心脏磁共振成像在心房颤动消融手术前后的应用

陈明鲜(综述),周胜华(审校)

(中南大学湘雅二医院心血管内科，长沙 410011)



心脏磁共振成像在心房颤动消融手术前后的应用

陈明鲜△(综述),周胜华※(审校)

(中南大学湘雅二医院心血管内科，长沙 410011)

摘要：随着科学的进步、技术的发展，射频消融已成为治疗心房颤动的重要手段，其在心房颤动的治疗中起举足轻重作用，但仍有部分患者消融术无效，其中一个主要原因系无法正确评估肺静脉和左心房结构。心脏磁共振成像(cMRI)具有高分辨率的优点，能准确地评估软组织结构，cMRI近年来运用于心房颤动评估逐渐增多，有助于提高心房颤动射频消融成功率和减少手术并发症。

关键词：心房颤动；心脏磁共振成像；射频消融

心房颤动是最常见的心律失常，普通人群中发病率为1.0%～1.5%，并有逐年增加的趋势，至2050年估计达10%[1]。心房颤动最严重的并发症为心力衰竭和脑卒中，并且其病死率高。心房颤动严重威胁人类健康和生命，并且带来巨大的经济负担[2]。治疗心房颤动已成为迫在眉睫的任务。射频消融术在心房颤动治疗中起重要作用，但仍对部分患者无效。心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging,cMRI)系主要的心血管系统结构和功能的非侵入性影像技术之一[3]。cMRI主要的优点为无辐射、高分辨率和对软组织有很好的识别能力，在心房颤动消融治疗中的运用逐年增多[4]。现就cMRI在心房颤动消融术前和术后的运用进行阐述。

1cMRI与心房颤动射频消融

1998年，Haïssaguerre等[5]首次描述了肺静脉在心房颤动触发中起重要作用，并且证明引起异位节律的靶病灶射频消融后，大部分患者心房颤动能终止。但是，心房颤动消融术后的高复发率与异位节律病灶的复发密切相关，表明射频消融未能对靶病灶进行彻底消融；其中一个主要的原因是常规透视介导下的介入治疗不能正确评估靶病灶并对患者进行筛选。为减少心房颤动射频消融的复发率及并发症的发生，需要有一种更好的检测技术和消融技术。cMRI介导的介入术弥补了这一缺陷，在筛选患者、提高射频消融手术成功率及减少并发症方面起重要作用。

2心房颤动消融术前cMRI的应用

cMRI作为一种非侵入性影像学检查，不仅为心房颤动患者构建详细的肺静脉解剖结构图，还提供预测复发的参考指标，旨在预测心房颤动的复发。这些预测指标包括左心房容积的大小、左心房壁延迟增强的程度和心外膜脂肪的聚集量等[6-10]。

肺静脉电隔离术是心房颤动射频消融的基石。肺静脉隔离术前常需要详细了解肺静脉局部解剖结构[6]。Kato等[7]发现，38%的心房颤动患者有肺静脉解剖变异；同样，Anselmino等[8]亦发现只有40%的心房颤动患者具有典型的肺静脉解剖结构(左右两边分别2根肺静脉)。术前肺静脉局部解剖结构图和术中电解剖图在提高手术成功率及安全性方面发挥着重要的作用。有研究通过CT和cMRI比较发现，两者均能有效评估肺静脉解剖结构及提供相似的详细信息[9]。

Montefusco等[10]对心房颤动消融术后患者进行了一项回顾性研究，旨在评估心房颤动消融术后复发的因素。有240例经抗心律失常药治疗无效的心房颤动患者参与该研究，其中阵发性心房颤动157例和持续性心房颤动83例。肺静脉隔离术后有78例在无抗心律失常的帮助下恢复窦性心律，但有162例复发心房颤动。复发患者经抗心律失常治疗后有57例患者恢复窦性心律，剩余105例复发患者再次行肺静脉线性消融术，但仍有50例复律未成功。随访(30.3±9.2)个月，99例(41.3%)患者维持窦性心律，50例(20.8%)患者2次手术后仍出现心房颤动复发，收集两组人群病例资料并对比分析。结果发现,心房颤动病史、电复律的次数、左心房容积大小(MRI检测)、肺静脉解剖变异和BMI系直接导致手术失败的因素，而只有MRI测量的左心房容积为心房颤动复发的独立预测因素。

左心房纤维化、心内膜低电压是心房颤动的严重程度和心房颤动复律后复发的预测指标，延迟后增强磁共振成像(delay enhanced magnetic resonance imaging，DE-MRI)在重构心房检查中具有重要作用。Oakes等[11]对81例心房颤动患者进行术前DE-MRI检查，旨在评估DE-MRI在心房颤动射频消融后复发的预测价值。按DE-MRI检查增强程度分类，低增强[增强为(8.0±4.2)%]、中增强[增强为(21.3±5.8)%]、高增强[增强为(50.1±15.4)%]分别有43例、30例、8例心房颤动患者。肺静脉隔离术后随访(9.6±3.7)个月，发现低增强、中增强、高增强中分别有6例(14.0%)、13例(43.3%)、6例(75%)心房颤动患者术后出现复发，证明左心房壁延迟增强程度是心房颤动射频消融成功的最重要预测因子。

Wong等[12]运用cMRI进行了一项对心外膜脂肪组织的研究，旨在阐明心外膜脂肪组织与心房颤动的关系。射频消融后的患者及非心房颤动的110例患者行cMRI检查，定量分析心外膜脂肪组织，发现与心房颤动的发病率、持续时间和症状有密切联系，并且还发现其为心房颤动射频消融后复发的独立预测因子，为心房颤动的复发提供重要的参数。

3心房颤动消融术后cMRI的应用

心房颤动射频消融后行cMRI检查，不仅能观察到心房颤动射频消融后瘢痕组织的形成；同时，其亦可评估心房颤动消融术后对左心房结构及功能的影响，发现有无肺静脉狭窄的存在[13-15]。

一些研究发现，DE-MRI可用于评估心房颤动射频消融术后瘢痕组织形成[16-17]。McGann等[16]研究发现，消融区域可探测到高增强信号和无增强信号，无增强信号的消融区表明无血流通过，间接证明术后3个月消融瘢痕组织形成。消融区瘢痕组织的大小与心房颤动消融术的疗效有密切的联系；患者消融区瘢痕组织面积越小，其心房颤动复发率越高。为了评估环肺静脉射频消融隔离术瘢痕组织的面积与手术成功率的关系，McGann等[17]进行了一项运用3D DE-MRI对瘢痕组织的评估的研究。46例心房颤动患者分别在术前和术后3个月通过3D DE-MRI进行左心房壁的构图，在高分辨率3D 呼吸导航MRI进行8～12 min的扫描；结果发现若心房颤动射频消融手术后患者的左心房壁存在>13%增强组织，其3个月后的心房颤动复发的可能性就小。同时，cMRI可发现肺静脉分离是否存在间隙，为再次行消融术提供准确的靶部位[17]。

心房颤动射频消融后可使左心房容积减小[18]，然而消融成功后而复发的心房颤动却同样能获得左心房缩小的效果，这些说明左心房缩小可能由于心房颤动射频术本身，而非左心房重构改善。心房颤动射频消融可改善心房功能和电解剖重构，使左心房显著缩小；但左心房射频消融后形成的瘢痕组织却影响左心房的收缩功能。Nori等[19]运用cMRI进行了一项关于心房颤动消融手术前后全心房和局部心房运动功能变化的研究，旨在评估心房颤动消融术对全心房或局部心房运动功能的影响。试验组(n=29)中阵发性心房颤动16例和持续性心房颤动13例，于手术前后3个月进行cMRI检查；然后对左心房输出功能、全心房和局部运动功能的进行评估。结果发现持续性心房颤动术后其全心房运动功能和局部运动功能得到很大改善；阵发性心房颤动患者术后其左心房输出功能和局部运动功能均降低，且全心房和局部心房运动功能与术前未进行cMRI检查的对照组(n=12)患者相比有明显的降低。

肺静脉消融不仅可使心房颤动患者恢复窦性心律，而且对肺静脉可造成负面效果。现已有病例报道，心房颤动消融后短期内出现肺动脉狭窄引起严重的肺动脉高压[20]。术后行cMRI检查在发现肺静脉狭窄的同时，亦能减少射线再次曝光的风险[21]。Dong等[22]对心房颤动消融患者术后8～12周随访发现，有38%的患者出现肺静脉狭窄，其中有3.2%的患者出现中度狭窄(50%～70%狭窄)，有0.6%的患者出现重度狭窄(>70%狭窄)。同时还有研究发现，肺静脉远端消融、肺静脉环状损伤和肺静脉直径越大，其出现肺静脉狭窄的可能性越大[23]。

4展望

MRI对识别软组织有很好的分辨能力，术前和术后MRI为心房颤动患者解剖结构、复发参数，为筛选心房颤动消融患者、提高手术成功率、减少手术并发症和评估疗效起重要作用。术中实时MRI可指导导管准确至靶病灶精确消融，并且能实时监测导管温度，可进一步提高复杂心律失常消融术成功率和减少不必要的并发症。其分辨率高和无透视辐射等优点使其在心内电生理中具有广泛的应用前景。但实时MRI对手术环境和心内电生理设备要求高，技术上的挑战阻碍了MRI在心电生理领域的发展。目前实时MRI逐步尝试运用于动物研究和临床试验，均已证明其效性及可行性，虽该技术尚不成熟，但为治疗复杂心律失常带来新的希望。

参考文献

[1]Chen LY,Shen WK.Epidemiology of atrial fibrillation:a current perspective[J].Heart Rhythm,2007,4(3 Suppl 3):S1-6.

[2]Miyasaka Y,Barnes ME,Gersh BJ,etal.Secular trends in incidence of atrial fibrillation in Olmsted County,Minnesota,1980 to 2000,and implications on the projections for future prevalence[J].Circulation,2006,114(2):119-125.

[3]Dickfeld T.Magnetic resonance imaging and radiofrequency ablations[J].Herzschrittmacherther Elektrophysiol,2007,18(3):147-156.

[4]Haemers P,Claus P,Willems R.The use of cardiac magnetic resonance imaging in the diagnostic workup and treatment of atrial fibrillation[J].Cardiol Res Pract,2012,2012:658937.

[5]Haïssaguerre M,Jaïs P,Shah DC,etal.Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins[J].N Engl J Med,1998,339(10):659-666.

[6]Kiuchi K,Kircher S,Watanabe N,etal.Quantitative analysis of isolation area and rhythm outcome in patients with paroxysmal atrial fibrillation after circumferential pulmonary vein antrum isolation using the pace-and-ablate technique[J].Circ Arrhythm Electrophysiol,2012,5(4):667-675.

[7]Kato R,Lickfett L,Meininger G,etal.Pulmonary vein anatomy in patients undergoing catheter ablation of atrial fibrillation:lessons learned by use of magnetic resonance imaging[J].Circulation,2003,107(15):2004-2010.

[8]Anselmino M,Scaglione M,Blandino A,etal.Pulmonary veins branching pattern,assessed by magnetic resonance,does not affect transcatheter atrial fibrillation ablation outcome[J].Acta Cardiol,2010,65(6):665-674.

[9]Hamdan A,Charalampos K,Roettgen R,etal.Magnetic resonance imaging versus computed tomography for characterization of pulmonary vein morphology before radiofrequency catheter ablation of atrial fibrillation[J].Am J Cardiol,2009,104(11):1540-1546.

[10]Montefusco A,Biasco L,Blandino A,etal.Left atrial volume at MRI is the main determinant of outcome after pulmonary vein isolation plus linear lesion ablation for paroxysmal-persistent atrial fibrillation[J].J Cardiovasc Med (Hagerstown),2010,11(8):593-598.

[11]Oakes RS,Badger TJ,Kholmovski EG,etal.Detection and quantification of left atrial structural remodeling with delayed-enhancement magnetic resonance imaging in patients with atrial fibrilla-tion[J].Circulation,2009,119(13):1758-1767.

[12]Wong CX,Abed HS,Molaee P,etal.Pericardial fat is associated with atrial fibrillation severity and ablation outcome[J].J Am Coll Cardiol,2011,57(17):1745-1751.

[13]Birnbaum I,Shah DJ,Valderrábano M.Magnetic resonance imaging of a percutaneously ligated left atrial appendage[J].Europace,2013,15(7):991.

[14]Aljaroudi WA,Saliba WS,Wazni OM,etal.Role of cardiac computed tomography and cardiovascular magnetic resonance imaging in guiding management and treatment of patients with atrial fibrillation:state of the art review[J].J Nucl Cardiol,2013,20(3):426-442.

[15]Higuchi K,Akkaya M,Koopmann M,etal.The effect of fat pad modification during ablation of atrial fibrillation:late gadolinium enhancement MRI analysis[J].Pacing Clin Electrophysiol,2013,36(4):467-476.

[16]McGann C,Kholmovski E,Blauer J,etal.Dark regions of no-reflow on late gadolinium enhancement magnetic resonance imaging result in scar formation after atrial fibrillation ablation[J].J Am Coll Cardiol,2011,58(2):177-185.

[17]McGann CJ,Kholmovski EG,Oakes RS,etal.New magnetic resonance imaging-based method for defining the extent of left atrial wall injury after the ablation of atrial fibrillation[J].J Am Coll Cardiol,2008,52(15):1263-1271.

[18]Hof IE,Velthuis BK,Chaldoupi SM,etal.Pulmonary vein antrum isolation leads to a significant decrease of left atrial size[J].Europace,2011,13(3):371-375.

[19]Nori D,Raff G,Gupta V,etal.Cardiac magnetic resonance imaging assessment of regional and global left atrial function before and after catheter ablation for atrial fibrillation[J].J Interv Card Electrophysiol,2009,26(2):109-117.

[20]Robbins IM,Colvin EV,Doyle TP,etal.Pulmonary vein stenosis after catheter ablation of atrial fibrillation[J].Circulation,1998,98(17):1769-1775.

[21]Dill T,Neumann T,Ekinci O,etal.Pulmonary vein diameter reduction after radiofrequency catheter ablation for paroxysmal atrial fibrillation evaluated by contrast-enhanced three-dimensional magnetic resonance imaging[J].Circulation,2003,107(6):845-850.

[22]Dong J,Vasamreddy CR,Jayam V,etal.Incidence and predictors of pulmonary vein stenosis following catheter ablation of atrial fibrillation using the anatomic pulmonary vein ablation approach:results from paired magnetic resonance imaging[J].J Cardiovasc Electrophysiol,2005,16(8):845-852.

[23]Arentz T,Jander N,von Rosenthal J,etal.Incidence of pulmonary vein stenosis 2 years after radiofrequency catheter ablation of refractory atrial fibrillation[J].Eur Heart J,2003,24(10):963-969.

Application of Cardiac Magnetic Resonance Imaging in Radiofrequency Ablation of Atrial Fibrillation

CHENMing-xian,ZHOUSheng-hua.

(DepartmentofCardiology,theSecondXiangyaHospitalofCentralSouthUniversity,Changsha410011,China)

Abstract：With the development of current technology,radiofrequency ablation has become a critical treatment method for atrial fibrillation.Radiofrequency ablation plays a pivotal role in atrial fibrillation therapy,however,it still remains ineffective to a few patients.One of the main shortcoming is its inability to correctly assess the structure of pulmonary vein and left atrium.The major advantages of cardiac magnetic resonance imaging(cMRI) are is the high temporal and spatial resolution and the ability to characterize the composition of soft tissues,therefore,cMRI has been gradually used to assess atrial fibrillation in order to improve ablation outcome and reduce complications.

Key words:Atrial fibrillation; Cardiac magnetic resonance imaging; Radiofrequency ablation

收稿日期：2014-05-09修回日期：2014-11-10编辑：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.08.047

中图分类号：R445.2

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)08-1467-03