Электрофизиологическая анатомия правого желудочка и межжелудочковой перегородки (анатомо-физиологическое обоснование оптимальной области позиционирования правожелудочкового электрода)

Постоянная электрокардиостимуляция (ЭКС) – единственный метод лечения необратимой симптом-ной брадикардии. Верхушка правого желудочка (ВПЖ) является наиболее часто используемой областью для стимуляции желудочков, так как позиционировать электрод в эту область технически просто, кроме того, обеспечивается хорошая стабильность положения и пороги стимуляции в ближайшие и отдаленные сроки после операции [1]. Однако получены данные, свидетельствующие о неблагоприятных эффектах стимуляции из ВПЖ, особенно в отдаленные сроки после операции [2–4]. В ряде работ было показано, что стимуляция межжелудочковой перегородки (МЖП)

в ближайшие и отдаленные сроки имеет целый ряд преимуществ и в то же время не хуже по стабильности и эффективности в сравнении с ВПЖ, кроме того, отмечается низкий риск перфорации сердца, стимуляции диафрагмального нерва, а электрод легко удаляется при необходимости его замены [1]. Несмотря на логичные анатомо-физиологические обоснования при позиционировании электрода в МЖП, данные клинических исследований имеют противоречивые результаты [5, 6]. Одной из возможных причин противоречивости выводов этих исследований является отсутствие единых анатомических, рентгенанатомических и мето-

дологических критериев позиционирования электрода для ЭКС из области МЖП.

Целью работы стало определение анатомических особенностей правого желудочка (ПЖ), МЖП относительно проводящей системы сердца, нормального возбуждения ПЖ и техники имплантации электрода для постоянной ЭКС.

Материал и методы

С целью изучения электрофизиологической анатомии ПЖ и определения оптимального положения электрода проведено сравнительное исследование параметров, полученных с помощью трехмерных элек-троанатомических карт пациентов без органической патологии сердца по рентгенанатомическим, топографическим и морфометрическим критериям. Изучены данные нефлюороскопического электроанатомичес-кого трехмерного картирования сердца у 8 больных, а также флюороскопических рентгенанатомических критериев у 37 пациентов. Исследованы материалы, полученные при компьютерной томографии сердца у 16 больных. Проведен сравнительный топографо-анатомический анализ данных, полученных при картировании и рентгенографических исследованиях, с морфологическими параметрами 73 анатомических препаратов сердца, взятых от 41 мужских и 32 женских лиц, умерших в возрасте от 24 до 84 лет (в среднем – 57,9±12,4 года), кроме того, была изучена пространственная электрофизиологическая анатомия ПЖ, а также морфометрия и морфология структур, в которых располагается проводящая система сердца.

Для изучения пространственной анатомии применяли метод полимерного бальзамирования. ПЖ рассекали по передней стенке вдоль межжелудочковой перегородки от верхушки в направлении корня легочной артерии, далее отступив от легочного корня 1 см в направлении кольца трикуспидального клапана (ТК). Передняя стенка ПЖ удалялась. Разрез правого предсердия осуществлялся на 1 см выше кольца ТК. Восстановление пространственных взаимоотношений проводилось с помощью пластинации препарированного сердца.

При статистической обработке данных выполнялась оценка соответствия эмпирического закона распределения количественных переменных теоретическому закону нормального распределения по критерию Шапиро – Уилка. Оценка значимости различий средних значений количественных показателей в независимых выборках осуществлялась по t-тесту Стьюдента. Для описания количественных переменных в работе ис- пользованы среднее арифметическое значение и стандартное отклонение случайной величины (M±SD). Нулевая статистическая гипотеза отвергалась при уровне значимости p <0,05.

Результаты и дискуссия

В начале нашего исследования в эксперименте на анатомических препаратах были изучены варианты положения электродов для ЭКС ПЖ (рис. 1). Наиболее часто используется позиционирование электрода в ВПЖ (рис. 1, а ). С морфологической точки зрения это положение электрода характеризуется стабильностью (электрод проходит между трабекулами и находится между сходящимися под острым углом стенками ПЖ), а также простотой имплантации. В МЖП электрод может фиксироваться в разных ее областях: мембранозной, парагисиальной (парамембранозной), средней, верхушечной или в выходном отделе ПЖ (ВОПЖ). ЭКС пучка Гиса, который расположен между коллагеновыми фиброзными соединительнотканными волокнами, возможна при фиксации электрода в мембранозной части МЖП (рис. 1, б ), что крайне затруднено в связи с наличием в этой области септальной створки ТК и его хордального аппарата (рис. 3, б ). Парагиси-альная ЭКС (рис. 1, в ) осуществляется из парамембра-нозной части мышечной части МЖП (в пределах 1,0– 1,5 см), что также может приводить к нестабильности положения электрода в связи с движениями створок ТК и его хорд. Кардиостимуляция также может проводиться из верхушечной (рис. 1, г ) или средней (рис. 1, д ) части МЖП под септомаргинальной трабекулой. Для стимуляции из ВОПЖ электрод фиксируется над септомаргинальной трабекулой (рис. 1, е ). ЭКС из передней стенки ПЖ обычно предусматривает фиксацию электрода в этой стенке между ВПЖ и ВОПЖ (рис. 1, ж ).

Для понимания последовательности возбуждения ПЖ изучены данные трехмерного электроанатомичес-кого картирования. При этом выявлено, что наиболее ранняя область возбуждения ПЖ активировалась в среднем через 19,2±7,1 мс от начала комплекса QRS и находилась в средней части межжелудочковой перегородки у 6 больных (зона 15 по карте Josephson), а у 2 – в передней части МЖП (зона 14 по карте Josephson), что, вероятно, обусловлено местом контакта правой ножки пучка Гиса (ПНПГ) с волокнами Пуркинье. При детальном анализе электроанатомических карт выявлено, что, несмотря на меньший размер ПЖ по сравнению с ЛЖ, базальная часть его переднебоковой стен- а

в

ж

Рис. 1. Положение электрода при ЭКС из разных областей ПЖ. Влажно фиксированные препараты ПП и ПЖ. Боковые и передние стенки ПП, ПЖ и створки ТК иссечены. Диафаноскопия межпредсердной и межжелудочковой перегородок. ВПВ – верхняя полая вена; НПВ – нижняя полая вена; ОЯ – овальная ямка; ВПЖ – верхушка правого желудочка, НГ – наджелудочковый гребень; СТ – септомаргинальная трабекула.

Рис. 2. КТ срез сердца в левой косой проекции с углом наклона по отношению к фронтальной оси тела 50° (LAO 50°).

Рис. 3. Взаимоотношение тени сердца (наружный обведенный контур) и правого желудочка (внутренний контур) во время вентрикулографии и эндокардиального электрофизиологического исследования в правой косой проекции (RAO 30°). Контрастное вещество вводилось через интродьюсер в правое предсердие. Красным цветом обозначена область, в которой находится пучок Гиса. Продемонстрирован угол между входящим и выходящим трактом правого желудочка, равный 70°.

ки сокращается на 14,3±8,7 мс позже, чем латеральная стенка ЛЖ (р <0,05).

Далее были изучены особенности электрофизиологической анатомии ПЖ и МЖП. С помощью последовательных послойных срезов во время КТ сердца в левой косой проекции с углом наклона по отношению к фронтальной оси тела 50° изучены анатомические особенности ПЖ применительно к постоянной ЭКС. Как видно на рис. 2 левая косая проекция с ангуляцией 50° позволяет ориентироваться в рентгенанатомии сердца относительно его латеральных стенок и межжелудочковой перегородки. В левой косой проекции ПЖ, в том числе на уровне ВОПЖ, имеет форму вытянутого полумесяца, который огибает ЛЖ.

Как правый, так и левый желудочек обычно делят на 3 части: приточный, трабекулярный и выходной отделы. Несмотря на то что терминологически желудочек правый, эта часть сердца не располагается в правой половине грудной клетки, а также не строго справа по отношению к левому желудочку. ПЖ расположен больше кпереди от ЛЖ между правым предсердием и верхушкой сердца. Его полость имеет V-образную форму, одна часть которой образована приточным отделом, а вторая – ВОПЖ и легочной артерией (рис. 3).

Выходной отдел правого желудочка направлен вверх и влево, образуя артериальный конус, напоминающий по форме воронку. Передняя поверхность ПЖ прилежит к передней стенке грудной клетки. Его нижняя стенка лежит на поверхности диафрагмы. Левая и задняя стенки ПЖ образованы МЖП, которая спиралевидно изогнута и имеет выпуклую в полость ПЖ форму. ТК и клапан легочной артерии разделены выступающим наджелудочковым гребнем. Это – толстая мышечная структура, которая тянется косо вперед и вправо от МЖП к переднелатеральной париетальной стенке ПЖ (рис. 4, а ).

Электрический импульс, пройдя через АВУ, распространяется по пучку Гиса к его ножкам и далее к волокнам Пуркинье. Пучок Гиса располагается в мембранозной части МЖП (рис. 4, а ), которая в нашем исследовании была в форме овала (41,7%), треугольника (21,4%), квадрата (15,2%), круга (12,6%) и полукруга (9,1%). Площадь мембранозной части МЖП в среднем составила 45,6±23,1 мм².

Пучок Гиса делится на правую и левую ножки сразу по окончании мембранозной части межжелудочковой перегородки (МчМЖП). Правая ножка пучка Гиса единым стволом лежит в проекции мышцы Ланцизи (МЛ) и далее в септомаргинальной трабекуле и направляется к модераторному пучку (МП) (рис. 4, б ), который переходит в основание передней папиллярной мышцы ТК. Септомаргинальная трабекула является анатомической границей между средней частью МЖП и ВОПЖ.

С помощью данных, полученных при КТ сердца, установлено, что септомаргинальная трабекула выступает в просвет ПЖ в среднем на 6,2±0,9 мм (рис. 5) и может

Рис. 4. Морфологические характеристики межжелудочковой перегородки и основные анатомические ориентиры проводящей системы сердца в ПЖ. Влажно фиксированные препараты сердца, у которых боковые стенки ПП, ПЖ иссечены, створки ТК отсечены (линия фиксации створок указана пунктирной линией) ( а ), створки ТК сохранены ( б ).

Рис. 5. Септомаргинальная трабекула и модераторный пучок в ПЖ: а – срез ПЖ в правой косой проекции (ROA 40°). Линиями обозначен уровень и направление КТ изображения, полученного на рис. б . КТ сердца с контрастированием в режиме объемной реконструкции (20 мм).

являться хорошим ориентиром для имплантации электрода в среднюю часть МЖП, так как продвижение

электрода во время вмешательства поперек мышечного валика, который формируется в этой области, будет приводить к скачку его кончика и может интерпретироваться как оптимальное положение электрода для ЭКС в этой области.

Таким образом, позиционирование электрода в область сразу же под семптомаргинальной трабекулой (рис. 6) целесообразно по ряду обстоятельств. Во-первых, септомаргинальная трабекула располагается в средней части МЖП, где начинается возбуждение ПЖ в норме при спонтанном синусовом ритме. Во-вторых, с анатомо-физиологической точки зрения стимуляция из этой области будет приводить к быстрому распространению возбуждения на ПНПГ, которая залегает в толще септомаргинальной трабекулы. При этом с учетом более быстрого (в 3–4 раза быстрее чем по сократительному миокарду) и возможности ретроградного распространения импульса по системе Гиса – Пуркинье к ЛНПГ ЛЖ будет возбуждаться более синхронно. И последнее, но не менее важное обстоятельство: имплантация электрода оправдана в эту область с точки зрения методики вмешательства, так как септомаргинальная трабекула, выступающая в просвет ПЖ, будет служить дополнительным ориентиром для позиционирования электрода.

В результате проведенного исследования на основании морфометрических и электрофизиологических критериев выявлено, что средняя часть МЖП в области септомаргинальной трабекулы, обозначенная на рис. 6 красным кругом, с анатомо-электрофизиологической точки зрения может считаться наиболее оптимальной для проведения постоянной ЭКС. В то же

Рис. 6. Область оптимального позиционирования электрода для желудочковой ЭКС (обозначена красным кругом), основанная на анатомических и электрофизиологических критериях: а – артрио- и вентрикулография ПП и ПЖ в правой косой проекции (RAO 30–40°); б – срез через ПП и ПЖ при компьютерной томографии сердца в правой косой проекции (RAO 30–40°); в – анатомический препарат сердца, расположенный в правой косой проекции (RAO 30–40°); г – силиконовый слепок эндокардиальной поверхности ПП и ПЖ, расположенный в правой косой проекции (RAO 30–40°).

время необходимо проведение клинических исследований для отработки технических нюансов имплантации электродов, а также для определения клинических результатов в ближайшем и отдаленном периодах при сравнении с традиционными методами позиционирования электродов.