李樂 張巖 李永勤 鄭強蓀

瑞士心臟病、解剖學專家 Wilhelm His Jr于1893年對His束(HB)的解剖進行了詳細描述[1]。直到1958年,Alanis等[2]在離體灌注的動物心臟內用針形電極記錄到HB的電生理信號。隨后的研究中,Scherlag等[3]發(fā)表了使用血管內電極導管準確記錄人類HB電活動的經驗,這也促使了心臟電生理學的快速發(fā)展。Narula等[4]于1970年將多級導管置于三尖瓣隔膜上方的房室交界處,使在人體實施His束起搏(HBP)成為可能。長期研究均證實HBP可使病理狀態(tài)的HB電傳導正?；?但由于對HB疾病發(fā)生缺乏認知,且未建立規(guī)范的HBP操作技術,影響了其臨床應用。時隔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)和擴張型心肌病的患者中的12例中成功實現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解剖學及HBP定義及臨床應用研究進展作一綜述。

1 HB的解剖組織學

1.1解剖學

HB是房室結的延伸,并進一步與左、右束支和浦肯野氏纖維網組成的心室傳導系統相連接?？傞L約1.8 cm,自房室結前端向前行,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例老年人的解剖結構,發(fā)現了三種不同的解剖學變異:I型是最常見的解剖學模式,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,占標本的47%;Ⅱ型HB穿行于室間隔心肌內,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

縱向解離概念由Kaufman和Rothberger[7]在1919年提出,即HB內纖維呈縱向排列,左右束支纖維可在HB主干內提前分化,并相互分離。Narula[8]在1977年證實了這個概念,他在左束支傳導阻滯(LBBB)和長HV間期患者的HB近端稍遠位置起搏,導致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驗證據,他們發(fā)現對于患有雙重右束支和左束支傳導阻滯、HV間期延長的患者,遠端的HBP能夠使QRS波時限正?；?繼而他們在犬類模型中證實了這一結果,這些模型結扎間隔動脈后導致傳導延遲和束支傳導阻滯(BBB),并且在共同束支內部稍遠端起搏,能使QRS波時限和傳導時間正常化。越來越多的證據表明,BBB可能是近端HB疾病的表現,并且起搏HB共同束支可以恢復傳導和改善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正常的患者,也適用于傳導存在病變的患者,故根據患者是否存在希浦系病變,依據4種基本的判斷標準[10]:①自身His-QRS間期(H-QRS)和起搏刺激到QRS時限(S-QRS)的關系;②在起搏電極上標測,有或無直接奪獲局部心肌的電位;③QRS波時限和形態(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-局部心室除極時間(S-V)約等于HB到局部心室除極時間(H-V),兩間期之間的差距應小于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。若未產生提前的delta波,將可能出現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會出現不同形態(tài)的QRS波。

2.2HBP在希-浦系統病變(HPCD)的情況

2.2.1選擇性 HBP糾正 HPCD ①S-QRS≤ H-QRS;②起搏時心室腔內圖與基線形態(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時的QRS時限,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將導致2種不同的奪獲閾值,奪獲伴或不伴BBB正常化。

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?；?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間期或為0;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起搏指征,HBP研究也大多在此類患者中進行,尤其是對于存在心力衰竭(簡稱心衰)或潛在心衰危險因素、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、高度房室傳導阻滯(AVB)和左、右束支阻滯伴心衰等。2011年Kronborg等[11]報道了32/38例AVB合并窄QRS波(＜120 ms)、左室射血分數(LVEF)＞0.40的患者成功行HBP,結果顯示HBP具有可行性且保留了LVEF和機械同步。2015年Vijayaraman等[12]發(fā)表了一項關于高度心臟傳導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%,結下阻滯患者中為76%)成功進行,隨訪18個月證實HBP治療AVB是安全可行的。而Vijayaraman等[13]在2017年發(fā)表的一項連續(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,且臨床結果的這種差異主要表現在需要＞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,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%,術后不同時期隨訪,HBP百分比平均大于99%,隨訪期內所有患者無起搏導線移位,無HBP手術相關并發(fā)癥,結論證實在需要高比例心室起搏的窄QRS波群患者中進行HBP可行性好且術后起搏安全穩(wěn)定。

3.2HBP＋房室結消融治療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,進而改善患者的LVEF、左室舒張末期內徑(LVEDD)。2004年Deshmukh等[15]在PACE上發(fā)表的成功實現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時限＜120 ms)的 HBP,并進行了房室結消融,隨訪了42個月顯示HBP是安全有效的,與RVP比較能明顯改善心功能指標和血液動力學參數。我國一項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例射血分數保留(HFp EF)和20例射血分數下降(HFr EF)的心衰患者]成功完成房室結消融后 HBP,平均隨訪20個月后發(fā)現患者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年后應用利尿劑的患者數量顯著下降(P＜0.001)。

目前的小樣本臨床研究結果均證實HBP加房室結消融治療可有效的控制心室率并改善AF伴心衰患者的預后,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。

3.3HBP應用于需再同步化治療(CRT)的患者 BiV起搏的CRT對左室(LV)功能和室間傳導延遲尤其是LBBB患者被證實是有用的[17]。然而,CRT BiV起搏并不總是可行的,無反應者的比例仍然很高。Ploux等[18]研究表明,BiV并沒有消除LBBB引起的激動不同步現象,而且它導致左室激動時間的縮短,仍然顯著長于正常的QRS波時限,這提示CRT有很大的改進之處。HBP在具有BBB以及房室結內傳導阻滯的患者已經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實現了真正生理意義上心臟再同步化。多中心研究證實[19－20]HBP通過激動遠端傳導纖維有相當比例可以糾正希蒲氏傳導病變,且療效不劣于BiV起搏,使QRS波更窄或接近正常化。Barba-Pichardo等[21]在2013年選擇了16例CRT或者CRT除顫器(CRT-D)無反應,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)個月,心功能指標包括LVEDD、收縮末徑、射血分數和NYHA心功能分級均較術前有所提高。2015年,Lustgarten等[22]對29例患者[28例伴有LBBB,平均QRS波時限 (169±16)ms]隨機行HBP及BiV起搏交叉對照研究,每6個月交替起搏模式,其中21例表現為激動同步(QRS變窄),HBP后QRS時限縮短至(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,生活質量評分在2種起搏模式下都顯著改善,表明HBP和傳統CRT治療對于生活質量、射血分數的獲益相似。Vijayaraman等[23]也提供了29/32例CRT成功的HBP患者資料,其中14例為經冠狀靜脈竇左室導聯失敗,9例為初始HBP(房室結阻滯),其中7例HBP＋左室起搏,2例HBP由于常規(guī)CRT無反應,隨訪結果是平均QRS波時限縮短,LVEF及NYHA心功能分級改善明顯。

據目前共識建議[10]在BiV起搏失敗,或優(yōu)化的BiV起搏后仍無反應或低反應的患者,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,電學和臨床結果非常令人鼓舞,但仍需更多的數據來判斷這些患者的長期預后。

4 HBP的可行性

4.1HBP手術成功率

HBP的手術成功率從最早的65%(未使用遞送鞘和HB標測導管)到如今高達85%～90%(使用新型工具)。Barba-Pichardo等[24]描述了182例AVB患者的HBP經驗,他們用電生理標測導管標記HB后使用了一種主動固定導線(Tendril型號1488T和1788TC,St Jude,Sylmar,CA),65%的患者成功實現了HBP。Zanon等[25]報告了運用Select Secure Medtronic輸送系統,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]報道了HBP在94例(80%)連續(xù)患者中有75例成功的經驗。

4.2HBP長期安全性

盡管HBP閾值一般較高且R波感知較低,但多項研究報道長期隨訪的起搏閾值總體穩(wěn)定。Vijayaraman等[13]報道了植入時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]報道的307例患者中有相似的發(fā)現,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,組內起搏閾值和R波感知未見變化。

4.3導線的穩(wěn)定性和脫落率

根據現有數據,HBP導線脫位率并不顯著高于常規(guī)。Zanon等[25]報道在(20±10)個月的隨訪期間,導線相關并發(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,其中導致2例電極重置,對此通過提高輸出電壓或將起搏改為右室備用電極而得到解決,總體長期安全性可接受。在Sharma等[26]的系列研究中報告了75例成功HBP病例中,3例出現導線相關并發(fā)癥,其中2例出現失奪獲,1例閾值超過5 V/0.5 ms,對照RVP組中出現2例導線脫位。

5 HBP局限性

當前HBP仍存在一些問題,首先,在約10%～20%的病例中無法標測到HB,且在HB和HB旁電極導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交叉感知或感知到遠場電位。另外HBP雖被證實對HB內傳導阻滯患者都是有效的,但仍有可能出現起搏閾值升高而失奪獲,長期安全性有待證實。