起搏动态 | 庞洁摘译——儿童左室心尖部起搏：可行性及对心室功能的长期影响
儿童因完全性房室传导阻滞(CAVB)导致的心动过缓通常需要终生起搏器治疗。因此，必须考虑心室起搏对心脏机械运动的长期影响。右室起搏常伴有左心室电机械运动不协调，可能导致左心室功能障碍和病理性重构。有报道，对于CAVB需要长期起搏的儿童，左室起搏可以保护左心室功能。我们试图对心脏结构正常和有先天性心脏疾病的患者，评估左室心尖部起搏（LVAP）对左室功能和机械运动的长期影响，并与健康对照组进行比较。
研究方法
采用横断面研究，连续纳入CAVB患儿（N=36, 年龄<18岁），均行左室心尖部起搏，其中A组（22例）无结构性心脏病，B组（14例）有结构性心脏病。B组结构性心脏病包括以下诊断：房室间隔缺损（n=5）、法洛四联症（n=2）、室间隔缺损（n=2）、主动脉瓣下狭窄（n=2）、主动脉弓离断（n=1）、房间隔缺损（n=1）和动脉导管未闭（n=1）。纳入标准同时包括存在左室系统及起搏治疗至少1年。采用剑突下路径（N=18）或胸骨切开术（N=18）将双极心室起搏导线（Medtronic 4968）置于左室心尖部，17例患者植入同样的右心房起搏导线。与数据和年龄匹配的对照组（结构和功能正常且无起搏治疗）进行比较（N=25，C组）。
踏车负荷试验
在自行车测力计（Ergolinergoselect 100，Ergoline GmbH Germany）上进行运动试验，持续心电图和血氧饱和度监测。气体交换由breath-by-breath分析仪（Oxycon Pro，Jaeger，Germany）测定。运动负荷方案初始负荷为1 W*kg-1，持续3分钟，第二个3分钟1.5 W*kg-1（如果心率增加不充分，则为2.0 W*kg-1），第三步负荷持续增加（斜坡方案），直到达到最大耐量。最大耐量定义为：（1）主观疲劳无法继续或（2）呼吸换气率超过1.1，或（3）耗氧曲线出现平台。
超声心动图
在中心实验室对通过GE超声心动图机（Vivid S7和Vivid S9）和EchoPac 113.0.3工作站（GE/Vingmed，Horten，Norway）获得的超声心动图原始数据进行分析。在慢性起搏模式和100%心室起搏下进行横断面超声测量。超声心动图测量方案包括：（1）二维灰阶胸骨旁长轴、乳头肌水平胸骨旁短轴（SAX）、心尖四腔和二腔切面。同步连接ECG确定QRS起点，记录三个心动周期。使用3.5和5 MHz传感器，最小帧频30/s（最理想60–90/s）。（2）M型胸骨旁长轴和短轴。（3）右室和左室流出道脉冲多普勒，二尖瓣返流的跨瓣脉冲多普勒定量评估（无=0，轻度=1，中度=2，重度=3）。
斑点示踪分析
使用EchoPac工作站进行斑点示踪分析。根据标准化的心肌分段在心尖四腔和两腔心切面计算纵向节段应变力，胸骨旁短轴切面计算径向应变力。对所记录的三个心动周期中的每个周期目测观察应变率和应变曲线，测量明确的应变峰值。被软件自动剔除或峰值不确定的节段不用于分析。测量各节段的收缩期变形峰值时间，即QRS起始至收缩期应变峰值的时间。使用Matlab（版本R2014b；MathWorks，Natick，MA，USA）开发的特定算法对数据做进一步分析。
具体测量或计算以下参数：
（1）用于测量节段的每个切面都进行了记录。
（2）从应变率曲线测量每个切面机械收缩的起点和终点，分别为从QRS起点到最早收缩变形和最晚收缩变形节段的时间。
（3）在每个切面和节段测量从QRS起点到收缩期应变峰值的时间，并计算以下延迟：
a. 心尖到基底部延迟。
b. 间隔到侧壁，前间隔到后壁，前壁到下壁延迟。
（4）测量每个节段最大变形和主动脉瓣关闭时的应变力（%），并对每个切面计算平均数（图1）。计算主动脉关闭时的平均应变力和最大变形的平均应变力比值。
图1 心尖四腔切面收缩期应变力曲线，计算最大收缩应变力和主动脉瓣关闭时的应变力。(A)结构正常心脏左室心尖起搏。(B) 健康对照组。红色竖线表示主动脉瓣关闭时间。每个节段的最大应变力用圆形标记。左室心尖部起搏(从心尖到基底的激活延迟)和正常对照组(同步机械激活)的激活顺序明显不同。
（5）整体纵向应力计算为心尖部四腔切面和二腔切面中12个节段的最大收缩应力的平均值。
（6）根据之前公布的方法学，计算左室收缩拉伸率，作为内部收缩率和损失功率的修正值，以分别评估三个心超切面的左室收缩效率。收缩期的开始时间（T1）设置在QRS波的起始，收缩期终止时间（T2）定义为任何左室节段（机械性收缩期结束）负应变率最晚的偏移。SSF代表收缩期总收缩与总拉伸的比率，数值越大，表示整体收缩效率越低（图2）。
图2 收缩期拉伸分数。(A) 结构正常心脏左室心尖部起搏。(B) 健康对照组。应变率曲线下面积蓝色表示收缩期缩短节段，红色表示收缩期拉伸节段。LVAP的典型特征是LV心尖节段的早期收缩伴基底阶段的早期拉伸。收缩末期，基底节段的收缩延迟伴心尖节段的舒张延伸。
研究结果
临床随访
本研究所有起搏器植入手术顺利无死亡。患者在研究期间的起搏百分比>90%。术后5年无起搏器相关手术调整（择期脉冲发生器更换除外）的比例为89.0%。其中4例手术调整的患者，导线功能障碍（N=2），导线脱位（N=1），左房绞窄（N=1）。在3年和6年因电池耗竭更换脉冲发生器的概率分别为92.7%和80.7%（图3）。患者出院和末次随访之间规定脉宽的心室阈值没有变化：平均0.71（SD 0.22）V和0.84（SD 0.37）V，P=NS。在A组和B组中，有一部分患者的NT-proBNP水平升高。与C组相比，A组和B组在踏车运动时的最大摄氧量更低。A组在运动时的最大心率显著低于B组和C组（表2）。
图3 起搏系统的生存。(A)无起搏器相关的手术调整(选择性脉冲发生器置换除外)。(B)无电池耗竭的脉冲发生器更换。
表2. 运动负荷试验
左心室参数
A组、B组Z评分和左室舒张末期直径明显高于正常对照组。M型超声测量左室缩短分数和左室射血分数无显著性差异（Teichholz公式）。末次随访时，A组、B组、C组左室舒张末期容积指数无明显差异。数据汇总（表3）。在A组不伴有结构性心脏病的患者中，左室射血分数和左室舒张末直径Z评分没有显著改变（表4）。
表3 横断面评估的左室参数
表4 起搏时左室参数变化（Group A）
左室同步性和收缩效率
通过室间机械运动延迟评估的室间同步性在LVAP患者中得以保留，与健康对照组无差异。LVAP患者的左室间隔至后壁运动延迟明显缩短。与健康对照组相比，LVAP患者的心尖-基底部机械延迟显著延长（图1）。从室间隔到侧壁和从前间壁到后壁的径向应变力延迟没有显著性差异，前壁到下壁的径向应变力延迟有轻微差异。主动脉瓣关闭时的纵向应变力与最大收缩期应变力的比率无显著性差异。在四腔和二腔切面中，评估左室收缩功能不全的左室收缩牵张分数在LVAP患者中明显升高，且与心尖至基底部机械延迟显著相关（R分别为0.601和0.565，P均为0.001）。任何不同步参数和LV射血分数无相关性，数据汇总（表5）。
表5 横断面评估的左室同步和收缩效率
研究结论
与健康对照组相比，左室心尖部起搏维持了左室间隔和游离壁之间的机械同步，代价是显著的心尖部到基底部的机械延迟，并与左室收缩效率低下相关，但整体左室收缩功能未受到影响。无论是否存在结构性心脏病，左室心尖部起搏的研究结果相似。起搏相关的并发症很罕见，对于生长发育的患儿，持续左室心尖部起搏具有很好的可行性。
摘译自：Left ventricular apical pacing in children: feasibility and long-termeffect on ventricular function. Europace (2019) 0, 1–8. doi:10.1093/europace/euz325
儿童因完全性房室传导阻滞(CAVB)导致的心动过缓通常需要终生起搏器治疗。因此，必须考虑心室起搏对心脏机械运动的长期影响。右室起搏常伴有左心室电机械运动不协调，可能导致左心室功能障碍和病理性重构。有报道，对于CAVB需要长期起搏的儿童，左室起搏可以保护左心室功能。我们试图对心脏结构正常和有先天性心脏疾病的患者，评估左室心尖部起搏（LVAP）对左室功能和机械运动的长期影响，并与健康对照组进行比较。
研究方法
采用横断面研究，连续纳入CAVB患儿（N=36, 年龄<18岁），均行左室心尖部起搏，其中A组（22例）无结构性心脏病，B组（14例）有结构性心脏病。B组结构性心脏病包括以下诊断：房室间隔缺损（n=5）、法洛四联症（n=2）、室间隔缺损（n=2）、主动脉瓣下狭窄（n=2）、主动脉弓离断（n=1）、房间隔缺损（n=1）和动脉导管未闭（n=1）。纳入标准同时包括存在左室系统及起搏治疗至少1年。采用剑突下路径（N=18）或胸骨切开术（N=18）将双极心室起搏导线（Medtronic 4968）置于左室心尖部，17例患者植入同样的右心房起搏导线。与数据和年龄匹配的对照组（结构和功能正常且无起搏治疗）进行比较（N=25，C组）。
踏车负荷试验
在自行车测力计（Ergolinergoselect 100，Ergoline GmbH Germany）上进行运动试验，持续心电图和血氧饱和度监测。气体交换由breath-by-breath分析仪（Oxycon Pro，Jaeger，Germany）测定。运动负荷方案初始负荷为1 W*kg-1，持续3分钟，第二个3分钟1.5 W*kg-1（如果心率增加不充分，则为2.0 W*kg-1），第三步负荷持续增加（斜坡方案），直到达到最大耐量。最大耐量定义为：（1）主观疲劳无法继续或（2）呼吸换气率超过1.1，或（3）耗氧曲线出现平台。
超声心动图
在中心实验室对通过GE超声心动图机（Vivid S7和Vivid S9）和EchoPac 113.0.3工作站（GE/Vingmed，Horten，Norway）获得的超声心动图原始数据进行分析。在慢性起搏模式和100%心室起搏下进行横断面超声测量。超声心动图测量方案包括：（1）二维灰阶胸骨旁长轴、乳头肌水平胸骨旁短轴（SAX）、心尖四腔和二腔切面。同步连接ECG确定QRS起点，记录三个心动周期。使用3.5和5 MHz传感器，最小帧频30/s（最理想60–90/s）。（2）M型胸骨旁长轴和短轴。（3）右室和左室流出道脉冲多普勒，二尖瓣返流的跨瓣脉冲多普勒定量评估（无=0，轻度=1，中度=2，重度=3）。
斑点示踪分析
使用EchoPac工作站进行斑点示踪分析。根据标准化的心肌分段在心尖四腔和两腔心切面计算纵向节段应变力，胸骨旁短轴切面计算径向应变力。对所记录的三个心动周期中的每个周期目测观察应变率和应变曲线，测量明确的应变峰值。被软件自动剔除或峰值不确定的节段不用于分析。测量各节段的收缩期变形峰值时间，即QRS起始至收缩期应变峰值的时间。使用Matlab（版本R2014b；MathWorks，Natick，MA，USA）开发的特定算法对数据做进一步分析。
具体测量或计算以下参数：
（1）用于测量节段的每个切面都进行了记录。
（2）从应变率曲线测量每个切面机械收缩的起点和终点，分别为从QRS起点到最早收缩变形和最晚收缩变形节段的时间。
（3）在每个切面和节段测量从QRS起点到收缩期应变峰值的时间，并计算以下延迟：
a. 心尖到基底部延迟。
b. 间隔到侧壁，前间隔到后壁，前壁到下壁延迟。
（4）测量每个节段最大变形和主动脉瓣关闭时的应变力（%），并对每个切面计算平均数（图1）。计算主动脉关闭时的平均应变力和最大变形的平均应变力比值。
图1 心尖四腔切面收缩期应变力曲线，计算最大收缩应变力和主动脉瓣关闭时的应变力。(A)结构正常心脏左室心尖起搏。(B) 健康对照组。红色竖线表示主动脉瓣关闭时间。每个节段的最大应变力用圆形标记。左室心尖部起搏(从心尖到基底的激活延迟)和正常对照组(同步机械激活)的激活顺序明显不同。
（5）整体纵向应力计算为心尖部四腔切面和二腔切面中12个节段的最大收缩应力的平均值。
（6）根据之前公布的方法学，计算左室收缩拉伸率，作为内部收缩率和损失功率的修正值，以分别评估三个心超切面的左室收缩效率。收缩期的开始时间（T1）设置在QRS波的起始，收缩期终止时间（T2）定义为任何左室节段（机械性收缩期结束）负应变率最晚的偏移。SSF代表收缩期总收缩与总拉伸的比率，数值越大，表示整体收缩效率越低（图2）。
图2 收缩期拉伸分数。(A) 结构正常心脏左室心尖部起搏。(B) 健康对照组。应变率曲线下面积蓝色表示收缩期缩短节段，红色表示收缩期拉伸节段。LVAP的典型特征是LV心尖节段的早期收缩伴基底阶段的早期拉伸。收缩末期，基底节段的收缩延迟伴心尖节段的舒张延伸。
研究结果
临床随访
本研究所有起搏器植入手术顺利无死亡。患者在研究期间的起搏百分比>90%。术后5年无起搏器相关手术调整（择期脉冲发生器更换除外）的比例为89.0%。其中4例手术调整的患者，导线功能障碍（N=2），导线脱位（N=1），左房绞窄（N=1）。在3年和6年因电池耗竭更换脉冲发生器的概率分别为92.7%和80.7%（图3）。患者出院和末次随访之间规定脉宽的心室阈值没有变化：平均0.71（SD 0.22）V和0.84（SD 0.37）V，P=NS。在A组和B组中，有一部分患者的NT-proBNP水平升高。与C组相比，A组和B组在踏车运动时的最大摄氧量更低。A组在运动时的最大心率显著低于B组和C组（表2）。
图3 起搏系统的生存。(A)无起搏器相关的手术调整(选择性脉冲发生器置换除外)。(B)无电池耗竭的脉冲发生器更换。
表2. 运动负荷试验
左心室参数
A组、B组Z评分和左室舒张末期直径明显高于正常对照组。M型超声测量左室缩短分数和左室射血分数无显著性差异（Teichholz公式）。末次随访时，A组、B组、C组左室舒张末期容积指数无明显差异。数据汇总（表3）。在A组不伴有结构性心脏病的患者中，左室射血分数和左室舒张末直径Z评分没有显著改变（表4）。
表3 横断面评估的左室参数
表4 起搏时左室参数变化（Group A）
左室同步性和收缩效率
通过室间机械运动延迟评估的室间同步性在LVAP患者中得以保留，与健康对照组无差异。LVAP患者的左室间隔至后壁运动延迟明显缩短。与健康对照组相比，LVAP患者的心尖-基底部机械延迟显著延长（图1）。从室间隔到侧壁和从前间壁到后壁的径向应变力延迟没有显著性差异，前壁到下壁的径向应变力延迟有轻微差异。主动脉瓣关闭时的纵向应变力与最大收缩期应变力的比率无显著性差异。在四腔和二腔切面中，评估左室收缩功能不全的左室收缩牵张分数在LVAP患者中明显升高，且与心尖至基底部机械延迟显著相关（R分别为0.601和0.565，P均为0.001）。任何不同步参数和LV射血分数无相关性，数据汇总（表5）。
表5 横断面评估的左室同步和收缩效率
研究结论
与健康对照组相比，左室心尖部起搏维持了左室间隔和游离壁之间的机械同步，代价是显著的心尖部到基底部的机械延迟，并与左室收缩效率低下相关，但整体左室收缩功能未受到影响。无论是否存在结构性心脏病，左室心尖部起搏的研究结果相似。起搏相关的并发症很罕见，对于生长发育的患儿，持续左室心尖部起搏具有很好的可行性。
摘译自：Left ventricular apical pacing in children: feasibility and long-termeffect on ventricular function. Europace (2019) 0, 1–8. doi:10.1093/europace/euz325
