经CARTO三维电标测系统治疗复杂型心律失常的研究现状

何淼 综述 杜文娟 审校

(哈尔滨医科大学第二附属医院心内科，黑龙江 哈尔滨 150000)

心房扑动、心房颤动、房性心动过速、心室颤动和交接区等复杂型心律失常是临床上严重危害健康的心脏疾病。以前由于技术原因以口服抗心律失常药物为主，但抗心律失常药物经常增加众多不良反应，甚至增加猝死风险。从20世纪30年代常规在X射线曝光下射频消融术治疗室上性心动过速开始，因其治愈率高、创伤小、住院时间短等特点，射频消融术逐渐成为临床上治疗各类心律失常的首选方案。

射频消融术是通过电标测在X射线透视的帮助下将高频电磁波导入心脏的靶向部位，释放高频电流导致局部心内膜及心内膜下心肌凝固坏死，从而阻断心肌细胞的折返环路达到治疗的目的。由于消融术的彻底性射频导管消融术治疗心律失常效果立竿见影，不像抗心律失常药物一样需要长期口服维持应用，因此射频导管消融术自从问世以来发展迅速。对于射频导管消融术这一精准治疗，标测病变部位非常重要。传统标测方法是在X射线曝光下通过直接记录多导腔内心电图，根据局部电位的形态、振幅及相互之间的时间关系来进行定位。这种标测方法对于机制明确的简单心律失常来讲简便实用、快捷；但是对于复杂型心律失常因无法精准标测心内的精密结构或其本身发生部位的不明确以及不能在X射线下长期曝光的儿童和妊娠妇女，其方便性及实用性大打折扣；因此，获取全面的电生理信息，并进行有效、安全的标测是复杂型心律失常临床诊治及机制研究的特有需要。目前在复杂心律失常研究中，三维电生理标测系统作为一种新型的标测手段，通过标测可对心律失常进行识别、判断及定位[1-2]。目前临床上主要应用两种标测技术获取电生理信息[3]，一是基于磁电双定位的CARTO系统[4]，另外一种是基于电场定位的Ensite系统[5]。现就以CARTO三维标测系统的基本原理和在复杂型心律失常的研究现况做一综述。

1 CARTO 三维标测系统的组成和基本原理

CARTO是使用电磁技术对心脏各个结构进行三维重建，引导消融导管准确进入靶点进行射频。该系统基于物理学中磁场产生电流的原理。这是一个类似于GPS定位的技术，能够多点定位确定心腔内每一处结构的空间位置，然后通过计算机重建心腔模型并立即显示导管在心腔内的空间位置，判断消融线的完整性和连续性。基础版的CARTO由体外磁场发生器、消融标测导管、电流传入器、参考电极、分析装置和一个成像处理系统组成，其中成像处理系统是核心。在消融时将心脏处于定位板上三个体外电极的交界区，通过计算机对定位板上方的磁场进行分析定位。消融导管在头端电极与导管结合处有三个相互垂直的位置传感器，当导管进入定位板的磁场中时由位置传感器接受磁场信号并转化为电信号传入成像处理系统，传入后经信号放大和分析，直接显示出心腔的三维解剖图像、电激动传导顺序、电压分布范围等[6]。还可将导管头端在磁场内的三维位置、导管头端所指的方向、导管头端弯曲的前后径及其贴靠程度显示出来。如此经CARTO系统就可将心脏电生理和心脏解剖结合起来，通过计算机重建心腔的三维结构，直接显示出瘢痕区、低电压区和正常心肌区。还可利用计算机软件旋转心腔或更换观察角度，准确分析病变激动发生的位置以及传导方向，测定传导速度，简化了复杂型心律失常的标测定位。心腔内超声在介入手术中对心脏血管结构的准确了解和操作机械的准确定位，且没有放射性等特点，其在心律失常经导管射频消融治疗领域的应用日渐广泛。目前随着CARTO SOUND系统联合心腔内超声技术进行导管消融手术，瘢痕的标测要比以往经胸廓彩超更清楚明了，并且可以真正做到射频导管消融术的零射线[7]。并且CARTO系统还有定位记忆功能，包括对大头所处的位置、导管顶端弯曲形式及所指方向，心肌激动的波幅和形态等。随着技术的不断进步，CARTO系统在不断升级，其使用范围越来越广泛，使各类复杂型心律失常的消融成为可能。

2 CARTO系统在临床的应用

2.1 CARTO系统在房性心律失常的治疗

2.1.1 CARTO系统对于心房扑动的治疗

近年的电生理研究和射频资料明确心房扑动是起源于心房的大折返性房性心动过速的一种。典型心房扑动机制是右房三尖瓣环的大折返，而三尖瓣和下腔静脉入口之间的峡部是心房扑动环路中的缓慢区，消融该部位造成双向阻滞可阻止心房扑动的发生，是治疗心房扑动最理想的部位；因此选择三尖瓣峡部进行射频消融可以有效治疗心房扑动，但是常规X射线指导下定位心内解剖不够确切，且须多角度投射曝光时间长。CARTO三维标测可以模拟心腔三维结构，并多种颜色加以标识和指导射频消融，在心房扑动发作或冠状窦口起搏时进行标测，使用左前斜位加尾位显示三尖瓣下部至下腔静脉入口间的峡部，测量峡部长度、设计消融，指导射频消融，但这种标测只有在房性心动过速持续发作下才可进行，并且需要逐一校准，手术时间长无形中增加X射线曝光。目前有报道指出可以在希氏束、峡三尖瓣处以及峡部下腔静脉口处取三点以右前斜位及左前斜位+漏斗部70°～110°进行消融，通过比较手术时间和术后随访提示三点法导管消融是治疗心房扑动安全有效的方法。

2.1.2 CARTO系统对于房性心动过速的治疗

房性心动过速多起源于右心房，是与房室结传导无关的室上性心动过速，主要包括局灶性房性心动过速、折返性房性心动过速、手术瘢痕性房性心动过速。局灶性房性心动过速多见于冠状窦、肺静脉周围、瓣环周围以及界脊等特殊解剖结构部位。在自律性提高、触发活动、局部微折返形成可引发房性心动过速发作。房性心动过速消融成功的关键在于准确测到最早激动点，特别是靶点临近重要的传导部位如希氏束或者靠近心外膜时，要求多体位投照。CARTO标测系统空间分辨率高，可以直观实时观察到标测导管的具体位置，构建传导图、电压图、激动图，在激动图和传导图上显示折返通路，标识出希氏束等重要解剖位置，在明确关键传导障碍进行消融的同时可避免房室传导阻滞等严重并发症的发生。瘢痕性房性心动过速多见于外科手术后，多数为瘢痕或者补片与界脊、房室瓣环、上下腔静脉之间形成一个大的折返环，这种情况下口服药物往往不起作用。之前有过报道外科手术后三尖瓣环大折返心房扑动导致的心律失常基质是游离壁切口瘢痕与三尖瓣环之间形成的缓慢传导[8]，因此预防性消融右房峡部可有效减少术后心房扑动的可能[9]。

2.1.3 CARTO系统对于心房颤动的治疗

最早法国电生理学家Haissaguerre报告了肺静脉内异常活动在心房颤动中的作用并率先使用导管消融治疗[10-11]，但是这种方法会造成肺静脉狭窄、肺静脉口局灶病变，手术进行时既要环肺静脉口部又不能深入肺静脉，尤其是肺静脉的开口与行走异常更增加肺静脉定口的难度[12]，因此手术中往往需要耗费大量时间和X射线，对患者和术者本人都造成影响。临床中对心房颤动的环肺静脉前庭射频术应用三维图像融合技术(CARTO MERGE)为术者提供左心房和肺静脉的准确图像，能够准确定位肺静脉的位置[13]。并且CARTO系统可以通过磁导航操作控制消融导管在心腔内的移动，减少了由不稳定性造成的危险并发症的发病率[14]。CARTOSOUND系统进一步与CARTO系统的三维实时定位系统和影响融合技术结合，利用心腔内超声技术构建心房、心室结构，并配合CT、MRI的重建模型融合，使其同时具有磁/电场感应功能，在不用X射线的情况下定位超声探头，配合完成房间隔穿刺的指导和对消融导管贴靠的精确判断，也可以在第一时间对左心耳血栓和心包积液情况作出判断，大大提高了心房颤动射频导管消融术的手术成功率和安全性。

2.2 CARTO系统在交接区心律失常的治疗

房室结折返性心动过速发生的基础是房室结双径路，在传统的X射线透视引导下可以得到较高的成功率，由于成功率高且费用低大部分医院及地区对于双径路的治疗仍然在沿用X射线透视引导进行射频消融；但是对于靠近房室结和希氏束的双径路进行消融有发生传导阻滞并发症的可能，使用CARTO系统进行标测可以减少无效放电[15]。房室折返性心动过速主要是由于房室旁路的发生，且双旁道或多旁道发生率较高，偶尔也可见合并房室结双径路。房室旁路根据有无前传功能可以分为预激综合征和隐匿性旁路两类。由于CARTO系统可在三维解剖图上消融时能够及时让导管回到指定区域，可以避免在不成功的靶点处重复消融。并且CARTO系统可明确消融范围，直观显示导管与希氏束的距离，大大避免了由于误差而造成的房室传导阻滞的可能，提高手术安全性[16-17]。此外还能确定心外膜旁路的插入位点通过冠状静脉窦进行消融。目前有报道在CARTO 3系统的引导下经股动脉对左旁道进行标测和消融，手术可以实现零X射线辐射，大大降低对医护人员的损害[18-20]。

2.3 CARTO在室性心律失常的治疗

室性期前收缩是最常见的心律失常之一。Takemoto等[21]10年随访研究显示频发室性期前收缩可导致患者心室功能受损，成功消融室性期前收缩可逆转心室功能。对于特定的室性期前收缩患者，在术前根据体表心电图及动态心电图初步确定起源位置，经导管射频消融术治疗，有很高的成功率。研究表明CARTO指导下对起源于右室流出道、房室瓣环部位的室性期前收缩进行射频消融术安全有效。室性心动过速的发生包括局灶性和瘢痕相关性折返，但大多是折返性，只有少部分是由于局部自律性增高而引起。室性心动过速的射频疗效与发生的机制以及合并的心脏基础疾病有很大关系。对于特发性室性心动过速，局灶起源或折返通路的位置往往范围很小，标测后发现最早激动位点即可消融靶点进行治疗。对于瘢痕相关性室性心动过速，需要进行线性切割，这时利用CARTO可以准确定位瘢痕区并识别靶区，可以打断宽大的折返环，更好的定位慢速传导关键区的能力，更关键的是对于发病时影响血流动力学的患者可以在窦性心律下进行操作。对于体内已安装过埋藏式心律转复除颤器(ICD)的患者，由于ICD持续放电造成患者心理和生理上无法耐受，ICD往往会丧失原有的功效，这时须使用CARTO确定心肌瘢痕对难控制性室性心动过速患者进行导管消融术，经后续处理及药物维持来控制室性心动过速，但对于存在活动的心室内血栓以及非导致及加重心室功能不全的无症状室性期前收缩的患者则不建议进行射频消融治疗。

3 展望及不足

由于国内三维标测系统应用于临床相对起步晚，目前很多项目正处于普及和推广的过程，但就在目前已报道的手术显示CARTO三维标测系统引导结合X射线透视进行射频消融术是有效及安全的，并大大减少了以往手术发生的各种并发症。另外，对于复杂型心律失常，CARTO系统表现出巨大的优势，但是目前有相当比例的复杂型心律失常发生和维持过程中，心外膜的病变较心内膜更严重[22-24]，因而只进行心内膜标测无法确切指导其发生机制。目前CARTO系统在心内膜有明显优势；但是在开胸手术时由于受到空气电场介质及牵拉时造成的心脏位置的变化，CARTO系统不能使用。传统的X射线曝光进行射频治疗存在无定位及记忆功能，不能满足复杂心律失常的研究及治疗需要同样也无法使用，因此目前急需研发新型三维标测系统，揭示复杂型心律失常尤其是心外膜下心律失常发生的机制。

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