编者按:在希氏束起搏术中,X线透视下缺乏可靠的影像标志,为起搏定位带来困难。近年来,中国医学科学院阜外医院华伟教授团队在国际上首次提出采用三尖瓣环显像技术指导希氏束起搏;其一系列研究成果先后发表于 J Cardiovasc Electrophysiol、Circ Arrhythm Electrophysiol、Europace、Heart Rhythm等心电生理学国际期刊,为该技术的临床普及和推广提供重要证据。《国际循环》特邀华伟教授团队对其相关研究介绍如下。
长期右心室起搏可导致心脏收缩不同步,增加房颤和心衰的发生率。希氏束起搏是最符合生理性的起搏方式,但因其手术难度大,长期以来未得到临床推广和应用。希氏束走行于心腔内狭窄的区域,外面包裹着致密的纤维组织,故与传统右心室起搏不同,起搏希氏束需要对希氏束进行精确定位。
目前希氏束起搏主要依赖X线透视下结合心腔内电图的方法来定位希氏束。遗憾的是,X线透视下,希氏束无可靠的影像标志,造成定位困难,尤其对于解剖结构异常的患者,定位希氏束更加困难,造成了希氏束起搏手术成功率低,手术时间和透视时间显著延长,难以在临床普及和推广。
针对这一突出问题,阜外医院华伟教授团队在国际上首次提出了采用三尖瓣下方造影显示三尖瓣环,从而指导希氏束起搏的新方法,即三尖瓣环显像技术指导希氏束起搏。
解剖学上,希氏束的走行、分布与三尖瓣关系密切。希氏束走行于室间隔膜部下方,穿过三尖瓣隔瓣上缘根部后方,由心房侧延伸至心室侧。基于上述解剖学的特点,研究者通过三尖瓣下方造影来显示三尖瓣环,并以此为界,将希氏束分为心房侧部分(近端希氏束)和心室侧部分(远端希氏束),并可根据临床需要,选择性起搏希氏束不同节段。
理论上,起搏希氏束远端更有可能跨越阻滞部位,纠正房室阻滞或者束支阻滞,并获得较低的起搏阈值,更好的R波感知。此外,远端希氏束起搏在夺获希氏束的同时,通常同时夺获希氏束周围心肌(即非选择性希氏束起搏),在心室起搏依赖的患者中发挥安全备份的作用。
华伟教授团队研究显示:三尖瓣环显影技术不仅可指导选择性起搏希氏束不同节段,更直接证实起搏希氏束远端可获得更好的起搏阈值和R波感知[1](图1)。值得一提的是,与既往通过术后超声心动图或者心脏CT来回顾性判断希氏束起搏位置的方法不同,三尖瓣下方造影方法可在术中电极植入前,预先确定希氏束的不同位置,从而目的性选择起搏希氏束不同节段(近端希氏束或者远端希氏束),更具临床实用价值。
图1. 三尖瓣显像技术指导选择起搏希氏束不同节段。A 三尖瓣下方造影显示三尖瓣环;B 根据三尖瓣环与希氏关系,判断希氏束的走行和分布;C 根据临床需要,选择性起搏希氏束不同节段(近端希氏束或者远端希氏束)
基于上述研究成果,研究者进一步探索了三尖瓣环显像技术在简化希氏束起搏流程方面的价值。研究者在希氏束起搏电极植入成功后,通过三尖瓣下方二次造影,显示希氏束电极头端与三尖瓣环影像上的位置关系,总结出二者分布的量化规律。随后的前瞻性随机对照研究中进一步验证了二者的分布规律,证实了与传统希氏束起搏方法相比,三尖瓣环显像技术可显著缩短希氏束起搏手术时间和透视时间,简化了手术流程[2](图2)。此外,研究者还进一步总结出起搏希氏束不同部分呈现不同的心电学特点和规律[3, 4]。
图2. 三尖瓣环显像技术在简化希氏束起搏中的作用。A 三尖瓣下方造影显示三尖瓣环;B 根据希氏束与三尖瓣环的解剖位置关系,判断希氏束的走行和分布;C 三尖瓣显像技术缩短了手术时间和透视时间
近年来,左束支起搏受到广泛关注。与希氏束起搏不同,在室间隔的右心室面无法标测左束支电位,故难以对左束支进行精确定位。目前以希氏束为参照结合起搏心电图特点来确定旋入点的方法存在一定的局限性。因此,华伟教授团队探索了三尖瓣环显像技术指导左束支起搏的可行性和临床价值。该研究分为回顾期和前瞻期两个阶段。
回顾期阶段,研究者对20例成功完成左束支起搏的病例进行三尖瓣瓣下造影,显示三尖瓣环位置,并分析总结出左束支起搏电极头端与三尖瓣环的位置关系(图3)。前瞻期阶段,研究者对三尖瓣显像技术指导左束支起搏的方法进行了验证。研究入选了60例患者,随机分为两组,分别采用三尖瓣环显像技术(以下简称试验组)和传统方法(以下简称对照组)指导左束支起搏。研究结果显示:试验组和对照组分别有96.7%和93.3%的患者成功完成左束支起搏。与对照组相比,试验组的手术时间(66.76±14.62 min vs. 85.46±20.19 min, P<0.01)和透视时间(7.83±2.05 min vs. 11.11±3.51 min, P<0.01)显著缩短;尝试旋入的次数减少(2.03 ± 1.18 次 vs. 2.96 ± 1.17 次, P<0.01);记录到左束支电位的比例更高(79.3% vs. 46.4%, P=0.01)[5]。
图3. 三尖瓣显影技术在左束支起搏中应用。A 三尖瓣下方造影显示左束支电极头端与三尖瓣环的影像位置关系;B和C 对左束支电极头端与三尖瓣环顶部的位置关系进行量化分析;D 以三尖瓣环顶部为中心,左束支电极头端的位置分布特点(扇形分布)
阜外医院心律失常中心主任张澍教授指出:三尖瓣环显像技术可帮助快速、准确定位希氏束和左束支,减少希氏束起搏和左束支起搏的手术时间和透视时间,缩短学习曲线。该技术可帮助初学者快速掌握这项技术,对于希浦系统起搏的普及和推广具有重要的意义。
▼参考文献
[1] Gu M, Hu Y, Hua W, Niu H, Chen X, Cai M, et al. Visualization of tricuspid valve annulus for implantation of His bundle pacing in patients with symptomatic bradycardia. J Cardiovasc Electrophysiol 2019; 30: 2164-2169.
[2] Gu M, Niu H, Hu Y, Liu X, Zhang N, Cai M, et al. Permanent His Bundle Pacing Implantation Facilitated by Visualization of the Tricuspid Valve Annulus. Circ Arrhythm Electrophysiol 2020.
[3] Gu M, Hu Y, Hua W, Niu H, Zhou X, Zhang S. Electrocardiographic characteristics of distal His bundle pacing in a patient with left bundle branch block. Pacing Clin Electrophysiol 2019; 42: 1594-1596.
[4] Hu Y, Gu M, Hua W, Niu H, Li H, Chen X, et al. Electrical characteristics of pacing different portions of the His bundle in bradycardia patients. Europace 2020; 22: ii27-ii35.
[5] Liu X, Niu HX, Gu M, Chen X, Hu Y, Cai M, et al. Contrast-enhanced image guided lead deployment for left bundle branch pacing. Heart Rhythm 2021.
专家简介
华伟,主任医师、教授、博士生导师,国务院特殊津贴专家;现任中国医学科学院阜外医院心律失常中心副主任,心律失常三病区主任。目前担任:中华医学会心电生理与起搏分会候任主任委员、兼起搏学组组长、心力衰竭器械治疗专家委员会主任委员,卫生部心血管介入技术管理专家组成员,卫生部高级职称评审委员会委员,中国医疗装备协会评审专家组成员,北京市医疗器械评审专家组成员,中华医学会医疗事故鉴定专家委员会委员、国家自然科学基金和中华医学会科技进步奖评审专家,美国心律学会资深会员(FHRS),欧洲心脏病学资深会员(FESC)及亚太心律学会(APHRS)学术委员会主席等。
作为课题负责人,承担国家十五攻关课题(ICD的应用和心脏性猝死预防研究)、首都科技发展基金重点项目各一项,国家973课题子课题一项,并承担国际合作研究项目多项。担任《中华心律失常杂志》副主编,《中国介入心脏病学杂志》、《中国心脏起搏与电生理杂志》、《老年心脏病学杂志(英文)》、《美国介入电生理杂志(英文)》等8个杂志编委。以第一作者发表论文100余篇,包括美国JACC ,PACE等杂志,主编或参编专著10余部。获国家科技进步二等奖一项,中华医学科技进步二等奖三项,卫生部科技进步三等奖一项,北京市科技进步二等奖一项、三等奖一项。
在阜外医院心内科临床工作30余年,熟练地掌握心内科的基本诊断与治疗技能。并以心律失常诊断和治疗为专业特长,在心律失常诊断和治疗方面积累了丰富的经验。熟练地掌握心脏起搏器安装技术,埋藏式心律转复除颤器(ICD)技术,经导管射频消融治疗快速心律失常技术等。特别是掌握国际上先进的经静脉植入埋藏式除颤器技术,以及三腔双心室起搏治疗充血性心力衰竭等起搏尖端技术,成为国内少数掌握此项技术的专家之一。在多年的临床实践中,已为8000余例患者植入了心脏起搏器,1000余例患者植入了埋藏式心律转复除颤器(ICD)和三腔双心室起搏器(CRT),成为目前国内植入起搏器、ICD和三腔起搏器(CRT)最多的专家,并曾帮助过全国许多大医院开展ICD和三腔起搏器技术。
顾敏,医学博士、主治医师,2017毕业于北京协和医学院,同年进入中国医学科学院阜外医院工作至今。主要研究方向为心脏起搏与电生理,致力于心律失常的机制及治疗研究,已参加逾1000台心律失常病例器械植入,对于危重心脏病的抢救具有较丰富的临床经验。多次参与国家级科研课题研究以及国际大规模多中心临床医学研究,以第一作者在Circ Arrhythm Electrophysiol、Heart Rhythm、Europace、J Cardiovasc Electrophysiol等杂志发表论文十余篇,参与编写及翻译多部著作文章。现为中华医学会心电生理与起搏分会希浦系统起搏工作委员会委员。