預(yù)測(cè)起搏器電極穩(wěn)定性能的另一參數(shù)
——損傷電流（COI）

姚 芳，張文波，楊玉雯

（1. 皖南醫(yī)學(xué)院2019級(jí)碩士研究生；2. 皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院弋磯山醫(yī)院心內(nèi)科，安徽 蕪湖 241000）

心臟起搏器不僅維持心率和提高生存率，同時(shí)可改善患者的生活質(zhì)量及疾病預(yù)后。然而電極的穩(wěn)定性是起搏器正常工作的保障，故如何評(píng)估電極的穩(wěn)定性顯得極其重要。除傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)導(dǎo)線(xiàn)穩(wěn)定性的方法，損傷電流（current of injury，COI）在判斷起搏器電極穩(wěn)定性方面同樣有極其重要的作用。

1 COI的定義及測(cè)量方法

起搏閾值、電極感知、阻抗和X線(xiàn)影像是評(píng)價(jià)電極穩(wěn)定性的主要指標(biāo)，但上述指標(biāo)卻存在一定程度的局限性。1979 年P(guān)ARSONNET V 等［1］在起搏電極植入的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電極與心內(nèi)膜接觸后會(huì)在短期內(nèi)產(chǎn)生一定的電位變化，類(lèi)似于心肌缺血損傷，稱(chēng)之為COI，并發(fā)現(xiàn)存在COI 提示植入電極的位置恰當(dāng)和起搏參數(shù)良好。起搏電極以主動(dòng)或被動(dòng)方式固定于心內(nèi)膜，兩者均可產(chǎn)生COI。沙來(lái)買(mǎi)提·沙力等［2］通過(guò)對(duì)比主動(dòng)電極和被動(dòng)電極的COI 大小提示，主動(dòng)電極在固定10 min 內(nèi)多數(shù)時(shí)間點(diǎn)的COI 大小均大于被動(dòng)電極。推測(cè)其原因可能和電極與所接觸組織的損傷程度有關(guān)。主動(dòng)電極需完全旋入心肌，對(duì)與之接觸的組織損傷較大，所產(chǎn)生的COI值亦較大；而被動(dòng)電極則只需嵌入肌小梁中，對(duì)所接觸心肌的損傷較小，相應(yīng)COI 亦較小。該實(shí)驗(yàn)通過(guò)動(dòng)態(tài)觀(guān)察COI 變化還發(fā)現(xiàn)，主動(dòng)電極的COI 在電極固定10 min 內(nèi)仍保持在較高水平，而多數(shù)被動(dòng)電極的COI 在10 min 內(nèi)迅速減小甚至消失。由此可知，電極頭端對(duì)所接觸心肌的損傷決定了COI 的大小，同時(shí)可能與其持續(xù)時(shí)間有關(guān)［3］。目前主動(dòng)電極在臨床上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，主動(dòng)電極可固定于心腔內(nèi)任意部位，但其脫位率仍在1.0%～5.2%［4-5］。既往研究表明，COI 的高度可以作為預(yù)測(cè)電極固定良好的急性期（術(shù)中及術(shù)后1 周內(nèi)）指標(biāo)［6-7］，其幅度在心房≥2 mV，在心室≥5 mV（圖1）。SAXONHOUSE S J等［7］為了避免在ST 段測(cè)量中包含P 波或QRS 波振幅，故通過(guò)測(cè)量從基線(xiàn)（腔內(nèi)心電圖的等電部分）到固有偏轉(zhuǎn)后的ST 段抬高的最高處作為COI 的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)（圖2）。

圖1 心房及心室電極的COI值

圖2 COI的測(cè)量方法

2 COI的高度、寬度及持續(xù)性對(duì)起搏器電極穩(wěn)定性的預(yù)測(cè)

2.1 COI 的高度、寬度對(duì)起搏器電極穩(wěn)定性的預(yù)測(cè)早在2007年REDFEARN D P等［6］評(píng)估了COI的動(dòng)態(tài)變化，以評(píng)估急性期電極穩(wěn)定性和起搏閾值。近期陳凱等［8］的臨床研究提示，COI 的測(cè)定在主動(dòng)電極植入中有重要的預(yù)測(cè)價(jià)值，臨床上可應(yīng)用COI預(yù)測(cè)起搏閾值及電極穩(wěn)定性，既能縮短手術(shù)時(shí)間，又能減少反復(fù)旋出主動(dòng)固定電極造成的心內(nèi)膜損傷和減少術(shù)后脫位等并發(fā)癥的發(fā)生。起搏電極植入后，通過(guò)腔內(nèi)心電圖發(fā)現(xiàn)無(wú)或ST 段抬高幅度小，或在固定后10 min 內(nèi)起搏閾值較高的，則應(yīng)考慮重新尋找電極植入位置，特別是需要植入除顫起搏器患者或完全依賴(lài)起搏器的患者，然而對(duì)于不依賴(lài)起搏器的患者，經(jīng)數(shù)次起搏器電極位置調(diào)整后，ST 段抬高幅度仍較小的，則需考慮更換電極植入位置［9］。故可以肯定COI 在電極急性期的價(jià)值，然而COI 作為主動(dòng)固定電極的中期（起搏器植入后的前6個(gè)月）表現(xiàn)預(yù)測(cè)指標(biāo)的臨床相關(guān)數(shù)據(jù)卻有限。HAGHJOO M等［9］選取了150 例符合條件的患者，對(duì)起搏器植入術(shù)中COI 及術(shù)后的前6 個(gè)月的傳統(tǒng)起搏參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。術(shù)中通過(guò)在腔內(nèi)心電圖中，測(cè)量從基線(xiàn)到固有偏轉(zhuǎn)后的ST 段抬高的最高處作為COI 的測(cè)量方法，并將心房電極ST段抬高≥1 mV，心室電極ST段抬高≥5 mV 作為COI 的存在標(biāo)準(zhǔn)。隨訪(fǎng)中，心房電極起搏P波振幅≥1.5 mV，起搏閾值＜1.5 V，心室電極起搏R波振幅≥5 mv，起搏閾值＜1.0 V，且均無(wú)脫位為電極穩(wěn)定性“表現(xiàn)良好”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而未達(dá)上述標(biāo)準(zhǔn)的電極，則“表現(xiàn)欠佳”，通過(guò)以上數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示，在多個(gè)起搏參數(shù)中，COI 是主動(dòng)電極中期穩(wěn)定性的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)心房和心室電極術(shù)中的COI 進(jìn)行ROC 曲線(xiàn)分析，以確定預(yù)測(cè)“表現(xiàn)良好”電極COI的最佳值。最終該實(shí)驗(yàn)首次證明了在心室電極記錄的腔內(nèi)心電圖中ST 段抬高10.0 mV 和心房電極ST 段抬高2.0 mV 預(yù)示良好的中期結(jié)果（良好的電極穩(wěn)定性和電機(jī)械性能），具有最佳的敏感性和特異性。然而，本研究并無(wú)證據(jù)證明足夠的COI 也可以預(yù)測(cè)良好的電極起搏閾值。REDFEARN D P 等［6］實(shí)驗(yàn)顯示，固定良好且閾值良好的電極ST段抬高幅度明顯高于閾值較差的電極。綜上所述，未來(lái)為了進(jìn)一步確保電極的穩(wěn)定性可能需要尋找能產(chǎn)生更大COI 的電極固定位置，這似乎表明，以前提出的COI 標(biāo)準(zhǔn)可能增加假陽(yáng)性病例數(shù)量，然而，嘗試尋找能產(chǎn)生高COI 的位置，可能增加電極嘗試次數(shù)以及增加手術(shù)時(shí)間，故是否COI越大，預(yù)示著電極起搏閾值、阻抗等越好、穩(wěn)定性越好，而COI的高值具體數(shù)值多少，需要進(jìn)一步研究探查。

2.2 COI 的持續(xù)性對(duì)起搏器電極穩(wěn)定性的預(yù)測(cè)

目前可確定在電極固定時(shí)，COI 幅度大小可評(píng)定電極穩(wěn)定性，然而SHALI S 等［10］在Langendorff 灌注的兔心內(nèi)膜上或在體心臟的心外膜上，將電極分別以不旋轉(zhuǎn)、半旋轉(zhuǎn)和全旋轉(zhuǎn)的方式固定，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腔內(nèi)心電圖，從COI 的起始到消退，測(cè)量R 波和COI的大小，包括ST 段抬高、ST/R 和心內(nèi)EGM 持續(xù)時(shí)間（Intracardiac EGM duration，IED）評(píng)價(jià)電極的穩(wěn)定性，該實(shí)驗(yàn)設(shè)置中，發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移COI值有下降的趨勢(shì)，且此特性與電極的穩(wěn)定性有關(guān)，COI強(qiáng)度的初始測(cè)量可能具有誤導(dǎo)性，而對(duì)COI 持續(xù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可能有益于指導(dǎo)起搏器電極的固定?；谏鲜鰧?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，SHALI S 等［10］試圖測(cè)試COI 的持續(xù)性是否可預(yù)測(cè)主動(dòng)電極起搏的表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中對(duì)右心室起搏電極固定后10 min 的COI 進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不可接受的起搏閾值無(wú)論是否存在電極脫位均被認(rèn)為是電極植入失敗。該研究顯示，根據(jù)最初COI 大小很難區(qū)分電極植入的成功和失敗，COI 持續(xù)時(shí)間在5 min和10 min 仍是急性期電極性能的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。在5 min 時(shí)，COI 持續(xù)時(shí)間為50%，在10 min 時(shí)為20%，兩者都表明在評(píng)價(jià)急性期電極性能方面具有相當(dāng)高的精確度。在2 年的隨訪(fǎng)中，植入后5 min COI 持續(xù)率為50%的患者無(wú)事件生存率更高；COI值的突然降低與電極的低穩(wěn)定性相關(guān)，甚至可能需要電極的重新定位，特別是在起搏依賴(lài)的患者中。這突出了COI的持續(xù)性，這是一個(gè)很有價(jià)值的指標(biāo)，這不僅影響急性期電極的穩(wěn)定性，也影響長(zhǎng)期的表現(xiàn)［1，10-11］。然而，上述研究實(shí)驗(yàn)未涉及在電極植入后5 min 和10 min 傳統(tǒng)起搏參數(shù)（起搏閾值、感知和阻抗）。因此，暫時(shí)很難證明COI衰減是否確實(shí)比傳統(tǒng)的起搏參數(shù)更好地預(yù)測(cè)電極的穩(wěn)定性。此外，監(jiān)測(cè)COI 的好處是否可能僅僅與植入后5 min 和10 min內(nèi)對(duì)電極穩(wěn)定性的評(píng)估，而術(shù)中也可用傳統(tǒng)起搏參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。REDFEARN D P 等［6］的一項(xiàng)研究表明，起搏閾值、感知和阻抗在電極植入過(guò)程中無(wú)變化，而電極植入失敗時(shí)COI 下降。SHALI S 等［11］最近的一項(xiàng)研究顯示，5 min COI 呈線(xiàn)性衰減，而電極植入失敗時(shí)COI 則呈現(xiàn)為5 min 后快速的衰減，而10 min 后COI 進(jìn)一步衰減的幅度很小。故5 min 后的COI 的評(píng)價(jià)足以預(yù)測(cè)電極的穩(wěn)定性，而在10 min后的COI 可能不能提供更多額外的評(píng)估相關(guān)信息。所以在電極植入后5 min 重新監(jiān)測(cè)COI 可能確實(shí)不會(huì)嚴(yán)重延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間。因此，強(qiáng)烈建議對(duì)COI 進(jìn)行至少5 min 的動(dòng)態(tài)追蹤，以便減少根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)行再次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。

3 COI在HBP與LBBP中的應(yīng)用價(jià)值

右心室起搏被認(rèn)為是常規(guī)傳統(tǒng)的起搏方式，然而人們逐漸認(rèn)識(shí)到右心室起搏可能導(dǎo)致心臟電機(jī)械同步化失調(diào)、房顫（Atrial fibrillation，AF）和心力衰竭（Heart failure，HF）的發(fā)病率增加、心力衰竭的住院率和患者心室起搏比率增加?，F(xiàn)有希氏束起搏（His bundle pacing，HBP）和左束支起搏（Left bundle branch，LBBP）是目前較公認(rèn)的接近生理性的起搏方式，然而其仍然存在一定的脫位、穿孔等風(fēng)險(xiǎn)，故評(píng)價(jià)其電極的穩(wěn)定性仍然必要。為了證明COI 在HBP 的臨床價(jià)值，有研究［12］在37%的HBP 患者中記錄到了HB 損傷電流（HB injury current，HBIC），63%的患者未記錄到IC，有可能IC 被記錄的患者，電極直接固定在HB上而導(dǎo)致IC，而未記錄到IC的患者，很可能電極植入的位置接近HB 而未穿透它，或HB位于更深的位置。該研究通過(guò)對(duì)上述兩組HBP 患者術(shù)后2 周、2 個(gè)月和1 年的HBP 閾值、感知和阻抗進(jìn)行隨訪(fǎng)，得知與未記錄到IC 的HBP 患者相比，HB中的IC 與起搏閾值顯著降低相關(guān)。雖然從理論上，在HB 上進(jìn)行IC 記錄可能會(huì)導(dǎo)致HB 損傷和房室傳導(dǎo)阻滯，但在為期1年的隨訪(fǎng)中未見(jiàn)HB損傷及房室傳導(dǎo)阻滯。同樣ZANON F 等［13］報(bào)道了在24 個(gè)月隨訪(fǎng)中得知HBP 的長(zhǎng)期穩(wěn)定性特征，但尚不明確HB處的IC 是否會(huì)導(dǎo)致纖維反應(yīng)增加，從而導(dǎo)致起搏閾值增加。雖然上述研究中未見(jiàn)起搏閾值顯著增加，但為了確定HBP 起搏閾值的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，長(zhǎng)期隨訪(fǎng)是必要的。

HBP 是目前被認(rèn)為最生理的起搏方式，研究表明，與右心室起搏（Right ventricular pacing，RVP）相比較，HBP 可縮短QRS 時(shí)限，改善心臟同步協(xié)調(diào)性及心功能［14-15］，更有大樣本非隨機(jī)對(duì)照研究顯示，相較于RVP，HBP 更能降低死亡以及心力衰竭的復(fù)合終點(diǎn)事件［16-17］。然而受限于解剖等因素，HBP 卻存在一系列缺陷：起搏閾值偏高、感知偏低且容易出現(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)感知、有導(dǎo)致遠(yuǎn)端束支傳導(dǎo)阻滯的可能，一旦傳導(dǎo)系統(tǒng)病變進(jìn)展可能導(dǎo)致失奪獲，故其遠(yuǎn)期的穩(wěn)定性及安全性仍令人擔(dān)憂(yōu)［18-21］，所以這使得HBP難以在臨床上廣泛應(yīng)用。

2017年，HUANG W J等［22］首次全球范圍內(nèi)報(bào)道了LBBP，是將起搏電極的頭端從右心室經(jīng)室間隔到達(dá)左心室心內(nèi)膜下的左束支區(qū)域，通過(guò)起搏奪獲傳導(dǎo)束，是一種新的生理性起搏方式，因LBB 位于左室心內(nèi)膜下并呈扇形向外延伸，形成更寬的起搏靶區(qū)，故相對(duì)于HBP 具有操作簡(jiǎn)單、手術(shù)成功率高、術(shù)后參數(shù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)［23］，但由于LBB 位于左室間隔［22-24］，因此，在LBBP 過(guò)程中可能出現(xiàn)室間隔穿孔。SU L 等［25］首次探討了LBB COI 在QRS 波時(shí)限小于120 ms 的LBBP 患者中的價(jià)值。LBB COI 產(chǎn)生是由于電極頭端對(duì)左束支及周?chē)募〖?xì)胞的損傷導(dǎo)致，以在LBB 電位（QRS 波前20～30 ms 的高頻信號(hào)）后出現(xiàn)的PV段（LBB電位至心室電位之間稱(chēng)為PV段）較基線(xiàn)相比抬高或降低幅度＞25%的LBB 電位振幅為其存在標(biāo)準(zhǔn)。文中將LBB COI 分為3 個(gè)類(lèi)型（圖3）：Ⅰ型：PV段呈拱形或水平升高；Ⅱ型：LBB電位及COI 隱藏于心室電位中，但有轉(zhuǎn)變?yōu)棰裥偷目赡?，故可被忽略；Ⅲ型：PV 段呈深度負(fù)向，這可能表明電極穿透了LBB 纖維鞘，電極刺激周?chē)募±w維產(chǎn)生的電流傳播到LBB產(chǎn)生深度抑制的COI。

圖3 不同類(lèi)型LBB COI

該研究將所有行LBBP 患者按照是否存在LBB COI分為COI（+）和COI（-）組，以QRS呈右束支傳導(dǎo)阻滯（Right bundle branch block，RBBB）波形、電極阻抗的變化、達(dá)峰時(shí)間（Left ventricular activation time，LVAT）參數(shù)確定LBB 捕獲，與COI（-）患者相比，100%COI（+）患者在低閾值（＜1.5 V/0.5 ms）下實(shí)現(xiàn)了LBB 的捕獲。因此，LBB COI 的存在可能是確認(rèn)電極捕獲LBB 的另一參數(shù)。該研究在一個(gè)可接受的參數(shù)（0.5 V/0.5 ms）下實(shí)現(xiàn)LBBP 的病例中記錄到LBB COI 及心室COI，然而，因在記錄LBB COI 后又將電極進(jìn)行了兩次額外的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致室間隔穿孔，此時(shí)LBB COI及心室COI突然消失，阻抗由580 Ω 驟降至320 Ω，故聯(lián)合心室COI，LBB COI在穿孔的早期識(shí)別中亦有一定的價(jià)值（圖4）。

圖4 腔內(nèi)心電圖顯示LBB捕獲、未捕獲及室間隔穿孔情況下的COI及LVAT

在主動(dòng)電極植入急性期，起搏閾值急劇增加，然而在隨后幾分鐘內(nèi)閾值可下降到可接受的水平［7，26］。同樣的現(xiàn)象也在LBBP 患者中可見(jiàn)。有研究表明［26］，當(dāng)發(fā)現(xiàn)LBB COI 時(shí)，隨著心肌損傷的解除，起搏閾值可能會(huì)改善，故不應(yīng)該過(guò)早重新定位電極。在LBBP 患者6 個(gè)月的隨訪(fǎng)中發(fā)現(xiàn)其起搏閾值只輕微升高。對(duì)COI（+）和COI（-）兩組患者1 年的隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)，LBB 起搏閾值、R 波振幅和起搏阻抗保持不變，組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。綜上所述，LBB COI 在LBBP 中較為常見(jiàn)。LBB 的捕獲標(biāo)記除了LBB 電位、LVAT、選擇性或/非選擇性L(fǎng)BBP 外，LBB COI則可作為L(zhǎng)BB 捕獲的補(bǔ)充標(biāo)記。對(duì)研究中手術(shù)患者超過(guò)6 個(gè)月的隨訪(fǎng)得出，LBB 電位與LBB COI可提示電極穩(wěn)定性和穩(wěn)定的LBB 起搏閾值。但該研究?jī)H涉及COI 在QRS 波時(shí)限＜120 ms 的LBBP 患者中的價(jià)值，COI在QRS波時(shí)限＞120 ms的LBBP患者中是否有價(jià)值還有待于進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)與展望

COI 大小、持續(xù)性不僅可預(yù)測(cè)主動(dòng)電極植入急性期的穩(wěn)定性，在預(yù)測(cè)其中期表現(xiàn)亦有一定的價(jià)值，亦可能影響著電極的長(zhǎng)期表現(xiàn)。COI 在不同的起搏位置（心尖、右室間隔、HB、LBB）中均有臨床應(yīng)用價(jià)值，并認(rèn)為是較傳統(tǒng)起搏參數(shù)更加能預(yù)示電極穩(wěn)定性的參數(shù)，能減少術(shù)中、術(shù)后的電極穿孔幾率，減少術(shù)中為尋找合適的電極植入位置而行的電極嘗試次數(shù)，進(jìn)而一定程度上減少了心肌損傷。雖然COI 在電極植入的臨床價(jià)值可以肯定，但仍然不能完全取代傳統(tǒng)起搏參數(shù)對(duì)電極穩(wěn)定性的評(píng)估。COI的存在標(biāo)準(zhǔn)目前尚未統(tǒng)一，是否數(shù)值越大越能預(yù)示電極起搏閾值、阻抗等越好、穩(wěn)定性越好亦尚無(wú)相關(guān)研究數(shù)據(jù)。其在HB、LBB生理性起搏中的價(jià)值研究數(shù)據(jù)較少，其在上述起搏方式中的臨床應(yīng)用價(jià)值還需進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。

為了進(jìn)一步評(píng)估在植入過(guò)程中監(jiān)測(cè)COI真實(shí)的臨床價(jià)值，我們需要更多的樣本、數(shù)據(jù)及研究方法，最好是有一個(gè)前瞻性的方法。面對(duì)目前仍然無(wú)法接受的電極植入高失敗率，在這一領(lǐng)域的進(jìn)一步研究可能是值得的。