摘 要
關鍵詞 希浦系統(tǒng)起搏 希氏束起搏 左束支區(qū)域起搏
作 者：孫勁禹, 張?，? 王如興
作者單位：南京醫(yī)科大學附屬無錫人民醫(yī)院心內科
基金項目：國家自然科學基金面上項目(81770331)
引用格式：孫勁禹, 張?，? 王如興. 希浦系統(tǒng)起搏的臨床應用和研究進展[J].實用心電學雜志,2019,28(3)：206-213.
希浦系統(tǒng)起搏的心室激動傳導順序與正常竇性心律基本一致，能夠最大限度地保持房室、左右心室和室內同步，故目前認為希浦系統(tǒng)起搏是最生理性的起搏方式[1]。與傳統(tǒng)的右心室心尖部起搏(right ventricular apical pacing，RVAP)相比， 希浦系統(tǒng)起搏具有保持心臟收縮同步、減少二尖瓣反流、改善心功能和降低心力衰竭(心衰)發(fā)生率等優(yōu)勢[2-4]。而心臟再同步化治療(cardiac resynchronization therapy，CRT)雖能保持心臟收縮同步性、改善患者心功能，但仍存在一些不足，如左室電極植入困難、部分患者治療后無反應等[5]。自2000年Deshmukh等[6]和2012年吳高俊等[7]報道希氏束起搏(His-bundle pacing，HBP)及2017年黃偉劍等[8]報道左束支區(qū)域起搏(left bundle branch pacing，LBBP)以來，希浦系統(tǒng)起搏在全球引起了廣泛關注，被認為是起搏領域的重大突破。目前，希浦系統(tǒng)起搏已成為心臟起搏領域的研究熱點和前沿技術。
希氏束，又稱房室束，由具有特殊電傳導作用的心肌細胞構成，是心房激動傳導至心室的主要通道。希氏束包裹在纖維管鞘內，從房室結發(fā)出，向下走行于室間隔膜部后下緣，并在肌部上緣分為左右束支，將電沖動從房室結由左右束支向下傳導，使心室肌細胞收縮。希氏束離開中心纖維體后的部分稱為分支區(qū)，即HBP的靶點。
左束支走行于室間隔左側心內膜深處，個體之間的形態(tài)存在顯著差異。左束支的主干在近端走行2 cm后通常分為左前分支、左后分支和間隔支三條主要分支，同時存在許多相互連接的心內膜下細小分支[9]。其中，間隔支沿室間隔向心尖部走行并發(fā)出次級分支，即浦肯野纖維，與室間隔心肌細胞直接連接。Kawashima等[10]對105例人類心臟傳導系統(tǒng)進行解剖，根據(jù)希氏束與室間隔膜部下緣的相對位置類型，將希氏束分為三種解剖類型：Ⅰ型(46.7%)，希氏束沿室間隔膜部下緣走行，且被薄層心肌纖維覆蓋，與周圍心肌邊界清晰；Ⅱ型(32.4%)，希氏束走行于室間隔心肌內，與周圍組織分界不清；Ⅲ型(21.0%)，希氏束裸露，且于心內膜下走行。以上三種類型的希氏束解剖結構可以用來解釋臨床上希氏束起搏后不同的心電圖特點。
目前，希浦系統(tǒng)起搏根據(jù)起搏位置的不同可分為HBP和LBBP。
HBP根據(jù)起搏后心電圖形態(tài)和腔內心電圖特點又可分為兩種類型：選擇性希氏束起搏(S-HBP)和非選擇性希氏束起搏(NS-HBP)[11]。S-HBP的特點是起搏電極直接植入希氏束，表現(xiàn)為低電壓起搏時僅起搏希氏束，而高電壓起搏時可同時奪獲鄰近心肌組織；NS-HBP的特點是起搏電極植入希氏束表面或鄰近位置，表現(xiàn)為低電壓起搏時僅奪獲心肌組織，而高電壓起搏時可同時奪獲希氏束。表1比較了S-HBP和NS-HBP的體表和腔內心電圖的主要特點。
關于LBBP的手術方法，目前報道較少。黃偉劍等[8]對一例心衰合并左束支阻滯患者實施LBBP的方法是將原HBP起搏位點向心室側移動約15 mm后進行起搏標測，測得起搏脈沖到QRS波的間期為34 ms，起搏后左束支糾正、QRS波變窄。陳柯萍等[19]應用了C315輸送鞘將3830起搏電極送至三尖瓣隔瓣下心室側并以5.0 V/0.5 ms電壓起搏。在起搏電極向室間隔左室內膜面旋進的過程中，密切觀察心電圖形態(tài)變化。一旦出現(xiàn)右束支傳導延遲圖形或接近正常的QRS波群，提示起搏電極已經達到或接近左束支區(qū)域。
表1 選擇性希氏束起搏與非選擇性希氏束起搏心電圖特點
Tab.1 The characteristics of selective andnonselective His-bundle pacing ECGs
S-QRS：從起搏刺激到QRS波起始點的間期；H-QRS：從希氏束電位到QRS波起始的間期；S-V：從起搏刺激至心室的間期；H-V：自希氏束電位至心室的間期；S-QRSend：起搏刺激到QRS波終末間期；H-QRSend：希氏束電位到QRS波終末間期。引自文獻[11]
由于希氏束解剖位置較為局限，故手術成功率相對較低，而左束支區(qū)域傳導束呈網狀廣泛分布，包括左束支主干、左前分支、左后分支及遠端的浦肯野纖維。LBBP可以跨越左束支阻滯部位直接激動左束支區(qū)域，與HBP相比，LBBP手術相對簡單，且成功率高。2017年黃偉劍等[8]首次報道了LBBP對一例心衰合并左束支阻滯患者的臨床應用，經過一年隨訪，患者各項起搏參數(shù)穩(wěn)定，無任何并發(fā)癥發(fā)生，提示LBBP可能具有較好的可行性和安全性。目前國內越來越多的中心開展了LBBP，未見嚴重并發(fā)癥報道，預示著較好的應用前景。
HBP心電圖特點還與希氏束解剖分型有密切關系，希氏束解剖結構差異對于S-HBP和NS-HBP的選擇有一定指導作用：Ⅱ型患者希氏束被心肌組織環(huán)繞，較易實現(xiàn)NS-HBP；Ⅲ型患者希氏束裸露，較易實現(xiàn)S-HBP，但有導致希氏束急性損傷的可能[9]。S-HBP起搏閾值相對較高，因而電能消耗大，從而縮短了起搏器的使用年限。相比之下，NS-HBP是心肌和希氏束的融合起搏，起搏閾值和感知等起搏參數(shù)優(yōu)于S-HBP，且植入操作相對簡單，手術時間短[12-13]。然而，目前仍缺乏長期臨床數(shù)據(jù)比較兩者的遠期治療效果。
LBBP的適應證與HBP的適應證相似，但部分HBP難以實現(xiàn)或失敗的患者仍可成功實施LBBP。與HBP相比，LBBP的臨床研究目前更少，需大樣本臨床研究以進一步拓寬LBBP的適用范圍。
早期的希浦系統(tǒng)起搏，尤其是HBP，使用塑形鋼絲引導主動電極起搏導線，將電極精確植入電生理標測導管指示的最大希氏電位區(qū)域，但這種植入技術操作難度大且手術時間長。近年來，隨著Select Secure 3830起搏導線及C315、C304輸送鞘(Medtronic, Minneapolis, Minnesota)應用于臨床，永久性HBP植入成功率明顯提高，且植入時間縮短[14]。有研究表明，即使不使用標測導管標記希氏束位置，3830起搏導線植入成功率仍在95%以上，且不延長操作時間[1]。
近年來，在新植入器械的輔助下，希浦系統(tǒng)起搏的成功率顯著提高，從最初的70%以下提高至90%，甚至更高(表1)。Zanon等[15]對26例患者應用3830導線和C304輸送鞘進行S-HBP，24例(92%)成功進行希氏束起搏。2011年一項多中心觀察性研究納入了87例S-HBP和220例NS-HBP患者，應用3830導線和C304輸送鞘，HBP植入成功率達95.5%[12]。
借助新技術，希浦系統(tǒng)起搏的植入成功率可進一步提高。Orlov等[16]使用三維電解剖標測技術先對房間隔進行建模，然后記錄希氏電位并標記S-HBP和NS-HBP的起搏位點，從而使可視化HBP植入成為可能。該方法手術成功率為89.3%(25/28)，植入后起搏閾值為1.5 V。Sharma等[17]比較了在三維電解剖標測和傳統(tǒng)X線透視指導下行永久性HBP的參數(shù)，三維電解剖標測組和傳統(tǒng)X線透視組各參數(shù)比較如下：導線植入X線暴露時間[(0.2±0.2)min vs. (8±7)min，P=0.002]，X線總暴露時間[(0.8±0.3)min vs. (13±8)min，P=0.003]，單位面積X線輻射劑量[(96±83) mGy/m2vs. (1531±923) mGy/m2，P=0.003]，起搏閾值[(0.7±0.4)V vs. (1.15±0.7)V，P=0.04]，提示三維電解剖標測組各參數(shù)幾乎均優(yōu)于傳統(tǒng)X線透視組，且三維電解剖標測組起搏閾值更低。以上研究進一步證實了三維電解剖標測指導下HBP的可行性。Bauch等[18]則利用三維打印技術先制作擬接受HBP治療患者的心臟模型，以確認起搏電極的最佳植入位置。三維打印技術可以較好地指導電極植入，并避免電極植入后對三尖瓣的影響。由于三維打印技術可術前明確患者心臟解剖結構，較好地指導手術方案的制定，尤其對心臟解剖結構異?；颊咂鸩姌O的植入更具有指導意義，因而具有廣闊的發(fā)展前景。
HBP通過激動希氏束-浦肯野系統(tǒng)產生近似于生理性的電傳導，并實現(xiàn)穩(wěn)定性起搏。隨著臨床實踐的拓展，HBP的適應證已從早期的房顫伴高度房室阻滯，擴大到CRT術后無反應、完全性房室阻滯和完全性左束支阻滯等。HBP不是單純的RVAP或CRT的替代治療，更重要的是，它能夠最大限度地保持房室、左右心室和室內同步，從而彌補了RVAP和CRT的不足。
希浦系統(tǒng)起搏可應用于緩慢性心律失常、心臟再同步治療、房顫伴心衰和房室阻滯等。許多臨床研究已證實HBP的有效性(表2)。
Deshmukh等[6]首次報道了永久性HBP的臨床研究，對14例慢性房顫合并心衰患者采用房室結消融后HBP治療策略，其中12例(86%)患者永久性HBP后取得了較好的效果。經過平均36個月的隨訪，左室舒張末期內徑[(59±8) mm vs. (52±6)mm]、左室收縮末期內徑[(51±10) mm vs. (43±8) mm]、左室射血分數(shù)(LVEF)[(20±9)% vs. (31±11)%]、心胸比[(0.61±0.06) vs. (0.57±0.07)]均明顯改善，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。在隨后的研究中，Deshmukh等[20]對54例房顫伴擴張型心肌病的患者行S-HBP，39例(72%)患者植入成功，在平均42個月的隨訪后，LVEF[(23±11)% vs. (33±15)%]和NYHA心功能分級(3.5 vs. 2.2)等多項心功能指標均得到改善。
為進一步證實S-HBP對糾正心室內傳導障礙和恢復左心室同步收縮的有效性[21]，Barba-Pichardo等[22]對16例CRT無反應患者行S-HBP糾正左束支阻滯，以實現(xiàn)心臟再同步，13例(81%)可糾正左束支阻滯，最終9例成功植入起搏電極，急性期平均閾值3.09 V，阻抗311.6 Ω，X線暴露時間1405 s。該研究證實了S-HBP可作為心臟再同步治療的替代治療。
Zanon等[12]對87例S-HBP和220例NS-HBP患者，應用3830導線和C304輸送鞘行HBP治療，只有5例(5.7%) S-HBP和7例(3.2%) NS-HBP患者發(fā)生了導線相關并發(fā)癥。以上研究證實了HBP具有較好的有效性和安全性。
目前，關于LBBP的有效性和安全性的報道不多。2017年黃偉劍等[8]首次報道了LBBP在一例心衰合并左束支阻滯患者中的臨床應用，經過一年隨訪，患者LVEF、血清B型利鈉肽、心胸比率以及心功能分級等多項指標均有明顯改善。近期，陳柯萍等[19]比較了20例LBBP患者和20例RVAP患者的心電圖特征和起搏參數(shù)，發(fā)現(xiàn)LBBP起搏閾值與RVAP相比無明顯差異，分別為(0.73±0.20) V和(0.61±0.23) V，且QRS波窄[(111.85±10.77) ms vs. (160.15±15.04) ms]，但兩組患者均未發(fā)生手術相關的并發(fā)癥。以上研究表明LBBP可能具有較好的有效性和安全性，但仍需大樣本臨床研究進一步證實。
表2 希氏束起搏后相關參數(shù)改善情況
Tab.2 The improvement of related indexes after His-bundle pacing
→：基線狀態(tài)至術后隨訪的前后變化；HF：心力衰竭；CRT：心臟再同步化治療；BVP：雙心室起搏；AVNA：房室結消融；LBBB：左束支阻滯
傳統(tǒng)的RVAP改變了心室電激動順序，引起心室間和心室內的電-機械活動不同步，最終可能導致不對稱性心室肥大、擴張和心室重構等不良改變。臨床研究表明，長期RVAP會導致患者死亡率、因心衰住院率和持續(xù)性房顫發(fā)生率升高[30-31]。而CRT作為RVAP的替代治療，雖能夠縮短左右心室間延遲、提高收縮功能，減少RVAP的并發(fā)癥，但仍存在30%～40%的患者治療后無反應及植入困難等不足[5]。
隨著希浦系統(tǒng)起搏研究的深入，已有臨床研究證實，與RVAP[1, 3, 32]和CRT[33-34]相比，HBP在維持心室收縮同步性、減少二尖瓣和三尖瓣反流及降低心功能不全等不良事件發(fā)生等方面更有優(yōu)勢[2, 35]。
Occhetta等[36]比較了房室結消融后行NS-HBP和RVAP患者的長期預后，結果發(fā)現(xiàn)NS-HBP組在NYHA心功能分級、生活質量評分以及血流動力學參數(shù)等方面均優(yōu)于RVAP。最近，Abdelrahman等[37]對HBP和RVAP進行了隊列研究。結果顯示，在HBP組中，包括全因死亡率、因心衰再住院率和升級到CRT在內的主要終點事件的發(fā)生率較RVAP組均明顯下降(25% vs. 32%，P=0.02)。其中，HBP組因心衰再住院率較RVAP組顯著降低(12.4% vs. 17.6%，P=0.02)，死亡率在HBP組有下降趨勢(17.2% vs. 21.4%，P=0.06)。以上差異在心室起搏比例超過20%的患者中尤為明顯，提示與傳統(tǒng)RVAP相比，希浦系統(tǒng)起搏能顯著改善預后。
Shan等[26]將RVAP后LVEF<50%的18例患者升級為永久性HBP，其中16 例患者成功植入永久性HBP并平均隨訪36.2個月。QRS間期從升級前的(156.9±21.7)ms縮短至升級后的(107.1±16.5) ms(P<0.01)。HBP治療一年后，左心室舒張末期內徑從基線狀態(tài)的(62.3±6.9)mm下降至(55.5±7.7)mm(P<0.01)，LVEF從(35.7±7.9)%增加至(52.8±9.6)%(P<0.01)，且永久性HBP后二尖瓣反流、血清腦鈉肽濃度、心胸比以及NYHA心功能分級均得到顯著改善(P<0.01)，提示HBP可作為RVAP后心衰患者的重要治療手段。
LBBP是在HBP基礎上的重大創(chuàng)新，克服了HBP的一些不足。由于左束支呈扇形分布于心內膜下并被少量纖維包裹，可以跨越左束支阻滯部位而直接激動左束支區(qū)域，故與HBP相比，LBBP具有易于定位和植入操作相對簡單等優(yōu)勢。與RVAP相比，LBBP亦更具有優(yōu)勢，陳柯萍等[19]比較了LBBP和RVAP患者的心電圖特征和起搏參數(shù)的變化，研究表明LBBP具有起搏閾值低和起搏后QRS波窄等優(yōu)勢，并指出，對需要心室起搏的患者而言，LBBP可能是一種新的起搏策略。但由于目前LBBP相關研究報道較少，其相較于RVAP和/或CRT的優(yōu)勢，仍需大樣本臨床研究進一步證實。
希浦系統(tǒng)起搏的早期研究更關注植入方法、植入成功率、短期血流動力學變化及臨床療效，缺乏長期隨訪及隨機對照研究結果。近年來，隨著植入技術提高和臨床應用患者的增加，已有小樣本臨床試驗證實，與RVAP相比，長期希浦系統(tǒng)起搏患者可遠期獲益(表1)。
Vijayaraman等[38]對20例HBP患者進行平均70個月的隨訪，結果發(fā)現(xiàn)，植入時和隨訪期70個月希氏-心室間期(HV間期)和QRS間期分別為[(44±4)ms vs. (45±4) ms]和[(117±20)ms vs. (118±23) ms]，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；分別予以700 ms、600 ms和500 ms間期起搏時，希浦系統(tǒng)傳導始終保持1 ∶1奪獲。雖然存在起搏閾值升高(1.9±1.1)V vs. (2.5±1.2) V以及高起搏負荷(77±13)%，但患者LVEF未出現(xiàn)明顯改變[(50±14)% vs. (55±6)%，P=0.06]。該研究表明，長期HBP治療并不影響希浦系統(tǒng)傳導功能，是穩(wěn)定而有效的治療手段。
隨后，Vijayaraman等[28]報道了一項持續(xù)5年的病例對照研究，并比較HBP和RVAP患者的長期預后。結果顯示，HBP組和RVAP組5年后起搏閾值均有增高，其中HBP組植入時和5年后起搏閾值分別為[(1.35±0.9)V和(1.62±1.0) V，P<0.05)]，RVAP組起搏閾值分別為[(0.84±0.4) V和(1.62±1.0) V，P<0.01]；HBP組術后5年LVEF基本保持不變[(55±8)% vs. (57±6)%，P=0.13]，而RVAP組則顯著降低[(57±7)% vs. (52±11)%，P=0.002]；HBP組心肌病變的發(fā)生率較RVAP組明顯降低(2% vs. 22%，P=0.04)；在起搏比例超過40%的患者中，HBP組和RVAP組主要終點(死亡及再住院)的發(fā)生率分別為32%和53%(P=0.04)。
黃偉劍等[29]對74例完全性左束支阻滯合并慢性心衰患者行永久性HBP，其中72例(97.3%)患者完全性LBBB可被糾正，但18例患者由于糾正閾值較高或導線固定失敗等原因未實現(xiàn)永久性HBP。最終56例(75.7%)患者成功實施永久性HBP，并平均隨訪37.1個月。患者LVEF從基線狀態(tài)的(32.4±8.9)%增加至(55.9±10.7)%(P<0.001)，左室收縮末期容積從(137.9±64.1) mL下降至(52.4±32.6) mL(P<0.001)，NYHA心功能分級從基線狀態(tài)的2.73±0.58改善至1.03±0.18(P<0.001)，提示永久性HBP后患者LVEF、左室收縮末期容積和NYHA心功能分級均明顯改善。隨訪期間患者的起搏閾值始終保持穩(wěn)定狀態(tài)，從急性期的(2.13±1.19)V至慢性期的(2.29±0.92)V(P>0.05)。
目前關于LBBP長期隨訪的報道較少，黃偉劍等[8]首次報道了LBBP在一例心衰合并左束支阻滯患者中的臨床應用。經過一年隨訪，患者LVEF、血清B型利鈉肽濃度、心胸比以及心功能分級等多項指標均有明顯改善。
希浦系統(tǒng)起搏雖然能夠避免傳統(tǒng)RVAP引起的心室激動失同步，但仍存在技術要求高、成功率偏低和起搏閾值增高等方面的不足。
現(xiàn)階段希浦系統(tǒng)起搏植入的成功率是限制其廣泛臨床應用的重要原因。希氏束走行特殊、準確定位困難，行HBP前需先標測明確希氏束位置再行電極植入，技術難度較高，存在一定的學習曲線。目前永久性HBP多選用C315或C304鞘管協(xié)助植入3830起搏導線，電極植入成功率多數(shù)已達到95%以上，但相較于傳統(tǒng)心室起搏，希浦系統(tǒng)起搏成功率仍然偏低[22]。
希氏束起源于中央纖維體內，心肌組織少，希氏束起搏后常存在感知偏低和起搏閾值偏高等不足，多數(shù)患者長期隨訪閾值穩(wěn)定在(1.5±0.8) V[1]，但仍有部分患者會出現(xiàn)起搏閾值進行性升高，其原因尚不明確。HBP起搏閾值的急性或亞急性升高可能與三尖瓣運動或區(qū)域纖維化引起的起搏電極微移位有關[39]，且僅應用HBP難以確保長期低閾值跨越阻滯部位起搏，故出于長期安全性的考慮，HBP尚不適用于所有符合起搏適應證的患者，尤其是對于希氏束以下的房室阻滯和遠端左束支阻滯的患者，常需植入額外的右心室心尖部或流出道起搏電極作為備用。因此，相比于傳統(tǒng)的RVAP，HBP仍需謹慎選擇，嚴格把控適應證。
希浦系統(tǒng)起搏電極的定位和固定也有一定的技術難度，主動固定電極錨定入心肌的過程中可能會造成希氏束損傷，引起傳導阻滯，表現(xiàn)為傳導時限延長和ST段抬高等。有研究表明，成功進行HBP的約40%的患者會在術中出現(xiàn)損傷電流[39]。一項納入358例HBP患者的臨床研究顯示，最常見的阻滯類型為右束支阻滯(5.9%)，部分患者出現(xiàn)房室阻滯(1.1%)或左束支阻滯(0.8%)[40]，術后所有房室阻滯、左束支阻滯以及部分右束支阻滯患者均恢復正常。永久性HBP后急性希氏束損傷電流的出現(xiàn)可以預測起搏閾值，出現(xiàn)損傷電流患者的起搏閾值明顯低于未記錄到損傷電流的患者，出現(xiàn)損傷電流患者和無損傷電流患者的起搏閾值分別為(1.16±0.4)V 和(1.75±0.7)V(P<0.05)[41]。
目前初步臨床研究表明，希浦系統(tǒng)起搏盡管在患者臨床獲益方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)RVAP，但也存在一些不足：HBP起搏閾值偏高、感知偏低，而LBBP可能存在心肌穿孔及電極脫位等不足。Vijayaraman等[28]報道HBP的5年隨訪結果提示，HBP組脈沖發(fā)生器的更換率比RVAP組顯著升高(9% vs. 1%)，且后期需要更換起搏電極的比例也明顯增大(6.7% vs. 3%)。
目前許多臨床研究已證實希浦系統(tǒng)起搏的有效性和安全性，但主要為小樣本的HBP研究，LBBP研究更少，故仍需大樣本前瞻性臨床研究，以進一步證實希浦系統(tǒng)起搏的遠期臨床獲益，從而明確其真正獲益人群。
由于希浦系統(tǒng)起搏存在準確定位困難、電極植入過程復雜及技術要求高等不足，故與傳統(tǒng)RVAP相比，希浦系統(tǒng)起搏植入成功率偏低。雖然Select Secure 3830導線和C315、C304輸送鞘可以滿足多數(shù)患者希浦系統(tǒng)起搏電極的植入，但仍需進一步改進，以提高電極植入的成功率。
參 考 文 獻
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