赵璐露，蒲里津，赵 玲，王 钰，华宝桐，郭 涛

·论著·

单左心室起搏通过频率适应性房室延迟改善慢性充血性心力衰竭患者血流动力学的效果研究

赵璐露，蒲里津，赵 玲，王 钰，华宝桐，郭 涛*

目的 应用双腔起搏器单左心室起搏频率适应性房室延迟(RAAVD)功能跟踪生理性的房室延迟，探索单左心室起搏RAAVD功能实现双心室收缩再同步化治疗慢性充血性心力衰竭(CHF)患者血流动力学的效果。方法 选取2013年3月—2016年3月昆明医科大学第一附属医院心内科收治的CHF患者68例，采用随机数字表法将患者分为单左心室起搏RAAVD组(采用单左心室起搏RAAVD模式)和标准双心室起搏组(采用标准双心室起搏模式)，各34例。测定两组患者心脏再同步治疗(CRT)术前、术后超声心动图指标，包括左心室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、左房室瓣反流面积(MRA)、主动脉瓣前向血流速度时间积分(AVVTI)、E-A峰间距(E/A Pd)、心室间机械延迟时间(IVMD)以及12节段达峰时间标准差(Ts-SD12)。结果 所有患者在植入起搏器后无血气胸、囊袋感染等并发症发生。术后平均随访时间为(17.3±9.6)个月，单左心室起搏RAAVD组在随访过程中1例患者死亡，标准双心室起搏组在随访过程中3例患者死亡。单左心室起搏RAAVD组和标准双心室起搏组术后LVEF、LVEDD、E/A Pd、Ts-SD12比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；单左心室起搏RAAVD组术后MRA、IVMD低于标准双心室起搏组，AVVTI高于标准双心室起搏组(P<0.05)。单左心室起搏RAAVD组和标准双心室起搏组术后LVEF、AVVTI均高于术前，术后LVEDD、MRA、Ts-SD12均低于术前(P<0.05)；单左心室起搏RAAVD组术后IVMD低于术前(P<0.05)。结论 应用单左心室起搏RAAVD功能，实现了安全、可行的生理性起搏，使得双心室收缩再同步，改善CHF患者的血流动力学，效果不劣于标准双心室起搏。

心力衰竭；心脏再同步疗法；血流动力学；频率适应性房室延迟；单左心室起搏

赵璐露，蒲里津，赵玲，等.单左心室起搏通过频率适应性房室延迟改善慢性充血性心力衰竭患者血流动力学的效果研究[J].中国全科医学，2017，20(2)：133-138.[www.chinagp.net]

ZHAO L L,PU L J,ZHAO L,et al.Effects of left univentricular pacing through rate adaptive atrio-ventricular delay on improving hemodynamics of patients with chronic congestive heart failure[J].Chinese General Practice，2017，20(2)：133-138.

慢性充血性心力衰竭(CHF)是各种心血管疾病的严重阶段及终末期表现，具有较高的患病率和病死率，治疗较为困难。CHF患者常合并心内电活动的传导异常，导致房室、室间和/或室内运动不同步[1]，尤其多伴左束支传导阻滞，表现为左、右心室间不同步，导致室间隔矛盾运动，有效心排出量减少[2]。近年来，心脏再同步治疗(CRT)CHF取得了确切的疗效，但有约30%的患者对CRT无应答[3]，其原因可能是为保证100%双心室起搏，设定短而固定的房室延迟[4-7]及由于右心室起搏导致右心室激动顺序发生改变，不可仿真天然激动，甚至缓慢非均匀逆希浦系传导，长期异常的心室激动顺序会导致浦肯野纤维结构及排列异常、线粒体结构破坏、心肌钙化，心室肌细胞结构及心室几何构型改变，影响心室收缩与舒张的同步性，又造成新的房室及室内不同步[8]。本研究应用三腔起搏器关闭右心室起搏功能或者双腔起搏器，设置适当的房室间期(AVD)，通过单左心室起搏，启用频率适应性房室延迟(RAAVD)功能跟踪生理性的房室延迟，探索单左心室起搏RAAVD功能实现CRT在改善CHF患者血流动力学方面的效果，为临床对CHF患者的治疗提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2013年3月—2016年3月昆明医科大学第一附属医院心内科收治的CHF患者68例，均符合CRT Ⅰ类适应证[9]：充分抗心力衰竭药物治疗后，纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级仍在Ⅱ～Ⅳ级；窦性心律；左束支传导阻滞(LBBB)；QRS波时限>150 ms；左心室射血分数(LVEF)≤35%。排除预期生存期不足1年；潜在可逆心肌病；未经外科纠正的心脏瓣膜疾病；肥厚型梗阻性心肌病；右束支传导阻滞；房室传导阻滞者。患者均签署知情同意书植入起搏器，并自愿参与本研究。采用随机数字表法将患者分为单左心室起搏RAAVD组和标准双心室起搏组，各34例。

1.2 超声心动图测定血流动力学、同步性指标 采用GE Vivid E9型心脏彩色多普勒超声诊断仪，M5S探头，4V探头，探头发射频率为2.5～3.5 MHz。测定患者CRT术前、术后超声心动图指标。包括LVEF、左心室舒张末期内径(LVEDD)、左房室瓣反流面积(MRA)、主动脉瓣前向血流速度时间积分(AVVTI)；房室同步指标：在心尖五腔切面，脉冲多普勒取样容积置于左房室瓣口，测得E、A峰，并计算E、A峰时间差，即E-A峰间距(E/A Pd)，评价房室同步性；室间同步性指标：测定两组起搏模式下左、右心室射血前时间，即主、肺动脉射血前期时间(QRS波起始分别至主、肺动脉血流频谱起始的时间)，计算左、右心室射血前时间之差即心室间机械延迟时间(IVMD)，评价室间同步性；左心室内同步性指标：测定心尖四腔、双腔、长轴切面连续3个心动周期的多普勒组织速度图，选取左心室壁基底段和中间段共12个节段，分别测量QRS起始点距左心室各节段收缩期速度峰值的时间，其标准差为左心室内不同步指数，以左心室12节段达峰时间标准差(Ts-SD12)，评价左心室内同步性。

1.3 建立起搏系统 起搏系统为带有RAAVD功能的起搏器。起搏系统的植入按照常规标准植入方法进行：(1)三腔起搏器植入：心房电极置于右心耳部，右心室电极置于右心室心尖部，左心室电极经过冠状静脉窦逆行造影，置入侧静脉或侧后静脉。(2)双腔起搏器植入：在双腔起搏器的右心室插孔插入左心室电极，心房电极置于右心耳部，除不植入右心室电极外，其余同三腔起搏器植入。

1.4 起搏系统程控优化

1.4.1 标准双心室起搏模式的间期优化 标准双心室起搏模式，即传统CRT模式，其定义为欧洲心脏病学会/欧洲心律协会成年人慢性心力衰竭及心脏节律异常的器械治疗指南中的CRT方法[9]。程控起搏方式为双心室起搏(BVP)。AVD滴定：窦房结功能正常，用心房自感知的AVD；心房起搏比例超过50%，用心房起搏的AVD。当AVVTI、LVEF最大，参考E、A峰分离，MRA最小，心电图上QRS波时限最窄时对应的AVD及室间间期(VVD)为优化的AVD及VVD。

1.4.2 单左心室起搏RAAVD模式的间期优化 在保证患者绝对安全情况下，植入双腔起搏器；或在植入三腔起搏器的情况下，关闭右心室起搏功能，程控为单左心室起搏，保留感知和除颤功能。在上述所植入的起搏器中，通过“双向滴定”仔细调整左侧房室的AVD，通过RAAVD功能使左侧AVD始终跟踪右侧房室的生理性PR间期，实现双心室收缩再同步。实现“生理性起搏”的具体方法：调整程控仪显示腔内图标记通道，逐渐滴定延长AVD，直至腔内心电图显示患者在心房感知-心室感知(AS-VS)，以优化时的AS-VS间期-感知补偿(ASC)(默认值为30 ms)为基线的AVD，进行“双向滴定”，每次以10 ms为步长缩短AVD(相当于左心室优先)，每次程控5 min后心脏彩超测量，当AVVTI、LVEF最大，参考E、A峰分离，MRA最小，心电图上QRS波时限最窄时对应的AVD为优化的AVD。

行24 h动态心电图检查，得到下限频率和上限跟踪频率，可直接获得上述心率对应的PR间期，即可直接设置RAAVD变化量。根据公式推导：起始频率的SAV=优化的AVD(SAV)+(起始频率的PR间期-优化时的PR间期)，终止频率的SAV=优化的AVD(SAV)-(优化时的PR间期-终止频率的PR间期)，将个体化的AVD程控输入起搏器并开启RAAVD功能，使左侧AVD始终跟踪右侧房室的生理性PR间期，实现双心室收缩再同步。

2 结果

2.1 随访情况 患者在植入起搏器后无血气胸、囊袋感染等并发症；术后平均随访时间为(17.3±9.6)个月。单左心室起搏RAAVD组在随访过程中1例患者因脑血管意外死亡，标准双心室起搏组在随访过程中3例患者因心力衰竭、恶性心律失常等病因死亡。

2.2 两组超声心动图指标比较 单左心室起搏RAAVD组和标准双心室起搏组术前LVEF、LVEDD、MRA、AVVTI、IVMD、E/APd、Ts-SD12比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；两组术后LVEF、LVEDD、E/APd、Ts-SD12比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；单左心室起搏RAAVD组术后MRA、IVMD低于标准双心室起搏组，AVVTI高于标准双心室起搏组，差异均有统计学意义(P<0.05)。单左心室起搏RAAVD组和标准双心室起搏组术后LVEF、AVVTI均高于术前，术后LVEDD、MRA、Ts-SD12均低于术前，差异有统计学意义(P<0.05)；单左心室起搏RAAVD组术后IVMD低于术前，差异有统计学意义(P<0.05，见表1、图1～6)。

表1 单左心室起搏RAAVD组和标准双心室起搏组超声心动图指标比较±s)

注：RAAVD=频率适应性房室延迟，LVEF=左心室射血分数，LVEDD=左心室舒张末期内径，MRA=左房室瓣反流面积，AVVTI=主动脉瓣前向血流速度时间积分，IVMD=心室间机械延迟时间，E/A Pd=E-A峰间距，Ts-SD12=左心室12节段达峰时间标准差

注：A为术前LVEF(34%)，B为术后LVEF(58%)；LVEF=左心室射血分数

图1 单左心室起搏RAAVD组术后LVEF较术前提高

Figure 1 Postoperative LVEF increased compared with that in left univentricular pacing RAAVD group before operation

注：A为术前LVEDD(68 mm)，B为术后LVEDD(53 mm)；LVEDD=左心室舒张末期内径

图2 单左心室起搏RAAVD组术后LVEDD较术前降低

Figure 2 Postoperative LVEDD decreased compared with that in left univentricular pacing RAAVD group before operation

注：A为术前MRA(1.1 cm2)，B为术后MRA(0.8 cm2)；MRA=左房室瓣反流面积

图3 单左心室起搏RAAVD组术后MRA较术前减少

Figure 3 Postoperative MRA decreased compared with that in left univentricular pacing RAAVD group before operation

注：A为术前AVVTI(24.9 cm)，B为术后AVVTI(28.2 cm)；AVVTI=主动脉瓣前向血流速度时间积分

图4 单左心室起搏RAAVD组术后AVVTI较术前增加

Figure 4 Postoperative AVVTI increased compared with that in left univentricular pacing RAAVD group before operation

注：A为术前TSI，左心室侧壁延迟于室间隔；B为术后TSI，左心室内收缩同步性良好；TSI=组织同步化显像

图5 单左心室起搏RAAVD组术前与术后TSI

Figure 5 Preoperative and postoperative TSI in left univentricular pacing RAAVD group

注：A为术前牛眼图，左心室侧壁延迟于室间隔，Ts-SD12(92 ms)；B为术后牛眼图，左心室内收缩同步性良好，Ts-SD12(70 ms)；Ts-SD12=左心室12节段达峰时间标准差

图6 单左心室起搏RAAVD组术后Ts-SD12较术前降低

Figure 6 Postoperative Ts-SD12 decreased compared with that in left univentricular pacing RAAVD group before operation

3 讨论

生理状态下，室上性激动由房室结经希浦系快速均匀下传激动双侧心室，生理性AVD受运动、交感张力及心率改变而呈动态变化[10]，以协调心房对心室的充盈，在无房室传导阻滞时，自身的PR间期就是最佳AVD，而传统三腔起搏器CRT为保证100%双心室起搏，设定短而固定的AVD[4-7]，抑制自身激动通过房室结下传心室，废弃了房室结的生理性房室延迟功能，导致左房室瓣和右房室瓣反流、减少心排出量、恶化血流动力学，有悖于“房室结优先，生理性动态变化的AVD” 的生理性起搏原则[11-12]。在传统三腔起搏器中，右心室电极起搏后，激动经心肌缓慢非均匀逆希浦系传导，激动顺序发生改变后，导致心室的不同步[8]，左房室瓣、右房室瓣反流及左心房扩张，心脏每搏输出量下降，进而心排血量下降；心室的室内分流能引起左心室的横向不良重构，使左心室逐渐发生球形扩张，最终增加心房颤动和心力衰竭的发生[13]，以上均可能会抵消CRT的益处。通常伴左束支传导阻滞的心力衰竭患者，右侧希浦系传导正常，右心室无需起搏，对于CHF患者，尤其在无房室传导阻滞时，应用RAAVD功能的起搏器，启动该功能可模仿生理性AVD，提示单左心室起搏通过RAAVD功能跟踪生理性的房室延迟，与从右侧希浦系下传的自身激动形成融合波，实现双心室收缩再同步，实现“生理性起搏”，同时由于无需右心室耗电起搏，可延长电池寿命，降低CRT治疗费用。

在单左心室起搏通过RAAVD实现双心室收缩再同步的研究中，运用超声心动图评价血流动力学指标是有效的方法。心脏血流动力学以及心脏同步性的改变，能无创、简便地指导优化起搏参数，达到更好的血流动力学效果，让双心室收缩再同步。

本研究结果显示，单左心室起搏RAAVD组与标准双心室起搏组术后超声心动图指标比较，IVMD、MRA降低，AVVTI升高。归因于本研究根据患者心率变化与PR间期变化的函数关系设置了RAAVD的变化量等参数，开启RAAVD功能，起搏器程控的左侧AVD即可根据该算法自动跟踪生理性的房室延迟，与从右侧希浦系下传的自身激动形成室性融合波，从而实现双心室收缩再同步，使得IVMD降低。单左心室起搏RAAVD更接近生理性起搏的方式，能较好地优化房室延迟，通过纠正心脏收缩不同步，使左心室舒张期充盈时间延长，收缩同步性更协调，改善局部心肌的灌注不足，也改善乳头肌收缩不同步，使得MRA减少，并增加心肌血流储备[14-15]，使左心室有效做功增加，心肌收缩力增强，AVVTI增加，改善血流动力学，提高心脏泵血功能 。

本研究结果亦显示，单左心室起搏RAAVD组术后LVEF、AVVTI、LVEDD、MRA、IVMD、Ts-SD12均较术前有改善，说明单左心室起搏通过RAAVD功能，优化AVD，更好地纠正心脏收缩不同步，在神经体液的调节下，左心室发生逆重构，使心脏有效做功增加，使患者心功能、血流动力学较术前有显著改善。

本研究应用单左心室起搏RAAVD功能，使左侧AVD动态跟踪右侧房室生理性PR间期，动态跟踪心率变化，克服了传统CRT不能动态优化AVD的弊端；实现了生理性起搏，使得双心室收缩再同步，改善CHF患者的血流动力学，效果不劣于标准双心室起搏。

本文链接：

(1)使用双腔起搏器实现双心室收缩再同步时，因无右心室电极，不能感知室性心动过速、心室颤动等高频心室事件，难以实现除颤功能，该方法不适用于患有室性心动过速、心室颤动的患者；(2)当慢性充血性心力衰竭患者存在右束支传导阻滞、房室传导阻滞时，不适用于本方法。

作者贡献：赵璐露、蒲里津进行试验设计与实施、资料收集整理、撰写论文、成文并对文章负责；赵璐露、蒲里津、赵玲、王钰、华宝桐进行试验实施、评估、资料收集；郭涛进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

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(本文编辑：贾萌萌)

Effects of Left Univentricular Pacing through Rate Adaptive Atrio-ventricular Delay on Improving Hemodynamics of Patients with Chronic Congestive Heart Failure

ZHAOLu-lu,PULi-jin,ZHAOLing,WANGYu,HUABao-tong,GUOTao*

DepartmentofCardiology,FirstAffiliatedHospitalofKunmingMedicalUniversity,Kunming650032,China

*Correspondingauthor：GUOTao,Chiefphysician,Doctoralsupervisor;E-mail：guotao20@hotmail.com

Objective To achieve left univentricular pacing by dual-chamber pacemaker,to track the physiological atrio-ventricular delay by rate adaptive atrio-ventricular delay(RAAVD) and to explore the effect of left univentricular pacing using RAAVD in achieving double ventricular resynchronization therapy on hemodynamics of patients with chronic congestive heart failure(CHF).Methods Sixty-eight patients with CHF,who received treatment in Department of Cardiology of First Affiliated Hospital of Kunming Medical University from March 2013 to March 2016,were selected in the study.They were divided into left univentricular pacing RAAVD group(adopting left univentricular pacing RAAVD mode) and standardized biventricular pacing group(using standardized biventricular pacing mode) by random number table method.Each group had 34 cases.The echocardiographic indicators of preoperative and postoperative cardiac resynchronization therapy(CRT) among patients in two groups were detected.The detected indicators included left ventricular ejection fraction(LVEF),left ventricular end-diastolic dimension(LVEDD),mitral regurgitation area(MRA),velocity-time integral of forward flow of aortic valve(AVVTI),E/A peak duration(E/A Pd),inter-ventricular mechanical delay(IVMD) and standardized deviation of time intervals of the 12 left ventricular segments(Ts-SD12).Results All patients had no complications such as pneumothorax and capsular infection after pacemaker implantation.The average follow-up period was(17.3±9.6) months.One patient died during the follow-up of left univentricular pacing RAAVD group.Three patients died during the follow-up of the standardized biventricular pacing group.There was no significant difference in LVEF,LVEDD,E/A Pd and Ts-SD12 between the two groups(P>0.05);the postoperative MRA and IVMD of left univentricular pacing RAAVD group were lower than those of standardized biventricular pacing group,while AVVTI was higher than that of standardized biventricular pacing group(P<0.05).The postoperative LVEF and AVVTI between two groups were higher than those before operation,while the postoperative LVEDD,MRA and Ts-SD12 were lower than those before operation(P<0.05);the postoperative IVMD of left univentricular pacing RAAVD group was lower than that before operation(P<0.05).Conclusion The application of RAAVD function of left univentricular pacing has achieved a safe and feasible physiological pacing,which makes biventricular systolic resynchronization and improve the hemodynamics of patients with CHF.Its effect is not inferior to standardized biventricular pacing.

Heart failure;Cardiac resynchronization therapy;Hemodynamics;Rate adaptive atrio-ventricular delay;Left univentricular pacing

国家自然科学基金资助项目(81360044)；云南省科技厅资助项目(2013FB133)——昆明医科大学联合专项基金

R 541.6

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.02.003

2016-07-24；

2016-10-26)

650032云南省昆明市，昆明医科大学第一附属医院心内科 云南省心血管病研究所

*通信作者：郭涛，主任医师，博士生导师；E-mail：guotao20@hotmail.com