CC BY
21
«Вестник хирургии»*2010
ОБЗОРЫ
© Коллектив авторов, 2010
УДК 616.124.2-008.6:616.12-008.314-08
Г.Г. Хубулава, М.В. Диденко, И.О. Скигин, А.В. Цыганов
ПРИНЦИПЫ ЛЕЧЕНИЯ БРАДИАРИТМИЙ У ПАЦИЕНТОВ С ДИСФУНКЦИЕЙ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА БЕЗ ПОКАЗАНИЙ К КАРДИОРЕСИНХРОНИЗИРУЮЩЕЙ ТЕРАПИИ
1-я кафедра хирургии (усовершенствования врачей) им. П.А. Куприянова (нач. — проф. Г.Г.Хубулава) Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург
Ключевые слова: хирургическое лечение бради-аритмий, электрокардиостимуляция, лечение сердечной недостаточности.
Хорошо известно, что блокада левой ножки пучка Гиса (БЛНПГ) у пациентов с дисфункцией левого желудочка (ЛЖ) ассоциируется с существенным ухудшением гемодинамической функции сердца, вызванной асинхронным сокращением ЛЖ, особенно боковой стенки. Доказано, что электростимуляция (ЭС) правого желудочка (ПЖ), особенно из стандартной позиции в верхушке с комплексом QRS, сравнимым с БЛНПГ, может вызвать схожую ЛЖ-диссинхронию с тем же эффектом на функцию сердца [2, 3, 9, 28]. Несмотря на то, что ЭС ПЖ используется уже в течение 50 лет и доказательства негативных эффектов на систолическую и диастолическую функцию были опубликованы уже в 1980-х годах, признание они получили только после клинических исследований, продемонстрировавших масштаб этих отдаленных эффектов [23, 25].
Бивентрикулярная электрокардиостимуляция является наиболее безопасным способом стимуляции, не ухудшающим насосную функцию миокарда [6]. Однако этот вид лечения требует дополнительного электрода, более сложной техники имплантации и последующего наблюдения, увеличивает риск тяжелых осложнений, подключичного тромбоза. У пациентов без показаний к кардиоресинхронизирующей терапии должны быть использованы все возможности для предотвращения негативных эффектов двухкамерной электрокардиостимуляции.
Патофизиология электростимуляции из верхушки ПЖ. Еще в 1925 г. опубликована работа [34], в которой было впервые показано, что ЭС желудочков у млекопитающих приводит к неблагоприятным гемодинамическим последствиям. Подобные данные были получены в ряде других экспериментальных работ [11, 13, 28] на животных и в течение последних лет продемонстрированы у людей в клинических исследованиях. При продолжительной желудочковой ЭС происходят дилатация и асимметричная гипертрофия ЛЖ [19, 20, 31]. При этом более выраженная гипертрофия наблюдается в регионах с более поздней активацией, которые подвергались дополнительному растяжению перед сокращением, что говорит в пользу исключительной важности в процессе ремоделирования миокарда локальной механической нагрузки [20]. В настоящее время имеются
доказательства, что ЭС из верхушки ПЖ может приводить к уменьшению времени диастолического наполнения и изгнания, снижению фракции выброса ЛЖ [13, 14, 29].
Имеются несколько способов избежать негативных эффектов электрокардиостимуляции: 1) программирование алгоритмов снижения ненужной ЭС ПЖ; 2) альтернативные области ЭС ПЖ.
Побочные эффекты электрокардиостимуляции можно значительно снизить с помощью программирования имплантированного устройства [26]. Двухкамерные устройства следует всегда тщательно программировать сразу после имплантации [атриовентрикулярную (АВ) задержку, режим электрокардиостимуляции и специальные алгоритмы для предотвращения ненужной желудочковой ЭС индивидуально для каждого пациента].
Возможные стратегии программирования: 1) однокамерный предсердный режим (AAI, AAIR); 2) двухкамерный режим (DDD, DDDR, DDI, DDIR) c АВ-гистерезисом; 3) двухкамерный режим с длинной АВ- задержкой; 4) двухкамерный режим с алгоритмом переключения предсердной AAI (R)-электрокардиостимуляции на двухкамерную DDD (R)-электрокардиостимуляцию и обратно.
Самым простым решением может стать использование однокамерного предсердного устройства или перепрограммирование двухкамерного устройства в однокамерный предсердный режим AAI/R с мониторированием АВ-проведения. Изучение этого режима электрокардиостимуляции в исследовании DAVID II показало, что в отличие от двухкамерной электрокардиостимуляции однокамерная предсердная ЭС с частотой 70 имп./мин не ассоциировалась с повышением смертности или развитием сердечной недостаточности в сравнение с желудочковой однокамерной подстраховочной (back-up) ЭС [23].
Однако применение однокамерной предсердной ЭС позволяет с успехом проводить лечение брадикардии только у пациентов с синдромом слабости синусового узла без нарушений АВ-проведения, у пациентов с зарегистрированной транзиторной или постоянной АВ-блокадой этот режим неприменим. Кроме того, известно, что в 50% случаев АВ-блокада манифестирует синкопальным состоянием [1, 4]. А так как фундаментальной целью электрокардиостимуляции является профилактика симптомной брадикардии, то не каждый специалист решиться пожертвовать безопасностью при наличии ЭС желудочков в пользу относительно невысокого
Г.Г. Хубулава И др. «Вестник хирургии»^2010
Рис. 1. Демонстрация работы алгоритма избирательной желудочковой стимуляции («refined ventricular pacing™», Vitatron, Голландия) во время суточного мониторирования у пациента с транзиторным нарушением АВ-проведения. As — собственное (детектированное) предсердное событие; Vp — стимулированный желудочковый комплекс; Vs — собственное (детектированное) желудочковое событие; AVD — предсердно-желудочковая задержка.
риска развития/прогрессирования сердечной недостаточности или фибрилляции предсердий.
Альтернативным подходом при БББЖ-режиме электрокардиостимуляции является использование длинной АВ-задержки. Это во многих ситуациях приводит к тому же эффекту, как и при АА1/К-электрокардиостимуляции, и нивелирует риск потери ЭС желудочков при возникновении АВ-блокады [15, 16]. Еще одна возможность уменьшить ЭС желудочков — это поиск собственного АВ-проведения или АВ-гистерезис. Одним из алгоритмов для уменьшения доли ЭС желудочков является режим избирательной желудочковой стимуляции (рис. 1).
Он уменьшает количественную долю ЭС желудочков путем запрограммированного удлинения АВ-задержки, если предшествующий кардиоцикл сопровождался спонтанным АВ-проведением. Если электрокардиостимулятор не обнаруживает собственного желудочкового события во время удлиненной АВ-задержки, то он возвращается к нормальному времени АВ-задержки [15]. К сожалению, увеличить АВ-задержку до бесконечности невозможно, в связи с фундаментальными правилами и особенностями программирования временных интервалов при двухкамерной электрокардиостимуляции (максимальная частота ЭС, слепой период и др.).
Для обеспечения максимально физиологичной электрокардиостимуляции также используется режим управления желудочковой стимуляцией («МУР™») [22, 27]. Алгоритм работы режима заключается в автоматическом переключении электрокардиостимулятора из режима АА1Ж в режим БББЖ и обратно в зависимости от наличия или отсутствия спонтанного АВ-проведения. Таким образом, желудочковая ЭС осуществляется только при необходимости во время ухудшения АВ-проведения. Этот режим позволяет безопасно и эффективно снизить процент ЭС желудочков до 0,5% у пациентов с синдромом слабости синусового узла
и до 1,6% — с преходящей АВ-блокадой [8, 24]. Мы использовали режим MVP у 7 пациентов. При этом отметили значительное снижение доли ЭС желудочков, и у 3 больных — практически до 0% (рис. 2).
Следует помнить, что включенный режим MVP допускает возможность наличия очень большого АВ-интервала и(или) потери предсердно-желудочковой синхронизации в одном кардиоцикле, что не является нарушением работы электрокардиостимулятора.
Альтернативные области позиционирования желудочкового электрода. Альтернативные области ЭС ПЖ применяются у пациентов, которым абсолютно показана желудочковая ЭС для предотвращения симптоматичной брадикардии. Для сохранения насосной функции сердца используется ЭС межжелудочковой перегородки (МЖП) из ПЖ или стимуляция пучка Гиса. В последние годы позиционирование электродов в различные области ПЖ стало более реально в клинических условиях [35] благодаря появлению новых специальных устройств для имплантации электродов (рис. 3).
Электростимуляция межжелудочковой перегородки. Наиболее оптимальным для проведения ЭС является верхний отдел МЖП в области выходного тракта ПЖ [4, 11]. Любопытно, что при первой имплантации ЭКС у человека электрод был позиционирован именно в МЖП [7]. ЭС МЖП обоснована для использования на практике. В ближайшие и отдаленные сроки она не хуже по стабильности и эффективности в сравнении с ЭС из верхушки ПЖ, кроме того, имеет низкий риск перфорации сердца, стимуляции диафрагмального нерва, и электрод достаточно легко удаляется при замене [23].
Наш опыт имплантации электрода в МЖП (рис. 4) насчитывает 73 пациента. Мы не отметили достоверных различий в интраоперационных и послеоперационных электрофизиологических показателях в сравнении с классической имплантацией в верхушку ПЖ.
Техника имплантации электрода и выбор позиции в области МЖП требуют особого внимания. Так, например, ряд исследований показали обоснованность использования ширины комплекса QRS для оптимизации положения электрода и уменьшения пагубного влияния на функцию ЛЖ [30, 33]. Чем уже комплекс QRS, тем лучше для внутрисердечной гемодинамики. При этом показано, что узкий QRS обусловлен возбуждением собственной системы пучка Гиса при ЭС МЖП [11].
Электростимуляция области пучка Гиса. ЭС области пучка Гиса обеспечивает идентичную нормальной последовательность возбуждения желудочков и не приводит к расширению комплекса QRS. У пациентов без значимых нарушений дистального проведения, после проксимальной катетерной аблации АВ-соединения по поводу тахисистоли-ческой формы фибрилляции предсердий, ЭС в области пучка Гиса не нарушает последовательность активации ЛЖ и его насосную функцию [5, 17]. Однако техника и методология имплантации в эту область в настоящее время далеки от идеала, что требует дальнейшего совершенствования и проведения крупных многоцентровых исследований.
Определенной перспективностью обладает методика ЭС изолированного участка правого предсердия в области компактной части АВ-соединения [12].
Электростимуляция левого желудочка. У пациентов без нарушений функции проводящей системы сердца и
сократимости миокарда ЭС ЛЖ сопровождается меньшим количеством побочных эффектов, чем ЭС из верхушки ПЖ [10, 21]. Важно отметить, что у пациентов с или без БЛНПГ оптимальными для ЭС, с точки зрения левожелудочковой гемодинамики, являются различные отделы ЛЖ. Так, в исследованиях на животных [18] и у детей [32] продемонстрировано, что наилучшие параметры внутрисердечной гемодинамики наблюдаются при ЭС из верхушечных отделов МЖП ЛЖ или эпикардиальной поверхности верхушки ЛЖ.
Таким образом, ЭС верхушки ПЖ дает негативные гемодинамические эффекты, которые наиболее выражены у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. Наиболее эффективный путь избежать негативных эффектов, вызванных электрокардиостимуляцией на функцию сердца, — это предотвращение ненужной желудочковой ЭС, что возможно у большинства пациентов, а именно, у тех, у которых либо нет нарушения АВ-проведения, либо оно только частично нарушено. Для достижения этих задач целесообразно использование специализированных алгоритмов, уменьшающих долю ненужной электрокардиостимуляции. У пациентов с постоянной или часто рецидивирующей АВ-блокадой без показаний к бивентрикулярной электрокардиостимуляции, у которых ЭС ПЖ неизбежна, ЭС высоких отделов МЖП в выходном тракте ПЖ может предотвратить ремоделирование сердца.
Рис. 2. Демонстрация работы алгоритма «MVPTM» («Medtronic», США).
Представлен график доли ЭС предсердий и желудочков (в %). Первая короткая стрелка обозначает имплантацию прибора и начало работы алгоритма «MVPTTM»; длинная прерывистая стрелка — выключение алгоритма на 10 дней; далее опять короткая сплошная стрелка — повторное включение алгоритма MVP. Хорошо видно, что при выключении алгоритма управления желудочковой стимуляцией доля ЭС желудочков возросла примерно до 60% в сутки. При этом включение этого алгоритма через 10 сут привело к значительному снижению доли ЭС желудочков, а еще через 1 мес достигло практически 0%.
Pacing/day — доля ЭС желудочков или предсердий за сутки;
Atrial — предсердная; Ventricular — желудочковая.
лп
А° ЛА
■'Ушко ПП
ПП
ПЖ
ЛЖ
Рис. 3. Демонстрация системы для имплантации электродов в различные отделы сердца с помощью системы «Select Secure» («Medtronic», США) на анатомическом препарате (передняя стенка выходного тракта ПЖ и переднебоковая
стенка ПП удалены).
В полости ПЖ хорошо визуализируется специальный управляемый интродьюссер (а —указан стрелкой), внутри которого находится тонкий (4 F) биполярный электрод, позиционированный в верхних отделах МЖП в выходном тракте ПЖ;
после того как электрод зафиксирован, интродьюссер удаляется (б). Здесь и на рис. 4: ПП — правое предсердие; Ао — аорта; ЛП — левое предсердие; ЛА — легочная артерия; ПЖ — правый желудочек;
МЖП — межжелудочковая перегородка; ЛЖ — левый желудочек.
Г.Г. Хубулава и др.
«Вестник хирургии»^2010
Рис. 4. Интраоперационные рентгенограммы пациента с имплантированными электродами в ушко ПП и МЖП в средней трети выходного тракта ПЖ в левой боковой (а) и правой боковой (б) проекциях.
У этого же пациента ранее была выполнена пластика митрального клапана с имплантацией опорного кольца. В левой боковой проекции хорошо видно, что электрод направлен к кольцу митрального клапана и соответственно фиксирован в межжелудочковой перегородке.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Andersen H.R., Nielsen J.C., Thomsen P.E.B. et al. Atrioventricular conduction during long-term follow-up of patients with sick sinus syndrome // Circulation.-1998.-Vol. 98.-P. 1315-1321.
2. Baldasseroni S., Opasich C., Gorini M. et al. Italian Network on Congestive Heart Failure Investigators, a report from the Italian network on congestive heart failure // Am. Heart J.—2002.— Vol. 143.—P. 398-405.
3. Barold S.S., Lau C.P. Primary prevention of heart failure in cardiac pacing // Pacing clin. electrophysiology:.—2006.—Vol. 29.— P. 217-219.
4. De Cock C.C., Giudici M.C., Twisk J. Comparison of the hae-modynamic effects of right ventricular outflow-tract pacing with right ventricular apex pacing a quantitative review // Europace.—2003.—Vol. 5.—P. 275-278.
5. Deshmukh P., Casavant D.A., Romanyshyn M., Anderson K. Permanent, direct His-bundle pacing: a novel approach to cardiac pacing in patients with normal His-Purkinje activation // Circulation.—2000.—Vol. 101.—P. 869-877.
6. Ellenbogen K.A., Wood M.A. Pacemaker selection — the changing definition of physiologic pacing // N. Engl. J. Med.—2005.— Vol. 353.—P. 202-204.
7. Furman S., Schwedel J.B. An intracardiac pacemaker for Stokes-Adams Seizures // N. Engl. J. Med.—1959.—Vol. 261.—P. 943948.
8. Gillis A.M., Pererfellner H., Israel C.W. et al. Reduction of unnecessary ventricular pacing due to the Managed Ventricular Pacing (MVP) mode in pacemaker patients: benefit for both sinus node disease (sNd) and AV block (AVB) indications // Heart Rhythm.—2005.—Abstract AB.—P. 21.
9. Laske T.G., Skadsberg N.D., Hill A.J. et al. Excitation of the intrinsic conduction system through his and interventricular septal pacing // Pacing Clin. Electrophysiol.—2006.—Vol. 29.—P. 397-405.
10. Leclercq C., Walker S., Linde C. et al. Comparative effects of permanent biventricular and right-univentricular pacing in heart fail-
ure patients with chronic atrial fibrillation // Eur. Heart J.—2002.— Vol. 23.—P. 1780-1787.
11. Lieberman R., Padeletti L., Schreuder J. et al. Ventricular pacing lead location alters systemic hemodynamics and left ventricular function in patients with and without reduced ejection fraction // J. Am. Coll. Cardiol.—2006.—Vol. 48.—P. 1634-1641.
12. Lu F., laizzo P.A., Benditt D.G. et al. Isolated atrial segment pacing: an alternative to his bundle pacing after atrioventricular junctional ablation // J. Am. Coll. Cardiol.—2007.—Vol. 49.—P. 1443-1449.
13. Nahlawi M., Waligora M., Spies S.M. et al. Left ventricular function during and after right ventricular pacing // J. Am. Coll. Cardiol.—2004.—Vol. 44.—P. 1883-1888.
14. Nielsen J.C., Bottcher M., Nielsen T.T. et al. Regional myocardial blood flow in patients with sick sinus syndrome randomized to long-term single chamber or dual chamber pacing—effect of pacing mode and rate // J. Am. Coll. Cardiol.—2000.—Vol. 35.— P. 1453-1461.
15. Nielsen J.C., Kristensen L., Andersen H.R. et al. A randomized comparison of atrial and dual-chamber pacing in 177 consecutive patients with sick sinus syndromeechocardiographic and clinical outcome // J. Am. Coll. Cardiol.—2003.—Vol. 42.—P. 614-623.
16. Nielsen J.C., Pedersen A.K., Mortensen P.T., Andersen H.R. Programming a fixed long atrioventricular delay is not effective in preventing ventricular pacing in patients with sick sinus syndrome // Europace.—1999.—Vol. 1.—P. 113-120.
17. Occhetta E., Bortnik M., Magnani A. et al. Prevention of ventricular desynchronization by permanent para-Hisian pacing after atrio-ventricular node ablation in chronic atrial fibrillation: a crossover, blinded, randomized study versus apical right ventricular pacing // J. Am. Coll. Cardiol.—2006.—Vol. 47.—P. 1938-1945.
18. Peschar M., de Swart H., Michels K.J. et al. Left ventricular septal and apex pacing for optimal pump function in canine hearts // J. Am. Coll. Cardiol.—2003.—Vol. 41.—P. 1218-1226.
19. Prinzen F.W., Augustijn C.H., Arts T. et al. Redistribution of myocardial fiber strain and blood flow by asynchronous activation // Am. J. Physiol.—1990.—Vol. 259.—P. H300.
20. Prinzen F.W., Cheriex E.C., Delhaas T. et al. Asymmetric thickness of the left ventricular wall resulting from asynchronous electric activationa study in dogs with ventricular pacing and in patients with left bundle branch block // Am. Heart J.—1995.—Vol. 130.— P. 1045-1053.
21. Prinzen F.W., Peschar M. Relation between the pacing induced sequence of activation and left ventricular pump function in animals // Pacing Clin. Electrophysiol.—2002.—Vol. 25.—P. 484498.
22. Savoure A., Frohlig G., Galley D. et al. A new dual-chamber pacing mode to minimize ventricular pacing // Pacing Clin. Electro-physiol.—2005.—Vol. 28 (Suppl. 1).—P. S43-S46.
23. Sharma A.D., Rizo-Patron C., Hallstrom A.P. et al. DAVID Investigators Percent right ventricular pacing predicts outcomes in the DAVID Trial // Heart Rhythm.—2005.—Vol. 2.—P. 830-834.
24. Sweeney M.O., Ellenbogen K.A., Casavant D. et al. Multicenter, Prospective, Randomized Safety and Efficacy Study of a new atrial-based managed ventricular pacing Mode (MVP) in dual chamber ICDs // J. Cardiovasc. Electrophysiol.—2005.— Vol. 16.—P. 811-817.
25. Sweeney M.O., Hellkamp A.S., Ellenbogen K.A. et al. Adverse effect of ventricular pacing on heart failure and atrial fibrillation among patients with normal baseline QRS duration in a clinical trial of pacemaker therapy for sinus node dysfunction // Circulation.—2003.—Vol. 23.—P. 2932-2937.
26. Sweeney M.O., Prinzen F.W. A new paradigm for physiologic ventricular pacing // J. Am. Coll. Cardiol.—2006.—Vol. 47.— P. 282-288.
27. Sweeney M.O., Shea J.B., Fox V. et al. Randomized trial of a new atrial-based minimal ventricular pacing mode in dual
chamber implantable cardioverter-defibrillators MVP // Heart Rhythm.-2004.-Vol. 1.-P. 160-167.
28. Tantengco M.V., Thomas R.L., Karpawich P.P. Left ventricular dysfunction after long-term right ventricular apical pacing in the young // J. Am. Coll. Cardiol.-2001.-Vol. 37.-P. 2093-2100.
29. Tse H.-F., Lau C.P. Long-term effect of right ventricular pacing on myocardial perfusion and function // J. Am. Coll. Cardiol.—1997.— Vol. 29.-P. 744-749.
30. Tse H.F., Yu C., Wong K.K. et al. Functional abnormalities in patients with permanent right ventricular pacingthe effect of sites of electrical stimulation // J. Am. Coll. Cardiol.-2002.-Vol. 40.-P. 1451-1458.
31. Van Oosterhout M.F.M., Prinzen F.W., Arts T. et al. Asynchronous electrical activation induces asymmetrical hypertrophy of the left ventricular wall // Circulation.-1998.-Vol. 98.-P. 588-595.
32. Vanagt W.Y, Verbeek X.A., Delhaas T. et al. The left ventricular apex is the optimal site for pediatric pacing correlation with animal experience // Pacing Clin. Electrophysiol.-2004.-Vol. 27.-P. 837-843.
33. Victor F., Mabo P., Mansour H. et al. A randomized comparison of permanent septal versus apical right ventricular pacing: short-term results // J. Cardiovasc Electrophysiol.-2006.-Vol. 17.-P. 238-242.
34. Wiggers C. The muscular reactions of the mammalian ventricles to artificial surface stimuli // Am. J. Physiol.-1925.-Vol. 73.-P. 346-378.
35. Yee R., Klein G.J., Krahn A.C., Skanes A.C. Selective site pacing: tools and training // Pacing Clin. Electrophysiol.-2004.-Vol. 27.-P. 894-896.
Поступила в редакцию 09.11.2009 г.
