温州医科大学附属第一医院心内科 温州市心血管病重点实验室
王松洁1,郑茹洁1
编者按:黄伟剑教授团队首创左束支起搏(LBBP),曾在HRS会议上分享LBBP经验,既往报道中也有关于LBBP的个案或小样本研究。近日,该团队完成了一项大规模、单中心、前瞻性研究,进一步验证了LBBP长期随访的疗效和安全性。相关研究成果的论文发表于Circulation杂志心电学分册。本文中,黄伟剑教授团队全面梳理了LBBP的研究进展,并深入解读了这项最新研究的创新性及临床意义。
希氏束起搏(His bundle pacing,HBP)提供最接近生理状态的心室激动顺序,使心室间和心室内获得电与机械同步。然而传统的房侧希氏束起搏感知不佳,不适用于希氏束以下阻滞,易受传导束病变进展影响,且需较高的阈值纠正左束支传导阻滞(LBBB),其较长的学习曲线也限制了该技术的广泛应用。本中心2013年开始尝试希氏束远端起搏(distal HBP),并于2018年发表相关文章全面报道了distal HBP,实现了较低且稳定的起搏阈值,但distal HBP操作难度较大,尚需要更多的研究去证明其远期安全性。
由我国黄伟剑教授团队首创的另一更具优势的左束支起搏(left bundle branch pacing,LBBP),结合了传导束起搏的生理性与心肌起搏的安全稳定性。2017年黄伟剑团队首次报道了其团队在2015年运用LBBP实现心脏再同步治疗的病例(图1),并将其经验在2018年HRS上分享,并在同年发表的希浦系统起搏联合房室结消融相关文章(Card Electrophysiol Clin. 2018 Sep;10(3):519-535)中再次强调了LBBP优势:在房颤房室结消融患者中,LBBP可提供足够的消融靶点空间,保证消融安全,且起搏阈值低稳定。后续一些观察性研究也表明LBBP的安全性与可行性,但这些研究样本量小,随访时间短,且无LBBP的统一标准,甚至部分患者是深部室间隔起搏。
图1. 第一例报道的左束支起搏
(Huang W, et al. Can J Cardiol 2017;33(12):1736 e1-36 e3)
近期黄伟剑教授团队于Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology发表了目前最大样本量前瞻性单中心LBBP研究的长期随访结果(Long-term Safety and Feasibility of Left Bundle Branch Pacing in A Large Single Center Study,DOI:10.1161/CIRCEP.120.009261)。LBBP定义按照严格的左束支夺获标准,评估LBBP在具有起搏或再同步化起指征患者中的可行性和安全性。
本研究纳入了2017年4月至2019年7月期间具有心动过缓或心脏再同步治疗指征,在温州医科大学附属第一医院尝试LBBP的患者632例。2015年11月份至2017年4月本中心已经尝试30例LBBP,但作为学习曲线病例而未纳入本研究。共618例(97.8%)患者成功实现LBBP,14例患者由于室间隔瘢痕或肥厚导致LBBP失败。本研究所有患者平均随访18.6±6.7个月,起搏参数保持稳定,心功能得到改善,且并发症较为少见。研究过程可用图2概述。
图2. 研究摘要图
左束支起搏与左室间隔起搏
黄伟剑团队于2019年在Heart Rhythm上发表的A beginner’s guide to permanent left bundle branch pacing中较系统地介绍了LBBP的判断标准和植入技术。并在Europace上发表的文章(doi: 10.1093/europace/euaa297)中提出左侧传导系统起搏的定义及分类。LBBP指起搏近端左束支或其分支,通常伴有左室间隔心肌的夺获;若仅夺获左室间隔心肌,则称为左室间隔起搏或深部室间隔起搏;左束支区域起搏(LBBAP)则指起搏电极位于左束支区域,但没有清晰的证据肯定或排除左束支夺获(图3)。
图3. 起搏位点及分类示意图
本研究中使用了严格定义的LBB夺获标准,成功率仍然达到97.8%,同时能保持稳定的起搏参数和安全性。标准的LBBP导线植入技术和左束支夺获的判断方法,有助于提高成功率同时保证高质量的LBBP,其中正确的测试方法起到关键作用。
左束支夺获的重要性
对于需要充分恢复或维持心室同步的患者,传导束起搏有巨大的优势。尤其是对完全性LBBB伴心衰,EF值低,起搏比例≥40%,起搏介导心肌病的患者,实现传导束夺获尤为重要。如图4所示患者:
图4. 左束支夺获与左室间隔起搏对电同步及心功能影响
一位LBBB合并心衰患者,术前EF值29%,植入左束支起搏治疗(图4A-C);术后第3天,心电图提示左束支失夺获,由左室间隔提供备份起搏(图4D);随访6个月后,随访心超显示EF值为28%,心功能未改善。随后重置电极,改为远端希氏束起搏,重新夺获传导束,术后6月,患者EF上升至42%,术后1年,EF值为44%,心功能得到改善(图4E)。
严格定义的左束支起搏标准
本文按照严格的左束支夺获定义来判断LBBP(图5)。主要包括:
图5. 左束支夺获诊断流程图
1、起搏呈右束支形态
LBBP后QRS波呈右束支传导阻滞形态首次在黄伟剑团队发表的首个LBBP的病例中即有提及,此后在许多后续的研究中也得到了证实。在本研究中,所有患者在LBBP后均观察到右束支传导阻滞形态的QRS波。
2、术中记录到左束支电位
黄伟剑团队于2018年首次提出左束支电位的意义。对于LBBB,黄伟剑团队发现当LBBB被HBP纠正时,可记录到左束支电位。本研究中476例(77.0%)患者在手术过程中记录到左束支电位。其中病窦综合征患者为147/159例(92.5%),房室传导阻滞或房颤合并房室结消融患者为283/371例(76.3%),LBBB患者为48/88例(54.5%)。在88例LBBB中,其中37例(42.0%) 使用双导管法,LBBB被HBP纠正时,均记录到左束支电位,11例(12.5%)患者在发生RBBB形态的逸搏时记录到左束支电位。
我们认为,对于所有LBBB的患者,选择性HBP纠正LBBB后均能记录到左束支电位。一项用起搏脉冲与前传远端左侧传导系统电位/逆传希氏束电位关系证实左束支夺获的前瞻性研究表明:非LBBB在自身心律,LBBB经HBP纠正后,LBBP电极均可记录到左束支电位(APHRS AP19-00636)。
3、Stim-LVAT在输出增高时突然缩短(≥10 ms)
SLBBP的右室激动延迟落后于NSLBBP,且左室内膜面下起搏时夺获与不夺获左束支,QRS宽度并无明显差别,故QRS宽度用于判断左束支夺获不是一个很好的指标。左室达峰时间反映左心室侧壁心肌的去极化时间,左束支夺获后,左心最快激动,左室达峰时间短而恒定。从左室间隔起搏到左束支夺获时,刺激信号到左室达峰时间(Stimulus to left ventricular activation time,Stim-LVAT)随输出增加而突然缩短,并在夺获LBB后增高电压不再缩短此时间。
这一现象在黄伟剑团队发表在Europace的文章中首次提出(Europace.2019 Jul 1;21(7):1038)。在本研究中,533例(86.2%)患者出现Stim-LVAT骤变。在临床实践中,我们发现如早期多次使用低、高电压测试,基本都能记录到Stim-LVAT的骤变。在后续的随访过程中,我们可根据这一现象来判断患者是否维持传导束夺获(图6)。
图6. 术后随访中达峰时间测量示意图
4、选择性及非选择性左束支起搏
根据是否夺获局部心肌,可将LBBP分为选择性及非选择性两种形式,因此不同电压下选择性及非选择性LBBP的变化也是左束支夺获的一个标准,这一特点也在黄伟剑团队的文章中首次描述(Europace. 2019 Jul 1;21(7):1038)。在本研究中,460例患者在植入时存在选择性LBBP特征,随访中191例患者仍可见选择性LBBP特征。选择性LBBP患者减少的原因可能是术后局部心肌夺获阈值降低,从而低于左束支夺获阈值。
5、记录到逆传的希氏束电位及前传的左束支电位
记录到逆传His电位或前传远端左侧传导束电位,并测量脉冲信号与之间期可用于确认左束支夺获,是左束支夺获的直接证据,在黄伟剑等人的LBBP初学者指导文章中首次得到阐述。但这并非临床实践常规使用,本文中并非所有患者采用此方法证实左束支夺获,故未加以描述。
电轴及移行区的纠正
既往研究表明,LBBP可能引起电轴左偏。而在本研究中行LBBP时,术前电轴左偏及移行区偏移的患者可得到纠正,术前电轴及移行区正常的患者也可得以维持。这可能与本研究使用双导管法标测希氏束,精确定位起搏近端左束支,纠正LBBB并恢复正常的生理性左心室传导相关。
预防穿孔与并发症
在符合严格定义的左束支夺获标准,且为获得满意的起搏参数,往往需要将电极植入到左室内膜面下,如何预防穿孔显得尤为重要。理解左束支电位损伤与阈值的关系、心室损伤电流与穿孔的关系(图7),尽早开始低、高电压的测试,有助于避免间隔穿孔。同时为了避免晚期穿孔,术中应适当调整电极张力,以防止电极在心脏收缩时垂直于间隔推压。
图7. 心肌与传导束的损伤电流
A:电极固定后,近端希氏束电极可记录到His电位的损伤电流但没有心肌损伤电流;B:当电极接近LBB时可记录LBB电位,当电极拧入LBB时可记录LBB损伤电流。将电极拧入间隔,高通滤波器调至0.5hz,可记录明显心肌损伤电流。
研究中,有20.4%的患者在术中观测到短暂的右束支损伤,其中8.9%的患者中,这种损伤长期持续存在。由于在右室间隔部,远端希氏束和右束支之间没有明确的解剖分界线,且希氏束解剖分叉处右束支相对较薄,故在远端希氏束标测时,容易损伤右束支。尽管右束损伤通常是短暂的,但对于LBBB患者,我们仍建议在标测前进行临时备份起搏。为避免在左束起搏电极植入期间出现右束支传导阻滞,不建议将导线放置在有右束支电位或标测期间电极对右束支造成短暂损伤的部位。
2例患者在植入过程中发生间隔穿孔。1例患者随访中出现间隔穿孔,需电极重置,但没有造成其他不良后果。随访过程中6例(1%)患者左束支夺获阈值升高到3V以上或失去传导系统夺获,7例患者LBB夺获阈值增幅超过1V@0.5m,可能原因有:①局部组织纤维化,②电极张力增加,③可能的电极微脱位,④传导系统疾病的进展。在这些患者中,左心室间隔起搏成为保持相对窄QRS波的起搏的可靠备份,此外ring起搏也能作为LBBP的备份,更加确保了LBBP的安全性。
局限性与展望
本研究也有一定的局限性,实际中可能存在更高的微脱位概率,且操作导心肌损伤次数过多可能引起后期的血肿,这都需要我们更为严格的术后监测。此外,LBBP对更远期的三尖瓣反流的影响需要进一步的研究。本中心的LBBP研究工作开展较早,术者具丰富经验(约2000例希浦系统起搏手术经验),这有助我们在严格的左束支夺获标准下仍能得到高的安全性,但相信在规范的要求下,这种高安全性能被复制。由于COVID-19疫情影响以及部分患者依从性较差,整个队列的失访率相对较高。此后仍应进行随机对照多中心试验,以验证LBBP的长期安全性和临床效益。
参考文献:
1. Huang W, Chen X, Su L, Wu S, Xia X, Vijayaraman P. A beginner’s guide to permanent left bundle branch pacing. Heart Rhythm. 2019 Dec;16(12):1791-1796. doi: 10.1016/j.hrthm.2019.06.016.
2. Wu S, Sharma PS, Huang W. Novel left ventricular cardiac synchronization: left ventricular septal pacing or left bundle branch pacing? Europace. 2020 Dec 26;22:ii10-ii18. doi: 10.1093/europace/euaa297.
专家简介
黄伟剑,温州医科大学附属第一医院,主任医师,温州市医学会心血管专业委员会主任委员,中国医师协会心律学专业委员会常委,中国医师协会心律学专业委员会希浦系统起搏工作委员会副主任委员,中华医学会心电生理和起搏分会心力衰竭器械治疗工作委员会委员,国家卫生计生委房颤卒中防治专业委员会常委,中国生物医学工程学会心律分会副主任委员,浙江省医学会起搏电生理常委,美国心律协会委员(FHRS),担任《Pace》杂志副主编,《Journal of Cardiovascular Electrophysiology》编委及拟任《Heart Rhythm》编委。