心房颤动患者左房传导速度随左房双极电位振幅的动态变化

吴亦融 郭飞,2 朱文书,2 徐健,2

心房颤动(简称房颤)是最为常见的心律失常, 发病率逐年上升.心房基质是目前研究的热点.通过电、结构重构,心房基质发生变化,可表现为心房传导异常.心房传导速度,描述了动作电位扩步的方向及速度.标测心房传导速度,能够识别潜在折返、转子等触发锚点[1].缓慢传导区能够代表心房基质的病理状态,包括心肌纤维化、心肌离子通道异常等[2].研究已证实左房低电压区呈现出较慢的传导速度[3],并通过心肌延迟钆显像证实心房传导速度与心肌纤维化相关[4].但是,心房传导速度随心房电压变化呈现出的变化趋势尚不清楚,针对心房慢传导区的消融策略暂无报道.笔者通过计算、分析左房传导速度随左房电压变化的规律,旨在明确左房电压与传导速度的关系,为房颤消融靶点选择提供思路.

1 资料与方法

1．1 研究对象

2018年1月至2018年12月间纳入本院心内科行导管消融患者40例,入选标准:根据2018年中国“心房颤动:目前的认知和治疗建议”诊断为房颤患者[5].排除标准:NYHA3级以上的心功能不全、甲状腺功能亢进、风湿性心脏瓣膜病、预期寿命不足一年、严重的血小板减少症或存在抗凝禁忌证患者.

1．2 电生理标测

运用Carto3系统(Biosense Webster,Ltd)进行左房的电生理标测.双侧股静脉穿刺及放置右室四极、冠脉窦十极导管(St．Jude Medical,Inc)后,CarG to3建立左房及肺静脉电解剖模型,ST压力导管(Biosense Webster,Ltd)完成双肺肺静脉隔离并验证双向阻滞.观察患者心律,若仍为房颤或心房扑动(简称房扑),添加必要的心房的辅助线(左房顶部、前壁线,二尖瓣、三尖瓣峡部线)或行药物(伊布利特)、电复律以确保窦性心律.随后,以不同频率(CL＝550~650 ms)起搏冠状静脉窦远端确保完全夺获窦性心律.在起搏频率下,运用PentaRay电极(Biosense Webster,Ltd)行左房内膜的电激动及电压标测.在房颤消融过程中,予以全身血管内抗凝并且维持凝血活酶时间在300~350 s之间.

1．3 传导速度的测量

运用PentaRay电极进行左房高密度标测.通过Carto3系统构建电激动图(activation map).取起搏周长90%为兴趣窗构建色阶图(isochronal map).左房取点符合高密度标测条件即相邻两点之间距离小于5 mm.在测量过程中,设置色阶图相邻色阶距离在5~7 ms之间以降低测量误差.两点之间的传导速度通过两点之间沿着扩步方向的距离除以两点激动时间差计算(图1).各区域内心房传导速度测量需保证均匀取点,为了减小传导速度测量误差,消融区域、横跨低电压区与正常电压区的两点之间的传导速度不予以计算.相同两点之间的距离测量三次并取其平均值.

图1 心房传导速度测量示意图(AP)

1．4 不同心房部位

为了比较心房各部位传导速度,笔者人为将左房分为6个区域,分别为左房顶部、左房前壁、左房后壁、左房下壁、间隔部、二尖瓣峡部,并将左心耳及肺静脉前庭排除在外(图2).根据此分区标准分别进行传导速度测量,计算各区域传导速度平均值.

1．5 不同电压区

为了研究传导速度随电压变化的趋势,根据电压分为四个阶段(小于0．5 m V、0．5~1 m V、1．0~1．5 m V、大于1．5 m V),定义电位电压小于0．5 m V为低电压区;0．5~1．0 m V、1．0~1．5 m V 为可能存在异常心房基质区域;大于1．5 m V为正常电压区.分别标测不同电压区传导速度.测量传导速度的同时,选取计算速度的两点之间相邻的标测点,记录其心房电压.分别计算不同患者不同电压区域的平均传导速度及对应的双极电位电压的平均值.在此过程中,为测量结果精确,电压区域范围未超过一个色阶跨度的区域不纳入传导速度及电压计算(图3).

图2 心房不同区域分布情况

图3 左房不同电压区域示意图(PA位)

1．6 统计学方法

连续变量均采用平均数±标准差表示.不同心房部位、电压区的传导速度差异运用KruskalGWalG lis H检验,拟合左房传导速度随电压变化的回归曲线.所有统计分析均采用双尾检验,以P＜0．05为差异有显著性.所有统计分析均使用易侕软件(www．empowerstats．com,X&Ysolutions,inc．Boston MA)与 R 软件(http://www．RGproject．org)进行.

2 结果

2．1 患者基本资料

总共纳入40例患者,其中11例患者由于不满足计算传导速度的标测条件未进行数据分析处理,余29例房颤患者,男性17名,年龄(61．2±11．9)岁.其中9例为持续性房颤,20例为阵发性房颤.房颤持续时间为 (4．6±4．9)年;左房前后径(42．4±5．5)mm;左室射血分数0．65±0．10;既往服用各抗心律失常药物比例分别为:普罗帕酮2例(6．9%)、西地兰5例(17．2%)、胺碘酮18例(62．1%)、索他洛尔6例(20．7%)、倍他乐克11例(37．9%)、伊布利特2例(6．9%)、稳心颗粒2例(6．9%);29例患者中,26例(89．7%)为第一次行房颤消融手术,2例(6．9%)为第二次行房颤消融手术,1例(3．4%)为第三次行房颤消融手术;29例患者冠状静脉窦远端起搏周长为601(600~603)ms.

2．2 左房传导速度

29例术中行左房的高密度标测,左房平均取点(1 029±362．8)个,其中部分区域未达到高密度标测条件,包括3例左房下壁,2例左房间隔部及2例左房二尖瓣峡部未纳入速度标测及统计,余心房部位总计计算两点之间的速度2 783对.29例左房局部平均传导速度为(0．71±0．22)m/s(传导速度范围波动在在0．13~1．43 m/s).

2．2．1 不同心房区域相关的传导速度及电压差异

左房6个区域,顶部共取点444对,传导速度为(0．75±0．23)m/s;前壁取点484对,传导速度为(0．74±0．25)m/s;后壁取点480对,传导速度为(0．66±0．21)m/s;下壁取点436对,平均传导速度为0．74±0．22 m/s;间隔部取点472对,传导速度为(0．68±0．21)m/s;二尖瓣部位取点467对,传导速度为(0．71±0．21)m/s.6个部位之间传导速度不完全相同(P＜0．01),其中后壁与间隔部传导速度较其他部位偏慢.29例中,7例在左房不存在低电压区.余22例中,6例左房顶部存在低电压区;8例左房前壁存在低电压区;7例左房后壁存在低电压区;8例左房下壁存在低电压区;10例左房间隔存在低电压区;7例左房二尖瓣存在低电压区.

2．2．2 不同电压区域的左房传导速度 根据心房双极电位电压不同,对不同电压区域的传导速度进行计算.在满足标测条件基础上,在29例中,不同电压区域(小于0．5 m V、0．5~1．0 m V、1．0~1．5 m V、大于1．5 m V)分别纳入23、22、14、26例患者.对应电压部位计算局部传导速度分别取点590对、378对、226对、920对.传导速度分别为(0．44±0．14)m/s、(0．58±0．15)m/s、(0．82±0．17)m/s、(0．92±0．19)m/s,各电压区传导速度互不相同(P＜0．01)(图4).

图4 左房不同电压区域平均传导速度变化趋势

2．2．3 左房传导速度随心房电压的变化趋势 不同电压区域的平均传导速度及对应的平均电压总计85对.根据全部电压范围内电压进行拟合平滑曲线,发现左房传导速度随左房电压变化趋势存在至少一个转折点,此转折点位于左房电压1．3 m V时.当左房电压小于1．3 m V时,左房电压每增加1 m V,左房传导速度增加0．37 m/s(95%置信区间为0．33~0．41,P＜0．01);当左房电压＞1．3 m V 时,左房电压每增加1．0 m V,左房传导速度增加0．05 m/s(95%置信区间为0．03~0．07,P＜0．01).两组回归直线R2分别为0．79、0．31,两组回归系数有显著统计学差异(Wald检验:P＜0．01).若采用一条直线拟合数据,则得出回归系数为0．15(95%置信区间为0．13~0．17,P＜0．01),未能明确反映左房传导速度随电压的变化趋势(图5,表1).

图5 左房电压与传导速度相关性的平滑曲线拟合

表1 左房电压与传导速度的阈值效应分析(所有电压)

为了详细探究当左房电压小于1．3 m V范围内传导速度随电压的变化趋势,根据左房电压在此范围内区域构建拟合回归曲线(共计58对点).发现左房传导速度随左房电压变化趋势存在转折点.通过回归分析,此转折点位于左房电压0．8 m V时.当左房电压小于0．8 m V时,左房电压每增加1 m V,左房传导速度增加0．28 m/s(95%置信区间为0．19~0．36,P＜0．01);当左房电压＞0．8 m V 时,左房电压每增加1．0 m V,左房传导速度增加0．53 m/s(95%置信区间为0．40~0．66,P＜0．01),两组回归直线R? 分别为0．54、0．51,两组回归系数有显著统计学差异(Wald检验:P＜0．05)(图6,表2).

图6 左房电压与传导速度相关性的平滑曲线拟合

表2 左房电压与传导速度的阈值效应分析(电压小于1．3 m V)

3 讨论

3．1 主要的研究发现

此研究首次针对中国房颤人群,观察心房传导速度随电压变化的动态趋势.主要结果有以下几点:①左房传导速度呈现出与心房部位相关的差异.左房间隔部、左房后壁呈现出更慢的传导速度;并且传导速度较慢的区域与低电压区易存在相似部位.②左房不同电压区域传导速度存在显著差异.③左房传导速度随左房电压的变化呈现出先增加较快后增加减慢的趋势,大致可分为三段,转折点位于左房电压等于0．8 m V 及1．3 m V 处.

3．2 心房部位相关的传导速度差异

既往研究均提示左房前壁,后壁,间隔部为低电压区易存在的部位[3,6].本研究得出了相似的结论,但各部位低电压区分布差异不显著,这可能由于入组患者量偏少、心内膜标测存在死腔、部分区域取点较少等原因导致.在测量左房传导速度时,发现在左房间隔及后壁呈现出更加缓慢的传导,这与低电压易分布区域相似.当前认为左房低电压区是心房重构、心肌纤维化区域[7－8].缓慢传导区呈现与低电压区相似的分布,一方面可以证实心肌传导速度缓慢与纤维化密切相关,另外,左房后壁、间隔部位在心肌重构可能较其他部位在心房重构过程中提前出现心肌损伤修复.

另外心肌纤维排列顺序在一定程度上导致这种现象发生.肺静脉肌袖延伸至左房,导致左房后壁心肌排列顺序紊乱.而心房传导与心肌纤维的排列顺序有关,不平行于心肌纤维排列顺序的传导扩步表现为传导缓慢、传导阻滞[9－11].这些解剖因素能进一步使左房后壁传导速度变慢.

3．3 左房电压与传导速度的关系

在此研究前,Honarbakhsh等[12]得出与此研究相似结论.但Miyamoto等[3]根据标测最低电压值分组,对各组的低电压区与非低电压区进行比较,提示低电压区域与正常电压区域传导速度无明显差异.显然这与此研究结论相悖.其可能是MiyG amoto等的研究中,所谓的非低电压组仍存在较低电压区(如定义低电压为0．5~0．75 m V组中,正常电压区域中包含了大量电压波动在0．75~1．5 m V区域),而本研究更加直接对不同电压区域传导速度进行分组比较,标测区域电压基线情况不同,导致实验结论差异.此外,传导速度受到心律、心率、传导方向等多方面影响[10,13].此研究中,仅在冠状静脉窦起搏情况下进行左房速度及电压标测,且将起搏周长限制在一定范围内,排除其他因素干扰,实验结果相对可靠.

3．4 左房传导速度随电压的动态变化

心房异常基质的电压界限一直存在争议.Lin等[14]对非阵发性房颤患者碎裂电位区的双极电位电压进行分析,取95%置信区间,定义1．3 m V为左房电压异常区域上限.在本研究中,当左房电压大于1．3 m V时,心房传导速度虽随电压增长而增长,但增长速度减慢且两者相关性较差,与Lin等的研究相符.侧面反映超过此临界电压值的左房区域,尚不存在或极少存在心房纤维化及心房重构.

另外,相似研究对左房低电压区的范围界定存在差异[14－16],左房低电压并不能完全代表左房心肌组织学异常[17－18].心房电压作为度量心房基质的参数,受到标测时心律、心率、心肌纤维排列顺序等多方面因素影响.本研究中,认为定义电压小于0．5 m V为心房低电压区.但低电压区界定并不是非黑即白的,电压大于0．5 m V区域也存在已发生心房重构的心肌组织.本研究通过描述传导速度随电压变化趋势,发现左房电压与传导速度增长趋势不完全相符,尤其当左房电压处于0．5~0．8 m V的区域内传导速度随电压仍增长缓慢,在测量过程中也发现上诉电压区域内存在较多的缓慢传导区.目前认为,传导速度亦作为描述心肌纤维化的参数.那么,这些仍保留缓慢传导的偏高电压区域或许同样存在房颤触发维持靶点.另外,本研究也说明将左房电压作为消融过程中单一描述左房基质的参数并不能完全反映左房实际纤维化状态.

3．5 临床意义及展望

有关传导速度指导的房颤触发维持靶点,HoG narbakhsh等[12]发现相比较其他电压区域,双极电位振幅位于0．2~0．5 m V之间的区域,传导速度随频率变化而显著变化,并发现维持房颤的转子、微折返环大多位于上诉特定区域.并认为心房电压处于0．2~0．5 m V之间的区域可能为房颤触发灶的集中区域.此研究中,通过比较心房传导速度随心房电压的变化趋势,发现左房电压处于0．5~0．8 m V区域仍存在大量缓慢传导区,亦有可能存在心律失常锚点.但尚未在术中进行区域的转子或微触发灶的标测,所以上诉猜测的证据力度不强,有待对上诉电压区域进行更加深入的探索.