QuickOpt優化房室/室間間期以改善心功能的研究進展

萬鴻 高凌云

(重慶醫科大學附屬第一醫院心血管內科，重慶 400042)

人工心臟雙腔起搏器通過改善房室(AV)收縮同步性來改善AV傳導阻滯患者的心功能，降低死亡率[1]。有研究[2-3]表明AV間期是影響AV傳導阻滯患者起搏器植入術后心功能最重要的因素，最佳的AV間期可產生最大的心輸出量。室間(VV)間期優化亦可使心室同步最大化，最佳AV/VV間期可使心輸出量增加32.6%[4]。但最佳AV/VV間期可能會隨時間的推移而改變，因此可能需定期優化這些間期，以持續保持心功能的優化[5]。現AV/VV間期的優化可依賴于超聲心動圖，但超聲優化耗時長，依靠操作醫生的主觀性經驗且可重復性欠佳，與基于超聲心動圖優化的繁瑣特性不同，QuickOpt(St.Jude Medical，Sylmar，CA，USA)算法為優化AV/VV間期提供了一種快速而簡單的方法[5]。QuickOpt是一種基于腔內心電圖(intracardiac electrogram，IEGM)測量心臟電活動的算法，可用于起搏器術后的常規隨訪[6]。其優化原理為：(1)θ=IEGM計算得出的感知P波寬度，感知AV間期(SAV)=θ+δ(P<100 ms，δ=60 ms；P≥100 ms，δ=30 ms)，起搏AV間期(PAV)=SAV+50 ms。(2)Δ=IEGM測得左心室及右心室電極感知自身下傳心室激動的時間差值，ε=起搏左心室后到右心室電極感知的時間及起搏右心室后到左心室電極感知的時間差值，優化VV間期(VVopt)=(Δ+ε)×50%；當VVopt>0時，提示左心室優先，相反則右心室優先[2]。IEGM可準確地確定心房激活的持續時間和雙心室的起搏傳導特性，確保心室收縮在二尖瓣完全關閉后開始，從而減少二尖瓣反流，同時最大化左心房前負荷；此外，它還確保心室傳導波和自我起搏刺激同時到達室間隔，從而優化AV/VV間期[1]。

1 QuickOpt與超聲優化的對比分析

1.1 QuickOpt耗時較短

幾乎所有涉及QuickOpt與超聲優化對照的研究[2]都表明：QuickOpt相比超聲極大地節約了時間成本，比如超聲和QuickOpt優化對18例心臟再同步化治療(cardiac resynchronization therapy，CRT)優化的患者所需時間分別為(43.60±11.07)min和(1.28±0.45)min ，后者花費的時間大大減少。另一項研究[3]同樣顯示：與超聲法[(45.26±1.73)min]相比，使用QuickOpt方法進行優化所需時間顯著縮短[(0.44±0.08)min]。近期國內較大的一項試驗研究[7]也顯示QuickOpt組基線、3個月和6個月的優化時間中位數為2.00 min，超聲法的中位時間為43.50～55.00 min。QuickOpt的速度要快得多，而超聲心動圖則需要經驗，并顯示出顯著的學習曲線[8]。就如同FREEDOM研究[5]所示：QuickOpt能減輕當前超聲優化方法所帶來的工作量，可替代耗時的超聲優化。

1.2 優化結果和程控數據對比

曾有一項小隊列研究認為基于IEGM的QuickOpt算法雖然為起搏器優化提供了一種簡單和安全的方法，但這種方法的可靠性似乎有限，檢查員很難確定最佳的血流動力學設置；且由于試驗得出IEGM方法計算的最佳AV/VV間期與超聲法之間無相關性，該試驗對于IEGM方法的使用和與超聲法的可比性也未得到明確的說明[9]，這可能是因為該研究規模較小且未全面比較QuickOpt法和超聲法的心功能參數的相關性所致。但另一項研究[10]發現當由有創最大左心室等容收縮期指標——左心室壓力最大變化速率(LVdP/dtMAX)的測定來判斷時，有創優化和QuickOpt優化所確定的LVdP/dtMAX具有良好的相關性，但在單個患者中，兩種方法確定的最佳VV間期無相關性，其原因可能是在單個個體內LVdP/dtMAX值對應的VV間期分布相對較窄。一項國內的對照研究[7]也顯示QuickOpt組VV間期延長，但AV間期與超聲組無差異；對此得到的解釋是：QuickOpt組起搏的心房心室( paced atrial-paced ventricular，PV)間期之間的差異是因為最佳的AV間期定義為在不截斷A波的情況下最大的E/A比值(E為舒張早期峰值速度，A為舒張晚期峰值速度，E/A比值是心臟彩超中用來衡量左心室舒張功能的重要指標)時的間期，與產生最大左心室流出道速度時間積分(LVOT VTI)的最佳VV間期相結合。在另一項研究[11]中也發現了PV間期的這種差異，但這對左心室功能參數無不良影響。還有研究[6]發現QuickOpt算法的VV間期與超聲法無差異，僅最佳AV間期稍微偏長，為防止不良影響可用超聲法適當校正。其他研究[3]也有類似發現，超聲心動圖和QuickOpt算法評估的最佳AV/PV間期之間一致性很好，但相關性較差，與最佳AV/PV間期時的LVOT VTI之間良好的相關性不同，這可能是因為AV/PV間期的巨大變化只引起血流動力學的微小變化(由LVOT VTI測量)。總體而言，在使用QuickOpt和超聲心動圖的最佳AV/VV間期方面未達成一致[8]。大多數研究表明根據QuickOpt算法優化的AV/VV間期與其他方法存在差異，但似乎這種差異對心功能參數無不良影響。

1.3 療效比較

國內的一項研究[7]顯示對左心室收縮末期容積和其他臨床參數(紐約心功能分級、6分鐘步行試驗距離等)無明顯差異，表明QuickOpt優化的初步療效不遜于超聲心動圖。Wang等[11]的研究也得出類似結論：QuickOpt與超聲法有相似的臨床效果。另外，有研究[12]表明QuickOpt優化與超聲法優化的主動脈血流速度時間積分(aortic velocity time integral，AVTI)有顯著的相關性。Giammaria等[13]也表明基于IEGM的優化方法提供了與超聲心動圖方法(最大AVTI)類似的結果，可作為室間隔中段導聯定位的參考。FREEDOM研究[5]結果為QuickOpt組中有52.4%的患者臨床狀況得到改善，而對照組(經驗性優化)為42.9%，說明QuickOpt優化較經驗性優化好。一項關于慢性乙型肝炎患者公開發表的研究[3]也表明，對于植入雙腔起搏器的慢性乙型肝炎患者，QuickOpt可替代耗時的超聲心動圖。一項關于1例80歲的女性擴張型心肌病患者植入CRT后予以QuickOpt優化的研究[14]亦提示：QuickOptTM的優化為患者提供了好處，作為一個有前途的工具可進一步提高CRT的應答率。Jensen等[15]也認為在IEGM算法的基礎上優化，可持續提高患者的心肺運動能力。但也有作者不看好QuickOpt，例如Kamdar等[16]認為超聲法較QuickOpt有更好的血流動力學結果，Porciani等[17]的研究中，有52%的患者在QuickOpt建議的AV間期縮短25%或50%后獲得最大速度時間積分，Wichterle等[18]納入了30例連續的CRT患者發現：與標準同步雙心室起搏相比，QuickOpt引導的VV間期編程使QRS波群顯著變寬，AlTurki等[19]亦報道，醫生經驗性CRT起搏似乎比QuickOpt算法實現了更窄的QRS波群寬度，但QRS波群寬度的變化并不顯著，這可能是因為研究樣本小或實驗區域差別等因素所致。

美中不足的是，現有研究隨訪時間大都為12個月以內，例如一項研究[6]探討了QuickOpt與超聲對于室內同步性指標徑向應變延遲指數以及AVTI的一致性，得出徑向應變延遲指數與AVTI無統計學差異的結論。但此研究只隨訪了6個月，對于QuickOpt的長期效果仍需大規模長期隨訪試驗來研究。梁義秀等[2]也得出QuickOpt優化得到的最大AVTI與超聲法一致的結果，代表其急性血流動力學影響效果的一致性，但該研究未涉及長期血流動力學的影響。與上述短期研究不同，2019年的一項對照研究[1]針對患者進行了48個月的隨訪數據統計，這稍微彌補了該領域對于長期效果研究的欠缺，該研究結果顯示雖然在6、12個月時左心室舒張末期內徑、左室射血分數、6分鐘步行試驗距離和紐約心功能分級在超聲組、體表心電圖組和QuickOpt組較標準AV/VV組有顯著改善，但在24、36、48個月時任何一組都無明顯改善，說明四種優化方法治療心力衰竭的遠期療效無顯著差異，心臟病的進行性發展可能是導致四組長期臨床結果缺乏差異的原因之一。但Zhang等[1]認為逆向重構發生于前3個月并持續3年，在18個月之后微乎其微，因此在其研究對象中可能存在逆向重構幫助改善四組患者的長期臨床結果。現有的長期隨訪試驗較少，若隨訪周期定為18～36個月，可能會得到更精確的QuickOpt與超聲優化長期隨訪的研究結果。

2 QuickOpt的不足

當AV間期優化是基于心房IEGM時，它不能確定與最佳速度時間積分相關的間期，數據顯示有52%的患者在QuickOpt建議的AV間期縮短25%或50%后獲得最大速度時間積分；Porciani等[17]認為由超聲多普勒測得的心房收縮延遲間期在確定最佳AV間期中起主要作用，應用QuickOpt優化AV間期應謹慎。通過使用簡單的超聲/多普勒測量心房收縮延遲間期，可預測QuickOpt方法的有效性，并且在需要時，可很容易地提高AV間期優化的效益。若偶有患者根據QuickOpt得到的AV間期偏長，也可使用體表心電圖進行有效地檢測與更正[20]。在遇到心房顫動、AV傳導阻滯和自主心率較慢的患者時，無法使用QuickOpt優化，仍需使用超聲[6]。由此看來，隨訪中QuickOpt最好結合體表心電圖和超聲心動圖，一是有必要時它們可替代QuickOpt工作，再是后面二者可為QuickOpt提供有力的證據并適當地驗證其有效性。

3 QuickOpt不良事件的發生率和病死率

有個案報告左心室電極起搏陽極環奪獲導致QuickOpt VV間期的錯誤推算，為避免此類事件的發生，研究者建議不選擇涉及右心室電極陽極環的起搏向量，將左心室起搏向量改為左心室單極、左心室雙極或左心室到右心室線圈的起搏向量；如右心室陽極環必須使用，則將左心室輸出電壓調低，小于陽極環奪獲的閾值[21]。但Yan等[7]的研究數據表明，QuickOpt組和超聲心動圖組之間與設備相關的不良事件發生率和病死率無明顯差異。Kamdar等[16]也建議在結合現實的時間和成本的情況下，平時可依賴QuickOpt法，對于無應答的起搏器植入患者建議使用超聲法，不建議單獨使用QuickOpt法來優化AV/VV間期。

4 體位和運動對QuickOpt計算PV/AV和VV間期的影響

Dan等[22]對20例心力衰竭患者的研究發現，體位和運動都不影響QuickOpt預測的最佳PV/VV間期，得到QuickOpt值在不同體位和輕度運動時似乎都是穩定的結論。盡管如此，Dan等[22]仍建議用直接測量心輸出量的方法進行進一步的評估。Valzania等[23]就通過超聲心動圖和IEGM方法對仰臥位運動中得到的最佳起搏間期進行評估，認為其產生的血流動力學益處較靜息時大；并發現在植入起搏器裝置的患者中，最佳的VV間期從安靜到運動有很大差異，而AV間期無改變。針對上述研究中起搏間期無變化的現象，可做以下解釋：平均變化可掩蓋由于個體患者變化方向不同而導致的個體變化的大小，也有可能在某些患者中，最佳AV間期在運動的第一階段無改變，但在運動的后期階段縮短了[24]。

一項QuickOpt分級平板運動試驗確認了QuickOpt算法的AV/VV間期測量的可重復性和可行性，數據顯示休息時的體位變化所導致的QuickOpt算法優化間期變化并不顯著，但運動期間最佳的AV/VV間期變化呈動態個體化且無法預測。Golovchiner等[24]表示優化AV/VV間期可改善運動耐量和相關癥狀，提高對起搏器植入術后治療的反應。Strauss等[25]與Golovchiner等[24]的研究發現相似，盡管基于IEGM的優化與患者的運動狀態無關，但在不同患者之間有所不同，同樣建議對每個患者在運動期間進行優化。Sun等[26]也表示運動期間患者需頻繁優化適應AV間期。總之，體位和運動對QuickOpt計算最佳PV/AV和VV間期的影響存在個體差異，運動期間需對起搏間期頻繁優化，從而提高療效。

5 展望

QuickOpt這種更省時、更簡便的方法使所有患者的AV/VV間期的常規優化成為可能[27]。此外，更多QuickOpt優化AV/VV間期的長期臨床數據可能會促進發明更加系統的起搏器優化程序，如現有一種新算法已面世：SyncAV算法。有研究[28]表明此算法優于QuickOpt算法。

6 總結

QuickOpt算法是一種公認的簡便、快捷，幾乎可媲美超聲心動圖的優化方法，它基于IEGM確定最佳的AV/VV間期，達到改善心功能的作用。雖然QuickOpt得到的最佳AV/VV間期與超聲法等相關性差，但一致性較好，對心功能參數似乎無不良影響。體位和運動對QuickOpt優化AV/VV間期的影響存在個體差異，但QuickOpt在運動期間的可行性和重復性較好，因此建議當患者運動量改變時需進行QuickOpt優化。另外，在臨床隨訪過程中，一般情況下可用QuickOpt，但對于無應答、心房顫動等患者仍建議使用超聲心動圖。目前對于QuickOpt的短期療效已基本得到肯定，但對其長期療效還需更多的大規模長期隨訪試驗來證實。