心房纤颤微创外科研究现状

向 军，魏蜀亮

(川北医学院附属医院胸心外科，四川 南充 637000)

本刊网址:http://www.nsmc.edu.cn 作者投稿系统:http://noth.cbpt.cnki.net 邮箱:xuebao@nsmc.edu.cn

心房纤颤(atrial fibrillation，AF)是一种十分常见的心律失常，人群发病率约为0.4%，随着年龄的增长，发病率逐渐增加，且男性略高于女性［1］。房颤本身属于良性心律失常，但其血流动力学损害、不规则心率引起的不适及血栓形成和血栓栓塞是其最主要的危害［2］。它使患者中风的风险增加近5 倍，死亡风险增加2 倍［3］。近年来，经过国内外学者的研究，房颤的治疗方面取得了重大进步，包括药物治疗、抗血栓治疗、导管消融以及外科治疗。目前，微创外科技术已占主导地位，主要用于内科治疗无效或治疗后复发、难治性房颤以及伴有左房血栓的房颤患者。微创手术与传统的Cox 迷宫手术相比，主要优点是恢复窦性心律效果好，而且创伤小，切口美观，恢复快，预后好。

1 房颤手术的发展历史

研究［4－5］发现，在慢性房颤患者中，约1/2 患者药物控制节律无效，电复率患者复发率也非常高。因此，过去30 年，人们开始致力于难治性房颤的手术消融技术研究。1980 年，Williams 等［6］提出了一种方法，将左房电活动与心脏其他部分电活动隔离开来，将房颤控制在左心房。1990 年，Guiraudon等［7］描述了一个更积极的技术—― Corridor 方式，使窦房结与房室结之间的肌肉连接相隔离。这两种方式对恢复窦性心律有一定效果，但是他们的缺点是血栓栓塞的风险持续存在，心房心室间运输功能受到阻碍。1991 年，Cox 等［8］通过大量的动物实验和早期临床证据，提出了迷宫术。传统的迷宫术是通过“切割缝合”隔离肺静脉并阻断电传导循环，使电传导只能朝一个方向进行。为了提高左房传导功能和使手术简单化，迷宫术先后经过了两次改良(Cox-Maze Ⅱand Ⅲ)。数据表明［9］，Cox-Maze Ⅲ方式的手术死亡率低于2%。尽管Cox-Maze Ⅲ手术方式治疗房颤的效果较好，但由于手术方式过于复杂，创伤较大，主动脉阻断时间长，术后出血等并发症明显，仍未得到普遍应用。90 年代末，人们开始应用低温冷冻、微波、超声等能量消融代替传统的“切割缝合”方式治疗房颤。1998 年，Haissaguerre等［10］报道了房颤起源于肺静脉中的异位心脏搏动的重大理论，这是继迷宫术后的又一重大理论。从此，外科治疗房颤致力于肺静脉隔离，手术方式要求以微创为主，特别是对于孤立型房颤。

2 替代能源

过去十年，在研究开发隔离装置和非传统能源方面取得了显着的进步，更安全有效地替代了传统的“切割和缝制”技术。为了阻滞透壁心房病变的电传导，组织必须进行低温(＜－60 ℃)或高温(＞50 ℃)损伤。低温能量来源是指冷冻，而高温能量包括射频、微波、超声以及激光等。以下是目前普遍使用的能源以及各自的优缺点。

2.1 低温冷冻

低温冷冻是第一个应用于心律失常手术的能源，也是最常见的一种辅助和替代“切割和缝合”手术的能源。低温冷冻采用氩气实现组织－150 ℃或氧化二氮达到－60 ℃。低温冷冻的主要优点是通过现代柔性探头产生长损伤线、模仿Cox-maze III方式操作［11－12］。冷烙术还有几个潜在的优点，包括减少心内膜血栓形成［13－14］，降低周围结构(如瓣叶组织、回旋冠状动脉、冠状静脉窦、食管等)的附带损害风险［15－16］。冷烙术的主要缺点是效果较差，主要原因是由于心内膜血流的暖化效应［16－17］。另一个缺点是冻结和随后解冻复位探针需要60 ～120 s。

2.2 射频

射频是一种简单而有效的能源，已被广泛用于导管消融。射频能量提高组织温度到55 ℃，从而导致凝血和永久破坏细胞结构和胶原［18］。可用的射频设备包括单极和双极系统。单极装置通常是灵活的探头，允许在平和转角区病变操作。双极射频设备通常有一个“C 形夹”，能量来源于“C 形夹”之间的两电极头。相比单极射频，双极射频的优点是能快速到达病变组织(大约10 s)、定向传递能量，理论上减少周围附属组织损伤的风险，有利于透壁阻抗监测的测定。双极射频装置已经被广泛接受，作为一种安全、有效的房颤微创手术消融隔离肺静脉［18］。射频的主要缺点是有腔内血栓形成的风险。事实上，根据线圈导管并发症的报道，射频被认为是最容易形成血栓的能源［19］。周围组织损伤如食管穿孔、左回旋动脉侧支损伤也有发生［20－21］。

2.3 微波

微波通过引起振动和水分子的旋转产生的热量。这些设备包括发电机系统和安装在屏蔽轴上的天线，提供微波消融［22－24］。微波技术的优点是低风险的血栓栓塞、最小的焦炭形成，和一个清楚的热损伤区域。微波不仅能在心外膜表面产生透壁损伤，还可以避免附带损害，因为多余的能量是由血细胞吸收。微波是第一个使用于胸腔镜房颤手术的能源［24］。虽然是罕见的并发症，但仍应避免由于心外膜病变与二尖瓣环连接导致的回旋冠状动脉内膜损伤［25］。

2.4 激光

激光消融是利用高能光波来产生一个窄而深的、清楚的损伤区域，通过心内膜和心外膜方法减小横向扩展［14，26］。动物实验研究表明，激光消融能够产生快速的组织透壁损伤隔离心房。组织消融通过直接加热相关的低温度(50 ℃)导致，也可由冲击波引起的机械损伤导致细胞溶解引起。Hamman等［26］报道左侧阵发性房颤患者与双侧心房持续性或永久性房颤患者通过激光消融，76%患者18 个月无发作。

2.5 超声波

高聚焦超声(high intensity focused ultrasound，HIFU)采用声能量创造一个热透壁损伤。HIFU 能够在较短的时间内(＜2 s)通过心外膜的方法产生透壁损伤［14，27］。Ninet 等［27］报告了在一个多中心临床试验HIFU 治疗的初步临床经验。不幸的是，在术后第31 天，报道了1 例致命的心房食管瘘［28］。由于经验不足，笨重的设备使用困难，HIFU 治疗心房颤动一直没有得到广泛的应用。

3 微创手术技术

3.1 冷冻消融迷宫术

心房冷冻迷宫手术采用低温冷冻复制所有的原始Cox-maze Ⅲ病变部位，而具有不同的侵袭和出血风险［29－32］。结果表明，低温迷宫手术对阵发性和永久性房颤都有效［12，30－31］。事实上，相比较于传统的“切割和缝制的”迷宫程序，永久性房颤患者，冷冻迷宫手术更能维持窦性心律，同时减少阻断时间和出血风险［32］。研究［12，30］表明，冷冻迷宫手术后3年，60% ～80%患者无房颤发作。冷冻导管消融系统采用氩气冷却组织至－160 ℃。该系统非常适合于微创技术，因为它是一个灵活的线性探针，可长达6 ～10 cm。微创冷冻迷宫手术在孤立性房颤患者仍有较好效果［31］。41 例孤立性房颤患者，经过双房微创迷宫手术，无死亡和中风。出院时和术后6 周，分别有36 例(87.8%)和37 例(90.2%)患者恢复窦性心律。在随后的随访中，3 个月、6 个月、1 年，房颤的治愈率分别为93%(38 / 41)、87% (34 /39)、87%(20/23)。

心房冷冻消融迷宫术是房颤外科治疗的首选方法。对于有症状，持续时间小于10 年，左心房直径小于6.5 cm 的阵发性或永久性房颤伴二尖瓣病变的患者，均可采用此方法进行治疗。消融之后，二尖瓣修复之前，我们一般进行左心耳切除术，然后将剩余的左心耳缝合在左心房上。如今，此方法治疗阵发性和持续性房颤患者成功率分别达大于90%和80%。

3.2 射频消融术

房颤射频消融微创外科技术可用单极或双极器件进行。大多数的方法是应用的双极器件集中在心外膜肺静脉或肺静脉周围;而更复杂的病变部位也可加入单极射频或辅助治疗。2002 年，Damiano等［33］通过标准的胸骨切开、体外循环并使用双极射频进行消融，描述了Cox-maze Ⅳ。2010 年，Lee等［34］通过体外循环插管，右侧胸廓小切口，主动脉阻断进一步描述了Cox-maze Ⅳ手术。这种方式通过模拟现成的Cox-maze Ⅳ术，通过直接的视觉和胸廓小切口进行。通过对22 例患者的随访，在不使用抗心律失常药物的情况下，6 个月和1 年的治愈率分别为94%和81%。2011 年，Damiano 等［35］报道了从2002 开始进行Cox-maze Ⅳ手术的282 例房颤患者(其中阵发性房颤42%和持续性房颤58%)，6个月和1 年的治愈率分别为93% 和89%。Sis等［36］提出了一个完全外迷宫(Ex-Maze)手术，密切模仿迷宫III 手术，在跳动的心脏上采用真空集成射频消融装置。Ex-Maze 是在44 例有基础心脏病并伴有房颤同时需行心脏手术的患者中进行(其中，82%的患者为持续性或永久性房颤)。术后1 个月和3 个月的治愈率分别为66%和79%。

3.3 双侧胸腔镜AF 手术

2005年，Wolf 等［18］报道了在胸腔镜辅助下行小切口微创肺静脉隔离及左心耳切除术。肺静脉隔离是通过双边小切口，射频双极器件来实现。左心耳用外科吻合器切除。经过3 个月的随访，95%患者无房颤发作。在一个研究中对157 例患者长达4年的随访，结果是阵发性房颤、持续性房颤、永久性房颤的治愈率分别为92%、85%、75%。虽然这种技术需进行双外侧开胸，但它有几个被认可的优点:①无需体外循环;②同时切除左心耳;③可同时进行双侧去自主神经。

Beyer 等［37］用Wolf 等提出的方法对100 例心房颤动患者进行多中心研究(其中持续性房颤患者39 例，阵发性房颤患者29 例和永久性房颤患者32例。平均手术时间为253 min，平均住院天数为6.5 d)。结果表明:总体成功率为86%(其中阵发性、持续性、永久性房颤成功率分别为93%，96% 和71%)，62%患者停用抗心律失常药物，65%患者停止抗凝治疗。通过14 个月的随访，约13%的患者发生膈神经损伤、术后血胸、短暂性脑缺血发作等并发症。

3.4 机器人辅助微创AF 手术

2004年，Loulmet 等［38］首先描述了机器人内窥镜下肺静脉隔离微波消融(flex 10，boston scientific corp，natick，MA，USA)治疗一位慢性房颤患者。Bolotin 等［39］首次描述了使用da Vinc 机器人和微波消融治疗房颤伴有二尖瓣病变的患者。同一组(Chitwood)报道了16 例房颤患者联合机器人二尖瓣修复和微波消融技术，结果显示73%的患者术后6 个月仍持续窦性心律。在体外循环下，微波消融探头通过一个4 cm 的右外侧小切口引入实施心外膜和心内膜的肺静脉隔离。da Vinc 机器人被用来操纵和安放探头以及关闭左心耳和修复二尖瓣［40］。最近，Cheema 等［41］描述了一种机器人联合内窥镜技术，对跳动的心脏进行左心房冷冻消融;然而，结果有待于进一步观察。

3.5 微创手术与导管消融房颤

导管消融术是损伤最小的手术方式，用于顽固的、抗心律失常药物无效的房颤患者;然而，持续性房颤复发率高。相反，微创手术消融可能是更有效的方式，包括肺静脉隔离、左心耳切除、神经节消融等;然而，相比于导管消融，它更具创伤性，需要全麻和手术等。心房颤动导管消融与手术切除治疗房颤试验是一项随机临床试验，比较其疗效和安全性［42］。124 例抗心律失常药物无效的难治性房颤患者随机分为射频消融组(63 例)和手术消融组(61例)。导管消融可选择心房肺静脉隔离线或其他附加线。手术消融可通过肺静脉双极射频消融、神经节消融、左心耳切除或者其他方式［43－44］。经过12个月的随访，手术消融复发率明显低于导管消融，分别为36.5%和65.6%(P = 0.002 2)。最近一项随机试验［45］，经过12 个月的随访，结果显示:外科消融手术治疗效果优于导管内射频消融。数据表明［46］，如果房颤患者同时有左心耳血栓，或有中风的风险，在手术的同时切除左心耳相比导管介入封闭左心耳可以明显减少血栓栓塞及中风的风险。

3.6 混合的方法:微创外科消融与EP 导管的方法

微创手术结合房颤电生理(EP)进行消融，克服了微创手术和导管消融各自的缺点［47］。在这种技术中，通过小切口进行房颤消融并通过EP 映射确定传导阻滞沿着这些病变传导。混合程序的优点:①证实传导阻滞;②最大限度地提高房颤消融的疗效和预后;③减少导管消融潜在的并发症，如血栓形成。这种技术需要有专业知识的手术和EP 团队一起完成。因此，这些病例将耗费更多的时间。

这项技术首次报道［47］于2007 年，AF 疑难病例心外膜左心房消融和经皮心内膜消融联合手术。2011 年，Krul 等［48］报道31 例(阵发性房颤16 例，持续性房颤13 例，永久性房颤2 例)电视胸腔镜下肺静脉隔离联合前庭神经节丛消融。不适用抗心律失常药物的情况下，无房颤、房扑、房型心动过速的概率是86%。

4 左心耳管理

脑梗塞是房颤发生最严重的并发症。Blackshear 等［49］报道，心房纤颤患者，91%的血栓发生于左心耳。左心耳闭塞在房颤手术中已被广泛接受，但仍没有统一的手术方式。左心耳切除最可怕的并发症是出血，特别是年老体弱的患者，因为老年患者左心耳薄而脆心包增强技术是减少出血风险的一种方法［50］。最近，夹式LAA 闭塞装置已投入使用。2010 年，Yamanaka 等［51］报道左心耳夹闭的成功率为100%。

5 总结

随着房颤外科治疗的不断发展，要求微创治疗的患者数量将成倍增长。在传统的手术基础上，我们必须不断创新和完善侵袭性小的方法，专注于迷宫术和内镜方法，使患者遭受创伤更小，恢复更快，预后好，复发率低，大大提高其生活质量。但目前房颤的微创外科治疗仍存在许多争议，没有统一的方式，也没有一种方式能达到100%的治愈率。因此，需要我们更进一步的研究，但我们有理由相信，房颤将向着微创方向高速发展。

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