心脏起搏器植入是缓慢性心律失常唯一有效的治疗手段。全世界每年新增起搏器植入患者60余万例。目前右室起搏电极常规植入部位为右室心尖部,使整个心室收缩形态及起始方向与正常相反,导致血流动力学异常及组织学重构。起搏位点的选择成为起搏电生理领域的研究重点。心脏泵血过程涉及3种生理活动:心电活动、心肌运动、心腔流场分布,这三个环节环环相扣,相互作用。故我们提出,将心脏电-机械-流场扩布模式的相关性分析应用于起搏生理及病理研究,以心肌机械运动及心腔流场分布特征作为评估、设置、优化起搏位点与时序设置的参考依据。本研究采用超声心动图斑点追踪成像、时实三维全容积和血流向量标测技术,分别分析右室不同部位起搏时心肌运动、心腔流场分布特征,结合心内膜电场分布标测,分析心脏电-机械-流场相关性,并建立根据基础状态及心肌运动、流场分布参数选择起搏位点的评估流程,旨在为生理性起搏治疗提供理论依据及实践指导。
Echocardiography;pace maker;electricity;myocardial motion;intraventricular flow
背景心脏起搏电极常规植入部位为右室心尖部,使心室收缩形态及起始方向与正常相反,导致血流动力学异常及组织学重构。起搏位点的选择成为起搏电生理领域的研究重点。心脏泵血过程涉及3种生理活动:心电活动、心肌运动、心腔流场分布,这三个环节环环相扣,相互作用。目的本项目将心脏电-机械-流场扩布模式的相关性分析应用于起搏生理及病理研究,以心肌运动及心腔流场分布特征作为评估、设置、优化起搏位点与时序设置的参考依据。主要内容(1)制备右室不同位点起搏动物模型,分析右室不同部位起搏时心肌运动、心腔流场分布特征,结合心内膜电场标测,分析心脏电-机械-流场相关性。(2)阵发性室上性心动过速射频消融成功后,置入起搏导管,分别起搏右房(RA)、右室心尖部(RVA)、右室流出道(RVOT)、右室间隔部(IVS)。分析不同位点起搏左室收缩功能参数及收缩模式。(3)分析心脏起搏器植入、室性早搏、左束支传导阻滞等常见心律失常患者左室收缩功能、模式及心腔流场分布模式。研究结果(1)明确窦性心律时左心室电、机械、流场扩布模式。IVS组与窦性心律组(SR)左室电激动顺序最接近,RVOT组次之,IVS、RVOT组左心室电激动时间无显著差异,而RVA起搏组左室电激动顺序明显改变,激动时间明显延长;IVS、RVOT组左室机械收缩时序及同步性与SR组相似, RVA组左室收缩时序较SR组发生明显改变,收缩同步性差;RA组心腔流场分布模式与窦性心律时相近,但舒张期涡流形态较小;右室不同位点起搏,左心室腔流场分布模式明显改变,表现为涡流数目增多,形态较小,涡流方向与SR时反向,且涡流不稳定,持续时间短,以右室心尖部起搏时最为明著,IVS相对较接近右房起搏状态。(2)与RA组比较,右心室3个位点起搏组的左室收缩期扭转角度峰值、AO VTI、左室整体应变均显著降低,其中右室3个位点起搏组的Gε绝对值差异有显著性,表现为RVOT>IVS>RVA。与RA组比较,右室3个位点起搏组的左心室各节段收缩期Sε、TPε的分布模式改变明显,以RVA组最为显著,RVOT组及RVS组分布模式较接近。(3)明确心脏起搏器植入、频发室性早搏、完全性左束支传导阻滞患者左心室收缩功能、模式及心腔流场分布模式。科学意义明确窦性心律时、右室不同位点起搏、常见心律失常时电-机械-流场扩布模式,为生理性起搏及心脏电学治疗提供理论依据及临床决策参数。