生理性起搏的再认识

1、 专家论坛 生理性起搏的再认识宿燕岗 葛均波摘要 近年来多个临床试验证实在死亡率 、 心力衰竭等方面 , DDD 起搏与 VV I 起搏无区别 , 主要原因为高比例的右室心尖部 (RVA 起搏导致的左 、 右心室及左室内的不同步抵消了房室同步起搏的益处 。 今后除尽量选择以心 房为基础的心脏起搏方式外 , 应采用诸如动态房室延迟和起搏模式自动转换等功能以最大程度的降低 RVA 起搏 。 如果必须依赖心室起搏 , 应考虑选择 RVA 以外的部位如右室流出道间隔进行起搏 , 尤其是在左室功能已受损的患 者 。 维持和促进心室激动的同步化将成为今后生理性起搏的重要研究方向 。关键词 心血管病学 ;

2、起搏 ; 综述 ; 右室心尖部 ; 起搏模式中图分类号 R318. 11 文献标识码 A 文章编号 1007-2659(2007 03-0196-04作者单位 :复旦大学附属中山医院心脏内科 上海市心血管病研究所 (上海 200032作者简介 :宿燕岗 (1964- , 男 (汉族 , 山东泰安人 , 主任医师 , 医学 博士 , 从事心脏起搏及心脏内科临床工作。 近年来起搏技术进展迅速 。 一方面 , 心脏起搏器的体积 越来越小 , 智能化和自动化的程度也越来越高 ; 另一方面 , 起 搏适应证得到扩展 , 从单纯治疗心电衰竭 , 如病窦综合征(SSS 等缓慢性心律失常 , 扩展到预防心电紊

3、乱 如阵发性心房颤动 (简称房颤 , 从治疗心电疾患扩展到治疗非心电 疾患 如充血性心力衰竭 (简称心衰 等 。其中 , 性起搏一直是该领域的重要研究方向 , 直在讨论和更新 , 1 自 1958年置入世界首例埋藏式人工心脏起搏器以后的 四十多年来 , 起搏模式经历了从非生理到逐渐生理的过程 。 根据起搏生理效应通常可将起搏分为生理性起搏和非生理 性起搏 。 前者是指能满足患者在不同情况下的生理性需要 , 也就是起搏器能尽可能近似地模拟窦房结和房室传导系统 的功能 。 80年代后人们认为 DDDR 起搏器已几乎达到完美 无缺的生理程度 , 既能保持房室顺序收缩的同步性 (保持心 房有效辅助泵作

4、用 , 增加每搏量并避免室房逆传 , 避免起搏 器综合征的发生 , 又具有变时功能 (增加应激时的心输出 量 。 因此通常将 AA I R 、 DDDR 模式称为生理性起搏 ; 将AA I 、 DDD (不能变时 及 VV I R (房室不同步但能变时 称为“ 半生理性起搏 ” , 而 VV I 模式 (房室不同步 、 不能变时 则称 为非生理性起搏 。2 对传统生理性起搏概念的质疑早在 1991年 Rosenqvist 等 1就比较了心房起搏 , 房室 顺序起搏以及心室起搏三者各自局部和总的射血分数 , 发现 心室起搏射血分数最低 , 其次是房室顺序起搏 , 心房起搏最 高 。 该研究结果显

5、示房室同步的重要性 , 但同时提示右室心尖部 (RVA 起搏削弱了房室同步带来的益处 。2. 1 RVA 和右心耳起搏的弊端2. 1. 1 RVA 起搏 RVA 肌小梁 、 固定可 靠 、 , 。 因此 , 选择该 , 实际上 RVA 是血流动力学表现最差的起搏部位 。 因为 : RVA 先被起搏脉冲所激动 , 心肌电 、 机械激动顺序 由心尖到心底 , 与正常激动顺序相反 ; 左右心室不同步 :电 激动沿心室肌而非传导系统由右向左传导 , 相当于完全性左 束支传导阻滞 (CLBBB , 左室激动明显延迟 (左室侧壁收缩 达峰可晚于间隔部位 100m s 以上 , 引起左室内 、 左右心室 间

6、及左侧心房与心室 (隐匿性 PR 间期延长 不同步 , 从而造 成二尖瓣返流及室内分流 , 前向血流减少 , 导致房 、 室扩大 , 心功能受损 ; 临床研究发现 , 长期 RVA 起搏可导致心肌 病 , 引起血流动力学障碍 , 尤其是在心功能已受损的患者中 可诱发或加重心衰 2。因此 , 无论是否按需 , RVA 的起搏均是非生理性起搏 。2. 1. 2 右房起搏 传统的右房起搏电极是放置于右心耳梳状肌上 , 操纵翼状被动固定电极很容易到达该部位且可获得 稳定的长期固定 , 因此目前临床上都在沿用此部位起搏右 房 。 但右心耳起搏后可增加激动在右房内的传导时间 , 并增 加右房至左房的传导时

7、间 , 使左房激动延迟 , 引起左 、 右房 内 、 左右房间的不同步 , 从而容易诱发快速折返性房性心律 失常 。另外 , 所谓房室同步起搏只是保持了右房 、 右室相对合 理的房室延迟 , 由于右心耳起搏会导致左房激动延迟 , 因此 形成隐匿性左侧房室延迟缩短 , 而 RVA 起搏又导致隐匿性 左侧房室延迟延长 , 所以随起搏工作方式 (VAT 或 AV I 等 的不同 , 会产生不同形式的左侧房室活动的不协调 、 不生理 , 出现潜在的血流动力学障碍 。2. 2 起搏相关的临床试验与 VV I 起搏相比 , 双腔起搏保留了房室同步性 , 因此 ,691 中国心脏起搏与心电生理杂志 2007

8、年第 21卷第 3期 人们一直认为肯定能提高心室充盈 , 增加心排血量 。这种良 好的血流动力学效益被认为必然会降低起搏器综合征 、 房 颤 、 卒中 、 心衰以及死亡率 , 而且这些益处被早期的小规模的 血流动力学研究和回顾性分析所证实 3。 许多起搏医生甚 至认为没有必要再通过随机试验来证明已经被临床广泛确 认的 DDD 起搏在防止临床事件的发生和提高生活质量方面 的疗效 。 然而 , 随着大规模随机临床试验结果的不断公布 , 人们开始质疑既往我们曾经认为能使患者肯定获益的 DDD 起搏的作用 4。Andersen 等 5进行了 225例 SSS 患者置入 AA I 与 VV I 起搏的随

9、访研究 (DAN I SH study , 结果发现 AA I 与 VV I 相 比 , 心血管死亡 、 心衰 、 房颤和栓塞的并发症明显减少 。 但该 研究是与单独心室起搏比较得出的结论 , 因此 , 并不能区分 它是心房起搏本身的益处还是由于 VV I 起搏所致的血流动 力学恶化而引起的后果 。UKP ACE 研究 (united kingdom pacing and cardi ovascular events 6评价了对伴有高度房室传导阻滞 (AVB , 年龄在 70岁以上的首次安装起搏器的患者 , DDD 是否比 VV I/VVI R 更具生理性 。 2021例患者被随机分成三组 ,

10、 VV I 、 VV I R 和 DDD 组 , 各占 25%、 25%和 50%, 随访 5年后发现三组全因 死亡率无差别 , 新发心衰和卒中发生率 DDD 组较 VV I 无明显下降 , 结果令人意外复 AVB 。的益处 。P ASE (pace maker selecti on in the elderly 试验 7比较了 不同起搏模式 (DDDR vs VV I R 对 407例 SSS 或 AVB 患者 的随访结果 。 发现尽管每组患者生活质量较未安装前有改 善 , 但两组之间无显著性差别 。 在降低心衰及死亡率方面 , 两组也没有明显区别 (DDDR 16%vs VV I R 17

11、%, P =0. 95 。 亚组分析结果表明 , SSS 患者在改善生活质量 、 预防房颤发 生上 , DDDR 优于 VV I R 。该研究证明了以心房为基础的起 搏对 SSS 患者预防房颤的重要性 , 同时显示尽管 DDDR 起搏 与 VV I R 起搏相比能保证房室同步 , 但并没有降低心衰和死 亡率 , 与 UKP ACE 的研究结果相似 。2003年 DAN I SH 研究者之一 N ielsen 等 8发表了 Ne w Danish 研究结果 。 他们将 177例 SSS 患者随机分成 AA I R 、 DDDR 2L 长房室延迟 (AVD , AVD =300m s 和 DDDR

12、 2S (短 AVD, AVD =150m s 组 , 平均随访 2年 , 结果显示三组心室 起搏比例分别为 0%、 17%和 90%(P <0. 001 , 房颤的发生 率分别为 7. 4%、 17%和 23%(P <0. 01 , 心房直径及左室射 血分数 (LVEF 在 AA I R 组无变化 , 而后两组都出现了心房 直径的增加和 LVEF 的下降 , 且 DDD 2S 组比 DDD 2L 组更加 明显 。 该研究结果显示心室起搏的比例与房颤发生及心功 能下降明确相关 , 进一步明确的证实了右室起搏的危害 。 DAV I D (Dual 2cha mber And VV I

13、 I m p lantable Defibrillat or study 9研究评价了置入埋藏式心脏转复除颤器 (I C D 患者 DDD 起搏在房颤 、 卒中 、 室性心律失常 、 心衰的发生率以及 总死亡率方面是否优于 VV I 。 将 506例中重度左室功能不 全 (LVEF 0. 4 的患者随机分为 40次 /分的 VV I R 起搏组 (ventricular backup pacing, VBP 和 70次 /分的 DDD 2R 起搏 组 , 随访 1年后发现心室起搏比例 VBP 组 <3%, 而 DDD 2R 组高达 60%, 其主要终点事件 (包括心衰 、 死亡率 的发生

14、率 DDD 2R 组明显增加 (16. 1%vs 26. 7%, P <0. 05 。两者预 后的差别肯定与右室起搏所占的比例有关 。同样的机制可解释 MAD I T2(multicenter aut omatic defib 2 rillat or i m p lantati on trial II 试验 10的结果 。 该研究入选心肌 梗死后 1个月 , 冠状动脉介入治疗 (PC I 或冠状动脉旁路血 管移植术 (CABG 后 3个月 , LVEF 0. 3的患者 , 置入 I C D (n =742 与不置入 I CD (n =490 , 平均随访 30个月 , 结果显 示 , I

15、 C D 组较无 I C D 置入组能明显降低死亡率 , 但可使新发 的心衰增加或使原有心衰恶化 。 心室功能不全可能是由于 右室被持续起搏所加剧 。加拿大生理性起搏研究 (CT OPP, the Canadian Trial of Physi ol ogic Pacing study 11将 2568例症状性心动过缓 (包 括 SSS 和 AVB 患者随机分入心房起搏组 (AA I/AAI R 或 DDD /DDDR 以及心室起搏组 (VV I/VVI R , 平均随访了 3年 ,患者的亚组分析显示 DDD 组 有 显 著下 降 12。MOST (Mode Selecti on Trial

16、13是最近完成的大规模研 究起搏模式与心衰和房颤关系的临床试验 , 为单盲试验 , 选 取 2010例窦房结功能不全 (S ND 患者 , 评价在改善生存和 生活质量方面 , 双腔顺序起搏是否优于 VV I 。 结果发现在减 少死亡或卒中发生上两组无差别 , 但在降低房颤及心衰住院 率上 , DDDR 优于 VV I R, 与 CT OPP 研究结果相似 。其亚组 研究分析了 DDDR 和 VV I R 在房室传导正常 , QRS 波时限 < 120m s 的 SSS 患者方面有何区别 14。 2010例 S ND 患者中 1332例基线 QRS 波时限 <120m s, 702例

17、随机分入 DDDR 组 , 630例分入 VV I R 组 , 结果发现 DDDR 组患者右室起搏比 例明显增加 (90%vs 50% , 而右室起搏频率的增加与房颤 、 心衰的发生增加有关 。累积心室起搏百分比每增加 10%, 因心衰而住院的危险性增加 54%, 而发生房颤的危险性增 加 10%。 这一相关性被认为是右室起搏的非生理性弊端所 致 。P ASE 、 UKP ACE 、 CT OPP 和 MOST 等试验主要是使用 DDD 而不是 AA I 作为以心房为基础的起搏 , 这可能解释他们的 结果与 Andersen 等的不同 。在降低死亡率上 , 临床试验均 提示 DDD 较 VV

18、I 并无明显优势 。尽管 CT OPP 和 MOST 试 验显示了 DDD 起搏的房颤发生率下降 , 但并未减少卒中的 发生 。Healey 等 15收集了参与上述临床试验的 7231个患者 , 对这些临床试验进行 M eta 分析 , 比较在降低死亡率 、 卒中和 心血管死亡的联合终点 、 心衰住院率以及房颤等方面 , 以心 房为基础的起搏是否优于 VV I 起搏 。分析结果表明 , 两组 之间在降低死亡 、 联合终点以及卒中上无差别 。 房室顺序起 7 9 1 生理性起搏的再认识 搏与心室起搏相比 , 并没有降低卒中的发生率及死亡率 。 然 而 AA I 与 VV I 相比 , 可使房颤发

19、生率下降 20%, 卒中发生率 下降 19%, 不过这一优势仅体现在 SSS 患者 。3 对生理性起搏的再认识及目前的策略上述大规模随机临床试验均表明 DDD 起搏优势有限 。 与 VV I 相比 , DDD 起搏的死亡率和卒中发生率无差别 。当 DDD 伴有高比例的 RVA 起搏时 , 心室不同步抵消了房室同 步起搏的益处 , 即模式相关的生存质量差异被过多 RVA 起 搏的不利作用所削弱 , 导致房颤和心衰住院率增加 。高比例 的 RVA 起搏是非常重要的心衰和死亡的预测因素 。与此同时 , 大部分随机对照研究也显示以心房为基础的 起搏能减少房颤的发生 , 仍然是最好的起搏模式 。 在房室

20、传 导正常的患者 , 双腔起搏的重点是将心室起搏的比例降到最 低 , 避免不必要右室起搏 ; 另外 , 如情况允许 , 尽量使用单腔 心房起搏模式 。目前现有的减少心室起搏的策略有 :3. 1 起搏模式选择 对 SSS 而 AV 传导正常者 , 如能预测 在脉冲发生器预期的 78年寿命内不会出现房室传导阻滞 (AVB , 应选择单腔 AA I 起搏模式 。 当然 , 也可先置入 DDD 起搏后程控为 AA I 模式 , 如今后出现 AVB, 再程控为 模式 。3. 2将 DDD 起搏的 AV PR 间期 、 或开启房室自动搜索 (AV search 功能 , 以降低心室起搏比例 (目前很多起搏

21、器有 此功能 , 只需要程控为 on 。 M edtr onic 公司在 EnPulse 系列 起搏器中应用的 Search AV +算法 , 将最大 AVD 从 250m s 延 迟至 350m s, 使心室起搏比例进一步降低 。 窦性心律优先 (sinus p reference :开启滞后及动态滞后功能 , 鼓励自身下传 的自主心室电活动 。 起搏模式的自动转换 :依据自身心 律 , 自动转换起搏模式 。如 Ela 公司 Sy mphony 系列起搏器 安全的心房起搏模式 (AA I safe R , 是 AA I 和 DDD 的混合 体 , 没有固定的 AVD, 通常以 AA I 模式

22、工作 , 同时动态监测 房室传导状态 , 在检测到 AVB 后自动将起搏模式转换为 DDD, 一旦自身 AV 传导功能恢复 , 自动恢复 AA I 模式工作 。 该功能可使右室起搏比例降低至 <0. 1%(SSS 患者 。 美敦 力公司双腔 I CD 起搏器中的心室起搏管理 (m ini m izing un 2 necessary ventricular pacing,MVP 也具有类似的模式自动转 换功能以减少心室起搏 。这些用于减少不必要心室起搏的方法可能较单纯 AA I 起搏更受欢迎 , 因为大部分 SSS 患者需要预防合并存在的或 今后可能出现的 AVB 。3. 3 起搏部位的

23、选择 如果一定要心室起搏 , 应尽量改变 起搏电极所在的部位 , 减少 RVA 起搏对心室功能的不良影 响 。 如右室流出道 (RVOT 间隔起搏 , 后者接近 H is 束和室 间隔上部 , 此处起搏引起的心脏电活动的激动顺序与正常情 况下相似 , 与 RVA 起搏相比使心室内和心室间的激动更加 协调 。 近年来已有报道发现 RVOT 起搏与 RVA 起搏相比可 增加心排量 、 改善患者的心功能 16。 对高度 AVB 、 永久性房 颤伴长间歇而需要持续右室起搏者 , RVOT 间隔可能是更符 合生理的起搏部位 。另外 , 房间隔起搏 、 通过冠状静脉起搏左房的双房同步 起搏以及右房双部位起

24、搏能使左右心房的电活动趋于均一 , 可用于房间传导阻滞 (I A C B 参与的阵发性房性快速心律失 常的预防以及心脏再同步化治疗 (CRT 中的心房起搏 17。4 生理性起搏尚存在的问题及发展方向如上述 , 尽管目前对生理性起搏的认识较以往有了很大 的进步 , 但仍存在很多困惑 , 如 : 在需要心室起搏的高度或 度 AVB 患者 , 实现生理性起搏的最佳方法仍不清楚 。尽 管目前现有的资料显示 RVA 起搏可使心功能恶化 , 但支持 使用其他心室起搏部位的数据有限 , 目前尚缺乏大规模随机 对照临床研究结果 。 未来应有大规模前瞻性随机对照研究 来比较传统 RVA 起搏和其他心室起搏位点

25、(如 RVOT 、 左室 或双室等 在改善长期预后上的区别 。 度 AVB 患者是 否都需要进行双室同步起搏 ? , RVA , RVA 18。 CRT , 度 AVB 患者进行双室同步起搏的 /价格比等尚需要进一步临床试验验证 。 SSS 伴有 I 度 AVB 患者 , DDD 起搏时 AVD 如何调整 ? AVD 延长至大于自主 PR 间期时虽能降低心室起搏比例 , 但过长 的房室延迟会加重二尖瓣返流而影响心功能 , 如何平衡两者 之间的关系 ? 有无一个公认的平衡点 ? 变时功能不全患 者频率应答功能 (R 如何去调整 ? RVA 起搏的弊端如上述 , 而右房起搏同样会导致左右心房不同步

26、及左房室同步受损 , 如何去评价增加心排量 (R 打开 与可能的加剧心房 、 心室 重构之间的矛盾 ? 平素心率正常 , 因偶发长 RR 间期 (因 窦性停搏或窦房传导阻滞或高度 AVB 所致 而需置入心脏 起搏器者 , 置入 VV I 起搏器后程控为低的基础起搏频率并 将其滞后功能打开 , 对患者是否是一种更好的“ 生理性 ” 起 搏模式 (减少一半费用 、 减少一根心房导线异物 、 使用寿命延 长等 ? 也许是到了应该重新考虑复杂起搏系统对患者带来 的真正实际益处的时间了 19。另外 , DDD (R 起搏费用和并发症发生率的增加所换来 的生存质量的轻度增加是否有意义仍不清楚 20。理论上

27、讲 , 所谓生理性起搏 , 应能模拟窦房结及房室 、 室 内传导系统的生理功能 , 提供与静息及活动相适应的心率并 保持正常房内 /房间 、 房室及室内 /室间的电 、 机械活动顺序 。 但目前临床上所应用的起搏治疗都不能达到上述要求 , 无论 是脉冲发生器本身的功能还是起搏心肌的部位 。如 DDDR 及 AA I R 起搏器 , 虽然房室同步 , 但无论心房起搏抑或心室 起搏都存在左 、 右心房间或左 、 右心室间的不同步问题 , 频率 适应功能也由于所采用感受器本身的限制 , 必然存在特异性 及敏感性的非生理性弊端 。 故从严格意义上讲 , 所有的心脏 起搏均是非生理性的 。891 中国心

28、脏起搏与心电生理杂志 2007年第 21卷第 3期 改变起搏方式 , 减少不必要的右室起搏 , 维持和促进心 室激动的同步化将成为今后生理性起搏的重要方向 。未来 的研究也许应着眼于左室激动模式 , 其可能成为预防心动过 缓而不增加死亡 、 心衰的唯一起搏模式 , 而对 SSS 患者应寻 找最佳的以心房为基础的起搏方式 21。实际上 , 对生理性起搏难以下一个完整的概念 , 起搏模 式应随患者的心功能 、 缓慢心律失常特点 、 变时功能 、 对生活 质量的需求 、 年龄及经济情况等进行个体化选择 。参考文献1 RosenqvistM , Isaaz K, Botvinick EH, et al

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