Стимуляция пучка Гиса – новый взгляд на метод

С недавнего времени, благодаря технологиче­скому прогрессу электродных систем, стимуляция пучка Гиса (гисиальная стимуляция, СПГ) стала воз­можной альтернативой верхушечной стимуляции пра­вого желудочка (ПЖ), а также бивентрикулярной стимуляции, реализующей близкое к физиологиче­скому распространение импульса по проводящей системе сердца. Согласно рекомендациям рабочей группы по гисиальной стимуляции [1], пучок Гиса (ПГ) — часть атриовентрикулярного (АВ) соедине­ния, стимуляция которой приводит к функциональ­ному вовлечению левой и правой ножек ПГ без декременции. Современные электроды с активной фи­ксацией и системы доставки позволяют успешно проводить стабильную долговременную СПГ, избегая нарушений детекции и неконтролируемого роста по­рогов стимуляции. По данным метаанализа [2], вклю­чающего данные 1438 пациентов из 16 центров, сред­ний успех имплантации постоянного кардиостимуля­тора с использованием электрода, стимулирующего ПГ, составляет 84,8%; средний порог стимуляции во время имплантации составляет 1,17 В и 1,79 В спустя 3 мес. наблюдения.

Анатомическое строение

ПГ располагается в мембранозной части межжелу- дочковой перегородки (МЖП), причём проксималь­ная часть пучка лежит в правопредсердной части перегородки, выше кольца трикуспидального кла­пана (ТК). Затем ПГ переходит в желудочковую часть перегородки, разделяясь на левую и правую ножки. Выделяют 3 наиболее часто встречающихся варианта расположения ПГ [3]. Тип 1 (46,7% случаев) — ПГ проходит по нижней границе мембранозной части МЖП и прикрыт тонким слоем миокардиальных волокон, простирающихся от мышечной до мембра­нозной части МЖП. Тип 2 (32,4% случаев) — ПГ проходит в мышечной части МЖП, в стороне от ниж­ней границы мембранозной части. Тип 3 (21,0% слу­чаев) — ПГ не покрыт миокардом и проходит поверх мембранозной части МЖП. Встречаются и более ред­кие варианты расположения, в т.ч. когда ПГ смещен преимущественно к левой стороне МЖП. ПГ имеет длину 2,3+0,4 мм и ширину '7,3+1,2 мм [4]. Рентгенанатомическая позиция электрода в гисиальной пози­ции изображена на рисунке 1.

Специальные устройства и методика имплантации

Для СПГ применяются как стандартные электроды с активной фиксацией, так и специальный электрод, который устроен по типу кабеля (inner cable); его внешний диаметр составляет 4,2 Fr. Данный электрод не имеет внутреннего просвета, следовательно, для имплантации необходима система доставки. Наиболее часто применяемая система доставки имеет длину 43 см, её внутренний диаметр составляет 5,5 Fr, а наружный диаметр 7,0 Fr. Также она имеет две кри­визны: первая создана для того, чтобы достичь верх­ней части кольца ТК, а вторая направляет электрод перпендикулярно к МЖП. Альтернативная управляе­мая система доставки в основном используется при изменённой анатомии сердца (расширение правого предсердия, низко расположенный ПГ и т.д.) [5]. Как только в клиническую практику вошли вышеперечи­сленные системы доставки и электрод [6], успешность процедуры стала достигать 92,1% по сравнению с ран­ними работами, в которых частота успеха была 54,6% (p<0,001) [2], что привело к активному распростране­нию данной методики. В ходе имплантации необхо­димо использовать анализатор, который позволяет в униполярном режиме оценивать электрограммы (ЭГ) и осуществлять проверку параметров стимуля­ции. Для правильной оценки локализации электрода требуется дублировать сигнал с электрода на электрофизиологическую станцию, при этом важно использо­вать 12 отведений электрокардиограммы (ЭКГ) [7].

После получения сосудистого доступа в правые камеры сердца вводится проводник, по которому уста­навливается система доставки (предориентирована в сторону передней части кольца ТК, в область ПГ), после чего проводник удаляется. Затем в систему доставки заводится электрод таким образом, чтобы его спираль немного выходила за пределы дистальной части системы, что отслеживается под контролем рентгено­скопии. Поворот всей конструкции по часовой стрелке позволяет смещать систему ближе к желудочку, а пово­рот против часовой стрелки — в правое предсердие. Для облегчения позиционирования в область ПГ может быть установлен электрофизиологический катетер бедренным доступом. Имплантация электрода в область ПГ в основном базируется на электрофизиологическом картировании. Необходимо достичь соотношения пред­сердной к желудочковой ЭГ 1:2 на картирующем элек­троде. Также очень важно получить отчетливый сигнал ПГ, т.к. это показывает, что спираль электрода нахо­дится в хорошем контакте с МЖП.

После того, как подходящее место найдено, можно оценить ответ ткани на стимуляцию. Рекомендуется начинать стимуляцию с амплитуды 5 В и длитель­ностью импульса 1 мс. Порог стимуляции менее 2 В/1 мс большинством исследователей считается при­емлемым [7], в дальнейшем программировать ампли­туду стимула имплантируемого устройства рекоменду­ется не менее, чем на 1 В выше значения порога стиму­ляции [8]. Далее выполняется фиксация электрода: держа систему доставки в левой руке, электрод 4-5 раз вкручивают по часовой стрелке правой рукой. Нали­чие тока повреждения ПГ (встречается в 40% случаев) говорит о последующем снижении порогов стимуля­ции и является благоприятным прогностическим при­знаком [9] (рекомендуется изменить настройку филь­тра высоких частот с 30 Гц на 0,5 Гц, что обеспечит лучшее качество сигнала ПГ) [1].

По результатам многоцентрового анализа имеет место кривая обучения данной методике: примерно после 40 выполненных имплантаций уменьшается время флюороскопии, операторы чаще отказываются от использования страховочного ПЖ электрода и картирующего электрода с бедренного доступа, а пороги стимуляции становятся ниже [10].

Типы стимуляции

Выделяют два основных вида СПГ [1]: селектив­ная (С-СПГ) и неселективная (НС-СПГ). Дифференцировка между этими видами стимуляции осу­ществляется в зависимости от наличия имеющегося нарушения проведения импульса по системе Гиса- Пуркинье и с использованием 4 основных критериев:

1. Соотношение интервалов “спайк стимуля­ции — QRS (S-QRS)”, который измеряется от спайка стимуляции до начала комплекса QRS на ЭКГ и “H-QRS”, который измеряется от сигнала ПГ на ЭГ до начала комплекса QRS на ЭКГ;
2. Наличие или отсутствие прямого захвата ло­кальной желудочковой ЭГ на униполярном сигнале, полученном с электрода;
3. Морфология и длительность комплекса QRS;
4. Значение порогов стимуляции и их динамиче­ское изменение. В зависимости от преодоления пред­шествующего нарушения проведения, стимуляция может быть с коррекцией проведения (на ЭКГ и ЭГ будут отсутствовать паттерны предшествующего нарушения проводимости — корригированный ком­плекс ЭКГ) или без неё (на ЭКГ и ЭГ будут наблю­даться как признаки СПГ, так и имеющиеся паттерны нарушения проводимости), что также влияет на интерпретацию данных ЭКГ и ЭГ во время имплан­тации устройства и/или при наблюдении пациентов.

Селективность захвата ПГ зависит от индивиду­альной анатомии пациента, амплитуды импульса, локализации электрода относительно ПГ, окружаю­щей предсердной или желудочковой ткани [11].

При С-СПГ возбуждение желудочков происходит только через ПГ, при этом выявляются следующие признаки:

1. Интервалы S-QRS и H-QRS приблизительно равны друг другу. У пациентов с нарушением прове­дения по системе Гиса-Пуркинье интервал S-QRS может быть короче, чем H-QRS, что связано с возбу­ждением латентной фасцикулярной ткани и коррек­цией проведения;
2. Локальная желудочковая ЭГ отделена от спайка стимуляции;
3. Стимулированные комплексы QRS не отлича­ются от нативных по морфологии. У пациентов с нару­шением проведения по системе Гиса-Пуркинье стиму­лированный комплекс может быть уже, чем исходный комплекс с блокадой ножки ПГ или замещающим ритмом, что связано с коррекцией проведения;
4. Обычно определяется один порог стимуляции (С-СПГ), но у пациентов с нарушением проведения по системе Гиса-Пуркинье будет определяться 2 зна­чения порога стимуляции — с и без коррекции нару­шения проведения. На рисунке 2 изображен пример С-СПГ в сочетании с блокадой правой ножки ПГ.

При НС-СПГ имеет место сочетание проведения импульса по ПГ и по прилежащей ткани желудочка:

1. Интервал S-QRS обычно равен нулю, наблюда­ется псевдо-дельта волна, которая отображает возбу­ждение ткани желудочков. При имплантации и при программировании следует пользоваться 12 отведени­ями ЭКГ, т.к. псевдо-дельта волна в некоторых отве­дениях может быть изоэлектрической;
2. Локальная желудочковая ЭГ напрямую захва­тывается спайком стимуляции и не является дискрет­ным компонентом;
3. Стимулированный комплекс QRS обычно шире нативного, если исходно не было нарушения проведения по системе Гиса-Пуркинье вследствие дополнительной активации прилежащей ткани желу­дочка. Электрическая ось комплекса QRS будет сов­падать с нативной, после псевдо-дельта волны будет отмечаться увеличение dV/dt (показатель, характери­зующий изменение электрического потенциала отно­сительно времени; на поверхностной ЭКГ будет отмечаться резкое изменение морфологии комплекса QRS за единицу времени), что говорит о вовлечении проводящей системы сердца [1]. Более резкое откло­нение комплекса QRS (более высокие значения dV/ dt) поможет отличить НС-СПГ от септальной стиму­ляции, что, однако, может вызывать трудности в кли­нической практике. Если же исходно имелось нару­шение проведения по системе Гиса-Пуркинье, ком­плекс QRS может быть yже нативного, что связано с коррекцией блокады ножки ПГ;
4. Если исходно не было нарушений проводимости, обычно определяются 2 порога стимуляции: захват ПЖ и ПГ. Порог СПГ может быть выше или ниже порога стимуляции ПЖ. У пациентов с исходным нарушением проведения могут быть выявлены 3 порога стимуляции в различных комбинациях: захват ПЖ, захват ПГ с кор­рекцией блокады ножки и без коррекции блокады ножки. На рисунке 3 изображен пример НС-СПГ.

При долгосрочном наблюдении за пациентами с de novo имплантированными устройствами между НС- СПГ и С-СПГ не было выявлено значимой разницы по смертности и частоте госпитализаций по поводу сердечной недостаточности (СН). Следует отметить, что в данном исследовании не изучались эхокардио­графические показатели; не учитывалась степень сли­яния между стимуляцией ПЖ и ПГ, а также наблюда­лась тенденция в пользу С-СПГ, что требует дальней­ших рандомизированных исследований [12].

Показания к СПГ

Было показано, что апикальная стимуляция ПЖ может приводить к пейсмейкер-индуцированной кардиомиопатии [13]. Частота встречаемости этого состояния варьирует от 12,3% до 20,5% по данным разных авторов [11101 (12.3%, 14]. Исследования гово­рят о том, что даже доля стимуляции >20% ассоци­ирована с развитием пейсмейкер-индуцированной кардиомиопатии [14]101 (12.3%. Стимуляция ПЖ из альтернативных мест (выводящий тракт ПЖ, верхние отделы МЖП) также не исключает развития пейсмей- кер-индуцированной кардиомиопатии [15].

В исследовании, сравнивающем НС-СПГ и С-СПГ со стимуляцией МЖП, по данным SPECT MPI показа­тели синхронизации левого желудочка (ЛЖ) были выше при СПГ, по сравнению с септальной стимуляцией [16].

В настоящее время можно выделить следующие группы показаний для применения СПГ:

1. Альтернатива классической ПЖ стимуляции

В исследовании, включавшем 765 пациентов, с периодом наблюдения 725±423 дней, сравнивалась стимуляция ПЖ и СПГ. Успешность последней была достигнута в 92% случаев. По первичным конечным точкам (смертности, частоте госпитализаций по поводу СН и частоте замены устройств на систему бивентрикулярной стимуляции) в группе СПГ (83 из 332 человек, 25%) отмечалось значительно меньше данных событий, чем в группе ПЖ стимуляции (137 из 433 человек, 32%; отношение рисков 0,71, 95% доверительный интервал 0,534-0,944; p=0,02), также была выявлена тенденция к снижению уровня смерт­ности [17]. Успех процедуры, по-видимому, не отли­чается у пациентов с узловой и подузловой формами АВ блокады [18].

В исследовании, оценивавшем долгосрочные ис­ходы СПГ по сравнению с ПЖ стимуляцией спустя 5 лет после имплантации, как ревизия электродов (6,7% vs 3%), так и замена устройства (9% vs 1%) тре­бовались чаще в группе СПГ [19].

2. Стимуляция после деструкции АВ соединения

Показания к деструкции АВ соединения и после­дующей имплантации кардиостимулятора отражены в рекомендациях Американской ассоциации сердца (American Heart Association) 2018г и рекомендациях Европейского общества кардиологов (European So­ciety of Cardiology) 2019г [20][21]. Деструкция АВ сое­динения может рассматриваться в ситуациях, когда другими путями не удаётся достичь контроля над симптоматикой фибрилляции предсердий.

Впервые успешное применение СПГ в клиниче­ской практике было описано Deshmukh P, et al. в 2000г [22] у пациентов с постоянной формой фи­брилляции предсердий, кардиомиопатией и без рас­ширения комплекса QRS. В периоде наблюдения отмечалось увеличение фракции выброса (ФВ), уменьшение размеров ЛЖ.

В более новых исследованиях [23], в которых имплантация электрода в гисиальную позицию сопровождалась деструкцией АВ узла, успешная СПГ достигалась в 95% случаев. Порог стимуляции при имплантации составлял 1 ±0,8 В/1 мс, а при сроке наблюдения 19±14 мес. он увеличился до 1,6±1,2 В/1 мс. ФВ ЛЖ увеличилась с 43±13% до 50±11% (p=0,01), а функциональный класс (ФК) СН уменьшился с 2,5±0,5 до 1,9±0,5 (p=0,04).

3. Сердечная ресинхронизирующая терапия

James TN и Sherf L в 1971г определили, что клетки в составе ПГ расположены преимущественно про­дольно, что отличает начало пучка Гиса от клеток АВ- узла; клетки изначально предрасположены в правую или левую ножку, а между их трактами имеются сое­динительнотканные перегородки [24]. Позднее эта теория была также подтверждена Narula OS в 1977г: у пациента с имеющейся блокадой левой ножки ПГ (БЛНПГ) стимуляция дистальной части ПГ приво­дила к сужению комплекса и элиминации блокады ножки, что говорит о возможной более проксималь­ной природе БЛНПГ [25]. Однако известны данные, что поперечные связи между продольными волок­нами в ПГ всё же имеются [26].

В исследовании, направленном на выяснение уровня блокады, электрофизиологическое исследо­вание у пациентов с БЛНПГ выявило, что прокси­мальное поражение левой ножки на уровне ПГ — наиболее часто встречающийся вариант (наблюда­ется в 46% случаев), и, соответственно, в большинстве случаев может быть скорректировано с помощью СПГ. Однако в 36% встречается поражение волокон Пуркинье на дистальном уровне, которое невоз­можно изменить СПГ. Следует отметить, что дисталь­ное и проксимальное поражение могут сосущество­вать у одного пациента [27].

Несмотря на развитие методики бивентрикулярной стимуляции, частота неполного ответа на ресинхрони­зирующую терапию остаётся 30-40% [28]. Группа Barba-Pichardo R, et al. (2013) впервые опубликовала серию клинических случаев имплантации электрода в гисиальную позицию пациентам, у которых имелись показания к ресинхронизируюшей терапии, однако коронарный синус у этих пациентов не мог быть каню- лирован [29]. В ходе исследования авторы отмечали значительное сужение комплекса QRS. Lustgarten DL, et al. (2015) в проспективном перекрестном исследова­нии сравнил результаты СПГ и бивентрикулярной стимуляции [30]. Отмечалось улучшение ФВ ЛЖ, ФК СН в группах с бивентрикулярной и СПГ, но различий между двумя изучаемыми методами получено не было. Исследования в острой фазе имплантации выявили преимущество СПГ над бивентрикулярной [31].

В рандомизированном исследовании HIS-SYNC [32] было продемонстрировано, что у пациентов с СПГ отмечались лучшие показатели ресинхрониза­ции по результатам ЭКГ; эхокардиографический ответ у них был численно, но не статистически, выше. Основной причиной неудач и причиной пере­хода с СПГ на бивентрикулярную послужило нару­шение внутрижелудочкового проведения, связанное с дистальным поражением проводящей системы сердца. В связи с этим планируется исследование HIS-SYNC 2, которое не будет включать пациентов с нарушением внутрижелудочкового проведения.

Кроме того, СПГ является перспективным направ­лением для лечения пациентов с блокадой правой ножки ПГ и сниженной ФВ. В исследовании Sharma PS, et al. (2018) [33] было показано, что СПГ приво­дила к сужению комплекса QRS и увеличению ФВ ЛЖ, однако не было проведено прямого сравнения с бивентрикулярной стимуляцией.

Ещё одно перспективное направление применения СПГ — Гис-оптимизированная сердечная ресинхрони­зирующая терапия. В исследовании пациентам с пока­заниями к ресинхронизирующей терапии и пациентам, не ответившим на стандартную бивентрикулярную сти­муляцию, имплантировались левожелудочковый элек­трод и электрод в гисиальную позицию, что обеспечи­вало иной вектор возбуждения. Успех имплантации составил 93%; эхокардиографические показатели улуч­шились у всех пациентов, которым удалось импланти­ровать устройство; у 28% пациентов отмечалось увели­чение ФВ ЛЖ более, чем на 20%; достижение I ФК СН стало возможным у 84% пациентов [34].

4. Постоянная стимуляция у пациентов с механиче­ским протезом трехстворчатого клапана

В связи с невозможностью проведения электрода в полость ПЖ через механический протез клапана, СПГ со стороны правого предсердия позволяет осуществить желудочковую стимуляцию у таких пациентов. Опи­саны единичные случаи подобных имплантаций [35]. Так как надежность методики не исследована в данной группе пациентов, в описанных случаях всегда имплан­тировался страховочный левожелудочковый электрод.

Ограничения применения методики

Количество неудач в достижении эффективной и надежной СПГ колеблется от 10 до 15%. Причинами могут быть: высокие пороги стимуляции, пластика ТК в анамнезе, невозможность надежной фиксации элек­трода, низкая чувствительность желудочкового сигнала, оверсенсинг предсердного сигнала, стимуляция предсер­дий, перманентная интраоперационная блокада правой ножки ПГ (развивается в 3% случаев) [36]. Также причи­нами неудач могут быть несовершенство системы доставки и конструкции электрода (электрод не имеет просвета для стилета, что обусловливает сложность управления электродом); особенности анатомического строения ПГ, его небольшой размер, а также возможное атипичное расположение со стороны ЛЖ; последующие дислокации электрода в гисиальной позиции.

Подход к программированию имплантированных устройств с СПГ

На данный момент не существует устройств, адап­тированных специально для СПГ. Начинают появ­ляться предложения для разработки оптимальных интервалов, подходящих для определенных клиниче­ских ситуаций, связанных с использованием СПГ [37]. Основные факторы, от которых будет зависеть выбор программы имплантированного электронного устройства [8]:

• Показания к имплантации;
• Наличие страховочного ПЖ электрода;
• Исходный ритм пациента;
• Порт, в который подключен электрод для СПГ.

Экстракции электродов

На данный момент опыт экстракции данных элек­тродов из гисиальной позиции описан только в одном одноцентровом ретроспективном исследовании [38]. Наиболее частым показанием для удаления являлись неприемлемо высокие пороги стимуляции (74%), их рост, наиболее вероятно, вызван микродислокацией электрода. Успешная экстракция была достигнута в 97% случаев. Попытка реимплантации электрода в проводящую систему сердца предпринималась у 22 пациентов, успех был достигнут в 19 случаях.

Заключение

СПГ — перспективное, активно развивающееся направление, которое может изменить наши взгляды на электрокардиостимуляцию, в особенности на ресин­хронизирующую терапию. Многими опытными опера­торами отмечается несовершенство оборудования, но имеющиеся инструменты позволяют в подавляющем большинстве случаев добиться желаемого результата.

Если раньше подход к ресинхронизирующей терапии включал только бивентрикулярную стиму­ляцию, то сейчас имеют место новые алгоритмы: СПГ, стимуляция левой ножки ПГ и левожелудочко­вая эндокардиальная стимуляция. Эти методы реа­лизуют нивелирование диссинхронии миокарда на разных уровнях, и, возможно, следующим этапом развития электротерапии хронической СН будет более детальная неинвазивная оценка электриче­ской активности сердца с последующим индивидуа­лизированным подбором устройства и методики стимуляции.