绿色电生理的研究进展

张艳春 孙劼

综述

董剑廷

审校

心律失常的传统消融技术都是在X线下完成的，X线电离辐射危害直接关系到医护人员、患者，尤其是儿童和孕妇的安全。国外研究资料表明，如果X线接受负荷时间为1 h，除可引起常见的放射线皮炎外，还会使肿瘤发生率升高，达0.07%～0.1%[1-2]。对于长时间暴露在放射线下的术者而言，沉重的铅衣、铅帽等防辐射装备也会使脊柱、肌肉及骨骼的损伤发生率升高[2]。据统计，40%～75%的介入术者已有不同程度的脊柱损伤[3]。如何减少放射带来的损害，成为当前重要的研究课题之一。

在心律失常射频消融术中，以Carto XP或EnSite NavX系统为代表的三维电解剖标测系统已成为重要的辅助工具。它们通过标测电极在心腔内膜表面的滑动进行连续自动快速采点，构建心脏的三维几何模型，提高了标测及消融的安全性和有效性[4]。Carto XP系统的工作原理类似于GPS导航定位，主要是将磁场发生器置于检查床上，当标测导管在磁场中移动时，可以产生电流，通过分析电流向量的变化来确定标测导管在参照电极所组成三维空间的相对位置，从而实时直视和定位任何电极导管在心脏、血管腔内的移动，而无须在X线透视下操作消融导管到心腔内相应的位置，并可直观地显示需要消融的关键部位。同时，该系统还具有标测定位记忆功能，当消融导管偏离理想位置时，可使其重回最佳消融靶点，从而减少总放电次数且不延长手术总时间。EnSite NavX系统主要是利用空间电场技术精确定位并重建心脏三维电解剖模型，运用数学方法详细标测一个心动周期中整个心内膜的激动。随着三维标测系统的不断完善，心律失常射频消融术的X线下透视时间大大减少，甚至可实现射频消融术X线零曝光，这就是所谓的“绿色电生理”。

另外，导管与组织之间接触力(contact force，CF)的大小直接影响到导管消融的效果[5]。在传统射频消融中，术者根据局部点位、阻抗、温度、透视下导管位置等指标，结合自身经验间接判断导管接触情况，有时会出现心肌穿孔等严重的并发症。相比而言，CF监测导管可实时反馈导管-组织贴靠的紧密程度和力的方向，既提高了消融效率，又降低了并发症的发生率，保证了手术的安全性且减少了术者和患者的透视时间，为绿色电生理奠定了基础。本文将对绿色电生理的研究进展进行综述。

1 在房性心律失常中的应用

1.1 房性心动过速

根据电生理机制和解剖学基础，房性心动过速可分为局灶性房速和大折返性房速，其中，局灶性房速约占阵发性室上速的5%，好发于一些特殊的解剖区域，如界嵴、房间隔口、肺静脉口、冠状窦内、心耳及房室环等，在心房某部位激动呈离心性扩布[6-7]。射频导管消融治疗房速的成功率在50%～90%，并发症虽少，但复发率高达10%～30%，其成功的关键在于标测到局灶性房速的起源点。常规的激动标测方法不容易确定“最提前的房速最早激动区域EAA或峰Spike电位”，而三维电解剖标测系统则能显著提高手术成功率、降低复发率[8]。Ferguson等[9]2010年报道了对一持续性左房房速孕妇进行零X线射频消融，术后患者无并发症；Güler等[10]2014年报道了三维标测下在接近零X线下，对房性心动过速进行射频消融，术后安全性和并发症较既往传统方法无显著差异。在房性心动过速消融术中，根据三维标测系统的电解剖图可快速判断房速类型，更能准确标识折返解剖障碍区，如肺静脉口、二尖瓣环、左心耳与低电压区等，显示折返与解剖障碍的关系，寻找关键靶点和峡部。零X线下左/右房房速射频消融的关键是房间隔穿刺术。随着电生理技术的进步及三维标测系统的推广应用，零X线或接近零X线下的房性心动过速消融技术将获得更大的发展。

1.2 心房扑动

心房扑动(简称“房扑”)是心电图问世以来人们最早认识的心律失常，但是传统的药物治疗不能很好地预防房扑的再发。随着房扑机制的进一步明确，加之射频消融临床应用的不断深入，房扑的治疗取得了新的进展。近年来，详尽的动物实验和大量临床研究表明，房扑的发生机制是大折返，而确定折返环的靶点是关键。1990年，Feld等[11]发现射频消融下腔静脉-三尖瓣环-嵴部能终止房扑并长期预防房扑的复发。房扑分为右房房扑和左房房扑，其中右房腔静脉-三尖瓣环-嵴部依赖型逆钟向房扑是典型房扑，也是最常见的类型，临床上90%的病例为此型。西班牙学者Alvarez等[12]开展了迄今为止最大样本量的X线零曝光射频消融典型房扑的研究，提出将X线零曝光作为典型房扑射频消融的首选治疗方案。他的研究结果显示，在EnSite NavX系统指导下，83例典型房扑患者中82例(98.8%)手术成功，80例(96.4%)X线零曝光，1例(1.2%)发生病态窦房结综合征，3例(3.6%)复发。国内范晓涛等[13]应用Carto XP系统指导下X线零曝光导管消融治疗典型房扑16例，均消融成功，其中2例术中转为心房颤动，经电复律后消融成功，手术时间、放电时间均短于传统方法；术后随访半年左右，无一例复发；术中及术后无并发症发生。这也说明了X线零曝光射频消融三尖瓣峡部依赖房扑的安全性和有效性。Deutsch等[14]对2012年1月至2016年6月的460例房扑患者资料进行回顾性分析，分组并利用最大电压梯度法对零X线下三尖瓣峡部依赖型典型房扑的射频消融进行优化，结果证实完全零X线下对房扑患者的射频消融术是可行的、安全的。

1.3 心房颤动

心房颤动是临床最多发的一类心律失常，也是最严重的房性心律失常，其发病率、致残率高，但发病机制尚未完全明确。目前，多数学者认为，能够触发心房颤动的局灶电活动可能属于异常自律性增强或触发活动，这种局灶大多位于肺静脉[15]；导管消融术是通过对房颤的基本病灶及维持基质进行隔离毁损，使其重新起作用的一种治疗方法[16]。近年，中国、美国、欧洲发布的房颤治疗指南中，将经导管射频消融治疗药物难以控制的阵发性房颤提升至一线治疗方案。房颤或房速的传统治疗方法是射线下消融术，仅能在二维平面通过可视解剖结构判断消融位置，直观性较差，X线曝光时间长。三维标测系统如Carto系统，则能快速标测并重建左心房的三维解剖结构，使导管上每个电极均能精确定位；还具有点击和查看功能，可以用来点亮任何被显示导管上的电极，有助于环肺静脉消融后进行补点消融，减少了消融时的射线剂量[17]；放电消融时，可实时观察到消融导管的位置及指向，同时减少射频消融放电次数，减少患者疼痛，提高了手术的安全性和有效性，也缩短了导管消融手术时间[18]。很多年前，美国心脏病学会(ACC)便建议最少射线暴露射频消融[19];丰富的临床数据显示，零X线右房心律失常的射频消融已取得良好效果[20]。对于房颤及其他左房心律失常进行零X线消融的难点在于房间隔穿刺，尤其是房间隔穿刺进入左房仍需在射线下操作，尽管如此，在食道超声引导下左房心律失常的零X线消融国内外已有较多报道[21]。对于复杂左房心律失常的零X线消融，术前左房的CT三维重建也是非常重要的[22]。将目前国内外最先进的Carto Sound三维诊断超声导管运用于消融术中，可真正做到“零X线”。随着三维标测系统研究和应用的深入，我们能够实现围绕肺静脉开口处或肺静脉前庭部位环状消融，以达到肺静脉完整电学隔离，既可“消除触发灶”又可“改良基质”，使房颤导管消融治疗实现质的飞跃，并使透视时间尽量减少，甚至降为零。

2 室上性心动过速

阵发性室上性心动过速(paroxysmal supraventricular tachycardia，PSVT)是一类异质性心律失常，由心房和/或房室结的组织引发和维持[23]。抗心律失常药物能终止PSVT的发作但很难根治，其反复发展会影响患者的生活和工作，甚至威胁生命。射频消融术治疗PSVT安全有效、创伤小、治愈率高。然而，传统射频消融技术在X线透视下完成，存在如下局限性：① 缺少立体感，无法使心脏解剖和手术过程可视化，术中常看到重叠影像，术者无法准确地了解电极和组织的接触情况，导管定位困难，增加了手术难度及风险[24]；② 操作时获取的解剖数据在心脏标测和导管导航是分开独立的，在解剖结构异常病例或复杂心律失常的消融中无法生成立体的心脏解剖影像，增加了标测难度。

近年来，有关三维标测系统指导PSVT射频消融的报道逐渐增多，其中不少是关于三维标测系统指导下儿童室上性心律失常射频消融术的X线暴露的。Drago等[25]首次应用Carto XP系统指导对21例PSVT儿童行右侧旁道射频消融术，9例零X线曝光，12例接受X线放射时间仅9.2 min。室上性心动过速射频消融的辐射风险虽小但不可忽视。Casella等[26]对50例室上性心动过速的中青年患者进行电生理研究，探讨了X线零曝光的可行性和安全性，其中，47例在EnSite NavX系统引导下行射频消融术(23例房室结折返性心动过速，16例房室结旁道，6例典型心房扑动，2例右心房心动过速)。研究结果显示，38例X线零曝光，且在电解剖三维标测下行射频消融术，其中4例逆行进入左心室；12例X线透视时间42～122 s，具有相对较低的辐射暴露；术中无并发症；在平均随访9～15个月内，观察到预激综合征和房扑复发各1例。该研究表明，使用EnSite NavX三维标测系统进行X线零曝光射频消融室上性心动过速是可行的和安全的。三维标测系统用于PSVT消融具有以下优点[27-28]：① X线暴露时间明显缩短，甚至可降至零；② 判断线性消融的完整性；③ 激动顺序标测，电生理机制明确，定位靶点精确；④ 消融导管具有复位记忆功能，靶点定位精确度高。三维标测系统指导下PSVT射频消融术的成功率高，零X线消融技术更是值得推广[29]。

3 室性心律失常

室性早搏(简称“室早”)是临床上最常见的一类心律失常[30-32]。对于症状明显，并且药物治疗效果不佳或不耐受药物治疗的室早，随着导管技术的日益成熟，导管射频消融已成为一种安全、高效的治疗方法。室早射频消融术常规应用普通二维标测方法，需要在X线透视下完成。三维电标测系统可在室早发作时开启自动冻结功能，自动冻结室早发作时最早激动点作为消融靶点；然后，在该处进行起搏标测，以验证消融靶点的可靠性；最后，确定消融导管的贴靠程度及消融靶点的电生理特征，待其稳定后进行放电消融。Theocharopoulos等[33]首先报道了右室流出道室早的零X线消融，但与常规二维消融未作比较。Wang等[34]的研究结果表明，零X线消融室性心律失常与传统方法相比是比较安全的。他们开展了一项涉及中国7个中心的前瞻性研究，入组特发性室速患者489例，其中，零X线电生理检查及行射频消融163例，传统方法326例，比例为1∶2。在163例零X线检查及消融患者中，共有151例(92.6%)行心律失常射频消融，其他由于冠状动脉造影需要改用传统X线方法。在操作成功率(84.1%vs. 85.4%)、心律失常复发率(1.9%vs. 2.2%)和严重并发症发生率(0.6%vs. 0.9%)上，零X线消融与传统射频消融方法相比，差异无统计学意义。采用零X线射频消融时，术者免受X线辐射伤害且无须穿戴防护衣，较传统方法更为安全、高效。目前国内也有较多文献(如楼善杰等[35])报道在三维标测系统指导下零X线消融室性心律失常，可使标测时间缩短、放电次数减少、手术时间缩短。

4 妊娠期心律失常

心律失常可能发生在妊娠期，与未孕人群相比，妊娠期心律失常相关报道的数量呈上升趋势。据Chen等[36]研究指出，妊娠期室上性心动过速发生率为13‰～24‰。射频消融会对孕妇及胎儿造成潜在危害，如孕妇早产、流产、充血性心脏病，胎儿死亡、子宫内发育受限、头颅畸形及认知障碍等[37]。Doll等[38]报道，产前低至10 mGy的射线量都可能增加儿童罹患癌症的风险。随着EnSite NavX标测系统的不断发展，在某些情况下可实现零X线消融[26]。2016年，Chen等[36]报道了在EnSite NavX系统指导下及X线零曝光下，成功完成1例频发室早合并右侧旁道房室结折返性心动过速的射频消融；实际上在他们中心，大部分心律失常尤其是起源于左房的心律失常，都可利用三维标测系统在X线零曝光下完成消融。Chu等[39]对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临床资料进行回顾性分析和随访，其中房扑1例，房扑合并房速1例，房扑合并房颤1例，房颤1例，室上性心动过速3例，房速合并室上性心动过速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)在减少辐射剂量的情况下行射频消融；其他12例(2015—2016年收治)在EnSite NavX标测系统指导下完成操作，手术安全性高，无并发症或不良反应。上述研究证实，在零X线或接近零X线下，对妊娠期心律失常进行射频消融是安全和有效的。

5 总结

Razminia等[40]从PubMed和EMBASE中检索出10项射频消融的相关研究，共涉及2261例患者(包括房速、房颤、室早、特发性室速、室上性心动过速)。Mata分析结果表明，与传统的射频消融方法相比，零X线或接近零X线消融能显著缩短透视时间(P<0.000 01)、消融时间(P=0.01)，减少辐射剂量(P=0.008)，而手术时间、即刻/远期成功率、并发症发生率和复发率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

总之，绿色电生理射频消融在缩短射线暴露时间的同时，不会影响疗效及安全性。零X线消融的临床应用和研究仍有较大拓展空间[36]，目前还没有应用于主动脉瓣或心外膜来源的心律失常、新植入心脏瓣膜的心律失常的报道。尽管零X线消融的治疗费用会高于常规的射频消融，但其获益也高，如能减少射线暴露及降低癌症风险等。随着该项技术的成熟和普及，它的费用将有所下降。射频消融从X线下操作到X线零曝光下操作需要一个学习曲线和过程。而随着三维标测系统及CF监测导管的应用，X线零曝光下心律失常的射频消融也将更有效、更安全，消融能量更低，手术时间更短，绿色电生理技术必将全面迅速地发展，在临床进一步普及和应用。

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