綠色電生理的研究進展

張艷春 孫劼

綜述

董劍廷

審校

心律失常的傳統消融技術都是在X線下完成的，X線電離輻射危害直接關系到醫護人員、患者，尤其是兒童和孕婦的安全。國外研究資料表明，如果X線接受負荷時間為1 h，除可引起常見的放射線皮炎外，還會使腫瘤發生率升高，達0.07%～0.1%[1-2]。對于長時間暴露在放射線下的術者而言，沉重的鉛衣、鉛帽等防輻射裝備也會使脊柱、肌肉及骨骼的損傷發生率升高[2]。據統計，40%～75%的介入術者已有不同程度的脊柱損傷[3]。如何減少放射帶來的損害，成為當前重要的研究課題之一。

在心律失常射頻消融術中，以Carto XP或EnSite NavX系統為代表的三維電解剖標測系統已成為重要的輔助工具。它們通過標測電極在心腔內膜表面的滑動進行連續自動快速采點，構建心臟的三維幾何模型，提高了標測及消融的安全性和有效性[4]。Carto XP系統的工作原理類似于GPS導航定位，主要是將磁場發生器置于檢查床上，當標測導管在磁場中移動時，可以產生電流，通過分析電流向量的變化來確定標測導管在參照電極所組成三維空間的相對位置，從而實時直視和定位任何電極導管在心臟、血管腔內的移動，而無須在X線透視下操作消融導管到心腔內相應的位置，并可直觀地顯示需要消融的關鍵部位。同時，該系統還具有標測定位記憶功能，當消融導管偏離理想位置時，可使其重回最佳消融靶點，從而減少總放電次數且不延長手術總時間。EnSite NavX系統主要是利用空間電場技術精確定位并重建心臟三維電解剖模型，運用數學方法詳細標測一個心動周期中整個心內膜的激動。隨著三維標測系統的不斷完善，心律失常射頻消融術的X線下透視時間大大減少，甚至可實現射頻消融術X線零曝光，這就是所謂的“綠色電生理”。

另外，導管與組織之間接觸力(contact force，CF)的大小直接影響到導管消融的效果[5]。在傳統射頻消融中，術者根據局部點位、阻抗、溫度、透視下導管位置等指標，結合自身經驗間接判斷導管接觸情況，有時會出現心肌穿孔等嚴重的并發癥。相比而言，CF監測導管可實時反饋導管-組織貼靠的緊密程度和力的方向，既提高了消融效率，又降低了并發癥的發生率，保證了手術的安全性且減少了術者和患者的透視時間，為綠色電生理奠定了基礎。本文將對綠色電生理的研究進展進行綜述。

1 在房性心律失常中的應用

1.1 房性心動過速

根據電生理機制和解剖學基礎，房性心動過速可分為局灶性房速和大折返性房速，其中，局灶性房速約占陣發性室上速的5%，好發于一些特殊的解剖區域，如界嵴、房間隔口、肺靜脈口、冠狀竇內、心耳及房室環等，在心房某部位激動呈離心性擴布[6-7]。射頻導管消融治療房速的成功率在50%～90%，并發癥雖少，但復發率高達10%～30%，其成功的關鍵在于標測到局灶性房速的起源點。常規的激動標測方法不容易確定“最提前的房速最早激動區域EAA或峰Spike電位”，而三維電解剖標測系統則能顯著提高手術成功率、降低復發率[8]。Ferguson等[9]2010年報道了對一持續性左房房速孕婦進行零X線射頻消融，術后患者無并發癥；Güler等[10]2014年報道了三維標測下在接近零X線下，對房性心動過速進行射頻消融，術后安全性和并發癥較既往傳統方法無顯著差異。在房性心動過速消融術中，根據三維標測系統的電解剖圖可快速判斷房速類型，更能準確標識折返解剖障礙區，如肺靜脈口、二尖瓣環、左心耳與低電壓區等，顯示折返與解剖障礙的關系，尋找關鍵靶點和峽部。零X線下左/右房房速射頻消融的關鍵是房間隔穿刺術。隨著電生理技術的進步及三維標測系統的推廣應用，零X線或接近零X線下的房性心動過速消融技術將獲得更大的發展。

1.2 心房撲動

心房撲動(簡稱“房撲”)是心電圖問世以來人們最早認識的心律失常，但是傳統的藥物治療不能很好地預防房撲的再發。隨著房撲機制的進一步明確，加之射頻消融臨床應用的不斷深入，房撲的治療取得了新的進展。近年來，詳盡的動物實驗和大量臨床研究表明，房撲的發生機制是大折返，而確定折返環的靶點是關鍵。1990年，Feld等[11]發現射頻消融下腔靜脈-三尖瓣環-嵴部能終止房撲并長期預防房撲的復發。房撲分為右房房撲和左房房撲，其中右房腔靜脈-三尖瓣環-嵴部依賴型逆鐘向房撲是典型房撲，也是最常見的類型，臨床上90%的病例為此型。西班牙學者Alvarez等[12]開展了迄今為止最大樣本量的X線零曝光射頻消融典型房撲的研究，提出將X線零曝光作為典型房撲射頻消融的首選治療方案。他的研究結果顯示，在EnSite NavX系統指導下，83例典型房撲患者中82例(98.8%)手術成功，80例(96.4%)X線零曝光，1例(1.2%)發生病態竇房結綜合征，3例(3.6%)復發。國內范曉濤等[13]應用Carto XP系統指導下X線零曝光導管消融治療典型房撲16例，均消融成功，其中2例術中轉為心房顫動，經電復律后消融成功，手術時間、放電時間均短于傳統方法；術后隨訪半年左右，無一例復發；術中及術后無并發癥發生。這也說明了X線零曝光射頻消融三尖瓣峽部依賴房撲的安全性和有效性。Deutsch等[14]對2012年1月至2016年6月的460例房撲患者資料進行回顧性分析，分組并利用最大電壓梯度法對零X線下三尖瓣峽部依賴型典型房撲的射頻消融進行優化，結果證實完全零X線下對房撲患者的射頻消融術是可行的、安全的。

1.3 心房顫動

心房顫動是臨床最多發的一類心律失常，也是最嚴重的房性心律失常，其發病率、致殘率高，但發病機制尚未完全明確。目前，多數學者認為，能夠觸發心房顫動的局灶電活動可能屬于異常自律性增強或觸發活動，這種局灶大多位于肺靜脈[15]；導管消融術是通過對房顫的基本病灶及維持基質進行隔離毀損，使其重新起作用的一種治療方法[16]。近年，中國、美國、歐洲發布的房顫治療指南中，將經導管射頻消融治療藥物難以控制的陣發性房顫提升至一線治療方案。房顫或房速的傳統治療方法是射線下消融術，僅能在二維平面通過可視解剖結構判斷消融位置，直觀性較差，X線曝光時間長。三維標測系統如Carto系統，則能快速標測并重建左心房的三維解剖結構，使導管上每個電極均能精確定位；還具有點擊和查看功能，可以用來點亮任何被顯示導管上的電極，有助于環肺靜脈消融后進行補點消融，減少了消融時的射線劑量[17]；放電消融時，可實時觀察到消融導管的位置及指向，同時減少射頻消融放電次數，減少患者疼痛，提高了手術的安全性和有效性，也縮短了導管消融手術時間[18]。很多年前，美國心臟病學會(ACC)便建議最少射線暴露射頻消融[19];豐富的臨床數據顯示，零X線右房心律失常的射頻消融已取得良好效果[20]。對于房顫及其他左房心律失常進行零X線消融的難點在于房間隔穿刺，尤其是房間隔穿刺進入左房仍需在射線下操作，盡管如此，在食道超聲引導下左房心律失常的零X線消融國內外已有較多報道[21]。對于復雜左房心律失常的零X線消融，術前左房的CT三維重建也是非常重要的[22]。將目前國內外最先進的Carto Sound三維診斷超聲導管運用于消融術中，可真正做到“零X線”。隨著三維標測系統研究和應用的深入，我們能夠實現圍繞肺靜脈開口處或肺靜脈前庭部位環狀消融，以達到肺靜脈完整電學隔離，既可“消除觸發灶”又可“改良基質”，使房顫導管消融治療實現質的飛躍，并使透視時間盡量減少，甚至降為零。

2 室上性心動過速

陣發性室上性心動過速(paroxysmal supraventricular tachycardia，PSVT)是一類異質性心律失常，由心房和/或房室結的組織引發和維持[23]。抗心律失常藥物能終止PSVT的發作但很難根治，其反復發展會影響患者的生活和工作，甚至威脅生命。射頻消融術治療PSVT安全有效、創傷小、治愈率高。然而，傳統射頻消融技術在X線透視下完成，存在如下局限性：① 缺少立體感，無法使心臟解剖和手術過程可視化，術中常看到重疊影像，術者無法準確地了解電極和組織的接觸情況，導管定位困難，增加了手術難度及風險[24]；② 操作時獲取的解剖數據在心臟標測和導管導航是分開獨立的，在解剖結構異常病例或復雜心律失常的消融中無法生成立體的心臟解剖影像，增加了標測難度。

近年來，有關三維標測系統指導PSVT射頻消融的報道逐漸增多，其中不少是關于三維標測系統指導下兒童室上性心律失常射頻消融術的X線暴露的。Drago等[25]首次應用Carto XP系統指導對21例PSVT兒童行右側旁道射頻消融術，9例零X線曝光，12例接受X線放射時間僅9.2 min。室上性心動過速射頻消融的輻射風險雖小但不可忽視。Casella等[26]對50例室上性心動過速的中青年患者進行電生理研究，探討了X線零曝光的可行性和安全性，其中，47例在EnSite NavX系統引導下行射頻消融術(23例房室結折返性心動過速，16例房室結旁道，6例典型心房撲動，2例右心房心動過速)。研究結果顯示，38例X線零曝光，且在電解剖三維標測下行射頻消融術，其中4例逆行進入左心室；12例X線透視時間42～122 s，具有相對較低的輻射暴露；術中無并發癥；在平均隨訪9～15個月內，觀察到預激綜合征和房撲復發各1例。該研究表明，使用EnSite NavX三維標測系統進行X線零曝光射頻消融室上性心動過速是可行的和安全的。三維標測系統用于PSVT消融具有以下優點[27-28]：① X線暴露時間明顯縮短，甚至可降至零；② 判斷線性消融的完整性；③ 激動順序標測，電生理機制明確，定位靶點精確；④ 消融導管具有復位記憶功能，靶點定位精確度高。三維標測系統指導下PSVT射頻消融術的成功率高，零X線消融技術更是值得推廣[29]。

3 室性心律失常

室性早搏(簡稱“室早”)是臨床上最常見的一類心律失常[30-32]。對于癥狀明顯，并且藥物治療效果不佳或不耐受藥物治療的室早，隨著導管技術的日益成熟，導管射頻消融已成為一種安全、高效的治療方法。室早射頻消融術常規應用普通二維標測方法，需要在X線透視下完成。三維電標測系統可在室早發作時開啟自動凍結功能，自動凍結室早發作時最早激動點作為消融靶點；然后，在該處進行起搏標測，以驗證消融靶點的可靠性；最后，確定消融導管的貼靠程度及消融靶點的電生理特征，待其穩定后進行放電消融。Theocharopoulos等[33]首先報道了右室流出道室早的零X線消融，但與常規二維消融未作比較。Wang等[34]的研究結果表明，零X線消融室性心律失常與傳統方法相比是比較安全的。他們開展了一項涉及中國7個中心的前瞻性研究，入組特發性室速患者489例，其中，零X線電生理檢查及行射頻消融163例，傳統方法326例，比例為1∶2。在163例零X線檢查及消融患者中，共有151例(92.6%)行心律失常射頻消融，其他由于冠狀動脈造影需要改用傳統X線方法。在操作成功率(84.1%vs. 85.4%)、心律失常復發率(1.9%vs. 2.2%)和嚴重并發癥發生率(0.6%vs. 0.9%)上，零X線消融與傳統射頻消融方法相比，差異無統計學意義。采用零X線射頻消融時，術者免受X線輻射傷害且無須穿戴防護衣，較傳統方法更為安全、高效。目前國內也有較多文獻(如樓善杰等[35])報道在三維標測系統指導下零X線消融室性心律失常，可使標測時間縮短、放電次數減少、手術時間縮短。

4 妊娠期心律失常

心律失常可能發生在妊娠期，與未孕人群相比，妊娠期心律失常相關報道的數量呈上升趨勢。據Chen等[36]研究指出，妊娠期室上性心動過速發生率為13‰～24‰。射頻消融會對孕婦及胎兒造成潛在危害，如孕婦早產、流產、充血性心臟病，胎兒死亡、子宮內發育受限、頭顱畸形及認知障礙等[37]。Doll等[38]報道，產前低至10 mGy的射線量都可能增加兒童罹患癌癥的風險。隨著EnSite NavX標測系統的不斷發展，在某些情況下可實現零X線消融[26]。2016年，Chen等[36]報道了在EnSite NavX系統指導下及X線零曝光下，成功完成1例頻發室早合并右側旁道房室結折返性心動過速的射頻消融；實際上在他們中心，大部分心律失常尤其是起源于左房的心律失常，都可利用三維標測系統在X線零曝光下完成消融。Chu等[39]對2002年1月至2016年3月收治的20例妊娠合并快速心律失常患者的臨床資料進行回顧性分析和隨訪，其中房撲1例，房撲合并房速1例，房撲合并房顫1例，房顫1例，室上性心動過速3例，房速合并室上性心動過速1例，室速4例，室早合并室速3例，房速5例。前7例患者(2002—2014年收治)在減少輻射劑量的情況下行射頻消融；其他12例(2015—2016年收治)在EnSite NavX標測系統指導下完成操作，手術安全性高，無并發癥或不良反應。上述研究證實，在零X線或接近零X線下，對妊娠期心律失常進行射頻消融是安全和有效的。

5 總結

Razminia等[40]從PubMed和EMBASE中檢索出10項射頻消融的相關研究，共涉及2261例患者(包括房速、房顫、室早、特發性室速、室上性心動過速)。Mata分析結果表明，與傳統的射頻消融方法相比，零X線或接近零X線消融能顯著縮短透視時間(P<0.000 01)、消融時間(P=0.01)，減少輻射劑量(P=0.008)，而手術時間、即刻/遠期成功率、并發癥發生率和復發率比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

總之，綠色電生理射頻消融在縮短射線暴露時間的同時，不會影響療效及安全性。零X線消融的臨床應用和研究仍有較大拓展空間[36]，目前還沒有應用于主動脈瓣或心外膜來源的心律失常、新植入心臟瓣膜的心律失常的報道。盡管零X線消融的治療費用會高于常規的射頻消融，但其獲益也高，如能減少射線暴露及降低癌癥風險等。隨著該項技術的成熟和普及，它的費用將有所下降。射頻消融從X線下操作到X線零曝光下操作需要一個學習曲線和過程。而隨著三維標測系統及CF監測導管的應用，X線零曝光下心律失常的射頻消融也將更有效、更安全，消融能量更低，手術時間更短，綠色電生理技術必將全面迅速地發展，在臨床進一步普及和應用。

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