DIRECT CONSTANT HIS BUNDLE PACING: HEMODYNAMIC BENEFIT AND LONG-TERM CLINICAL PROSPECT

Cover Page

Abstract


Analysing the example of unusual case of a successful direct constant His bundle pacing, we would like to draw specialist’s attention to details of procedure and some important electrophysiological particularities we have come across during operation. Long-term (7 years) results ( pacing options, ECG data, changes of left ventricle ejection fraction and patient’s quality of life) were considered too.

Введение. Постоянная электрокардиостимуляция (ЭКС) за последние десятилетия стала общепризнанным подходом к лечению брадиаритмий. Не менее актуальной является проблема удаления ском- прометированных эндокардиальных электро- дов (ЭЭ). Однако, принятая в клинической прак- тике стимуляция верхушки правого желудочка (ПЖ), приводит к многочисленным побочным эффектам: электрической и механической асинхронии левого желудочка (ЛЖ), функциональ- ной недостаточности митрального клапана (МК), систоло-диастолической дисфункции ЛЖ, повы- шению риска развития жизнеугрожающих нару- шений ритма сердца и др., а проблема экстрак- ции ЭЭ при соответствующих медицинских пока- заниях, по общему признанию, далека от своего разрешения [1,12]. Диссинхрония желудочков, обусловленная постоянной ЭКС ПЖ у пациен- тов с клинически значимой дисфункцией синусового узла и нормальной длительностью ком- плекса QRS, повышает риск госпитализаций по причине прогрессирующей сердечной недостаточ- ности и фибрилляции предсердий (ФП) [4]. Уста- новлено, что относительное преимущество пред- сердной стимуляции над двухкамерной у пациен- тов с дисфункцией синусового узла обусловлено побочными эффектами асинхронной электри- ческой активации левого желудочка под воздей- ствием стимуляции верхушки правого желудочка [5, 6]. В последние годы стало возможным прове- дение безопасной ЭКС других областей сердца [7]. В частности, прямая стимуляция системы Гиса-Пуркинье вызывает физиологическую депо- ляризацию желудочков, исключает развитие меж- желудочковой и внутрижелудочковой диссинхро- нии, обеспечивает синхронную кинетику и адек- ватную коаптацию створок атриовентрикуляр- ных клапанов (при отсутствии их дегенеративного поражения и ненарушенной функции папилляр- ных мышц) [8]. Совершенно очевидно, что в слу- чае физиологической активации и сохранной про- водимости неинвалидизированный миокард спо- собен обеспечить максимально возможную фрак- цию изгнания (фракцию выброса - ФВ) и сердеч- ный индекс (СИ). В настоящее время ряд авторов, осознавая гемодинамические преимущества прямой сти- муляции пучка Гиса, активно используют дан- ный подход в лечении больных с нарушени- ями ритма сердца. Например,Deshmukh и соавт. показали возможность применения стимуляции пучка Гиса у пациентов с разной степенью нару- шений АВ и внутрижелудочковой проводимо- сти, что имеет очевидные преимущества по срав- нению с апикальной кардиостимуляцией [9,10]. Клинический случай. В феврале 2010 г. в РКБ ЮОМЦ ФМБА Рос- сии поступила женщина 33 лет с клиническими проявлениями хронической сердечной недоста- точности III ст. В анамнезе перенесенная в воз- расте 11 лет (1988 г.) коррекция врожденного порока сердца - вторичного дефекта межпред- сердной перегородки (ДМПП). Было выпол- нено ушивание ДМПП отдельными швами на синтетических прокладках в условиях искус- ственного кровообращения. На момент поступления: состояние больной средней тяжести, жалобы на одышку при мини- мальной физической нагрузке и периодически в покое, слабость, пастозность стоп и голеней, голо- вокружение, предобморочные состояния. При осмотре: повышенного питания, ИМТ 28, кожные покровы бледные, сухие, определяется акро- цианоз ногтевых фаланг кистей и стоп. Нижние конечности отечны до уровня коленных суста- вов. Нижний край печени пальпируется на 3,0 см ниже реберной дуги по среднеключичной линии. Объективно: сердечные тоны приглушены, рит- мичны, определяется систолический шум с мак- симумом звучания в проекции верхушки сердца. Границы относительной сердечной тупости рас- ширены в обе стороны. ЧСС - 60 в мин., пульс 60 в мин., АД 130/75 мм рт. ст. Гемодинамика стабильна относительно указанных цифр. В лег- ких бронхиальное дыхание, ослаблено в базаль- ных отделах легких, ЧДД 20 в мин. Живот мяг- кий, безболезненный во всех отделах, стул регу- лярный, сформированный. Диурез адекватен потребляемой пище и жидкости. При обследовании: в лабораторных исследо- ваниях обращают на себя внимание умеренная анемия - гемоглобин 105 г/л, ускоренная СОЭ - 18 мм/час по Вестергрену, лекоцитоз - 12,0 х 10*9/л без сдвига лейкоцитарной формулы, повышенный уровень натрийуретического пеп- тида BNP 1302 пг/мл. ЭКГ - ритм синусовый, АВ блокада I ст., PQ 210 мсек., полная блокада левой ножки пучка Гиса (ПБЛНПГ), ширина QRS 160 мсек. При суточном мониторировании ЭКГ выявлена постоянная АВ блокада I ст. с усу- гублением ее в ночные часы до II ст. 1 и 2 типа Мобитц, максимальный R-R интервал 2020 мсек. Рентгенография органов грудной полости: тень сердца расширена в обе стороны, кардиотора- кальный индекс (КТИ) - 0,65. Результаты ЭхоКг приведены в табл.1. Таблица 1. Показатели Значение Конечно-диастолический размер ЛЖ 64 мм Конечно-систолический размер ЛЖ 45 мм Конечно-диастолический объем ЛЖ 195 мл Конечно-систолический объем ЛЖ 130 мл Объем левого предсердия 88 мл Объем правого предсердия 90 мл ФВ ЛЖ 33% Митральная недостаточность 2-3 ст Трикуспидальная недостаточность 2-3 ст Систолическое давление в легочной артерии 40 мм ртст Ударный объем 45 мл Межжелудочковая задержка 55 мсек СИ 1,7 л/м²за 1 мин Показатели ЭхоКг при поступлении Установлен диагноз: Врожденный порок сердца. Вторичный дефект межпредсердной перегородки. Коррекция порока в условиях ИК (1988 г.). Нарушения ритма сердца. Полная бло- када левой ножки пучка Гиса. Атриовентрику- лярная блокада I ст. Транзиторная атриовентри- кулярная блокада II ст. 1 и 2 типа Мобитц. Арит- могенная кардиомиопатия с развитием вторич- ной дилатации полостей сердца. ХСН III ст. IIIФК NYHA. Наличие указанного диагноза явилось пока- занием к имплантации бивентрикулярной ресинхронизирующей электрокардиостимуля- ционной системы. Операция выполнялась под местным обезбо- ливанием. По принятой в клинике методике, пер- вым этапом имплантируется левожелудочковый электрод. Однако, множественные попытки кате- теризации коронарного синуса с использованием как подключичного, так и бедренного доступа, оказались безрезультатны. При этом, в качестве навигационного ориентира использовалось элек- трофизиологическое картирование треугольника Коха (получен устойчивый спайк пучка Гиса). План операции был изменен. Через левый подключичный доступ в полость ПП заведена доставляющая система MedtronicSelectSite C304 8,4 F с управляемым кончиком, который позиционирован в непо- средственной близости с точкой регистра- ции потенциала Н. Через просвет доставляю- щей системы к целевой позиции проведен элек- трод MedtronicSelectSecure 3830 4,1 F. Прове- дено монополярное картирование эндокарда в области верхушки треугольника Коха кончиком электрода. В качестве анализатора параметров кардиостимуляции использован программа- тор Medtronic с блоком PSA 2290 ANALYZER с установкой максимального разрешения ампли- туды регистрируемых потенциалов 0,05 мВ/ мм. Электрод позиционирован с помощью механизма активной фиксации в точке наибо- лее высокоамплитудного потенциала Н. Соот- ношение спайков А:V=1:4. Чувствительность к R волне 2 mV.Интервал H-V составил 44 мсек. Пробная биполярная декрементная стимуля- ция от 5 до 1 V при длительности импульса 1 mV позволила установить пороговое значение амплитуды, обеспечивавшей селективную сти- муляцию пучка Гиса: 2,4V при длительности импульса 1 ms (рис. 1). При этом отсутствует как захват миокарда ПП, так и локальная депо- ляризация миокарда ПЖ (fusion). Рис. 1. Интраоперационное фото: исчезновение полной блокады левой ножки пучка Гиса (базовый ритм) в результа- те прямой селективной стимуляции пучка Гиса. Система доставки электрода удалена с соз- данием широкой петли в полости правого пред- сердия. Имплантирован предсердный электрод с системой активной фиксации (рис. 2). Рис. 2. Интраоперационное фото: расположение эндокарди- альных электродов в полости ПП (LAO 30º). Окончание операции типичное. Установ- лен режим стимуляции DDD с базовым интер- валом стимуляции 1000 мсек. АВ задержка была запрограммирована в 100 мсек., что с уче- том H-V интервала соответствовало 144 мсек. Остальные параметры кардиостимуляции отра- жены в табл. №2. В процессе послеоперационного наблюде- ния определенную тревогу внушало то обстоя- тельство, что нельзя было запрограммировать амплитуду на желудочковом канале с двукрат- ным превышением порога стимуляции - при этом наблюдался захват (fusion) артифициаль- ным стимулом миокарда ПЖ, усиление регур- гитации на МК и ТК, расширение комплекса QRS. Таблица 2. Параметры кардиоситмуляции в послеоперационном периоде Параметр А V Амплитуда стимулирующего импульса (V) 1,5 3,0 Полярность стимуляции Моно Моно Чувствительность (mV) 1,0 1,5 Полярность чувствительности Би Би Импеданс электрода (Ом) 620 640 SlewRate (µV/µs-определена интраоперационно). n/a 3,1 В этой связи послеоперационное наблюде- ние и программирование предполагалось прово- дить еженедельно. Однако, уже на вторые сутки послеоперационного периода порог стимуляции по желудочковому каналу снизился до 1,25V и остается на этом уровне до настоящего времени (в течении 2010-2011 гг. послеоперационное наблюдение и программирование выполнялось ежемесячно, в последующем - 2 раза в год). В настоящее время (февраль 2017 г.), при сохраняющейся узкокомплексной морфологии QRS (рис.3), пациентка не предъявляет жалоб, придерживается активного образа жизни, у больной отсутствуют проявления ХСН, ФВ ЛЖ стабилизировалась на уровне 48%. Рис. 3. ЭКГ пациентки с прямой селективной стимуляцией пучка Гиса спустя 7 лет с момента имплантации двухкамерной ЭКС системы. Обсуждение. Идея прямой стимуляции пучка Гиса не нова и уже давно будоражит научно-практическое кардиологическое сообщество своими очевид- ными преимуществами над типичной правоже- лудочковой кардиостимуляцией. Достижение этой цели стало возможным в последние 10-12 лет благодаря развитию медицинских техно- логий и усовершенствованию как расходных материалов, так и навигационного оборудова- ния. Тем не менее, массового распространения методика не получила по ряду причин, среди которых и сложность технического выполнения прямой селективной стимуляции пучка Гиса, и существенное удорожание рутинной процедуры, и определенный скепсис и насторо- женность в отношении новой методики со сто- роны практиков. В этой связи уместно привести наблюдение, опубликованное группой авторов из университетской клиники Вермонта (США) в 2012 г. [12]. Исследован секционный материал, получен- ный при вскрытии 81-летнего пациента, чья смерть наступила в результате сепсиса, развив- шегося на фоне облитерирующей артериальной патологии нижних конечностей. За 2 года до смерти больному была выполнена имплантация ЭКС системы с позиционированием одного из желудочковых электродов в область пучка Гиса (рис. 4). Рис. 4. Секционный материал. Микрофото и микроскопия. А. Область фиксации эндокардиального электрода (выкручен) в проекции мембранозной части МЖП. Расстояние между остатками периэлектродной фиброзной ткани и ТК - 9 мм. В. Поперечный срез этой области с фиксацией по Masson: фиброзная и рубцовая ткань окрашены в голубой цвет, мио- кард - в розовый. Стрелкой показана септальная створка ТК. С. Отверстия, оставленные спиралью активной фикса- ции эндокардиального электрода в проекции пучка Гиса. CircArrhythmElectrophysiol 2012; Vol 5:245. Но если технический аспект вмешатель- ства не оставляет сомнений, то с электрофизи- ологической позиции обеспечение надежной стимуляции пучка Гиса возможно не всегда. Во-первых, существует проблема предсердного оверсенсинга и желудочкового гипосенсинга. Идеальной возможностью осуществить прямую селективную стимуляцию пучка Гиса для опе- ратора является ситуация, при которой наблю- дается 3-5 кратная разница числовых значений чувствительности к P и R волне, например, 0,5 и 2,0 mV соответственно. В этом случае предсерд- ный сенсинг осуществляется предсердным элек- тродом, как в нашем наблюдении. Для преодоле- ния ситуации в случае желудочкового гипосен- синга (интраоперационная амплитуда R волны 1 mV и ниже) необходима имплантация 3-камерной ресинхронизирующей ЭКС системы с пози- ционированием второго желудочкового элект- рода в среднюю часть межжелудочковой пере- городки с программированием межжелудоко- вой задержки His→RV=80-100 мсек. В этом слу- чае, при корректной работе ЭКС системы, сти- муляция межжелудочковой перегородки будет осуществляться в абсолютный рефрактерный период миокарда желудочков, а в случае дисло- кации электрода, стимулирующего пучок Гиса, обеспечит страховочную (back-up) стимуляцию ПЖ. Наконец, немаловажным аспектом данной медицинской проблемы является вероятность возникновения показаний к удалению эндокар- диального электрода в будущем. На секцион- ном фото (рис. 4, А) видно, что периэлектрод- ные соединительнотканные сращения выра- жены минимально. Вероятно, это связано как с методикой имплантации электрода (пер- пендикулярно к плоскости эндокарда в целе- вой точке), так и с анатомической локализа- цией пучка Гиса в непосредственной близости с центральным фиброзным телом и мембра- нозной частью МЖП. Скудно васкуляризиро- ванная соединительная ткань в составе пучка Гиса (коллагеновые волокна) и окружающих анатомических областей (фиброзные волокна) ограничивают степень выраженности неспеци- фического асептического воспаления в зоне электрод-эндокардиального контакта и препят- ствуют формированию плотных периэлектрод- ных сращений. Это обстоятельство, в свою оче- редь, существенно облегчает экстрацию скомпрометированного эндокардиального элек- трода, в случае возникновения показаний. Заключение. Приведенный клинический опыт, как и дан- ные мировой литературы, позволяют наде- яться на широкое практическое внедрение пря- мой селективной электрокардиостимуляции пучка Гиса. Несомненно, в случае технического успеха, подобная методика обеспечивает наи- более физиологическую стимуляцию миокарда желудочков при таких патологических состоя- ниях как полная блокада ножек пучка Гиса и/ или предсердно-желудочковые блокады раз- личных градаций. В то же время, имеются серьезные вызовы, связанные с электрофизио- логическими особенностями целевой анатоми- ческой области. Преодоление такого рода про- блем должно основываться не только на хирур- гическом искусстве оператора, но и на специ- альном техническом оснащении. В обозримой перспективе можно ожидать разработки спе- циальных трехкамерных ЭКС систем с более прецизионным подбором параметров чувстви- тельности и усовершенствованными алгорит- мами кардиостимуляции. По мере накопления опыта возможно также появление специаль- ной конструкции эндокардиального электрода для прямой стимуляции пучка Гиса. Наконец, перспективным навигационным инструментом представляется внутрисердечный ультразвук. Все сказанное позволяет надеяться на дальней- ший прогресс затронутой проблемы и ее пере- ход из области казуистических наблюдений в реальную клиническую практику.

A V Zholkovskiy

Email: alexangio13@gmail.com

F V Sklyarov

G V Chudinov

Email: chudinovgeorgy@gmail.com

A V Ponomarev

N A Peskov

A A Tatyanchenko

V V Korshunov

  1. Чудинов Г.В. Удаление электродов для электротерапии аритмий. Saarbrücken, Deutschland. LAP, 2013.100 p.
  2. Lamas GA, Lee KL, Sweeney MO, et al. MOST Investigators Ventricular pacing or dual chamber pacing for sinus node dysfunction N Engl J Med 2002;346:1854-1862.
  3. Sharma AD, Rizo-Patron C, Hallstrom AP, et al. DAVID Investigators Percent right ventricular pacing predicts outcomes in the DAVID Trial Heart Rhythm 2005;2:830-834.
  4. Sweeney MO, Prinzen FW. A new paradigm for physiologic ventricular pacing J Am Coll Cardiol 2006;47:282-288.
  5. Victor F, Mabo P, et al. A randomized comparison of permanent septal versus apical right ventricular pacing: short-term results. J Cardiovasc Electrophysiol 2006;17:238-42.
  6. De Cock CC, Giudici MC, Twisk J. Comparison of the haemodynamic effects of right ventricular outflow-tract pacing with right ventricular apex pacinga quantitative review. Europace 2003;5:275-278.
  7. Yee R, Klein GJ, Krahn AC, Skanes AC. Selective site pacing: tools and training. Pacing Clin Electrophysiol 2004;27:894-6.
  8. Occhetta E, Bortnik M, Magnani A, et al. Prevention of ventricular desynchronization by permanent para-Hisian pacing after atrioventricular node ablation in chronic atrial fibrillation: a crossover, blinded, randomized study versus apical right ventricular pacing. J Am Coll Cardiol 2006;47:1938-45.
  9. Deshmukh P, Casavant DA, Romanyshyn M, Anderson K. Permanent, direct His-bundle pacing: a novel approach to cardiac pacing in patients with normal His-Purkinje activation. Circulation 2000;101: 869-77.
  10. Deshmukh P, Romanyshyn M. Direct His-bundle pacing: present and future. Pacing ClinElectrophysiol. 2004;27:862-870.
  11. Lu F, Iaizzo PA, et al. Isolated Atrial Segment Pacing: An Alternative to His Bundle Pacing After Atrioventricular Junctional Ablation. J Am Coll Cardiol 2007;49:1443-1449.
  12. Correa de Sa D, Hardin NJ, Crespo EM, Nicholas KB,Lustgarten DL. Autopsy analysis of the implantation site of a permanent selective direct His-bundle pacing lead. Circ Arrhythm Electrophysiol 2012; Vol. 5:244-246.

Views

Abstract - 154

PDF (Russian) - 263

PlumX


Copyright (c) 2017 Zholkovskiy A.V., Sklyarov F.V., Chudinov G.V., Ponomarev A.V., Peskov N.A., Tatyanchenko A.A., Korshunov V.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.