱向分離學說。1971年，James和Sherf用顯微鏡等描述了希氏束的結構，認為希氏束內(nèi)纖維縱向排列，左右束支纖維可在希氏束主干內(nèi)提前分化并相互分離，此能夠解釋希氏束在臨床上的生理特性。

2 希氏束應用發(fā)展

在2000年，在人體應用永久性HBP；在左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)<40%、QRS間期<120 ms及慢性房顫的患者中，18例患者成功植入12例，平均隨訪(23±8)個月，LVEF明顯改善，起搏閾值及QRS間期穩(wěn)定。2004年，Deshmukn增大樣本量，在54例LVEF平均23%±11%的患者中，成功植入36例。隨訪42個月后，29例存活，LVEF、臨床癥狀及血流動力學等顯著改善。2007年，Eraldo等在68例心力衰竭及房室傳導阻滯的患者中，17例隨機雙盲應用HBP及右心室起搏(right ventricular pacing，RVP)，16例手術成功。隨訪1年，與RVP相比，HBP顯著改善LVEF。2008年，在12例患者的右心室心尖及希氏束分別植入電極，連接起搏器不同的端口，先后行HBP及RVP。應用同位素掃描Tc99m-Sesta MIBI、組織多普勒等評估心肌灌注，HBP顯著優(yōu)于RVP。2011年，在38例Ⅱ-Ⅲ°房室傳導阻滯患者應用HBP，4例希氏束起搏，28例希氏束旁起搏，6例未成功。在希氏束及束支旁起搏QRS波顯著窄于右室間隔起搏。2013年，在26例患者先后行HBP及RVP，隨訪34個月后發(fā)現(xiàn)在HBP期間，LVEF明顯改善。這些研究為永久性HBP治療心功能不全、束支傳導阻滯等提供實用性及可靠性依據(jù)。

3 希氏束起搏分類

目前現(xiàn)有數(shù)據(jù)缺乏HBP的明確定義，一致認為其包括直接希氏束起搏(direct His bundle pacing，DHBP)及希氏束旁起搏(para-hisian pacing)。DHBP定義為心室激動僅發(fā)生在希氏束-浦肯野纖維系統(tǒng)。DHBP現(xiàn)用的起搏標準：(1)12導聯(lián)心電圖上QRS波群和T波的形態(tài)、時限與自身心律相一致；(2)起搏-心室間期與希氏束-心室間期基本一致； DHBP包括兩種奪獲形式：選擇性希氏束起搏(selective HBP，S-HBP)以及非選擇性希氏束起搏(nonselective HBP，NS-HBP)；S-HBP通過起搏刺激僅奪獲希氏束這一種組織：在S-HBP中，心室激動完全發(fā)生在希浦系激動后并且伴隨下列情況：(1)起搏信號至心室激動間期(S-QRS)基本等同于希氏束至心室激動(H-QRS)間期；(2)起搏后的局部心肌電描記圖是不連續(xù)的；(3)起搏QRS波形態(tài)應和正常的QRS波形態(tài)一致；(4)通常單一的奪獲閾值信號(希氏束奪獲)是可以被觀察到的。NS-HBP通過起搏刺激奪獲希氏束和臨近的心室組織：(1)起搏點局部因心肌的奪獲出現(xiàn)delta波導致S-QRS間期為0，起搏刺激信號和QRS之間等電位線消失；(2)局部心肌組織的電描記圖是被奪獲的；(3)起搏QRS波通常比H-QRS波形態(tài)寬，全部的起搏QRS電軸和原本的是完全一致的；(4)通常有兩種不同的奪獲閾值——右心室和希氏束；希氏束的奪獲閾值可能高于或低于心室奪獲閾值；心室和希氏束的奪獲閾值差異通常是非常小的，因為設定的輸出閾值包括S-HBP的安全閾值。S-HBP及NS-HBP取決于局部起搏電極對希氏束、周圍的心房、心室組織的影響以及心室起搏電極的輸出電壓[3]。

2017年，在37例患者中，23例應用S-HBP，14例應用NS-HBP。術后1周用單光子發(fā)射計算機斷層成像術-心肌灌注成像掃描評估心室機械同步性，認為S-HBP在低電壓及高電壓起搏時心室機械同步性無明顯差異；在NS-HBP中高電壓起搏優(yōu)于低電壓起搏模式；評估電信號同步性，認為S-HBP的QRS間期在低電壓及高電壓之間無明顯差異；NS-HBP的QRS間期在低電壓起搏時比高電壓寬。該研究認為，S-HBP及高電壓起搏的NS-HBP可以獲得生理性的電信號傳導及心室同步性收縮，NS-HBP 閾值較S-HBP低且植入較為方便， 二者均能提高心室的電及機械同步性。

4 希氏束起搏臨床應用

4.1 希氏束起搏應用于房室傳導阻滯

隨著對單腔起搏器引起血流動力學紊亂認知的深入，HBP治療房室傳導阻滯逐漸應用于臨床。目前研究表明HBP在多方面優(yōu)于傳統(tǒng)的右心室起搏。2010年，Barba-Pichardo等[4]選擇了182例房室傳導阻滯的患者，寬窄QRS波分別為98例、84例。133例中成功植入HBP，42例因閾值高(>2.5 V)未成功。術后平均隨訪3個月，寬窄QRS波兩組LVEF均顯著提高(P<0.01)。分析QRS波寬度對預后的影響發(fā)現(xiàn)，窄QRS波組成功率高于寬QRS波組，但隨訪期間兩組閾值、阻抗、R波振幅均穩(wěn)定。研究認為，HBP可預防左心室收縮不同步性且可能能夠恢復已發(fā)生的不同步性。研究中，導線脫落、移位等情況發(fā)生率<5%，比傳統(tǒng)的右心室起搏發(fā)生率顯著降低。在2014年，在37例高度房室傳導阻滯的患者中植入HBP，備用右心室電極，應用HBP、RVP各三個月，比較兩組中收縮期、舒張期電-機械延遲(systolic-diastolic electromechanical delay，S-D EMD)、室間不同步性、起搏QRS間期等方面，HBP均優(yōu)于RVP。研究認為，與RVP相比，HBP更接近生理性起搏且能夠預防心房功能惡化，降低房性心律失常及心力衰竭的發(fā)生率。在2015年，100例患者，46例房室結阻滯及54例結下希-蒲系病變者，在84例患者中成功植入HBP。比較不同病變兩組患者，房室結阻滯組成功率高于結下病變組，但手術及X線暴露時間無明顯差異。本次研究中手術時間(71±21) min，暴露時間(11±6) min；Kronborg等在研究中植入HBP的手術時間(85±31) min，暴露時間(23±13) min。該研究的手術時間及暴露時間均短于先前研究，并證明在HBP植入過程中標記希氏束位置的電生理導管及右室電極是不必需的。

4.2 希氏束起搏聯(lián)合房室結射頻消融

Deshmukn等首次在18例心房顫動行射頻消融術后的患者中應用永久HBP，12例患者獲得成功，證明HBP在射頻消融術后應用的實用性及安全性；近期，52例有房顫、心力衰竭并行射頻消融術的患者中植入永久HBP；42例中獲得成功，并顯著改善左室舒張末徑、LVEF、心功能分級。QRS波形態(tài)在基線水平及起搏器植入后無明顯差異。42例藥物難以控制房顫患者中同時行永久HBP及房室結射頻消融術，在40例患者中成功植入HBP完成射頻消融術。長期隨訪(19±14)月后評估參數(shù)，顯著改善了LVEF、心功能分級；隨訪起搏閾值較基線升高，起搏阻抗降低(P<0.05)，但QRS間期和R波振幅等方面無明顯差異。相關研究表明，HBP聯(lián)合房室結射頻消融治療藥物難以控制的房顫是安全有效的。

4.3 希氏束起搏替代心臟再同步化治療

經(jīng)冠狀動脈靜脈竇(coronary sinus，CS)放置導線的心臟再同步化(cardiac resynchronization therapy，CRT)治療已經(jīng)成為心功能不全(NYHA分級Ⅱ～Ⅳ級)、左心室收縮功能不全、LBBB、QRS間期≥150 ms患者的一線治療方式。盡管隨著植入工具和技術的發(fā)展，植入CRT過程相對容易，但仍有30%～40%患者對CRT無反應。基于CRT植入后較高的無反應率，HBP以實現(xiàn)生理性電-機械起搏而成為一種新型起搏模式。

5 希氏束起搏面臨的問題

盡管早期研究結果證明HBP是有效的，但未能明確HBP在室內(nèi)傳導阻滯及廣泛左心室瘢痕患者中的有效性，并且HBP仍不能治療10%～30%的束支傳導阻滯。HBP在臨床的廣泛應用仍面臨很多問題。首先，由于希氏束解剖位置的特殊性，希氏束的奪獲閾值遠高于傳統(tǒng)的右心室起搏。此外，在長期隨訪過程中，希氏束奪獲閾值會顯著升高，但其機制尚不清楚。可能是由于HBP環(huán)狀導線的鄰近位置，由于三尖瓣運動造成緩慢移位，也不能除外由于導線放置點的心肌纖維化。Vijayaraman等[6]隨訪75例植入HBP患者，希氏束奪獲閾值在隨訪5年過程中顯著升高。其次，HBP最主要的早期風險是導線植入失敗，許多術者需常規(guī)植入備用右心室導線。近期研究[6-8]表明HBP導線相對穩(wěn)定，在大多數(shù)患者不需要常規(guī)備用右心室導線。近期研究100例房室傳導阻滯患者中植入HBP，3例發(fā)生導線移位。在一項75例植入HBP患者研究的長期隨訪過程中，5個患者發(fā)生導線移位(發(fā)生率6.7%)[6]。最后，HBP問題在于因較高的希氏束奪獲閾值導致電池提前耗竭。近期研究表明，大多數(shù)病人不會因電池耗竭提前更換電池[6]。但在束支傳導阻滯中因閾值偏高，早期電池耗竭仍然是一大障礙；未來我們?nèi)匀恍枰姵丶夹g的進展以及長時間希氏束特定起搏系統(tǒng)的高輸出閾值。

6 結論

與傳統(tǒng)的起搏方式相比，HBP更接近生理起搏方式，且小樣本研究表明HBP能夠改善血流動力學及臨床結局。隨著臨床技術發(fā)展，HBP應用廣泛，但長期應用的安全性及有效性仍缺乏大規(guī)模隨機對照試驗。我們相信隨著研究的深入，HBP具有更廣闊的臨床前景。

利益沖突：無