新しいペースメーカーの効果と、短期間での心臓および弁機能への影響の比較 (LvL-PACE)

経弁膜器右室ペーシング（TVP）は、高度房室ブロックと洞不全症候群に対するガイドラインに基づく第一選択治療です。 しかし、TVPはペーシング誘発性心筋症（PIM）、三尖弁逆流（TR）、および右室機能不全（RVD）のリスク増加と関連しています。 リードレス右室ペーシング（LP）と左脚領域ペーシング（LBBAP）は、従来のTVPに代わる魅力的な選択肢として注目されています。 LPとLBBAPの左室機能への影響について予備的研究が行われていますが、これらを相互比較したデータや、右室および三尖弁機能への影響に関する情報は限られています。 本研究では、LBBAPとLPの急性期メカニズムを比較し、両心室機能および三尖弁機能への急性影響を直接比較する急性メカニズム研究を実施することを目的とします。

実験詳細およびデザイン 研究デザイン：20名の患者を前向きに募集し、標準的な臨床実践に基づいて実施される永久的ペースメーカー植込み前に、同一セッションで急性メカニズム研究を実施します。

研究対象集団： 包含基準：単一施設（英国ガイズ・アンド・セント・トーマスNHS財団トラスト）で永久的ペースメーカーを要する18歳以上の全患者で、高度房室ブロック（モビッツII型および完全房室ブロックを含む）または計画的な房室結節アブレーションを有し、左室駆出率（LVEF）≥50%の患者。 除外基準：LVEF＜50%、重度TR、重度右室機能不全、一時的ペーシングまたはイソプレナリン注入を必要とする臨床的に不安定な房室ブロック、左脚ブロック、既往の三尖弁輪形成術または弁置換術、大動脈弁置換術、余命＜1年、末期腎不全、心臓MRI、CTまたは経食道心エコー（TOE）の禁忌、妊娠、抗凝固療法の禁忌、大腿カテーテル挿入を妨げる末梢血管疾患、研究への同意能力不十分。

心臓MRI（CMR）：全患者が遅延造影（LGE）を用いたCMRを受け、左室および中隔瘢痕の存在と位置を評価します。 定常状態自由歳差運動シーケンスを用いて、標準的な2チャンバー、3チャンバー、4チャンバー長軸像を取得し、続いて僧帽弁輪から左室心尖部までの連続短軸像を取得します。 中隔LGEの位置と範囲を定義および定量化します。 左室および右室容積、一回拍出量、駆出率を測定します。

電気生理学的処置：この処置は全身麻酔下で実施し、術中にTOEを併用します。 大腿静脈アクセスを介して4極カテーテル（5F Josephson、St Jude Medical、セントポール、MN）を高位右房（HRA）に挿入します。 大腿静脈を介して挿入した10極カテーテル（6F Livewire 115 cm、St Jude Medical）を右室中隔のHis束レベルに配置します。 同一の10極カテーテルを大腿動脈から5F MPAカテーテルを用いて逆行性に左室に挿入し、左脚電位が観察される中隔に配置します。 心腔内記録を観察し、房室ブロックのレベル（結節性、His束内、His束下）を決定します。 HRAとHis信号の解離は結節性ブロックと解釈します。 ブロックレベルがHis束下の場合、左脚電位から心室（LB-V）間隔を記録します。 LB-V間隔＜35msまたは分割His信号が記録された場合、His束内ブロックと仮定します。 LB-V間隔＞35msまたは左室カテーテルからのペーシングでLB-Vブロックが実証された場合、His束下ブロックと仮定します57。 右室カテーテルを右室流出路中隔、中隔中部、心尖部中隔の順に異なる部位でペーシングし、これらのレベルでのLPを模擬します。 左室カテーテルを左脚レベル、続いて左脚後枝レベルでペーシングします。 圧力ワイヤー（Pressure Wire X、Abbott、セントポール、MN）を大腿静脈から右室腔内に挿入します。 同一の圧力ワイヤーを既存の動脈アクセスを用いて左室に挿入します。

ペーシング設定：デバイスプログラマーを用いて、洞調律の患者ではAV遅延100msの二腔ペーシングを、心房細動の患者では単腔心室ペーシングを実施します。 全てのペーシングは患者固有心拍数より10bpm高い頻度で実施します。 固有心拍数がない場合（例：心室補充調律なし）、この集団の実世界ペーシング頻度を模擬するため60bpmでペーシングします。 急性メカニズム研究後、患者は標準的な臨床実践に基づいて割り当てられた永久的ペースメーカー植込みを受けます。

ECGi：全患者に252電極ベスト（Medtronic、ミネアポリス、MN）を装着します。 既報の方法58に従い心臓-体幹ジオメトリを取得するためCTスキャンを受けます。 心外膜興奮マップを作成し、既報の方法59を用いて、ベースライン時および各ペーシング設定後にLVAT、RVAT、BVAT、VEU、LVDIを測定します。 LVDIは左室セグメントの興奮時間の標準偏差です。 VEUはLVATとRVATの絶対差です。

急性血行動態：電気生理学的検査中、左室dP/dtmaxおよび右室dP/dtmaxをベースライン時および各ペーシング設定時に測定し、それぞれ左室および右室収縮力の代用マーカーとします。 ベースライン時および各ペーシング設定後に3回測定の平均値を取得します。 測定前に20秒間待機し、血行動態の安定化を図ります。 右室および左室の急性血行動態反応はベースラインからの変化率で提示します。 左室dP/dtmaxがベースラインから＞10%増加した場合、左室内膜ペーシングで左室dP/dtmax＞10%増加の患者に陽性リモデリングを実証した既往研究51に基づき、陽性急性血行動態反応（AHR）とみなします。

経食道心エコー（TOE）：全身麻酔導入後、TOEプローブを食道に挿入します。 定量的測定項目：右室収縮期容積（RVESV）、右室拡張期容積（RVEDV）、右室全体縦方向ひずみ（GLS）、右室自由壁ひずみ、3D右室駆出率（RVEF）、TRが存在する場合はベナコントラクタ径およびPISA。 定性的測定項目：カラードップラーを用いた三尖弁の上部食道、中部食道、および「把持」像。 TR重症度は英国心エコー学会（BSE）ガイドラインを用いて評価し、半定量的視覚的グレーディング（グレード0：なし/微量、1：軽度、2：中等度、3：中等度～重度、4：重度）60で分類します。 TR進行は1グレードの増加と定義します。 左室機能はLVEF、左室全体縦方向ひずみ（LV GLS）、左室収縮期容積（LVESV）、左室拡張期容積（LVEDV）を測定して評価します。 LVEFが＞10%低下し＜50%となった場合をPIMとみなします。 測定はベースライン時および各ペーシング設定時に実施します。

メタアナリシス：これまでにTVPとLPのPIM発生率を比較した研究は様々な結果を示しています。 本研究の一環として、LPとTVPのPIM発生率を比較する系統的レビューおよびメタアナリシスを実施し、PIM発生率低減においてLPがTVPより優れているか否かについてより明確な知見を提供します。

アウトカム指標および統計解析：

仮説1：LPとLBBAPの間で急性PIMリスクに有意差がある。

TOEを用いて急性PIMを測定します。 カイ二乗検定を用いて、LBBAPとLPペーシング設定間の急性PIM発生割合を比較します。

仮説2：LPはLBBAPと比較して急性TR進行リスクが低い。

TOEを用いてベースライン時および一時的ペーシング時のTR程度を評価し、急性TR進行を測定します。 カイ二乗検定を用いて、LBBAPとLPペーシング設定間のTR進行割合を比較します。

仮説3：LPとLBBAPの間で急性RVDリスクに有意差はない。

TOEを用いてベースライン時および一時的ペーシング時のTAPSE、RVEF、RV GLSを測定し、急性RVDを評価します。 分散分析（ANOVA）を用いて、LBBAPとLPペーシング設定間のTAPSE、RVEF、RV GLSの平均変化をそれぞれ比較します。

メカニズム仮説：

仮説4：LBBAPはLPと比較して電気的非同期性が少ない。

ECGiを用いてベースライン時およびLBBAP・LPペーシング設定時のVEUおよびLVDIを測定し、電気的非同期性を評価します。

分布に応じてANOVAまたはクラスカル・ウォリス検定を用いて、LBBAPとLPペーシング設定間のVEUおよびLVDIをそれぞれ比較します。

仮説5：LBBAPはLPと比較して陽性急性血行動態反応率が高い。

心腔内圧力ワイヤーを用いてベースライン時およびLBBAP・LPペーシング設定時の左室dP/dtおよび右室dP/dtを測定し、急性血行動態反応を評価します。 ANOVAを用いて、LBBAPとLPペーシング設定間の左室dP/dtおよび右室dP/dtをそれぞれ比較します。

仮説6：in silicoモデリングとECGiを用いたin vivo研究で生成される興奮時間および電気的非同期性測定値に有意差はない。

in silicoモデリングとin vivo研究の間で興奮時間および電気的非同期性を比較します。 具体的には、分布に応じてスチューデントt検定またはマン・ホイットニーU検定を用いて、両群間のLVAT、BVAT、VEU、LVDIをそれぞれ比較します。