慢性心力衰竭心脏再同步化治疗
发布于:2010-10-22 09:31
北京协和医院 心内科 高鹏
1 概述
慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)和心房颤动并称20世纪心脏病学亟待解决的两大难题。尽管心脏病治疗学在过去的10年中取得了很大进展,然而CHF的患病率及病死率却逐年增加。美国每年有55万人新发生CHF,总的CHF患者约有500万。全世界每年新发生CHF的患者约200万,总患者达2240万人。中国已经进入老龄化社会,从我国人口基数和医疗现状推算,CHF的病例数肯定是相当惊人的。
上个世纪血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitor,ACEI)/血管紧张素受体拮抗剂(angiotensin receptor blocker,ARB)和β受体阻滞剂的临床应用成为CHF药物治疗的里程碑,大大改善了CHF的预后,然而即使接受最积极的药物治疗,CHF的病死率仍然很高。据全国50家医院的住院病例调查,心力衰竭住院率占同期心血管病的20%,病死率却占40%,5年存活率与恶性肿瘤相仿。心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)成为本世纪心力衰竭治疗具有划时代意义的进展,已被证实不仅能改善心力衰竭症状,而且能降低病死率,逆转心肌重塑。欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology,ESC)和美国心脏病学会(American College of Cardiology,ACC)/美国心脏协会(American Heart Association,AHA)/美国心律学会(Heart Rhythm Society,HRS)的心力衰竭和起搏器指南中,已把合并心脏收缩不同步的CHF患者列为CRT的I类适应证,中国也相应推出了类似的治疗指南。
2 CRT治疗CHF的机制
各种致病因素持续作用会逐渐改变心脏的形状、大小、重量,发生慢性心肌重塑。CHF患者交感神经系统和肾素-血管紧张素-醛固酮系统等神经体液因子是导致这一变化的病理生理基础。近年来心脏电生理和起搏器技术研究发现,心电-机械失同步化在CHF中同样扮演着重要的角色,也是CRT治疗CHF的主要机制。CHF患者心肌发生重塑,显微镜下可以发现心肌细胞凋亡,为纤维组织替代,甚至累及心脏传导系统。电传导在纤维组织中的传导速度远慢于正常心肌纤维,心脏扩大及各种心脏传导系统传导阻滞,尤其是房室间、心室间(内)传导阻滞的心电不同步导致心脏泵功能的机械不同步,降低心脏的工作效率。当心脏不同步收缩时,室间隔及心室壁出现矛盾运动,血液在左心室内形成分流从而减少前向射血,使额外的能量消耗在心室内分流和无效射血中,房室传导延迟和乳头肌功能延迟收缩,导致心力衰竭患者的二尖瓣返流和无效射血。
CRT通过心房同步的双心室起搏(通常使用冠状静脉电极起搏左室)纠正心室间或心室内的不同步,增加心室排空和充盈;通过优化房室传导,增加心室充盈时间,减少二尖瓣返流,提高射血分数。除了这一急性机械作用,长期的起搏已被证实可以逆转左心室重塑,使心脏容积缩小。与改善预后的药物如ACEI/ARB/β受体阻滞剂等相似,CRT提高心脏功能并不以增加氧耗量为代价,这也部分解释了CRT对预后的改善作用,而传统的强心药物由于再提高心脏收缩力同时增加了氧耗量,并不能改善预后。
从早期的基础试验研究,到后来公布的一些随机、对照、严格控制的多中心研究,如心力衰竭起搏治疗试验(pacing therapies for congestive heart failure,PATH-CHF)[1] 、心肌病多部位起搏治疗试验(multisite stimulation in cardiomyopathy,MUSTIC)[2]、InSync长期多中心随机评估(multicenter insync randomized chronic evaluation,MIRACLE)[3]、MIRACLE ICD[4] 、慢性心衰起搏和除颤器治疗对比研究(comparison of medical therapy,pacing and defibrillation in chronic heart failure,COMPANION)[5]、心力衰竭的再同步化治疗试验(cardic resnychronisation in heart failure,CARE-HF)[6]等试验中,均显示了比较一致的研究结果。这些研究证实了CRT对于有心室内传导阻滞的严重充血性心力衰竭患者的有益作用,双心室起搏可以使心功能分级改善1~1.7级,射血分数提高5%~7%,6分钟步行距离增加20%~40%,生活质量评分改善20%~50%,并提高左室射血分数及减少左室舒张末和收缩末内径,逆转左室重塑,CARE-HF研究更是证实了CRT治疗能改善CHF患者的预后,降低死亡率。
3 CRT治疗CHF的问题与进展
然而,并非所有的CHF患者均能从CRT治疗中获益。如以临床症状改善判断约有30%的患者对CRT无反应,如以超声测定的左室舒张末容积缩小15%为标准,44%的CRT治疗无效。因此,CRT有效与否与入选及判定标准密切相关。目前指南的I类适应证主要包括美国纽约心脏病学会心功能分级标准(NYHA)Ⅲ级或无需卧床的Ⅳ级,且心电图为窦性心律及QRS波增宽(≥120 ms),药物治疗效果不佳的心力衰竭患者。而对于治疗反应的判断,各个研究采用的标准不同,如以主观感觉的明尼苏达评分,以心功能状况的EF分级、6分钟步行距离、运动峰值氧耗量等,以血液动力学变化的dp/dt及血压等,还有反应神经体液变化的脑钠肽,逆转心肌重塑的测定心脏容积的超声指标等。目前尚没有统一的标准,导致各个试验的结果不完全一致。
3.1 窄QRS波心力衰竭患者 QRS宽度一直被用做筛选适合CRT治疗的主要标准。然而单纯的QRS宽度并不能精确反映出是否存在心室的机械不同步。在一项对112名心力衰竭患者与88名正常人群通过组织多普勒超声(TDI)测定心脏同步化的对照研究发现,在窄QRS(QRS<120 ms)患者中,有51%的患者存在心室收缩不同步,表明在心电图QRS宽度及左室失同步之间没有明确的相关性。因此,如果心电图不能反应出心脏失同步的程度,那么也不能预测CRT治疗的临床效果。多项非随机研究及荟萃分析均显示,CRT对于窄QRS的CHF患者同样有效,在改善射血分数、6分钟步行距离、心功能分级等方面与宽QRS患者的效果相当。而ReThinQ研究[7]是首个随机对照比较QRS宽度对超声判断不同步心力衰竭患者疗效预测的研究,结果显示,CRT并不能提高窄QRS患者6个月时运动峰值氧耗量、明尼苏达生活治疗评分、6分钟步行和左室容量及射血分数等指标。因此,CRT对于窄QRS波心力衰竭患者的作用尚需更多研究来阐明,目前尚无定论。
其他方法如超声、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、正电子发射断层扫描(PET)及核磁共振成像(MRI)等影像技术也显现出在评价同步化方面的优势,如对存活心肌部位的判定以指导起搏部位方面。TDI能够比较准确地定量分析心室不同节段失同步化程度和判断CRT治疗获益的指标,曾被认为是最有希望取代心电图的入选指标。然而其可重复性差,尚无充分循证医学证据证明其能代替QRS宽度成为筛选标准。在全球53个中心参与的对CRT预测反应的试验[8](PROSPECT)中,比较了多种超声方法级指标对CRT反应的预测,结果没有单独一项超声参数优于指南推荐的QRS宽度。综上所述,QRS增宽仍然是临床工作中CRT入选的主要标准,可以辅助以其他的检查手段提高治疗反应性。
3.2 伴有心心房颤动动的CHF患者 心力衰竭是心房颤动的重要原因之一,在CHF患者中大约10%~30%的患者合并心房颤动。快速的心室反应可以加重心室内传导延缓,使不同步加重;快速的心室反应使CRT心室电极不起搏,丧失了CRT同步化起搏的作用。然而,CRT起搏器的工艺和算法上的发展为CRT治疗伴有心房颤动的心力衰竭提供了技术支持,如以右室电极感知触发左室或双室电极起搏的方式,保证了在心房颤动时的同步化起搏最大化。对于快速下传难以控制心室率的心房颤动,可以考虑消融房室结加CRT治疗。
早期的一项研究中比较了CRT对心房颤动与窦性心律患者的作用,入选的心房颤动患者中双室起搏均大于90%。在接受CRT的心功能Ⅲ级的患者中,心房颤动(n=31)与窦性心律(n=91)相比,两组患者CRT后的临床改善率类似,证实心功能Ⅲ级合并心动过缓的患者可能从CRT中获益。最近进行的房室结消融后评价试验(post AV nodal ablation evaluation,PAVE)亚组分析中[9] ,前瞻性评价慢性心房颤动经房室结消融后起搏治疗的长期效果。根据射血分数进行分层比较发现,在射血分数≤45%的患者中,双室起搏优于右室起搏,在射血分数(ejection fraction,EF)≤35%的患者中,双室起搏的获益更大。而在心功能Ⅱ~Ⅲ级的患者中,双室起搏患者运动耐量的提高则显著优于右室起搏。2008年一项荟萃分析汇总了4个前瞻性研究和1个随机研究亚组1164例植入CRT患者,包括367例心房颤动患者,其中56%的心房颤动患者在植入CRT之前行房室结消融。心房颤动组和窦律组在心功能分级均得到相似改善。在6分钟步行距离、生活质量评分方面窦律组获益更明显。而心房颤动组在EF上的提高则更为显著。ACC/AHA/HRS 2008年关于心脏节律异常器械治疗指南中,伴有心房颤动的符合I类其他指征的CHF,CRT是Ⅱa类适应证。
3.3 不同病因的CHF患者 COMPANION研究的亚组分析显示,CRT可以同时减少缺血性心肌病及非缺血性心肌病的危险。最新的CARE-HF和多中心自动除颤器植入试验-CRT(multicenter automatic defibrillator implantation trial-cardiac resynchronization therapy,MADIT-CRT)证实CRT可以降低患者病死率,无论其病因是否为缺血性心肌病均能从CRT中获益。在对CARE-HF研究中339例缺血性心肌病和473例非缺血性心肌病的比较中,发现两组在全因死亡、心功能分级和住院等方面均能从CRT治疗中获益,且程度无差别,尽管缺血性心肌病患者预后更差。在一项专门比较缺血性心肌病(n=40)与扩张性心肌病(n=34)患者中CRT作用的研究中,6个月随访时2组的NYHA分级、生活质量、运动耐量及EF均获得改善,并且2组间临床状况改善程度也没有显著差别。6个月时CRT对两组间临床状况改善的百分比也类似(65%vs.71%)。在2年随访时,2组的住院天数及住院率均明显下降,并且生存率相似(87.5%vs.88.3%)。
3.4 不同心力衰竭分级的CHF患者 对于那些无症状和轻微症状的NYHA分级Ⅰ~Ⅱ级的轻度心力衰竭患者,已经存在了慢性心肌重塑和神经内分泌异常的恶性循环,尽早采用CRT治疗能否打断这种恶性循环,从而延缓甚至逆转心力衰竭发展进程呢?MIRACLE ICD分支研究中的MIRACLE ICD Ⅱ试验,对Ⅱ级的轻度心力衰竭患者经过6个月的随访发现,CRT组在运动时间、6分钟步行距离以及峰值氧耗量(VO2)均有改善,但并没有达到统计学意义。与对照组相比,CRT组在运动通气反应(VE/VCO2,P=0.01)、NYHA分级(P=0.05)、临床状况改善患者的百分比(P=0.01)以及超声心动图的功能参数,包括左室舒张末容积(LVEAD)(P=0.04)、左室收缩末容积(LVESD)(P=0.01)、左心室射血分数(LVEF)(P=0.02)中均显示改善,并且达到统计学意义。
另一个随机双盲平行对照的CONTAK CD试验结果与MIRACLE类似。最新公布的大规模的多中心研究MADIT-CRT[10] ,共入选了1820例NYHA分级Ⅰ~Ⅱ级的宽QRS心力衰竭患者,随机分为CRT-D和ICD组,其结果显示CRT-D组比ICD组降低31%的死亡率与心力衰竭事件的复合终点,其主要获益来源于心力衰竭的改善。CRT逆转左室收缩功能不全患者的左室重构(resynchronization reverses remodeling in systolic left ventricular dysfunction,REVERSE)试验是另一项多中心随机双盲临床研究,入选了610例NYHA分级Ⅰ~Ⅱ级的心力衰竭患者。初步结果证实CRT+药物治疗组在逆转心室重构方面优于单纯药物治疗组。因此,对于早期阶段心力衰竭患者的疗效已经基本明确,最新的研究结果很可能对下一版CRT指南的制定产生重要影响。
对于病情不稳定的心功能IV级的终末期心力衰竭患者,由于预后已极差,手术风险高且植入过程相对困难,究竟是否能从CRT治疗中获益存在很大争议,研究结果并不一致。多数研究是以心功能Ⅲ级的患者为主要对象。例如,在COMPANION试验中,心功能Ⅲ级约占入选患者的85%,MIRACLE试验中约为90%,CARE-HF试验中约93%,而MUSTIC中100%为心功能Ⅲ级患者。有研究报道了对于进行CRT治疗时,需要静脉应用正性肌力药物的严重心力衰竭患者,其长期预后差,1年的死亡率达70%。也有观点认为CRT-D可以安全有效的应用于接受正性肌力药物治疗的患者,并且可以作为终末期心力衰竭患者心脏移植前的过渡治疗,可以延长患者死亡前的生存时间,并改善心功能。但目前对于不稳定的Ⅳ级心力衰竭患者,仍不推荐使用CRT治疗。目前指南对于Ⅳ级的CRT适应证为经治疗后能够活动不卧床的患者。
3.5 其他方面的进展 心室多部位起搏对于提高心脏同步化似乎优于传统的双心室起搏。TRIP-HF研究[11]入选了80例慢性心力衰竭患者,采用3部位起搏(左心室前壁、侧后壁及右室)的方法,结果显示出比传统双心室起搏在逆转左心室重塑方面的优势,能更好地提高EF及降低左室容积。
通常失同步的心脏最为延迟的收缩部位为左室后侧壁,然而受心脏静脉系统的解剖、心肌梗塞部位、膈肌刺激及植入技术的限制,经静脉左室电极往往不能放置于最佳部位。经外科手术植入左室电极,尤其是随着微创手术技术的进展,使最佳部位起搏成为可能。最近一项80例患者的小规模研究结果显示,经外科手术技术植入CRT,其短期效果与传统经静脉植入技术相当。长期的效果尚需要更大规模更为严谨的试验证实,但至少对传统经静脉技术是有益的补充,甚至有希望进一步降低无反应患者的比率。
4 总结
目前,CRT治疗CHF已经被广泛接受,成为药物治疗后又一个突破。它不仅仅能够改善心力衰竭患者的心功能,提高生活质量,还能改善预后,提高生存率,同药物治疗一样成为CHF的常规治疗。大量的循证医学证据证实了CRT在心功能改善、逆转心室重构和降低死亡率方面的作用。我国年植入CRT的数量只有800例左右,尚不如国外有些大的心血管中心的年植入量。除了植入技术不足,操作工具单一,费用高昂且无医保覆盖,医生和患者对CRT的认知不足也制约了CRT在中国的应用。随着人们的认识和对健康要求的不断提高以及国家医疗投入的追加,更多的CHF患者将从CRT治疗中获益。
参考文献
[1] Auricchio A, Stellbrink C, Sack S, et al. The Pacing Therapies for Congestive Heart Failure (PATH-CHF) Study:rationale, design, and endpoints of a prospective randomized multicenter study[J]. Am J Cardiol, 1999, 83(5B):130D-135D.
[2] Cazeau S, Leclercq C, Lavergne T, et al. Effects of multisite biventricular pacing in patients with heart failure and intraventricular conduction delay[J]. N Engl J Med, 2001, 344(12):873-880.
[3] Abraham WT, Fisher WG, Smith D, et al. Cardiac resynchronization in chronic heart failure[J]. N Engl J Med, 2002, 346(22):1845-1853.
[4] Young JB, Abraham WT, Smith A, et al. Combined cardiac resynchronization and implantable cardioversion defibrillation in advanced chronic heart failure: the MIRACLE ICD Trial[J]. JAMA, 2003, 289(20):2685-2694.
[5] Bristow MR, Saxon LA, Boehmer J, et al. Cardiac-resynchronization therapy with or without an implantable defibrillator in advanced chronic heart failure[J]. N Engl J Med, 2004, 350(21):2140-2150.
[6] Cleland JG.F, Daubert JC, Erdmann E, et al. The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure.[J]. N Engl J Med, 2005, 352(15):1539-1549.
[7] Beshai JF, Grimm RA, Nagueh SF et al. Cardiac-resynchronization therapy in heart failure with narrow QRS complexes[J]. N Engl J Med, 2007, 357(24): 2461-2671.
[8] Chung ES, Leon AR, Tavazzi L, et al. Results of the Predictors of Response to CRT(PROSPECT)trial[J]. Circulation, 2008, 117(20):2608-2616.
[9] Daoud E, Doshi R, Fellows C, et al. Ablate and pace with cardiac resynchronization therapy for patients with reduced ejection fraction: Subgroup analysis of PAVE study[J]. Heart Rhythm, 2004, 1(Suppl.):S59(Abstract 181).
[10]Moss AJ, Hall WJ, Cannom DS, et al. MADIT-CRT Trial Investigators. Cardiac-resynchronization therapy for the prevention of heart-failure events[J]. N Engl J Med, 2009, 361(14):1329-1338.
[11]Leclercq C, Gadler F, Kranig W, et al. TRIP-HF (Triple Resynchronization In Paced Heart Failure Patients) Study Group. A randomized comparison of triple-site versus dual-site ventricular stimulation in patients with congestive heart failure[J]. J Am Coll Cardiol, 2008, 51(15):1455-1462.
来源:中国医学前沿杂志(电子版)2010年第3期



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