高功率短時程消融在心房顫動治療應(yīng)用的研究進(jìn)展

白宇，尹德春綜述 曲秀芬審校

心房顫動(atrial fibrillation，AF)是一種機(jī)制尚不完全明確的心律失常，可導(dǎo)致全身性血栓栓塞、腦卒中、心力衰竭等不良影響。近年來，通過導(dǎo)管消融實現(xiàn)肺靜脈隔離(PVI)已經(jīng)成為治療各類心房顫動的基礎(chǔ)，盡管可以實現(xiàn)即刻隔離，但目前心房顫動術(shù)后復(fù)發(fā)率仍較高[1]，與晚期肺靜脈傳導(dǎo)恢復(fù)相關(guān)。持續(xù)形成透壁且連續(xù)性的損傷成為心房顫動治療的重要因素[2]。在傳統(tǒng)低功率長時程(LPLD)PVI策略中，在相對較長的持續(xù)時間(20～40 s)內(nèi)，使用功率傳輸范圍為20～40 W的灌溉導(dǎo)管可造成持久的跨壁損傷。但是一般手術(shù)時間較長，部分患者無法耐受手術(shù)過程，限制了該技術(shù)的進(jìn)步。將低功率(25～30 W)和長持續(xù)時間(30～60 s)消融改為高功率(45～50 W)和短持續(xù)時間(5～15 s)，被稱為高功率短持續(xù)時間(HPSD)消融[3]。自從2006年Nilsson等的臨床試驗發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的低功率隔離技術(shù)相比，采用高功率輸出和短時間的隔離技術(shù)可以顯著減少手術(shù)時間和輻射暴露時間以來，HPSD消融就引起了廣泛關(guān)注[4]。近年來，大量動物實驗和臨床研究顯示，HPSD消融治療心房顫動，不僅可以實現(xiàn)更有效的消融、提高肺靜脈的電隔離率，同時可以確保消融的安全性。

1 HPSD消融原理及可行性

1.1 HPSD與傳統(tǒng)消融 傳統(tǒng)射頻消融中組織加熱分為2個階段：第一階段阻抗式加熱，第二階段導(dǎo)管頭電極產(chǎn)生的傳導(dǎo)熱及熱傳導(dǎo)至周圍局部組織[5]。阻抗熱在射頻開始時迅速產(chǎn)生，這種損傷不可逆并且較為局限、可控。當(dāng)消融時間達(dá)到10～20 s時，射頻能量通過這種傳導(dǎo)熱的方式對周圍組織產(chǎn)生的損傷不可控且不徹底。傳統(tǒng)低功率30 W消融，不可逆損傷帶之外還有較寬的水腫帶。高功率短時間消融形成的不可逆損傷邊界清晰、可控且徹底[6-7]。所以采用HPSD產(chǎn)生阻抗熱的消融模式可以使消融損傷更穩(wěn)定、手術(shù)時間更短，從而更適合AF患者的PVI。

1.2 HPSD的安全性與有效性 射頻消融技術(shù)在心律失常中的應(yīng)用已經(jīng)是相對成熟的技術(shù)，但如果提高能量設(shè)置，能否確保安全的問題就必然會受到廣泛的質(zhì)疑，近年來，已經(jīng)有臨床前研究證實了其安全性與有效性。Borne等[8]的一項體外實驗中，對在循環(huán)溫鹽水浴中的牛心肌行消融實驗，射頻消融在功率為20、30、40、50 W時，以不同的時間間隔(15、30、60、90 s)進(jìn)行，該研究認(rèn)為HPSD消融可產(chǎn)生與LPLD相似的病灶體積，但病灶深度較低，支持HPSD消融策略的應(yīng)用。HPSD對損傷形成的影響也已在活體心臟實驗中得到證實。Bhaskaran等[9]的研究中，分別在體外用熱色液晶心肌模型及羊體內(nèi)使用常規(guī)消融和HPSD消融，與傳統(tǒng)的40 W 30 s消融相比，50 W和60 W消融5 s可獲得穿透性，同樣安全且并發(fā)癥少。Leshem等[10]則采用更高的功率在20頭豬體內(nèi)行消融實驗，對比90 W 4 s與傳統(tǒng)25 W 30 s 的消融效果，高功率組顯示出更好的消融連續(xù)性及透壁性，2組消融均無并發(fā)癥出現(xiàn)且損傷深度相似。

隨著三維手術(shù)操作系統(tǒng)的不斷革新、鹽水灌注壓力導(dǎo)管的出現(xiàn)及標(biāo)測技術(shù)越來越精密，手術(shù)也越來越安全高效，同時，近年也出現(xiàn)了很多預(yù)估手術(shù)損傷程度的方法，如單極電圖負(fù)向波消失(USM)、阻抗降低及消融指數(shù)(LSI和AI等)[11-14]。在這些方法的指導(dǎo)下，大量的臨床研究也證實，HPSD的方式不僅安全且手術(shù)時間更短更高效。Ejima等[11]將120例心房顫動患者分為2組，分別進(jìn)行了50 W 3～5 s和25～40 W 5～10 s的消融,得到結(jié)論認(rèn)為USM指導(dǎo)下的大功率PVI減少了手術(shù)時間，在不影響安全的前提下可以提高手術(shù)效果。而國內(nèi)的一項研究對30例陣發(fā)性AF患者以LSI為指導(dǎo)，行50 W的高功率消融，術(shù)后3個月的隨訪中AF無復(fù)發(fā)。安全性方面，術(shù)中僅有2例發(fā)生蒸汽爆破(Pop)且無嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，研究表明結(jié)合阻抗變化，在LSI指導(dǎo)下，HPSD方式在PVI中是安全和有效的[13]。Berte等[14]的消融實驗中，標(biāo)準(zhǔn)組前壁35 W、后壁25 W(n=94)，HPSD組前壁45 W、后壁35 W(n=80)，術(shù)后隨訪6個月，2組隔離率及主要并發(fā)癥相似。結(jié)果表明，采用“close”協(xié)議，結(jié)合AI指數(shù)，應(yīng)用HPSD的方法可以減少手術(shù)時間且不會對安全性和有效性產(chǎn)生消極影響。

2 HPSD的優(yōu)勢

2.1 手術(shù)時間與并發(fā)癥 射頻消融手術(shù)的諸多并發(fā)癥與消融時間直接相關(guān)。在手術(shù)過程中長時間的輻射暴露會使患者和操作者面臨惡性腫瘤和基因異常的風(fēng)險增加[15]。AF手術(shù)可能會引發(fā)無癥狀性腦損傷、填塞、穿孔、心律失常復(fù)發(fā)等并發(fā)癥，而且導(dǎo)管灌注的大量液體與消融時間呈正比，可導(dǎo)致左心功能受損、失代償性心力衰竭[9]。因此縮短消融時間、減少X線曝光、減少并發(fā)癥是AF手術(shù)發(fā)展的重要方向。有研究表明[16]，將功率提高到50 W能提高部分心房顫動患者的治愈率，減少手術(shù)時間、X射線曝光時間，且不增加并發(fā)癥。根據(jù)Winkle等[17]的一項多中心研究報道，在4個經(jīng)驗豐富的醫(yī)學(xué)中心，使用45～50 W的功率對10 284例患者(中位年齡64歲，男性68%)進(jìn)行了5～15 s共13 974次消融。結(jié)果顯示，心包填塞33例(0.24%)，48 h內(nèi)腦卒中 6例(0.04%)，48 h～30 d腦卒中6例(0.04%)， 11 436次后壁45～50 W消融中僅1例發(fā)生心房食管瘺，35 W消融后壁2 538例中發(fā)生心房食管瘺3例。HPSD有可能縮短總射頻時間，并產(chǎn)生損傷深度更淺且更持久的消融效果，并發(fā)癥發(fā)生率很低，但在任何功率下對后壁進(jìn)行消融時，應(yīng)注意食管的位置，且避免“溫度疊加”的任何不利影響。

心房顫動患者心房擴(kuò)大，食管和左心房后壁都很薄，且在很大范圍內(nèi)密切接觸，消融術(shù)中很可能導(dǎo)致食管損傷[18]。所以HPSD消融引起廣大學(xué)者最關(guān)注的并發(fā)癥是食管損傷。Baher等[19]通過釓劑延遲增強(qiáng)磁共振成像的方法評估了687例患者消融后的食管熱損傷，HPSD組(n=574，50 W，5 s)和LPLD組(n=113,35 W，10～30 s)患者在消融后24 h內(nèi)進(jìn)行磁共振檢查。結(jié)果提示，2組患者急性食管熱損傷發(fā)生率和嚴(yán)重程度相似，且均無心房食管瘺發(fā)生，研究證明，與傳統(tǒng)消融治療相比，HPSD消融方式的手術(shù)時間明顯縮短且對食管的熱損傷是相似的。Chen等[20]的研究則對120例患者行50 W的高功率消融，術(shù)后1～3 d進(jìn)行食管內(nèi)窺鏡檢查，結(jié)果表明無論是否使用溫度探針監(jiān)測食管溫度，消融相關(guān)的內(nèi)鏡食管病變發(fā)生率都相對較低。

2.2 復(fù)發(fā)率 心房顫動手術(shù)雖然已經(jīng)比較成熟，但是與其他心律失常的手術(shù)治療不同，仍然存在著較高的復(fù)發(fā)率。術(shù)后心房顫動復(fù)發(fā)及其他房性快速心律失常的復(fù)發(fā)與肺靜脈再連接密切相關(guān)[21]。而肺靜脈再連接與不完全消融和可逆性損傷有關(guān)，有效的心肌損傷與持久的跨壁損傷形成直接相關(guān)[22]。理論上，應(yīng)增加電阻加熱以立即加熱至整個心房壁厚度，減少傳導(dǎo)加熱以限制對食管或膈神經(jīng)等副組織損傷。所以，HPSD消融更適合PVI，或許能夠減少復(fù)發(fā)率。

Bourier等[23]通過一項電腦模擬研究，以模擬HPSD和標(biāo)準(zhǔn)消融，結(jié)果顯示，與LPLD相比，HPSD消融的損傷灶體積相似但是病變直徑明顯增大，深度明顯減小。另外，該實驗中最小損傷深度是3.1 mm，60 W 10 s和70 W 7 s的病變深度至少為4 mm。因為LA壁厚為0.5～4 mm，平均為1.5～2 mm，這些數(shù)據(jù)表明，HPSD設(shè)置可以有效地實現(xiàn)跨壁病變。HPSD消融可以減少消融漏點(diǎn)實現(xiàn)更好的消融連續(xù)性[10]。臨床試驗也同樣證實了HPSD在復(fù)發(fā)率方面的優(yōu)勢。在一項非隨機(jī)回顧性研究中[24]， HPSD組與常規(guī)組比較，HPSD除減少手術(shù)時間和總射頻時間外，在隨訪6個月和12個月時，HPSD組快速心律失常的復(fù)發(fā)率低于常規(guī)組。Kottmaier等[25]納入197例PVI患者，分為HPSD組(n=97，70 W持續(xù)7 s)與標(biāo)準(zhǔn)組(n=100，30～40 W持續(xù)20～40 s)比較，術(shù)后隨訪1年，HPSD組心律失常復(fù)發(fā)率明顯低于對照組(P<0.01)，83.1%患者無心房顫動發(fā)生(P<0.01)。2組均無心包填塞、圍手術(shù)期血栓栓塞并發(fā)癥、心房食管瘺發(fā)生。

3 HPSD目前存在的問題與不足

3.1 射頻能量設(shè)置 盡管HPSD在臨床應(yīng)用中已經(jīng)得到了大量的證實，但也存在一些問題需要去探索。HPSD消融的終點(diǎn)需要驗證，還需要大量的隨機(jī)對照試驗，以證明HPSD策略的優(yōu)越性，是否足以導(dǎo)致跨壁壞死，尤其是在心房較厚的部位，如左心房脊，仍有待觀察[26]。Bhaskaran等[9]的實驗中，與40 W 30 s放電消融相比，在活體試驗中，50 W及以上的5 s放電消融都能取得2 mm深度的損傷，在70 W和80 W時出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。40 W 30 s,70 W/80 W 5 s放電消融出現(xiàn)“Pop”及附加損傷。HPSD似乎有一個較窄的安全和有效窗口[6]。大多數(shù)研究傾向于在應(yīng)用HPSD減少消融時間的同時將后壁的射頻功率降低5～10 W[14，17，24]。目前的臨床研究尚缺乏大樣本、多中心、隨機(jī)對照研究，仍需要進(jìn)行更大規(guī)模的臨床研究來評估不同射頻設(shè)置對HPSD有效性和安全性的影響，為HPSD的最佳射頻設(shè)置，包括LSI或AI的最佳范圍，提供足夠的證據(jù)。

3.2 微栓塞 全身性栓塞事件，尤其是腦卒中，一直是與該手術(shù)相關(guān)的并發(fā)癥。一項體外實驗證實[27]，當(dāng)功率大于40 W時，發(fā)生Pop和血栓形成較多，在高功率射頻消融時，應(yīng)注意血栓形成。而且，心房顫動消融術(shù)似乎比其他技術(shù)更容易導(dǎo)致無癥狀腦損傷，引起這類病變的微栓子物質(zhì)成分為血栓、氣體微泡、熱變性白蛋白微泡、熱凝和撕脫組織，其中微氣泡和微粒被認(rèn)為是消融引起這些無癥狀腦栓塞的來源[28]。一項動物實驗表明，高功率射頻應(yīng)用、拖動燒蝕和Pop會產(chǎn)生大部分微粒，消融后腦磁共振顯示出陽性栓塞病變[29]。目前尚缺乏臨床試驗和長期隨訪證實高功率、Pop、血栓和微氣泡之間的聯(lián)系，仍然需要借助磁共振等影像技術(shù)來確定HPSD在微栓塞方面的安全性。

4 小結(jié)與展望

近年來，HPSD的應(yīng)用使心房顫動手術(shù)有了新的突破，大多數(shù)動物及臨床試驗數(shù)據(jù)均顯示使用HPSD足夠安全，除減少程序和透視時間外，也證明了HPSD設(shè)置用于PVI的可行性和有效性，并發(fā)癥更少，復(fù)發(fā)率更低，并有學(xué)者建議將HPSD作為標(biāo)準(zhǔn)的PVI方案。但是當(dāng)前的臨床研究仍然存在一些不足之處需要繼續(xù)深化研究。目前需要增加更多的影像技術(shù)等檢查及更長期的隨訪來確定HPSD在栓塞等方面的問題，而且在保持最大手術(shù)療效的同時，最大限度地降低主要并發(fā)癥的風(fēng)險；同時，不同研究的功率和持續(xù)時間設(shè)置不同，這使得該策略的推廣和應(yīng)用變得復(fù)雜。因此，HPSD常規(guī)應(yīng)用于手術(shù)仍需要進(jìn)行更大規(guī)模的多中心隨機(jī)對照臨床研究。