心房颤动的外科及微创治疗现状与进展

陈伟坚综述 郑宝石审校

(1 广西梧州市第三人民医院心胸外科，梧州市 543000；2 广西医科大学心胸外科，南宁市 530021)

心房颤动的外科及微创治疗现状与进展

陈伟坚1综述 郑宝石2审校

(1 广西梧州市第三人民医院心胸外科，梧州市 543000；2 广西医科大学心胸外科，南宁市 530021)

心房颤动(AF)是临床最为常见的心律失常，作为治疗方面重要的一环，外科治疗经过几十年的发展，取得明显进步，从经典COX迷宫手术，向适应证更广、创伤更少、操作相对简单的能量消融和微创胸腔镜手术方向发展。本文就心房颤动的发生机制、外科及微创治疗的现状和进展方面进行综述。

心房颤动；外科治疗；迷宫手术；能量消融；微创治疗

心房颤动(AF)是临床上最为常见的心律失常，近年来其发病率呈现上升趋势。心房颤动在普通人群中的发病率为0.4%～2.0%[1]，60岁以上为5%～10%，在器质性心脏病中发病率显著增加，在需要行二尖瓣手术的患者发病率可高达50%以上。心房颤动可引起血液淤积于左心房，形成血栓，可引发外周循环栓塞，并且因心律的不整而引起患者心悸、焦虑感；由于心房主动收缩功能的丧失、心输出量下降引起血流动力学异常。和无心房颤动患者相比，心房颤动患者的病死率显著较高，因此积极治疗心房颤动就显得尤为重要。

1 心房颤动的发生机制、相关表现和临床分类

1.1 心房颤动产生的机制及微创手术治疗依据 经过长期基础、临床研究，心房颤动的发生机制仍未能完全明确，其起始与维持仍存在争议。一些学者认为，房颤的发生与心房肌肉组织炎症、纤维化导致心房组织结构重构和电生理发生改变，从而导致心房局部折返环的形成有关。作为发生机制和维持机制，局灶起源机制[2]、折返机制[3]仍是现阶段被医学界普遍接受的心房颤动发生的双重机制。1991年，Cox等[4]通过动物实验和病人术中两心房心外膜心电监测，证实了大折返环的存在，并且认为孤立性房颤多源于右心房，存在于环绕界嵴上下腔静脉口大的大折返环，蜕变为多个小的大折返环从而影响右心房、房间隔和左心房，形成复杂性房颤。由此得出了多个持续巨折返环是心房颤动电生理基础的结论，这为外科微创手术治疗提供了理论依据，使手术治疗心房颤动成为可能。目前认为，异常的肺静脉内电活动是房颤发生的主要触发因素。据Haissaguerre等报告[6]，90%的阵发性房颤触发点来源于肺静脉口。

1.2 心房颤动的相关心电表现和临床分类 心房颤动是心房呈无序激动和无效收缩的房性节律，是以心房电活动极度紊乱而损及机械功能的室上性快速型心律失常。由于存在着异位兴奋灶和折返环，心房颤动患者的心电表现为：①P波消失，心房除极混乱，代之以小而不规则的基线波动，形态与振幅均变化不定的f波，频率约350～600次/min；②心室率极为不规则，未经药物治疗及房室传导正常的心室率约为100～160次/min；③QRS波群形态正常，但当出现心室率过快、室内差异性传导时，QRS波群可发生增宽变形。根据房颤发作的时间和特点，欧洲心脏病学会(ESC)2010指南将其分为初诊房颤、阵发性房颤、持续性房颤、永久性房颤和长期持续性房颤五类。目前，心房颤动的国内临床分类与指南相一致[7]。

2 心房颤动的外科及微创治疗

心房颤动的治疗主要包括有内科治疗和外科微创手术治疗，但是无论是药物治疗、电复律还是导管消融治疗等，内科治疗方法的复发率偏高，不能同时缓解心房颤动所引起的损害性后果。为了达到理想的效果，必须坚持以下原则：①消除心房颤动，恢复心脏原有的窦性心律；②确保正常的房室同步激动；③保留、恢复两心房的传输功能，消除血流淤滞于左、右心房，减少、消除血栓栓塞的风险。外科医生及相关的医务工作者经过长期的研究和实践，探索出手术治疗心房颤动的各种微创方法，并日趋成熟，现具体介绍如下。

2.1 左房隔离(left atrial isolation)和走廊手术(corridor procedure) 左房隔离术和走廊术是上世纪80年代分别由Williams[8]和Guiraudon等[9]提出的治疗心动房颤的两种早期外科手术方式。左房隔离术的基本原理是通过在左心房作一与房间隔相平行的小切口，使左心房与心脏其他部分隔离，限制心房颤动于左心房，心脏的其余部分恢复窦性心律，并使右心房与心室的收缩、舒张功能相协调，从而提高心脏输出量。而走廊术的基本原理是人为制造出一条与右、左心房心肌组织相隔离并内含窦房结、房室结心肌组织的类似于走廊的心肌组织通道，心房颤动不能影响走廊通道，窦性心律经过通道得以下传，从而恢复窦性心律。由于这两种术式都没有从根本上消除房颤及血栓栓塞的风险，走廊术还存在房室同步传输功能的缺失等方面缺点，因此在临床上未能广泛应用。

2.2 迷宫术(maze procedure) 由于心房颤动存在有多个持续的大折返的电生理基础，经过大量的动物实验和临床观察，Cox[4]以此为依据，开创性创立了迷宫术。迷宫手术设计的基本理念是通过手术的方法，建立一条使窦房结发出的窦性节律冲动到达房室结的通路，使窦性冲动得以驱动心室，并同时提供给这条主要通路的多个盲径，从而使窦性冲动兴奋所有心肌。本术式通过对相关部位的心房肌肉的切割、缝合，隔离出多个电绝缘的区域，形如迷宫，因此被称为迷宫手术。基本方法是：将两侧心耳切除，隔离两侧的肺静脉开口，手术切开并缝合上、下腔静脉及冠状静脉窦等多个部位的心房肌肉组织。Maze Ⅰ术式的出现，在临床应用取得了一定的疗效。1987年Cox等人将此项手术应用于心房颤动患者身上，取得了良好的房颤转复率，同时亦暴露了该术式存在的缺点：①心率的变化不能随着运动量的增加而增加，亦即是窦房结调节心率的变时性反应功能受损；②左心房功能的损害，主要是表现为左心房功能不全。经历了两次的改良，最终形成了Maze Ⅲ手术。与Maze Ⅰ和Maze Ⅱ术式相比，Maze Ⅲ手术主要是在原术式的基础上，通过缩减手术切口的范围，从而避免了由于手术带来的医源性损伤。该术式主要是取消右心房顶部的切口，避免引起窦房结及窦房结动脉的损伤，同时环绕肺静脉开口作杯状切口，使左心房隔离区尽可能缩小，使心率的变时性反应和心房的功能得以恢复。Maze Ⅲ式手术的有效率高达95%，从而成为心房颤动治疗的金标准[10]。到2001年1月Cox等人共施行Maze Ⅲ手术300例，手术治疗心房颤动成功率99%，右心房功能恢复99%，左心房为93%[11]。国内文献报道[1]二尖瓣替换同期迷宫手术的一组病人，经长期随访，心房颤动治愈率达100%。

2.3 左、右侧迷宫手术和放射手术 通过应用心外膜电生理标记测定的技术，在术中对慢性心房颤动合并二尖瓣病变患者测定，在左心耳、左肺静脉口处描记有反复、有规律的电激动。据此，Harada等认为[12]，此类房颤可能来源于左心房，从而提出并实施了左侧迷宫手术(left sided maze procedure)，取得一定的成效。该术式是根据 Maze Ⅲ式手术的基本模式进行的改良，是作Maze Ⅲ式手术的左心房部分，手术效果逊于Maze Ⅲ术式。由于动物实验证实手术中缝合界嵴可诱发折返性心房扑动和心房颤动，Theodoro等[13]在为12例Ebstein心脏畸形和1例房间隔缺损合并房颤患者同时施行右侧迷宫手术和先天性心脏畸形整复术，国内学者汪曾炜[1]、王忠华等[14]亦有类似的报道。右侧迷宫手术主要应用于继发先天性心脏病的房颤治疗，该术式仅作通常标准迷宫手术的右心房切口。由于将切口局限于一侧心房内，故又称单侧迷宫手术或心房隔绝术。

放射手术(radial approach)是按照左心房激动顺序、冠状动脉分布，为了避免经典迷宫手术带来的心房内部电传导结构的变化以及术中冠状动脉的损伤，由Nitta等[15]提出的，是以窦房结起搏区为中心，对房室环边缘做平行于冠状动脉的放射状切口的迷宫手术，通过手术方式的改良，期望达到更符合心房激动的顺序和保护左心房功能的目的。由于该术式不切除右心耳和无左心房隔离，房颤的治疗成功率为92.3%，术后的左、右心房功能优于Maze手术[1，15]。目前放射手术的远期效果尚缺乏大宗案例的报道，临床效果有待进一步观察。

2.4 心房颤动外科治疗技术的改良 以Maze Ⅲ手术为代表的治疗心房颤动的经典手术方式由于治疗效果显著，手术例数多，随访时间长，带动了心房颤动外科微创治疗的有效开展；但随着临床工作的不断深入，发现迷宫手术同样存在着明显的缺陷：由于较为广泛对心肌组织“切割和缝合”，对心肌组织的创伤相对较大；同时由于手术切口多，手术操作繁琐，要求手术人员的手术操作精准、细致，整个手术耗时时间长，心脏转流时间相应延长，术后并发症多，尤以术后出血和病窦综合征发生率偏高为缺点。为了寻求更为简单、便捷、效果理想的手术治疗方法，在迷宫手术的基础上，国内外的学者利用现代的冷冻、射频、微波、超声等能量消融技术等进行心房颤动的治疗，取得了良好的微创效果。

2.4.1 冷冻消融术 冷冻消融术主要是通过应用液氮或二氧化碳气体经过探头与心房肌肉组织局部接触，作用于局部肌肉，使其在很短时间达到-60℃，导致局部心肌组织由于超低温冷冻而损伤，组织损伤后24 h的结冰/溶解，48 h后组织无菌性炎症/出血，最终导致局部心肌纤维化和瘢痕形成，从而代替手术的“切割和缝合”，通过阻止电激动的传导，达到治疗心房颤动的效果。冷冻消融术是在迷宫手术的基础上，最早应用于临床治疗心律失常的方法之一。由于其大部分采用心内膜途径，作为替代繁琐手术操作的一部分，冷冻消融操作相对简单，节省手术时间，手术出血少，保持了心房组织结构的相对完整性和心内膜表面的平整，降低了损伤重要结构的几率，减少了术后血栓形成的机会。据Doll等[16]报道应用Surgifrost氩冷冻导管进行消融，半年随访窦性心律为74%。Yamauchi等[17]在心外膜电生理标测下进行冷冻消融术40例，恢复窦性心律31例，成功率为77.3%。但是该术式与冷冻时间与心房心肌组织的厚薄、冷冻损伤的透壁性存在一定的关联，会存在着心房肌肉组织的透壁性损伤不确切性而出现复发。目前有学者进行跳动心脏上应用冷冻消融术的研究[18]，效果有待进一步观察。

2.4.2 射频消融术 作为能量消融治疗心房颤动技术的一种，射频消融技术于1995年应用于临床，经过多年的探索，取得良好的治疗效果[19]。射频消融术是利用分子振动产生热能的原理，使用350 kHz～1 MHz交流电，应用电极探头与心肌组织接触增加电阻，使局部组织的温度提高到50℃～60℃，持续1～2 min，导致局部心肌组织凝固，细胞和胶原纤维破坏，形成3～6 mm的线性损伤，数周后形成瘢痕，从而阻止电激动的传导，有效打断电流折返。射频消融分为单极消融、双极消融和冲洗式、非冲洗式的消融。单极射频消融操作相对简便、灵活，但由于单极消融的能量指向性差，在消融时除可以穿透组织外，尚可向探头的四周组织扩散，引起周围组织、器官的损伤如冠脉、食管的损伤；同时，消融时间较长、组织的透壁性不确切也是该术式的缺点。双极射频消融由于能量释放被限制在射频钳的两极之间，能量指向性好，能够快速地产生透壁性的损伤和避免周围组织的损伤，缩短了消融时间，但操作灵活性差，不能对左右心房“峡部”进行消融。随着消融能源和方法的改进，目前双极射频消融改良迷宫手术在国内应用较为广泛[20，21]，有效率70%～90%。近期Cui等[22]在手术过程中结合应用单、双极射频进行消融取得较好的疗效。此外，冲洗式射频消融由于有生理盐水的灌注并作为介质，既可以降低局部组织的表面温度，减少爆裂的发生，又可以将热能传递到更深的组织内，达到更好的消融效果。据Chiappini等报告[23]其有效率为88.5%，国内亦有类似的报道[4]。

2.4.3 微波消融术 微波消融术治疗心房颤动是利用微波作为高频电磁波，使心肌组织中的水分子产生震动产生热能，使心肌组织局部形成线性的、连续透壁性损伤，破坏了异常的折返通路，达到治疗心房颤动的目的。微波消融的能量为40～50 W，频率为50～60 Hz，时间为20～30 s。由于微波在穿过脂肪组织和液体时没有能量的衰减，所以具有更深的穿透力，可以从心内膜或心外膜进行消融。目前有在体外循环或非体外循环下应用的报道[25]。林智等[26]报道90例瓣膜手术同期心内膜微波消融术后随访1～24个月，有效率84.4%。但由于对微波消融效果仍存在分歧[27]，远期效果仍需观察。

2.4.4 超声消融术和激光消融术 作为能量消融的另外两种方式，也是通过心肌组织的热损伤所进行的消融方式。高强度聚焦超声(HIFU)消融术主要是以超声波的方式，利用超声镜将超声能聚集在心肌组织的特定位置使局部达到瞬间高温，导致局部组织细胞变性、坏死而形成透壁性损伤，从而达到消融目的。而激光消融则是利用激光作为高能量的光波，通过对心肌组织放射980 nm波长的光波，使心肌组织的水分子产生高热量，从而导致局部心肌组织的透壁性热损伤，激光的穿透性好，心包脏层和心内膜效果相差不大。目前这两种的消融方式仍处于起步和研究阶段[28，29]，国内报道少，临床效果和安全性有待进一步观察。

2.4.5 微创迷宫术(Mini-maze) 无论是迷宫手术、改良迷宫手术还是能量消融手术，都存在着手术剖胸切口大，往往需要劈开胸骨，手术对组织创伤大，并有相当复杂的术式，同时需要在体外循环下进行，术式繁琐、耗时长、术后并发症多、患者恢复困难等。目前，上述的术式主要是应用于合并有心脏器质性病变的病例。随着腔镜技术的进步和射频消融技术的日趋成熟，使微创技术在心房颤动治疗成为了可能。目前微创迷宫手术治疗心房颤动的手术方式主要为在电视胸腔镜辅助下或全电视胸腔镜下行迷宫手术。电视胸腔镜辅助下的迷宫手术，其主要的方法是在胸壁的两侧分别作2个匙孔样肋间小切口和一个5 cm大小的切口，在非体外循环、心脏不停跳的情况下施行。此术式以Wolf Mini-maze术为代表，Wolf等[30]应用AtricureTM干式微创双极射频消融系统、微创分离器、软组织切割缝合器进行双侧肺静脉广泛隔离、左心房线性消融、心外膜部分去神经化和左心耳切除Marshall韧带离断，手术后随访3个月以上，有效率达91.3%。Wudel等[31]报道22例心房颤动患者，术后随访2 年，有效率达91%。目前国内亦有开展全胸腔镜射频消融治疗心房颤动的相关报道[32]，有效率为88.8%。随着临床工作的不断深入、经验的不断积累、技术的不断提高，电视胸腔镜微创迷宫术在心房颤动治疗中将有着更为广阔的前景。

3 展 望

经过近几十年的研究和临床实践，使医学工作者对心房颤动的发生、维持机制的认识不断提高，利用外科技术治疗的能力不断增强，治疗效果明显提高，治疗手段不断增多。同时对治疗中存在的诸如单纯的肺静脉隔离难以治愈永久性心房颤动、切除或结扎左心耳的重要性、心房减容术可提高心房扩大的永久性心房颤动的治愈率以及神经节丛(GP)的消融在治疗中的作用等等形成了相同或近似的看法。但是，由于心房颤动的发病原因、发生的机制的复杂性和不确定性，在心房颤动治疗中仍存在有经验的因素，在治疗过程中如何确保除迷宫手术以外的能量消融线的连续性和透壁性损伤的可靠性，以及术中电生理标测技术的准确性，仍然是今后工作中需要加以解决的问题。作为临床工作中常见的疾病，心房颤动的外科治疗不断发展，从经典的迷宫手术到能量消融技术、微创技术的开展，手术的范围不断扩大，手术适应证不断增加，心房颤动的外科治疗必将有光明的前景。

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Statusandprogressinsurgicaltreatmentandmicroinvasivetreatmentofatrialfibrillation

CHENWeijian1,ZHENGBaoshi2

(1DepartmentofCardiothoracicSurgery,the3rdPeople′sHospitalofWuzhouCity,Wuzhou543000;2DepartmentofCardiothoracicSurgery,theFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning530021,Guangxi,P.R.China)

Atrial fibrillation (AF) is clinically the most common arrhythmia. Surgical treatment, as an important part of treatment, after decades of development, has achieved significant progress, from a classic COX maze to energy ablation and minimally invasive operation with wider indications, less trauma, and relatively simple operation. This article is to review the status and progress in the pathogenesis and surgical and minimally invasive treatment of AF.

Atrial fibrillation;Surgical treatment;Maze procedure; Energy ablation; Minimally invasive treatment

陈伟坚(1963～)，男，研究生，副主任医师，研究方向：心胸外科。

R 541.7

A

1673-6575(2014)01-0094-05

10.11864/j.issn.1673.2014.01.31

2013-12-01

2014-02-08)