無導線起搏器應用進展

荊煒林 謝瑞芹

(河北醫科大學附屬第二醫院心血管內科，河北 石家莊 050000)

自1958年第一臺起搏器問世以來，隨著經驗的積累和科技的進步，起搏器的發展有著翻天覆地的變化。目前全球每年植入起搏器例數近百萬[1]，其中絕大部分為傳統起搏器，然而傳統起搏器有優勢，但也有一些弊端，如存在術后導線及囊袋相關并發癥的可能。無導線起搏器(leadless pacemaker，LP)是近年來的新技術，它將脈沖發生器與感知/起搏電極合為一體，避免了電極導線連接和囊袋制作等過程，它的問世無疑帶給人們新的思路，給一些需起搏器治療的特殊人群帶來可替代的選擇。現從LP的應用進展進行綜述。

1 LP的種類

在1970年就有人嘗試在犬體內安裝了第一例LP，但由于電池技術的限制，僅維持了66 d，隨著高密度能量電池和低耗能電子元件的發展，LP在臨床中的應用成為了可能。目前臨床常用的有兩種，一種為圣猶達公司的Nanostim無導線起搏器，另一種則是美敦力公司開發的Micra經皮起搏系統(transcatheter pacing system，TPS)。

兩種起搏器對比可發現，其體積均足夠小，可通過股靜脈直達心內膜，且壽命相仿。Nanostim無導線起搏器的優勢在于其感知模式為溫度傳感，具有良好的頻率適應性；而TPS起搏器則可兼容1.5 T和3.0 T磁共振成像，但目前也有新型掃描儀可替代磁共振成像以減少起搏器的電磁干擾[2]，但二者固定方式和感應方式的不同使其相關的安全性及有效性還需進一步對比研究。

2 LP的應用人群

2.1 獲益人群及禁忌證

由于起搏模式的限制及技術要求，無導線起搏并未作為常規治療方式推廣，更多作為一種替代療法。就目前而言，眾多學者以及奧地利心臟學會專家共識認為其適應人群主要為單腔起搏且預期心室起搏率低的患者[2]。LP的主要禁忌證包括：植入機械瓣膜患者，心內膜存在導線患者，下腔靜脈或股靜脈異常患者，近期發生急性心肌病患者等。另外，由于目前起搏模式的限制，一些病竇綜合征、血管迷走性暈厥或房室傳導阻滯伴心動過緩的患者也暫不作為無導線起搏的首選。

2.2 應用人群擴展

2.2.1 兒童和老年人群

LP在成人中的作用逐漸被公認，也獲得了明顯的益處，相比之下，兒童患者的植入經驗和隨訪數據更為有限。Mahendran等[3]報道的在1例4歲高度房室傳導阻滯患兒體內成功植入了LP，LP有可能造成兒童血管損傷，小兒血管和心腔較小是LP的重要限制因素，因此在植入前應評估血管寬度與擴張鞘管是否匹配。另Morani等[4]成功在軟骨發育不全的侏儒癥患兒身上安裝了1例LP，術后無并發癥出現。LP在兒童中的應用正在逐漸增加。

同時在年齡≥90歲的老年患者中LP的應用也逐步得到驗證。El Amrani等[5]對129例患者植入TPS，其中年齡≥90歲患者41例，年齡<90歲患者88例。研究對比手術時間、手術成功率以及術后并發癥等，結果顯示LP對年齡≥90歲的患者同樣安全有效。

2.2.2 特殊需要人群

在一些特殊病例中，LP的優勢也得到凸顯。當患者靜脈出現多次感染，再次安裝有導線起搏器可能引發菌血癥甚至危及生命時，LP可成為患者的一個有效選擇。Parker等[6]為1例65歲靜脈入路反復感染患者選擇了LP，患者經過心臟再同步化治療及植入型心律轉復除顫器植入3年后反復感染，抗生素效果不佳，首要目標便是減少感染，最終選擇了LP。術后2個月隨訪，阻抗及閾值均良好。

關于新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)陽性患者的心臟情況也在不斷研究中，這些患者的心功能影響還有很多未知。Cakulev等[7]報道了1例COVID-19陽性患者出現了房室傳導阻滯和心房顫動(房顫)相關的異常停搏，考慮停搏可能是COVID-19感染的表現，對患者進行了LP植入，術后患者癥狀得到改善，但由于患者的特殊性，遠期效果還有待進一步考證。

研究表明，有4.5%～20.0%的心臟移植患者需植入起搏器，高感染風險和低起搏依賴性使心臟移植患者成為LP的理想選擇。通過長期隨訪，證實了無導線裝置在這類特殊患者中的可行性和可接受的安全性[8]。并提出術前心臟三維重建有助于預測植入LP的手術難度[9]。隨著技術的發展及經驗的積累，LP將使更多特殊人群的需要得到滿足。

3 植入方式和途徑

3.1 常規植入途徑和方式

與傳統起搏器不同，LP植入時，術者通常以患者股靜脈為入路，通過導管將設備送入右心室間隔部位，獲得穩定持續的感知和起搏參數后釋放固定。TPS的放置需一個23 F鞘管，在擴張血管時，錐形Coons擴張器是一種有效和經濟的工具，相對并發癥低[10]。當導管進入體內時，大多數導管以“鵝頸形”可順利將起搏器放入心室進行固定。LP最佳固定位置為右心室間隔部，其次為右心室心尖部，而右心室游離壁相對薄弱，此處固定會增加心肌穿孔的風險[11]。印度一項研究[12]也表明右心室間隔部植入更具有生理性。LP植入時間相對短，其植入困難程度除與術者經驗和患者配合有關外，另一重要因素則與右心室間隔突出小梁有關。 Garweg等[13]對126例患者分析顯示，手術時間與間隔邊緣小梁突出部分的存在呈正相關(P<0.001)，與手術次數呈負相關(P<0.001)。

3.2 非常規途徑和植入方法

股靜脈是常規途徑，但也并非唯一入路，當股靜脈畸形或其他原因不能作為入路時，也可考慮其他靜脈作為入路，如左鎖骨下靜脈、髂靜脈和頸內靜脈等[14-16]。確定入路后，在導管進入心腔內的過程中，除了傳統的“鵝頸形”導管方式進入，亦可根據患者的血管情況調整導管形狀。Nakamura等[17]報道了1例92歲女性由于脊柱側凸和嚴重駝背使得起搏器導管的尖端無法直接指向右室間隔或心尖，于是嘗試改變導管形狀為“環形”，使導管尖端可朝向右室間隔的下基底部，成功釋放，術后無嚴重并發癥。

Gerdes等[18]報道了1例76歲患有永久性房顫和伴緩慢心律失常的男性患者，其超聲心動圖顯示左心房嚴重擴大，在TPS植入過程中，輸送系統向前移動和順時針旋轉時，尖端要么在右心室流出道中向高處滑動，要么移到右心房，因此無法獲得有效起搏點。隨后嘗試使用一個“圈套”樣輔助裝置固定輸送系統的近端部分，在尖端施力，最終獲得了良好的穩定性和電位。這些新方法為起搏器植入提供了新思路。

3.3 與其他手術的聯合植入

心臟瓣膜置換術后常伴有安裝起搏器的指征，傳統起搏器植入感染風險大，對瓣膜有潛在損傷，LP為這些患者提供了一種新思路。有1例51歲女性患者，在接受經導管主動脈瓣置換術和二尖瓣瓣膜置換術后出現嚴重的心動過緩，Gul等[19]對其進行LP植入術，進一步證實了其在瓣膜病術后的有效性。有1例71歲的女性患者進行三尖瓣邊緣修補術后，患者出現房顫伴心動過緩，考慮傳統起搏器的導線會干擾修復部位，LP成為了最佳選擇，最終在三維經食管超聲心動圖的輔助下，使用更小的導管，找到了合適的起搏位點[20]。

有些伴有瓣膜病患者本身存在植入起搏器的指征，相關學者嘗試在外科手術換瓣的同時，可視下完成LP植入。Shivamurthy等[21]對15個瓣膜手術同時安裝LP的成人患者進行了回顧性分析，納入患者年齡(67.5±17.0)歲，伴有房顫14例(93%)。有5例患者(33.3%)行單純三尖瓣置換術，其余患者行多瓣膜手術，包括同時行三尖瓣修復/置換術，隨訪(151±119)d，所有患者的阻抗/閾值均正常且穩定。進一步證明了瓣膜手術中植入無導線心臟起搏器安全可行，這種聯合起搏方法可簡化有單腔起搏指征的瓣膜手術患者的圍手術期處理，減少患者的手術花費及痛苦。

對于一些房顫合并起搏器指征的患者，能否在只穿刺股靜脈的同時進行房室結消融及LP的植入呢？Chieng等[22]通過回顧14例同時接受TPS置入和房室結消融治療的房顫患者驗證了這種聯合手術方式的可行性，而且在中短期內具有良好的安全性和有效性。因此LP可聯合多種手術同時進行，一次手術解決患者多個問題，減少患者的手術次數，減輕患者的手術痛苦。

4 LP的安全性

4.1 長期安全性

LP作為新技術出現，其短期安全性得到初步驗證[23-25]，而它的長期安全性還有待隨訪研究。Sanchez等[26]在研究起搏器依賴患者中使用LP和使用經靜脈起搏器(transvenous pacemaker，TVP)誘發心肌病的研究中，納入2014—2019年左室射血分數≥50%的所有起搏器依賴的LP或TVP患者，其中131例TVP患者和67例LP患者納入研究，TVP組平均隨訪時間為(592±549)d，LP組平均隨訪時間為(817±600) d。LP組心肌病(3%)的發生率明顯低于TVP組(18.7%)(P=0.02)，進一步證明LP在術后起搏器相關心肌病方面更安全，分析其可能原因與LP安裝時心肌損傷小以及無導線相關并發癥等因素有關。

另外，Oliveira等[27]對多中心植入LP患者進行大數據分析，通過回顧性分析研究發現，在納入的4 739例患者中，隨訪1～38個月，4 670例患者LP植入成功(98.5%)。隨訪期間有248例患者(5.23%)發生并發癥，最常見的是起搏問題如閾值升高、移位或電池故障(1.43%)，穿刺部位相關并發癥如出血、血腫或假性動脈瘤(1.37%)，以及與操作相關的心臟損傷如心臟穿孔、壓塞或心包積液(1.01%)。隨訪期間有360例患者死亡，其中11例與手術或器械有關。而傳統起搏器植入患者僅穿刺相關并發癥就占4.67%[28]。總的來講，LP的并發癥發生率相對較低，對于有單腔起搏指征的患者，LP是個安全的選擇。

4.2 特殊人群的安全性

4.2.1 高齡患者

Pagan等[29]比較了TPS起搏器和傳統TVP在高齡患者中的應用，選取包括2015年12月—2019年11月在Northwell衛生系統6家醫院接受兩種方式治療的所有年齡≥85歲患者。在年齡≥85歲的患者中植入了183個TPS和119個TVP，平均年齡(89.7±3.4)歲，男性占47.4%。結果發現TPS植入：(1)成功率為98.4%；(2)與TVP組相比，手術相關并發癥無差異，是安全的，手術時間明顯縮短[(35.7±23.0) min vs(62.3±31.5) min，P<0.001]。由于目前無導線起搏模式為心室按需型/心室按需型頻率應答式(VVIR)，Loring等[30]在研究QRS波群時限和心室功能正常的有起搏器指征的患者過程中，將1 284例符合入選標準的患者分為兩組，全自動雙腔起搏頻率適應(DDDR)組(n=630)和VVIR(LP)組(n=654)，結果發現DDDR和VVIR起搏的患者死亡率、卒中或心力衰竭發生率相似，但VVIR起搏顯著增加了房顫的發生風險。

4.2.2 瓣膜置換術患者

瓣膜置換術后需起搏器植入的患者也越來越多，LP感染風險更小，有可能成為這類患者的首選方式，其安全性也逐漸得到認可。Garweg等[31]對比了170例安裝LP的患者，其中54例(31.8%)有瓣膜手術史，包括主動脈瓣置換術后28例，二尖瓣置換術后10例，三尖瓣成形術后1例，多瓣膜手術后15例，所有患者(n=170)均成功植入，無任何與手術相關的主要并發癥。隨訪12個月后起搏器工作均正常，兩組患者射血分數均有下降，無明顯差異，考慮與右室起搏比例相關，進一步驗證了LP在瓣膜介入術后是安全的。

4.3 特殊并發癥

無導線起搏方式在大多數情況下是安全的，但在眾多成功植入患者中也不乏出現特殊并發癥等事件。Razeghi等[32]對155例植入TPS起搏器患者進行隨訪，其中15例患者在植入術后平均226 d出現菌血癥，革蘭氏陽性菌感染占菌血癥的73.3%(n=11)，經過適當的抗菌治療后，所有患者的菌血癥都得到了改善。也有報道1例患者LP安裝后不久出現惡性心律失常，分析其惡性心律失常很可能與既往冠心病病史相關，術后合并急性冠狀動脈缺血是導致患者惡性心律失常出現的重要誘發因素[33]。Gumireddy等[34]也報道了1例85歲患者，有著10年房顫病史，術前超聲心動圖顯示射血分數為56%，無局部室壁運動異常、輕度二尖瓣反流和輕度三尖瓣反流，但LP植入術后15 d便出現了二尖瓣反流嚴重雜音。另外，術后右室假性動脈瘤[35]等并發癥也偶有發生，因此術前全面綜合評估患者的手術風險是必要的。

5 無導線起搏面臨的挑戰及展望

目前無導線起搏面臨的電池壽命問題以及單腔起搏問題成為現代技術發展的熱點方向。有學者提出利用壓電能量收集系統對來自心臟的動能進行收集，從而實現長久供能，但此供能裝置需限制在1 cm3體積內，并在心率范圍內獲得固有頻率，這無疑給科研人員帶來挑戰。另一挑戰則來自于起搏模式，由于起搏模式的限制，僅能滿足單腔起搏模式，適用范圍窄，如何達到心臟同步化治療成為亟待解決的問題，2018年Bereuter等[36]報道了雙腔無導線起搏的動物實驗(豬)結果，為雙腔無導線起搏帶來了可能，但由于雙腔起搏過程中的信號衰減造成的能量消耗使其應用到臨床尚需時日。同時LP與植入型心律轉復除顫器和心臟再同步化治療等設備的聯合應用也在嘗試探究中。

隨著LP植入時代的到來，新型起搏器的研究如火如荼，這將使越來越多的植入人群從中獲益，越來越多的植入技巧被發現驗證，其安全性也逐漸得到驗證。但與此同時，也要看到其不足與應用限制。由于LP的興起，很多數據還停留在小型非隨機試驗階段，仍需大型隨機對照試驗驗證其優越性。相信隨著術者經驗的增加和手術器械的完善，LP會越來越多地應用于臨床，為更多患者帶來希望。