а) Технические аспекты. Желудочковую стимуляцию применяют для оценки ретроградного вентрикулоатриального (VA) проведения и рефрактерных периодов, ретроградной активации предсердий, в том числе при наличии ДПП, и для индукции желудочковых аритмий.
Учащающую стимуляцию с возрастающей частотой или ramp-стимуляцию используют для оценки VA-проведения. Индукция желудочковых аритмий нехарактерна для такого типа стимуляции даже у пациентов с анамнезом подобных нарушений ритма. Учащающую стимуляцию обычно начинают с длиной цикла чуть короче, чем синусовый, а затем постепенно уменьшают его (на 10-20 мсек) вплоть до 300 мсек.
Более короткие циклы стимуляции могут использоваться для оценки быстрого проведения у пациентов с наджелудочковыми тахикардиями (НЖТ) или для индукции ЖТ. При ramp-стимуляции ее частота постепенно возрастает на 2-4 уд/мин каждую секунду (или длина цикла стимуляции уменьшается на 10 мсек при каждом следующем импульсе) до появления VA-блокады.
Желудочковые экстрастимулы используют для оценки рефрактерных периодов желудочков, системы Гиса-Пуркинье, АВ-узла и для индукции аритмий. В ходе программной стимуляции наносят последовательность из восьми стимулов с постоянной частотой (S1), что обеспечивает стабильное VA-проведение. После этих восьми стимулов наносят желудочковый экстрастимул (S2).
Такую последовательность стимуляции повторяют с постепенно укорачивающимся интервалом S1-S2, что позволяет оценить ответ системы Гиса-Пуркинье и АВ-узла в различном диапазоне интервалов сцепления желудочкового экстрастимула.
В ходе желудочковой стимуляции на электрограмме пучка Гиса отображается ретроградный потенциал пучка Гиса в 85% случаев у пациентов с нормальной шириной комплекса QRS на синусовом ритме. Стимуляция желудочков в области основания сердца вблизи АВ-соединения облегчает запись ретроградного потенциала пучка Гиса, т.к. активирует желудочки гораздо раньше, чем пучок Гиса (рис. 1).
Рисунок 1. Ретроградная активация предсердий при стимуляции правого желудочка в области межжелудочковой перегородки. Слева представлен комплекс синусового ритма, справа — стимул (S), навязанный на правый желудочек. Наиболее ранняя ретроградная активация предсердий регистрируется на электрограмме пучка Гиса, вслед за его ретроградным потенциалом (H'). CSdist — дистальный коронарный синус; CSprox — проксимальный коронарный синус; Hisdist — дистальный канал электрограммы пучка Гиса; Hismid — средний канал электрограммы пучка Гиса; Hisprox — проксимальный канал электрограммы пучка Гиса; HRA — верхний отдел правого предсердия; RVsept — правый желудочек в области межжелудочковой перегородки
Интервалы VH или «стимул-пучок Гиса» (S-H) всегда превышают антеградный интервал HV на время, которое требуется импульсу для прохождения от места стимуляции к ипсилатеральной ножке пучка Гиса.
У пациентов с нормальным интервалом HV в ходе стимуляции из верхушки правого желудочка обычно ретроградный потенциал пучка Гиса регистрируется до потенциала желудочков на электрограмме пучка Гиса. Напротив, при наличии ипсилатеральной блокады ножки пучка Гиса (БНПГ), особенно при удлинении интервала HV, ретроградный потенциал пучка Гиса регистрируется реже, и если регистрируется, то обычно появляется после QRS при стимуляции ипсилатерального желудочка.
Желудочковая стимуляция относительно безопасна, однако возможна индукция клинически незначимых, но серьезных аритмий, включая ФЖ, у пациентов со структурно здоровым сердцем и не имеющих спонтанно возникающих желудочковых аритмий. Вероятность индукции этих аритмий напрямую зависит от агрессивности протокола желудочковой стимуляции. Так, протокол стимуляции обычно ограничивают однократным или двойным желудочковым экстрастимулом у пациентов без анамнеза злокачественных желудочковых аритмий.
Использование большой силы тока также может повышать риск индукции таких аритмий, поэтому желудочковую стимуляцию желательно проводить импульсами, превышающими порог диастолической деполяризации в 2 раза и длительностью в 1 мсек.
б) Нормальный ответ на стимуляцию желудочков. Стимуляция желудочков позволяет оценить VA-проведение, которое присутствует у 40-90% пациентов, в зависимости от исследуемой популяции. Отсутствие VA-проведения на любой частоте стимуляции встречается часто и является нормой. Способность к VA-проведению не зависит от места желудочковой стимуляции у пациентов с неизмененной системой Гиса-Пуркинье.
При его наличии, VA-проведение осуществляется через АВ-соединение с наиболее ранней активацией предсердий в области МПП в непосредственной близости от АВ-узла. В некоторых случаях проведение осуществляется преимущественно по медленному заднему пути в АВ-узле, и наиболее ранняя предсердная активация наблюдается кзади от АВ-узла, вблизи устья коронарного синуса.
Нормальным ответом АВ-узла на учащающую стимуляцию желудочков является постепенная задержка VA-проведения (проявляющаяся постепенным удлинением интервала НА) по мере укорочения длины цикла стимуляции. Ретроградная блокада с периодикой Венкебаха и более высокие степени блокады появляются на более коротких циклах стимуляции.
Иногда VA периодика Венкебаха заканчивается появлением желудочковых эхо-сокращений вследствие наличия ретроградного двойного пути проведения в АВ-узле. При наличии явного ретроградного потенциала пучка Гиса относительно постоянный интервал VH при высокой частоте стимуляции, несмотря на ретроградную VA-блокаду, отражает блок проведения на уровне АВ-узла (рис. 2).
Рисунок 2. Полная ретроградная вентрикулоатриальная (VA) блокада проведения в АВ-узле. На левой части рисунка представлены три стимула (S), навязанные на правый желудочек. Вслед за первыми двумя стимулами зарегистрирован отчетливый ретроградный потенциал пучка Гиса (Н') при отсутствии дальнейшего ретроградного проведения (на электрограмме верхнего отдела правого предсердия регистрируется синусовый ритм), что указывает на то, что местом ретроградной блокады является АВ-узел. Вслед за третьим навязанным на желудочек стимулом отсутствует ретроградный потенциал пучка Гиса. Уровень ретроградной блокады (система Гиса-Пуркинье или АВ-узел) в этом случае может быть определен по влиянию стимуляции правого желудочка на антеградное проведение после окончания стимуляции. Регистрация более длительного интервала АН в первом комплексе синусового ритма, чем в последующем (справа), свидетельствует о состоявшемся ретроградном вхождении импульса в АВ-узел (скрытое проведение). Таким образом, уровнем ретроградной блокады третьего навязанного на желудочки стимула также является АВ-узел. Hisdist — дистальный канал электрограммы пучка Гиса; Hisprox — проксимальный канал электрограммы пучка Гиса; HRA — электрограмма верхнего отдела правого предсердия; RVA — электрограмма верхушки правого желудочка
Когда ретроградный потенциал пучка Гиса не виден в ходе желудочковой стимуляции, место возникновения VA-блокады, в случае ее наличия, определяется на основании влияния стимуляции желудочков на последующее АВ-проведение спонтанных или стимулированных предсердных комплексов (см. рис. 2). Если интервал АН предсердного сокращения не зависит от стимуляции желудочков, то уровнем блокады является система Гиса-Пуркинье (инфранодальная блокада).
Напротив, если интервал АН меняется в зависимости от интервала сцепления предсердного сокращения и стимулированного комплекса QRS, или предсердный импульс не деполяризует пучок Гиса, то блокада происходит на уровне АВ-узла. Лекарственные средства, усиливающие проведение по АВ-узлу (но не по системе Гиса-Пуркинье), например атропин, улучшают VA-проведение, если блокада происходит на уровне АВ-узла, и не влияют на него, если блокада происходит на уровне системы Гиса-Пуркинье.
У большинства пациентов при сопоставимой длине цикла стимуляции антеградное АВ-проведение лучше, чем ретроградное VA-проведение. Проведение по АВ-узлу является основным фактором, определяющим ретроградное VA-проведение. У пациентов с удлиненным интервалом PR реже наблюдается ретроградное VA-проведение. При этом, у пациентов с замедленным проведением по АВ-узлу VA-проведение встречается реже, чем у пациентов с инфранодальным замедлением проведения.
Антеградная АВ-блокада на уровне АВ-узла почти всегда сочетается с ретроградной VA-блокадой. Антеградная АВ-блокада на уровне системы Гиса-Пуркинье сочетается с некоторой степенью VA-проведения в 40% случаев. Однако точное сравнение антеградного и ретроградного проведения в АВ-узле в ходе желудочковой стимуляции может быть затруднено при отсутствии регистрируемого ретроградного потенциала пучка Гиса.
В связи с этим, определить точную локализацию места задержки проведения или блокады (АВ-узел или система Гиса-Пуркинье) не всегда возможно. Ответ на учащающую стимуляцию при разной длине цикла может различаться в связи с противоположными эффектами длины цикла стимуляции на рефрактерность АВ-узла и системы Гиса-Пуркинье.
Частая желудочковая стимуляция может приводить к ипсилатеральной ретроградной блокаде ножки пучка Гиса, при этом импульс распространяется через межжелудочковую перегородку ретроградно вверх по контралатеральной ножке пучка Гиса к его стволу. Это событие может проявляться внезапным удлинением интервала VH в ходе стимуляции. Удлинение интервала VH может сопровождаться восстановлением VA-проведения после предшествующего периода VA-блокады в АВ-узле, при котором интервал VH короткий, т.к. задержка в системе Гиса-Пуркинье приводит к восстановлению функции АВ-узла (феномен «провала»).
Увеличение продолжительности интервала VH позволяет лучше визуализировать ретроградный потенциал пучка Гиса на его электрограмме. Кроме того, сопоставление морфологий двух вариантов активации желудочков (т.е. при нормальном VA-проведении и при возникновении ипсилатеральной блокады ножки пучка Гиса) на электрограмме пучка Гиса может способствовать распознаванию скрытого ретроградного потенциала пучка Гиса (см. рис. 2).
С целью исключения ретроградных ДПП, не обладающих свойствами декрементного проведения, обычно используют технику нанесения экстрастимулов, а не учащающую стимуляцию, чтобы показать нормальное удлинение интервала VA. Если неопределенность все же остается, можно ввести аденозин, блокирующий в большей степени проведение в АВ-узле, чем в ДПП.
в) Нормальный ответ на желудочковые экстрастимулы. В связи с тем, что ретроградный потенциал пучка Гиса не может быть визуализирован у 15-20% пациентов, исследование системы Гиса-Пуркинье и, соответственно, VA-проведения часто остается неполным.
Кроме того, из-за отсутствия видимого потенциала пучка Гиса (Н1) в ходе желудочковой стимуляции, при определении ФРП системы Гиса-Пуркинье (в теории, это самый короткий интервал H1-H2 при любом интервале сцепления экстрастимула) необходимо сделать допущение и условно приравнять его к наиболее короткому интервалу S1-H2 (S1 — артефакт стимула базового цикла стимуляции), поскольку изменения длительности интервала S1-H2 обычно полностью соответствуют изменению интервала Н1-Н2, при этом в каждом цикле стимуляции длительность S1-H2 превышает длительность H1-H2 на фиксированную величину, равную интервалу S1—Н, (интервал S1—Н, не изменяется, поскольку длительность цикла базовой стимуляции остается прежней).
Время ретроградного проведения по АВ-узлу (Н2-А2) лучше всего измеряется от окончания потенциала пучка Гиса до начала активации предсердий на электрограмме пучка Гиса.
Обычно VA-проведение происходит по правой и левой ножкам пучка Гиса, распространяясь затем на его ствол, потом в АВ-узел и на предсердия. При прогрессивном уменьшении интервала сцепления желудочкового экстрастимула, начальная задержка импульса происходит в системе Гиса-Пуркинье, которая является наиболее частым местом ретроградной VA-блокады. Задержка проведения и блокада возможны и на уровне АВ-узла, но встречаются реже.
Типичный ответ на желудочковые экстрастимулы можно графически представить построением зависимости интервала S1-S2 от интервалов S2-H2, S2-A2, и Н2-А2, а также интервала S1-S2 от интервалов S1-H2 и A1-A2. При длинном интервале S1—S2 не происходит задержки в ретроградном проведении (S2-A2). Дальнейшее укорочение интервала S1-S2 приводит к удлинению интервала S2-A2, а определение точного места задержки проведения может быть затруднено, если не визуализируется потенциал пучка Гиса (рис. 3).
Рисунок 3. Нормальный ответ на программную стимуляцию желудочков с постепенным укорочением интервала сцепления экстрастимула. Представлена стимуляция верхушки правого желудочка (RVA). Вслед за серией базовых стимулов (S1) с циклом 600 мсек наносится экстрастимул (S2). (А) При интервале сцепления S2 460 мсек на электрограмме пучка Гиса его ретроградный потенциал Н2 (стрелка) зарегистрирован непосредственно перед потенциалом желудочков, ретроградное VA-проведение при этом не изменено. (Б) При более коротком интервале сцепления S2 отмечается ретроградная задержка проведения, что проявляется увеличением продолжительности интервала Н2-А2. (В) При еще более коротком интервале сцепления S2 отмечается ретроградная VA-блокада проведения, при этом потенциал пучка Гиса не регистрируется. (Г) При дальнейшем укорочении интервала сцепления S2 развивается ретроградная блокада проведения по правой ножке пучка Гиса, при этом по миокарду межжелудочковой перегородки импульс распространяется на левый желудочек, где входит в левую ножку пучка Гиса, из которой распространяется в ретроградном направлении до пучка Гиса (на его электрограмме ретроградный потенциал Н2 при этом регистрируется после спайка желудочков) и далее по АВ-узлу на предсердия. Ретроградное VA-проведение восстановилось, поскольку из-за задержки в дистальных отделах системы Гиса-Пуркинье рефрактерный период АВ-узла успел закончиться (феномен «провала»). (Д) При еще более коротком интервале сцепления S2 происходит еще ббльшая задержка проведения в системе Гиса-Пуркинье (дальнейшее увеличение продолжительности интервала S2-Н2), рефрактерный период правой ножки пучка Гиса успевает закончиться, и к моменту вхождения импульса в пучок Гиса она снова способна проводить импульсы в антеградном направлении, таким образом импульс проводится обратно на желудочки по правой ножке пучка Гиса, активация которых проявляется комплексом QRS с морфологией блокады левой ножки пучка Гиса (реентри между ножками пучка Гиса). (Е) При очень коротком интервале сцепления S2 развивается ретроградная блокада проведения в обеих ножках пучка Гиса, поэтому ретроградный потенциал пучка Гиса на его электрограмме отсутствует. BBR — реентри между ножками пучка Гиса; His — пучок Гиса; HRA — электрограмма верхнего отдела правого предсердия
В ходе стимуляции ПЖ начальная задержка ретроградного проведения обычно происходит в правой ножке. При критическом значении интервала сцепления (S1—S2) происходит блокада в правой ножке пучка Гиса и ретроградное проведение происходит по левой ножке. Ретроградный потенциал пучка Гиса (Н2) в итоге становится видимым после потенциала желудочков на электрограмме пучка Гиса (см. рис. 3).
С появлением ретроградного потенциала пучка Гиса происходит прогрессивное удлинение интервала S2-H2 (задержка проведения в системе Гиса-Пуркинье) по мере укорочения интервала S1-S2, а время VA-проведения (S2-A2) определяется задержкой проведения в системе Гиса-Пуркинье (S2-H2), что на графике представлено параллельными кривыми S2-A2 и S2-H2. Степень удлинения интервала S2-H2 может быть разной и превышать 300 мсек.
У пациентов с предсуществующей блокадой ножки пучка Гиса часто бывает и ретроградная блокада по той же ножке. Вывод об этом можно сделать на основании удлинения интервала VH в ходе стимуляции с постоянной длиной цикла или позднего желудочкового экстрастимула из желудочка, на стороне которого находится блокада ножки, так что потенциал пучка Гиса виден после потенциала желудочков на электрограмме пучка Гиса.
В большинстве случаев при появлении ретроградного потенциала пучка Гиса кривая S1-H2 становится почти горизонтальной, т.к. увеличение интервала S2-Н2 соответствует такому же уменьшению интервала S1-S2. Такой ответ приводит к относительно постоянному входу импульсов в АВ-узел (определяемому по измерению интервала S1-H2) и как следствие фиксированному интервалу Н2-А2. Иногда степень увеличения интервала S2-Н2 сильно превышает степень уменьшения интервала S1-S2, приводя к росту восходящего колена кривой с последующим уменьшением времени проведения по АВ-узлу (Н2-А2) в связи с запоздалым поступлением импульса в АВ-узел. При дальнейшем укорочении интервала S1-S2 происходит блокада в системе Гиса-Пуркинье или достигается ЭРП желудочков.
Рефрактерность системы Гиса-Пуркинье сильно зависит от длины цикла: укорочение базового цикла стимуляции приводит к укорочению ФРП и ЭРП системы Гиса-Пуркинье и желудочков. Общая схема проведения при этом остается прежней, с практически линейной зависимостью увеличения интервала S2-H2 от укорочения интервала S1-S2. Кривые зависимости S2-H2 от S1-S2 сдвигаются влево и кривые зависимости S1-S2 от S1-H2 сдвигаются вниз.
г) Повторные желудочковые ответы. Желудочковая стимуляция может провоцировать появление желудочковых экстрасистол. В основе данного явления лежат различные механизмы, наиболее частыми из которых являются реентри между ножками пучка Гиса, желудочковые эхо-сокращения, внутрижелудочковое реентри. У одного и того же пациента повторные желудочковые ответы могут возникать посредством разных механизмов. Практически всегда одним из этих механизмов является реентри между ножками пучка Гиса.
1. Реентри между ножками пучка Гиса. Реентри между ножками пучка Гиса — самый распространенный повторный желудочковый ответ и встречается у 50% здоровых лиц. У пациентов со структурно нормальным сердцем оно редко бывает устойчивым и обычно купируется самостоятельно через 1-2 комплекса. Наличие неустойчивого реентри между ножками пучка Гиса у пациентов с или без структурного заболевания сердца не связано с наличием у них спонтанно возникающих желудочковых аритмий.
Наибольший рефрактерный период в системе Гиса-Пуркинье наблюдается в дистальных отделах, около соединения волокон Пуркинье с рабочим миокардом. Это создает дистальные «ворота», препятствующие ретроградному проведению ранних желудочковых экстрастимулов. Поэтому, когда ранний желудочковый экстрастимул наносится на верхушку ПЖ, расположенные рядом дистальные «ворота» правой ножки могут еще находиться в состоянии рефрактерности.
Это вызывает прогрессивную задержку ретроградного проведения и блокаду в дистальных отделах правой ножки с последующим проведением импульса через МЖП в ЛЖ и затем ретроградно вверх по левой ножке в ствол пучка Гиса (см. рис. 3). В таком случае потенциал пучка Гиса обычно следует за потенциалом желудочков на электроде пучка Гиса, а ретроградный потенциал предсердий (при его наличии) — за потенциалом пучка Гиса.
Дальнейшее уменьшение интервала сцепления желудочкового экстрастимула вызывает прогрессивную задержку ретроградного проведения по системе Гиса-Пуркинье. При достижении критического значения задержки проведения в системе Гиса-Пуркинье (S2-H2) импульс может вернуться вниз к изначально блокированной правой ножке, вызывая возникновение QRS с типичной морфологией БАНПГ и отклонением оси влево, т.к. активация желудочков происходит исключительно по ПНПГ (см. рис. 3). Такое сокращение называют BBR-сокращением (Bundle branch reentry) или феноменом V3.
Интервал HV BBR-сокращения обычно приближается к таковому при антеградном проведении. Хотя он может быть короче или длиннее, в зависимости от места расположения записывающего катетера пучка Гиса относительно точки поворота и от задержки антеградного проведения вниз по ПНПГ.
2. Желудочковые эхо-сокращения. Это второй по частоте повторный желудочковый ответ, встречающийся у 15-30% здоровых лиц. Он вызван реентри в АВ-узле и появляется при достижении критического уровня задержки ретроградного проведения по АВ-узлу. Такие пациенты имеют двойной ретроградный путь проведения в АВ-узле и последний стимул медленно проводится ретроградно вверх по медленному пути, а затем антеградно вниз по быстрому пути, вызывая эхо-сокращение. В большинстве случаев такая задержка достигается до появления ретроградного потенциала пучка Гиса за потенциалом желудочков.
При критическом значении интервала Н2-А2 (или интервала V2-A2, когда потенциал пучка Гиса не виден) появляется экстрасистола с нормальной антеградной морфологией комплекса QRS. Предсердная электрическая активность также предшествует потенциалу пучка Гиса до эхо-сокращения.
Этот феномен может появляться при длинном или коротком интервале сцепления и зависит только от степени задержки ретроградного проведения по АВ-узлу. Наличие блокады в системе Гиса-Пуркинье предотвращает его появление, так же, как и блокада в АВ-узле. Если ретроградный потенциал пучка Гиса может визуализироваться во всем диапазоне интервалов сцепления, отмечаются реципрокные взаимоотношения между интервалами Н2-А2 и А2—Н3.
3. Внутрижелудочковое реентри. Такой тип ответа обычно возникает в случае структурной патологии сердца, особенно у больных постинфарктным кардиосклерозом. Он обычно появляется при коротком интервале сцепления и может иметь различную морфологию комплекса QRS, но чаще бывает по типу БПНПГ. У здоровых лиц такой тип ответа встречается менее чем в 15% случаев при стимуляции одиночным желудочковым экстрастимулом с двукратным диастолическим порогом и у 24% при стимуляции парным желудочковым экстрастимулом.
У пациентов с предшествующими ЖТ или, ФЖ или структурным заболеванием сердца внутрисердечное реентри встречается в 70-75% случаев при стимуляции одиночным или парным экстрастимулами. Распространенность такого ответа возрастает с увеличением числа желудочковых экстрастимулов, базового цикла стимуляции и используемых мест стимуляции. Обычно повторные желудочковые ответы неустойчивые (от 1 до 30 комплексов) и полиморфные. У пациентов без клинических проявлений нарушений ритма сердца подобный тип ответа не имеет клинического значения.
