希氏束起搏的研究進展

心臟起搏是治療心動過緩的有效手段。右室心尖部是經典的起搏部位，具有電極置入方便、起搏位點閾值穩定等特點。近期研究表明，長期高比例的右室心尖部起搏類似左束支傳導阻滯，可導致心室內與心室間的不同步收縮，明顯增加患者的心房顫動(房顫)發生率、心力衰竭住院率、全因死亡率[1-5]。右室間隔部與右室流出道起搏對心臟的保護作用仍存在爭議[6-9]。希氏束起搏通過奪獲希氏-浦肯野系統的傳導束，實現雙心室的同步收縮，是目前最具生理性的起搏模式。

1 希氏束起搏的定義

根據2018年希氏束起搏國際協作工作組發表的專家共識[10]，希氏束起搏從廣義上分為選擇性和非選擇性。選擇性希氏束起搏(SHBP)指輸出電壓只奪獲希氏束，又稱為直接希氏束起搏或純希氏束起搏。非選擇性希氏束起搏(NSHBP)指起搏點局部的心肌及希氏束同時被奪獲，又稱間接希氏束起搏或希氏束旁起搏。此外，希氏束起搏的診斷標準還需根據患者是否合并希氏-浦肯野系統傳導病變進行詳細鑒別，見表1。

NSHBP存在心肌傳導，既往被認為劣于SHBP，但近期研究表明，二者在電-機械同步性、血流動力學及臨床評估上并無明顯差異[11-12]。希氏-浦肯野系統的傳導明顯快于心肌傳導，因此，SHBP和NSHBP均通過奪獲希氏-浦肯野系統的傳導束實現心室激動。

2 希氏束的解剖特點

希氏束長約18 mm，直徑2～3 mm[13]，由房室結發出，穿過中心纖維體，沿室間隔膜部走行，于室間隔肌部上緣左側分成左、右束支。Kawashima等[14]根據105例成人心臟的解剖結果，將希氏束分3類：Ⅰ型(46.7%)，希氏束沿室間隔膜部下緣走行，由一層從室間隔肌部發出的纖薄心肌纖維包繞；Ⅱ型(32.4%)，希氏束從中心纖維體穿出后即離開室間隔膜部下緣，進入室間隔肌部；Ⅲ型(21.0%)，希氏束緊貼于心內膜下方，走行于室間隔膜部表面(又稱裸露希氏束)。Vijayaraman等[15]指出，Ⅰ型希氏束起搏后表現為NSHBP，因包繞的心肌成分少，delta波較小，起搏后的QRS波間期一般不超過120 ms；Ⅱ型希氏束起搏后也表現為NSHBP，此時電極位于室間隔肌部，不同輸出下可觀察到右室奪獲與希氏束奪獲的心電圖變化，前者閾值低于后者；Ⅲ型希氏束由于裸露且無纖維組織包繞，起搏時為SHBP，閾值常<0.5 V，術中可見到較大的希氏束損傷電流。損傷電流提示電極頭端刺破絕緣包膜并位于希氏束中，術中可見到急性期起搏閾值升高，但術后會獲得更低、更穩定的起搏閾值[16]。

關于希氏束起搏電極置入位點與三尖瓣環的空間關系仍存在爭議，但通過超聲心動圖、心臟CT[17]、3D打印技術[18]甚至是尸檢[19]的方法驗證，發現希氏束起搏電極均位于三尖瓣環以上的心房側。

3 希氏束起搏的電生理基礎

對于病態竇房結綜合征患者，心房起搏和最小化心室起搏模式可達到生理性起搏。但近期一項薈萃分析顯示，與傳統起搏模式相比，最小化心室起搏模式在房顫發生率、全因住院率及全因死亡率方面均未見優勢。這是由于最小化心室起搏模式人為將AV間期延長，使得左房充盈時間延長，左房壓升高，左室充盈受損，導致房顫及心力衰竭發生率升高[20]。對于PR間期正常的病態竇房結綜合征患者，心房起搏是生理性起搏，而對于存在PR間期延長的病態竇房結綜合征患者，單純心房起搏可能無法達到生理性起搏的要求，此時希氏束起搏或許可以滿足這一需求，但需要臨床研究加以證實。

表1 不同類型希氏束起搏的診斷標準

注：S-QRS為起搏釘至QRS波起始點的時限；H-QRS為希氏束電位至QRS波起始點的時限；S-V為希氏束導聯起搏釘至V波起始點的時限；H-V為希氏束導聯H波至V波起始點的時限；S-QRSend為起搏點至QRS波終末點的時限；H-QRSend為希氏束導聯H波至QRS波終末點的時限

對于心室起搏依賴的房室傳導阻滯患者，希氏束起搏是唯一的生理性起搏。由于傳導阻滯位點與希氏束電極置入位點較為一致，希氏束起搏手術難度大，成功率低。對于這類患者，術中需根據腔內圖標測結果，將房室傳導阻滯具體分為結性阻滯或結下性阻滯。結性阻滯表現為A波固定出現，HV脫落。結下性阻滯可進一步分為希氏束內或希氏束下阻滯。希氏束內阻滯的腔內圖標測結果可具體分為以下3類：(1)H波分裂，即可記錄到H1與H2；(2)近端希氏束可記錄到AH固定出現，V波脫落，遠端希氏束可記錄到A波固定出現，HV脫落；(3)HV間期延長或AH固定出現，V波脫落，但在標測位點起搏后即可奪獲遠端希氏束且S-V間期在正常范圍內。對于希氏束內阻滯，術中需標測阻滯位點的具體位置，并在阻滯位點遠端置入電極，術中甚至可以使用臨時多極電生理導管來尋找希氏束的阻滯位點。對于上述第3種類型的希氏束內阻滯，電極置入位置接近但并未跨越阻滯點，電極通過高起搏輸出跨越阻滯點，并激動遠端的希氏束，患者很可能在術后因電極微脫位或電極張力改變出現閾值升高而不得不重置電極[21-22]。希氏束下阻滯表現為AH固定出現，V波脫落，且通過標測或起搏的方法仍無法找到遠端希氏束。這類患者因阻滯位點偏低，電極未能跨越或接近阻滯點，無法奪獲希氏束。Vijayaraman等[23]的研究結果顯示，結性阻滯患者行希氏束起搏的成功率可達93%，但結下性阻滯患者成功率只有76%[23]。對于結下性阻滯患者，更推薦行NSHBP，因NSHBP存在心肌激動，若出現希氏束失奪獲，局部心肌激動可等同于右室間隔部起搏，不至于出現嚴重并發癥。

對于束支傳導阻滯患者，希氏束起搏可糾正約80%的束支傳導阻滯[24]，但是具體機制尚不明確。相關的假說分為以下幾類：(1)縱向分離學說。纖維傳導束在希氏束內縱向分離為左、右束支，希氏束內阻滯可表現為束支傳導阻滯[25]。在近期一篇病例報道中，左束支傳導阻滯患者行希氏束標測時見到H波分裂，這證實了阻滯位點位于希氏束內[26]。因此，術中需將電極置入希氏束遠端，跨越阻滯點，糾正束支傳導阻滯[27]。(2)起搏輸出依賴學說。起搏電極高輸出可跨越阻滯點，激動遠端傳導束，糾正束支傳導阻滯[25]。這一學說在希氏束起搏糾正左束支傳導阻滯的手術中得以證實，因術中可見到起搏電極低輸出時即可奪獲希氏束，但起搏電極高輸出方可糾正左束支傳導阻滯[28]。(3)虛擬電極極化作用。電極發放電脈沖產生的電荷將在局部傳導纖維組織中形成去極化與超極化[29]，使處于不應期的希氏-浦肯野傳導纖維組織興奮，恢復正常的電傳導，糾正束支傳導阻滯[30]。

4 希氏束起搏的臨床特點及優勢

Deshmukh等[31-32]首次證實了對藥物控制不佳的慢性房顫患者進行房室結消融及希氏束起搏的可行性，發現患者術后的左室舒張末期內徑、紐約心臟病協會(NYHA)心功能分級、左室射血分數(LVEF)及心肺儲備功能均得到改善。在一項前瞻性交叉對照研究中，患者分別接受6個月的希氏束起搏或右室起搏，術后發現，希氏束起搏組在心功能分級、生活質量、6 min步行試驗、二尖瓣及三尖瓣反流方面均明顯優于右室起搏組[33]。Vijayaraman等[34]和Huang等[35]的研究也指出，房室結消融及希氏束起搏的手術成功率可達80%～95%，術后隨訪電極閾值穩定，患者的LVEF、心功能分級改善，利尿劑的使用減少，這進一步證實了此療法的可行性及有效性。

希氏束起搏還逐漸運用于心室依賴性起搏的高度房室傳導阻滯(AVB)患者。Barba-Pichardo等[36]首先運用電生理標測導管為AVB患者進行標測與起搏，64.8%的患者成功置入希氏束電極，術后LVEF明顯升高。Kronborg等[37]在一項交叉對照試驗中，在85%的患者中成功置入希氏束電極，患者術后分別接受為期12個月的希氏束起搏或右室間隔部起搏，結果提示希氏束起搏組在 LVEF和機械同步性方面均明顯優于右室間隔部起搏組。在Pastore等[38]的一項隨機對照試驗中，患者分別接受了3個月的希氏束起搏或右室心尖部起搏，術后顯示希氏束起搏組的左室電激動與機械收縮更具同步性，且能更好地保護患者的左房功能，減慢房顫的進展。在另一項納入260例AVB患者的臨床研究中，希氏束起搏的成功率達85%，術后因閾值升高而行電極重置的患者僅占5%[23]。

希氏束起搏通過自身希氏-浦肯野系統傳導并可糾正束支傳導阻滯，最早由Narula[25]發現。隨后，希氏束起搏用于有雙心室起搏(BVP)行同步化治療適應證的患者。Barba-Pichard等[39]首先在BVP左室電極置入失敗的患者中嘗試進行希氏束起搏，16例患者中有9例最終成功置入希氏束電極并糾正束支傳導阻滯，術后隨訪發現，患者LVEF水平較基線水平有明顯提高。Lustgarten等[24]在一項交叉對照研究中，通過左室電極Y型接口對患者進行6個月的BVP或希氏束起搏治療，結果顯示兩組患者在心功能分級、6 min步行試驗、生活質量及LVEF方面均較術前有明顯改善，且二者臨床結果無明顯差異。Ajijola等[40]的研究結果也支持希氏束起搏對心功能的保護作用。Sharma等[41]的一項多中心臨床研究顯示，希氏束起搏具有閾值穩定的特點，可縮短QRS波間期，提高LVEF，改善心功能分級。Huang等[28]進行了為期37個月的臨床隨訪研究，發現希氏束起搏不僅可以明顯改善患者左心功能，且閾值穩定，臨床預后與BVP相比無明顯差異，進一步肯定了希氏束起搏在同步化治療中的療效及安全性。Arnold等[42]的另一項研究指出，希氏束起搏在QRS波間期縮短率、心室同步性以及血流動力學參數方面明顯優于BVP。在術后程控方面，建議設置希氏束電極極性為tip端到右室電極coil端[43]。Sharma等[44]將希氏束起搏用于右束支傳導阻滯合并慢性心力衰竭的患者，患者術后的QRS波間期、LVEF、心功能分級都得到明顯改善，這一結果改變了既往對右束支傳導阻滯患者BVP同步化治療效果較差的看法[45]。而對于BVP治療無效的患者，可考慮改為希氏束起搏，因為患者改為希氏束起搏后，LVEF、心功能分級、二尖瓣反流面積、心胸比例以及血清腦鈉肽水平都可以明顯改善[46]。

對于右室起搏介導的心肌病患者，Shan等[46]嘗試在患者行起搏器更換時改行希氏束起搏，術后1年隨訪發現，患者的心功能明顯改善。Ye等[47]進行為期半年的隨訪發現，對于右室起搏介導的心肌病患者，從右室心尖部起搏或右室間隔部起搏改行希氏束起搏后，患者心功能分級、左室舒張末期內徑都明顯改善。

Vijayaraman等[48]對希氏束起搏術后起搏器電池耗竭患者行起搏器更換手術，在手術過程中測量的HV間期、QRS波間期與首次置入時相同，以不同頻率起搏希氏束時，希氏束至心室可達到1∶1傳導，提示希氏束起搏術后并未出現新發的希氏-浦肯野系統病變。Vijayaraman等[49]進行了為期5年的臨床隨訪，對希氏束起搏的安全性及療效進行評估，結果顯示在右室起搏和希氏束起搏比例超過40%的人群中，希氏束起搏組的全因死亡率或心力衰竭住院率均明顯低于右室起搏組，起搏介導的心肌病的發生率也遠低于右室起搏組。而Abdelrahman等[50]一項以全因死亡率、心力衰竭住院率以及改行BVP為聯合臨床終點的隊列研究顯示，在心室起搏比例超過20%的患者中，希氏束起搏組明顯優于右室起搏組。

5 希氏束起搏的局限性與展望

目前，希氏束起搏的成功率在80%～90%，部分患者因希氏束存在解剖變異或阻滯點過低而未能成功置入電極。此外，約有10%的患者術后出現閾值升高[51]，5%的患者因閾值持續升高行電極重置[49]。起搏閾值升高常出現在術后的前3個月內，可能是由于電極頭端未能刺入希氏束和長期的瓣葉活動使電極出現微脫位。與右室電極相比，希氏束周圍心肌成分少，希氏束電極感知明顯偏低[49]，這就需要廠家改進塑形鞘管和起搏電極，制造不同形狀的鞘管，閾值更低、感知更好、固定更牢的電極，以及適合希氏束起搏邏輯算法的起搏器，以提高手術成功率，減少手術并發癥，延長起搏器壽命。

對于結下性阻滯患者，電極置入位點與阻滯點相近，若結下性阻滯因病情進展而出現希氏束失奪獲，NSHBP產生的局部心肌激動可等同于右室間隔部起搏，作為后備起搏使用，但是否安全仍需要長期隨訪證據支持。

希氏束起搏是目前公認的最符合生理性的起搏模式，但當前的臨床研究大多數為單中心回顧性研究，仍需要更多大樣本、多中心的前瞻性隨機對照研究對希氏束起搏的安全性及有效性進行評估。