趙艷春,田海萍
心臟起搏器是一種植入于體內(nèi)的電子治療儀器,可發(fā)放電脈沖并刺激所接觸心肌,使心臟遵循一定頻率進(jìn)行有效激動和收縮,從而達(dá)到治療心臟結(jié)構(gòu)和/或功能性疾病的目的。傳統(tǒng)心臟起搏部位是右心室心尖部(RVA),屬于非生理性起搏,與左束支傳導(dǎo)阻滯(LBBB)類似,可使心室除極及機(jī)械收縮異常,進(jìn)而影響心功能,長期作用可導(dǎo)致心肌纖維化、心室重構(gòu)。近年來隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,起搏器電極逐漸完善,且更接近生理性起搏。理論上右心室流出道(RVOT)及His束接近房室結(jié),該部位起搏后QRS波持續(xù)時間較短,心室激動和收縮順序更接近正常傳導(dǎo)通路,被認(rèn)為是較理想的起搏部位。但RVOT及His束起搏是否優(yōu)于傳統(tǒng)RVA起搏及不同部位起搏對心功能的影響尚未明確。筆者通過檢索國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),旨在綜述心臟起搏部位對心功能影響的研究進(jìn)展,為起搏部位選擇提供一定指導(dǎo)。
自1958年第1臺起搏器首次植入人體至今已近60年,我國于1962年在上海首次應(yīng)用人工心臟起搏器,之后起搏器植入量逐年增加。近年來隨著起搏器功能不斷完善,植入型心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(ICD)和心臟再同步化治療(CRT)已逐漸用于治療惡性心律失常和心力衰竭[1-2]。同時起搏電極也在不斷完善,由被動固定型電極變?yōu)橹鲃庸潭ㄐ碗姌O,使人工心臟起搏更接近生理性起搏。
RVA起搏電極到位容易,脫位率較低,是植入永久性起搏器的最常用部位。但有研究表明,長期RVA起搏與LBBB類似,可引起左心室異常去極化、心室機(jī)械不同步,進(jìn)而導(dǎo)致心室收縮和舒張功能異常、心肌結(jié)構(gòu)改變及心肌纖維化(myocardial fibrosis,MF)[3]。
與RVA起搏相比,RVOT起搏和右心室間隔部(RVS)起搏不良反應(yīng)更?。?-5]。研究表明,RVOT和RVS接近房室結(jié),距His束-浦肯野纖維更近,該部位起搏沖動通過間隔幾乎同時向兩側(cè)心室傳導(dǎo),使雙心室電活動更接近生理狀態(tài),血流動力學(xué)良好,心室重構(gòu)及心力衰竭發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較低[6-8]。因此,RVOT、RVS起搏可以部分模擬激活的生理順序。盡管RVOT起搏較RVA起搏更接近生理狀態(tài),但RVOT起搏亦非生理性起搏模式[9]。
人體解剖學(xué)研究表明,位于房室結(jié)和分支束之間的His束在心臟傳導(dǎo)過程中具有重要作用,生理狀態(tài)下His束、左支束(LBB)和右支束(RBB)依次被激活,但LBB傳導(dǎo)速度快于RBB,故左心室心肌激活早于右心室心肌,這種內(nèi)在的激活順序保證了心室壁同步運(yùn)動及正常心輸出量。His束起搏應(yīng)最接近生理傳導(dǎo),且不會引起心室間或心室內(nèi)不同步及心肌血流灌注障礙[10-11]。
3.1 RVA起搏對心功能的影響
3.1.1 心臟收縮功能不全 RVA起搏時沖動通過房室結(jié)或旁道逆?zhèn)髦列姆浚谛氖译娂由院蠹闯霈F(xiàn)心房電激動,心房收縮時心室仍在收縮,左房室瓣、右房室瓣處于關(guān)閉狀態(tài),故心房血不能射入心室,房室收縮順序不同步引起心房壓力升高,進(jìn)而導(dǎo)致體循環(huán)和肺循環(huán)壓力升高,心搏出量下降;此外,RVA起搏還可觸發(fā)左心室異常激活、左房室瓣和右房室瓣反流及心室重構(gòu)等[12-13]。AUGER等[14]通過分析169例RVA起搏患者臨床資料發(fā)現(xiàn),RVA起搏可誘發(fā)左右心室不同步,進(jìn)而增加患者病死率及心力衰竭發(fā)生率。XIE等[15]研究結(jié)果顯示,RVA起搏可引發(fā)左心室增大、心房收縮功能損傷。大量研究表明,RVA起搏可影響心臟收縮功能,長期作用還可導(dǎo)致心室重構(gòu)[16-18]。
3.1.2 心臟舒張功能不全 心臟舒張?jiān)缙谛姆抗δ苁茏笮氖翼槕?yīng)性影響較大,收縮期心房貯液功能受心房舒張功能影響較大,心臟舒張功能障礙常早于收縮功能障礙發(fā)生,故心臟舒張功能可用于早期評估心臟起搏器植入后心功能的改變。
MITOV等[19]通過設(shè)計(jì)前瞻性隨機(jī)對照研究分析RVOT和RVA起搏對左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)正?;颊呤鎻埞δ艿挠绊懀布{入132例永久性起搏器植入患者,連續(xù)隨訪12個月,結(jié)果顯示,RVOT起搏和RVA起搏均可導(dǎo)致患者舒張功能不全,其中ROVT起搏患者舒張功能惡化更明顯。LIBERMAN等[20]研究結(jié)果表明,右心室起搏會導(dǎo)致伴或不伴左心室功能障礙患者左心室功能惡化。另有研究表明,RVA起搏是左心室舒張功能惡化的重要影響因素之一[15,21-22]。但目前RVA起搏對心臟舒張功能的影響尚處于研究階段,仍需大量研究進(jìn)一步證實(shí)。
3.1.3 MF MF指正常心肌組織結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)異常細(xì)胞增殖、細(xì)胞外基質(zhì)過度沉積,是多種心臟疾病發(fā)展至一定階段的共同病理改變,亦是導(dǎo)致心室重構(gòu)的關(guān)鍵因素。MF與許多心臟疾病密切相關(guān),如心房顫動、慢性心力衰竭、心肌梗死等。長期心室起搏后心肌僵硬度增加,收縮力和冠狀動脈血流儲備能力降低,心臟結(jié)構(gòu)及功能發(fā)生改變,進(jìn)而引發(fā)心室重構(gòu),最終導(dǎo)致惡性心律失常甚至猝死。
DVORAK等[23]通過對58例心臟起搏器/ICD患者進(jìn)行尸檢發(fā)現(xiàn),部分電極覆蓋纖維蛋白血栓和肉芽組織,纖維鞘內(nèi)含有炎性細(xì)胞甚至異物顆粒、異物巨細(xì)胞、血源性色素,這些物質(zhì)沉積會加速M(fèi)F,進(jìn)而引起心室重構(gòu)。MASE等[24]對13例心內(nèi)膜植入起搏器電極患者進(jìn)行尸檢發(fā)現(xiàn),患者直接死因與心臟起搏器無關(guān),心臟起搏器植入后起搏閾值升高也并非由反應(yīng)性心內(nèi)膜炎所致;植入心臟起搏器患者尖端和心內(nèi)膜之間的空間被纖維鞘占據(jù),過緊的附著物損傷心肌細(xì)胞,進(jìn)而導(dǎo)致替代性纖維化。因此,臨床醫(yī)生應(yīng)將電極插入心肌較厚頂點(diǎn)。ALGAZZAR等[25]研究結(jié)果顯示,采用RVA起搏患者通常在至少1年后出現(xiàn)左心室重構(gòu),且這種負(fù)面影響是長期的。
3.2 RVOT起搏對心功能的影響 正常心臟傳導(dǎo)時,左右心室活動相對同步和有效,心室完全激活時間為62~80 ms,QRS時限為70~80 ms,而延長QRS時限、傳導(dǎo)阻滯及心室異位搏動與左右心室不同步有關(guān)。RVOT和RVS是心室除極最早區(qū)域,該區(qū)域起搏傳導(dǎo)延遲時間較短,類似于正常心臟傳導(dǎo)。
RIMBAS等[26]比較了RVA與RVOT起搏對患者心臟同步和心功能的影響,結(jié)果顯示,4例死亡患者均為RVA起搏,兩種起搏方式患者紐約心臟病協(xié)會(NYHA)分級及基線、隨訪1年心臟同步情況比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但RVA起搏患者隨訪1年左心室充盈壓高于RVOT起搏患者〔(13±6)比(18±6),P=0.04〕,提示RVOT起搏較RVA起搏可降低患者左心室充盈壓。楊肖平等[27]比較了RVA與RVOT間隔部起搏對心功能的影響,共納入120例起搏器植入患者,結(jié)果表明,RVOT間隔部起搏由于起搏位置更接近房室結(jié),使雙心室收縮的同步性更接近生理,故獲得較好的血流動力學(xué)效果。SINGH等[28]通過分析51例永久性起搏器植入患者的左心功能指標(biāo)發(fā)現(xiàn),RVA起搏組患者QRS時限長于RVOT起搏組,但兩組患者隨訪12個月LVEF間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。MIZUKAMI等[29]通過大型回顧性隊(duì)列研究觀察RVS起搏的臨床療效,并采用傾向匹配分析,結(jié)果顯示,RVS起搏對患者中期預(yù)后無明顯改善作用。DA COSTA等[30]研究結(jié)果顯示,與RVA起搏相比,RVOT間隔部起搏在改善心力衰竭和心房顫動患者生活質(zhì)量方面無明顯優(yōu)勢。研究表明,RVOT起搏術(shù)后QRS波持續(xù)時間較RVA縮短,故RVOT起搏更接近生理性起搏,但其對射血分?jǐn)?shù)、左心室同步性及長期預(yù)后的影響尚未明確[31-34]。
3.3 His束起搏對心功能的影響 His束起搏被認(rèn)為接近生理性起搏,其能保留射血分?jǐn)?shù),避免室壁運(yùn)動不同步,從而達(dá)到改善心功能的目的[35]。目前,有關(guān)His束起搏對心功能影響的研究報(bào)道較少。FANG等[36]研究結(jié)果顯示,與快速心室(RVP)起搏相比,His束起搏能更有效地改善患者心功能,促使心室間同步運(yùn)動,緩解左房室瓣反流,降低肺功能收縮壓及起搏導(dǎo)聯(lián)阻抗,增加患者運(yùn)動耐力,但對左心室結(jié)構(gòu)無明顯影響,分析其原因可能與隨訪時間較短有關(guān)。此外還有研究表明,His束起搏可在傳導(dǎo)到達(dá)浦肯野纖維前避免心室肌細(xì)胞激活,符合生理性起搏要求;His束起搏能有效保持心室同步性,其在LBBB和QRS波變寬的射血分?jǐn)?shù)降低心力衰竭(EFrHF)患者中應(yīng)用效果更好[37-39]。
His束起搏最接近生理性起搏,CATANZARITI等[40]研究證實(shí),His束起搏安全有效。但目前His束起搏過程中仍存在一些問題:(1)His束起搏電極不易定位及固定,且使術(shù)者暴露于更多輻射中,手術(shù)難度較大;(2)刺激閾值較高,起搏能量消耗較大;(3)為了預(yù)防起搏器電極脫位,需額外備用起搏器電極,故增加住院費(fèi)用和起搏器相關(guān)不良事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn);(4)His束起搏較右心室其他部位起搏需消耗更多電量,可能導(dǎo)致電池壽命縮短,故仍需研究能承受更高能量消耗的新型電池。
心臟起搏器是目前治療嚴(yán)重緩慢型心律失常的主要手段,已在全球范圍內(nèi)廣泛使用,但起搏部位的選擇尚存在爭議。傳統(tǒng)RVA起搏可誘發(fā)左心室不同步,心功能惡化,長期作用可增加患者病死率和心力衰竭發(fā)生率[14-15]。與RVA起搏相比,RVOT起搏術(shù)后QRS波變窄,但對患者LVEF、左心室收縮同步性及長期預(yù)后無明顯影響[41]。RVA起搏和RVOT起搏均為非生理性起搏,二者均可增加患者舒張功能不全發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),尤其是RVOT起搏[19]。His束起搏被認(rèn)為最接近生理性起搏,其能保留射血分?jǐn)?shù),避免室壁運(yùn)動不同步,為理論上的首選起搏方式;但其存在手術(shù)難度較大、對術(shù)者要求較高、起搏閾值升高等諸多問題,且長期His束起搏對患者心功能的改善作用尚缺乏研究證據(jù)支持[35]。因此,選取起搏部位仍需結(jié)合醫(yī)生臨床經(jīng)驗(yàn)及患者具體情況。