宋愛萍,任騁,徐心純,許紅
1.蘇州大學附屬張家港醫(yī)院超聲科,江蘇蘇州 215600;2.蘇州大學附屬張家港醫(yī)院心內(nèi)科,江蘇蘇州 215600; *通訊作者宋愛萍 295829846@qq.com
傳統(tǒng)的右心室起搏(right ventricular pacing,RVP)因長期異常的電激動順序會引起左心室機械不同步[1],使左心室收縮和舒張功能異常、心室重構(gòu)、二尖瓣反流量增加,最終導致心力衰竭與心因性死亡風險[2]。希氏束起搏(His-bundle pacing,HBP)激動沿傳導系統(tǒng)下傳,其電激動順序和心室同步性保持相對正常,是真正的生理性起搏[3-4]。然而,由于HBP 技術(shù)要求較高,操作較困難,且不適用于房室結(jié)下傳導阻滯患者,因而在臨床上推廣受限。左束支區(qū)域起搏完全克服了以上兩種起搏方式的缺陷,安全性高,其起搏方式接近于生理性起搏,臨床應用前景廣闊。本研究應用二維斑點追蹤成像(two-dimensional speckle-tracking imaging,2D-STI)與組織多普勒(tissue Doppler imaging,TDI)對比分析左束支區(qū)域起搏(left bundle branch area pacing,LBBP)和RVP 對左心室收縮同步性的影響,探討這兩種技術(shù)在評價左心室收縮同步性中的應用價值,為LBBP 的臨床應用提供更好的評價依據(jù)。
1.1 研究對象 回顧性分析2018年4月—2019年8月有心室起搏指征并于蘇州大學附屬張家港醫(yī)院心內(nèi)科行永久性心臟起搏器植入術(shù)的67例患者,男36例,女31例;年齡36~85歲,平均(66±16)歲,美國紐約心臟協(xié)會心功能分級均為Ⅱ級,36例接受LBBP 起搏方式治療,其中病態(tài)竇房結(jié)綜合征9例,二、三度房室傳導阻滯27例;31例接受RVP 起搏方式治療,其中病態(tài)竇房結(jié)綜合征9例,二、三度房室傳導阻滯22例。排除標準:先天性心臟病、嚴重瓣膜病、心肌病、透聲差以致無法獲得滿意圖像而影響分析的患者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會同意(批準號2015011),所有患者均簽署知情同意書。
1.2 儀器與方法 LBBP 手術(shù)所用的起搏電極導線為美敦力3830 His 主動導線,是LBBP 專用電極導線,可穿過室間隔并能旋至左束支區(qū)域;RVP 手術(shù)起搏導線5076 型電極,其頭端置于中位或中低位右室間隔面。采用GE Vivid E 95 型彩色多普勒超聲儀、M5Sc探頭,頻率1.7~3.5 MHz,配有EchoPAC 脫機軟件。
所有患者術(shù)前、術(shù)后3個月分別檢測12 導聯(lián)心電圖及常規(guī)超聲心動圖,QRS 時限>120 ms 判定心電圖異常,術(shù)后應用2D-STI和TDI 評價左心室收縮同步性。將受檢者連接同步心電圖,平穩(wěn)呼吸,依次存取連續(xù)3個心動周期心尖四腔、三腔、二腔觀二維和TDI 圖以及胸骨旁左心室乳頭肌水平短軸觀二維圖,二維幀頻>46幀/s,所有圖像均由同一名經(jīng)驗豐富的超聲醫(yī)師采集并分析,其中自動功能成像是根據(jù)2DSTI 原理設計開發(fā)的最新臨床應用軟件包,在提高清晰二維圖像的同時,提升了斑點追蹤技術(shù)的準確性和重復性,該技術(shù)可以自動定量分析經(jīng)胸采集的原始數(shù)據(jù)。
常規(guī)超聲心動圖參數(shù):胸骨旁左心室長軸觀測量左心房內(nèi)徑(left atrial diameter,LAd)、左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVDd)與收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter,LVSd),用M 型超聲測量室間隔與左心室后壁達最大位移點的時間差(septal-to-posterior wall motion delay,SPWMD);取心尖切面采用雙平面Simpson 法測量左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF);于心尖五腔觀測量QRS 波起始至主動脈頻譜起始的時間[即左心室射血前時間(left ventricular pre-ejection time,LVPT)]及主動脈頻譜起始至結(jié)束時間[即主動脈瓣關(guān)閉時間(aortic valve closing-time,AVC)]。
2D-STI 參數(shù):依次選取心尖三腔、四腔及二腔觀,啟動自動功能成像,軟件對心內(nèi)膜進行自動描記,必要時可手動調(diào)整心內(nèi)膜描記曲線,即可獲得左心室17 節(jié)段心肌的應變-時間曲線、牛眼圖及峰值應變離散度(peak strain dispersion,PSD),牛眼圖可直觀顯示各節(jié)段縱向應變達峰時間,并獲得最大差值(Tls-Dif);將左心室乳頭肌水平短軸觀拷至GE EchoPAC工作站,應用工作站Q-Analysis 中的2D-Strain 進行圖像分析,軟件自動生成6 節(jié)段心肌的應變-時間曲線,測量QRS 波起始至各節(jié)段徑向應變達峰時間,計算其標準差(Trs-SD)及前間隔與左心室后壁收縮期徑向應變達峰時間差(Tas-post)。Suffoletto 等[5]研究提出Tas-post>130 ms 可作為左心室收縮不同步標準。本研究應用2D-STI 評價左心室收縮不同步的判斷截點值采用上述標準。
TDI 參數(shù):依次選取心尖四腔、二腔及三腔觀TDI圖,利用組織多普勒同步成像(TSI),每個切面取4個取樣點,即可直接以牛眼圖的形式顯示12個取樣點的心肌組織速度達峰時間(圖1),由此獲得12 節(jié)段達峰時間標準差(Ts-SD)及最大差值(Ts-Dif)。Yu 等[6]將左心室12 節(jié)段心肌收縮達峰時間標準差定義為左心室不同步指數(shù)(Yu 指數(shù),即Ts-SD>32.6 ms),本研究亦將Ts-SD>32.6 ms 作為左心室收縮不同步指標。
圖1 女,69歲,病態(tài)竇房結(jié)綜合征。TSI 以牛眼圖顯示行LBBP 術(shù)后3個月左心室12個取樣點的心肌組織速度達峰時間
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0 軟件,正態(tài)分布的計量資料以x ±s表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 LBBP組與RVP組術(shù)前資料及常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較 LBBP組男性比例高于RVP組(P=0.012),兩組患者年齡、體表面積、QRS 時限、LVDd、LVSd、LVEF、LVPT 及SPWMD 差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05,表1)。
2.2 LBBP組與RVP組術(shù)后3個月QRS 時限及常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較 與RVP組比較,LBBP組QRS時限及LVPT 均較短(P均<0.05),LVDd、LVSd 及LVEF 比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05,表2)。
表1 LBBP組與RVP組術(shù)前基本資料及常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較
表2 LBBP組與RVP組術(shù)后超聲常規(guī)參數(shù)及左心室收縮同步性參數(shù)比較(x ±s)
2.3 LBBP組與RVP組術(shù)后3個月左心室收縮同步性參數(shù)比較 與RVP組比較,LBBP組Tls-Dif、PSD、Trs-SD、Tas-post、Ts-Dif 及Ts-SD 均較短(P均<0.05,表2)。LBBP組與RVP組術(shù)后左心室17 節(jié)段縱向應變-時間曲線及應變達峰時間牛眼圖差異明顯,LBBP組各節(jié)段應變達峰時間比較集中,曲線走勢比較一致,牛眼圖顏色差異不大,呈綠色或黃綠色(接近于正常值),而RVP組各節(jié)段應變達峰時間較分散,曲線形態(tài)變化紊亂,牛眼圖顏色雜亂,綠色明顯減少,部分甚至呈紅色(圖2~4)。
圖2 女,62歲,三度房室傳導阻滯。行LBBP 術(shù)后3個月左心室17 節(jié)段縱向應變-時間曲線及牛眼圖
圖3 男,70歲,病態(tài)竇房結(jié)綜合征。行RVP 術(shù)后3個月左心室17 節(jié)段縱向應變-時間曲線及牛眼圖
圖4 男,68歲,間歇性三度房室傳導阻滯合并左束支傳導阻滯。LBBP 起搏術(shù)前與術(shù)后左心室收縮期縱向應變達峰時間比較,術(shù)前左心室17 節(jié)段收縮期縱向應變達峰時間牛眼圖顯示左心室內(nèi)收縮不同步(A),B為LBBP 起搏術(shù)后(3 min)左心室17 節(jié)段收縮期縱向應變達峰時間牛眼圖,顯示左心室內(nèi)收縮趨向于同步
2.4 2D-STI 與TDI檢測左心室收縮同步性的差異以Tas-post>130 ms、Ts-SD>32.6 ms 作為左心室收縮不同步的檢測標準,LBBP組術(shù)后,2D-STI 評價左心室收縮同步性的檢出率為72%(26/36),高于TDI 的58%(21/36,P<0.05)。RVP組術(shù)后,2D-STI 評價左心室收縮不同步的檢出率為84%(26/31),高于TDI的65%(20/31,P<0.05)。
左束支主干粗短呈扁帶狀,其分支呈扇形分布在室間隔左心室心內(nèi)膜下,此特點為左束支起搏奠定了解剖學基礎(chǔ),且左束支起搏專用電極導線性能較好,因而左束支起搏操作相對簡單、成功率高,在目前起搏領(lǐng)域中,LBBP 已成為新的研究熱點[7-8]。
正常情況下,心臟電傳導是由竇房結(jié)發(fā)放沖動,沿結(jié)間束傳導至左、右心房,隨后傳至房室結(jié),最后通過希氏束向左、右束支及浦肯野纖維網(wǎng)快速傳導至左、右心室,從而引起電-機械耦聯(lián)反應,心室一致性收縮。由于LBBP 直接激動希氏-浦肯野傳導系統(tǒng),因而產(chǎn)生了最接近生理狀態(tài)的電傳導。心電圖檢查最常用于評價心臟電活動,早期臨床研究通常以QRS>120 ms作為心室不同步運動的標志,本研究觀察到,同在心室起搏動狀態(tài)下,LBBP組QRS 波時限明顯小于RVP組(P<0.05),表明在電活動同步性方面,LBBP組明顯優(yōu)于RVP組。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)部分心力衰竭患者盡管QRS 時限較窄,但也存在心室不同步[9];Yu 等[10]研究發(fā)現(xiàn)74%的QRS 波時限增寬的慢性心力衰竭患者存在左心室不同步,而51%的QRS 波時限正常的慢性心力衰竭患者存在左心室內(nèi)不同步。以上研究均表明心臟的電不同步與機械不同步并不完全一致。Molhoek 等[11]研究表明,QRS 波時限主要反映心肌電的不同步,僅是左心室收縮不同步的間接指標,而機械不同步才是左心室收縮不同步的直接指標。
評價心臟機械收縮同步性最常用的方法是超聲心動圖,LBBP 作為一種新開創(chuàng)的生理性起搏方式,尚處于初始階段,目前國內(nèi)對于其研究在國際上處于領(lǐng)先地位,主要是研究其臨床可行性與安全性[12-13],而應用超聲成像對比分析LBBP 與RVP 不同起搏狀態(tài)下對左心室收縮同步性的影響鮮有報道。TDI、STI及三維超聲心動圖等超聲新技術(shù)以其快速、無創(chuàng)性、可定量及可重復性等優(yōu)點,成為評價左心室機械收縮同步性的重要方法,并在研究左心室同步性方面取得了很大的進步。因此,應用超聲心動圖研究LBBP 起搏術(shù)后左心室收縮同步性具有重要的臨床價值。
在評價心室機械收縮同步性方面,目前缺乏公認的“金標準”。2D-STI和TDI 均可定量評價左心室收縮同步性,但各有優(yōu)缺點,本研究采用這兩種常用的超聲技術(shù),以求能夠比較客觀、準確地評價不同起搏方式對左心室收縮同步性的影響。MRI和三維超聲心動圖已顯示在描述左心室不同步方面,心肌短軸的徑向運動不同步比長軸運動不同步更敏感,短軸上的動力學變化是左心室運動不同步的重要影響因素[14]。因此,本研究以徑向應變的相關(guān)參數(shù)作為評價左心室收縮不同步的標準。
本研究結(jié)果顯示,常規(guī)超聲心動圖參數(shù)中僅LVPT在LBBP 與RVP 間差異顯著,前者的LVPT 明顯小于后者(P<0.05)。LVPT是左心室收縮開始延遲的指標,反映了左心室整體不同步的程度,Schmidt 等[15]證實,右心室起搏和左束支阻滯患者中,LVPT 延長。本研究結(jié)果表明,LBBP 起搏狀態(tài)下左心室整體收縮同步性優(yōu)于RVP,提示RVP 可引起左心室整體收縮延遲,與以往研究結(jié)果相符。本研究顯示,LBBP 術(shù)后組2DSTI和TDI 各項左心室收縮同步性參數(shù)均明顯小于RVP 術(shù)后組,表明LBBP 起搏狀態(tài)下左心室收縮同步性優(yōu)于RVP 起搏術(shù)后,表明LBBP 可以有效地改善或保留左心室收縮同步性;RVP 起搏術(shù)后Tas-post 與Ts-SD 的均值均超過本研究指定的截點值(即Taspost>130 ms、Ts-SD>32.6 ms),而LBBP 起搏術(shù)后Tas-post 與Ts-SD 的均值均小于該截點值(即Taspost<130 ms、Ts-SD<32.6 ms),表明LBBP 不僅能改善左心室收縮同步性,而且可使左心室收縮同步性達到良好的一致性,LBBP是一種接近生理性的起搏方式,而RVP 可能引起左心室收縮不同步。Hou 等[16]研究顯示,LBBP 優(yōu)于RVP,可獲得與HBP 相同的左心室內(nèi)同步性,與本研究結(jié)果相符。
此外,本研究將Tas-post≥130 ms、Ts-SD≥32.6 ms作為左心室收縮不同步標準分別檢測LBBP組的同步性與RVP組的不同步性,結(jié)果表明兩種技術(shù)均能定量評價左心室收縮同步性,但2D-STI 較TDI 更有優(yōu)勢,其原因為:①TDI 僅能取室壁各節(jié)段中的某個點,而2D-STI 可覆蓋整個室壁,分析范圍擴大,故能較全面地分析心室壁各節(jié)段的心肌應變;②TDI 不能識別心肌的被動運動和主動運動,因瘢痕心肌受到周圍組織的牽拉可做被動運動,采用TDI 難以檢測其真正的機械收縮同步性,而2D-STI 能測量心肌的變形能力,可以鑒別瘢痕心肌和活性心肌[17]。
本研究應用常規(guī)超聲心動圖、TDI 及2D-STI 對比評價LBBP 與RVP 兩種不同的起搏方式對左心室收縮同步性的影響,常規(guī)超聲心動圖中僅LVPT 可證實LBBP 的左心室整體收縮同步性優(yōu)于RVP,而2DSTI 與TDI 的所有同步性參數(shù)比較結(jié)果均表明LBBP的同步性優(yōu)于RVP,證實LBBP是一種接近于生理性起搏方式,可以改善或保留左心室收縮同步性,對保持心功能的穩(wěn)定具有重要的臨床意義。
本研究的局限性在于樣本量相對較小,且本研究僅應用2D-STI 與TDI 對比分析LBBP 和RVP 術(shù)后3個月的左心室收縮同步性,且2D-STI 也存在一定的缺陷而造成數(shù)據(jù)分析偏差等。在后期研究中,還需擴大樣本量及延長隨訪時間,深入研究超聲新技術(shù)對心臟機械收縮同步性的評估,以便更加全面客觀地評價LBBP 的臨床療效。
總之,LBBP 起搏狀態(tài)下左心室收縮同步性優(yōu)于RVP,2D-STI 對左心室收縮同步性的檢出率高于TDI,而2D-STI 參數(shù)PSD 操作簡捷方便,且重復性較好,在起搏器植入術(shù)后患者隨訪中評價左心室收縮同步性的改變具有一定的優(yōu)勢,值得推廣。