損傷指數在房顫導管消融中的應用研究進展

錢志英，高偉棟

（1 廣東醫科大學研究生院 廣東 湛江 524023）

（2 江門市中心醫院心內科 廣東 江門 529030）

心房顫動是臨床最常見的心律失常，隨著房顫的發病率在逐年上升，心衰、腦卒中的發病率和死亡率也逐漸增加。實驗及臨床研究證實導管消融治療房顫優于抗心律失常藥物治療，無論是陣發性房顫還是非陣發性房顫，導管消融術后房顫的復發率均降低。雖然導管消融是房顫患者恢復竇律最有效的治療方式，但消融術后的復發率不容忽視，臨床研究顯示，單次導管消融術后15 年復發率為11%～29%，重復消融后復發率為7%～24%。陣發性房顫或持續性房顫均與肺靜脈處的異常電活動有關，肺靜脈隔離（pulmonary vein isolation, PVI）是導管消融的基石，消融點的透壁性和消融線的連續性是實現持久性PVI 的關鍵，若不能產生持久的損傷，則會導致隔離線出現間隙，使肺靜脈與左心房重連，肺靜脈的重連則被認為是心律失常復發的主要機制。因此要想實現持久的PVI，在進行導管消融時必須考慮心肌組織的接觸壓力（contact force, CF）、功率、時間、阻抗、溫度、導管頭端的方向、心腔內血流等因素。損傷指數（Lesion index, LSI）是集消融過程中導管與心肌組織的接觸壓力、功率、阻抗、消融時間而形成的一個參數，通過LSI 可以預測組織損傷的程度。

1.影響消融損傷的主要因素

射頻消融術是將大約500 kHz 的交流電從消融導管尖端的電極通過心肌組織傳遞到患者體表的電極貼片上，電流通過電阻性組織產生熱量，提高組織的溫度，當溫度超過55 ℃時，細胞就會發生不可逆的死亡，從而達到治療目的。導管尖端的方向影響消融灶的寬度，對病變深度幾乎沒有影響，導管接觸力的穩定性對病灶深度和寬度的影響較小，深度則受功率、時間、CF、阻抗的影響。導管頭端與心肌組織的CF 是決定消融灶深度的主要因素，是實現透壁性損傷的關鍵，隨著壓力監測導管的廣泛應用，CF 的大小及方向可以及時調整，術者不再單純依靠自己的經驗去判斷損傷的程度。研究證實當CF 大于10 g 時，PVI 會顯著提高，但CF 較高則會引起POP、心包填塞、食管瘺等并發癥的發生。目前臨床試驗中證實達到透壁性損傷的最佳CF 是10 ～30 g。功率和時間也是影響消融損傷深度的因素，在動物實驗中通過研究功率、消融時間對損傷體積的影響，在消融最初的9 s 內損傷深度迅速增長，但20 s 后時間不再決定病變的大小，只有功率決定病變的大小，消融損傷的深度隨功率的增加而增加，不同的功率和消融時間將形成不同的消融體積特征，高功率短時程與低功率長時程的射頻消融相比，所形成的病變體積相似，但深度較小，可減少對鄰近器官、組織的損傷，這在射頻消融中具有重要意義。

在射頻消融術中阻抗的作用常常被忽視，通過研究射頻消融時功率、阻抗、電流之間的相互作用，得出在功率相同但阻抗不同時，消融灶的深度和直徑有顯著的差異，增大阻抗時損傷的體積反而減小，單獨的功率不能反映能量的傳遞，消融的功率和阻抗決定電流的大小，在電流控制模式下根據阻抗進行調節功率，可使損傷的大小更加均勻。

2.力-時間積分（force-time integral，FTI）及壓力功率時間指數（force-power-time index，FPTI）與消融損傷的關系

隨著壓力感應導管的應用為預測跨壁損傷提供了新的指標。FTI 是射頻消融過程中接觸力下的曲線面積，是壓力和時間的線性函數，通過FTI 可以量化CF 隨時間的變化，預測損傷的深度和體積。相較于CF，FTI 更能影響消融的體積，預測病變的透壁性，提高消融的有效性及安全性，在動物實驗中證實FTI 可以預測損傷病變的大小及蒸汽爆破的發生。EFFICAS Ⅰ研究證實，最小的FTI 是評估消融灶形成的主要的指標，每個消融點最小的FTI值也是預測肺靜脈重連的一個強有力的指標，每個消融點FTI 的最小值為400 gs 時肺靜脈隔離成功率可達到95%。

雖然FTI 在預測心肌損傷體積方面的價值已經在體外及臨床研究中得到了驗證，在FTI 指導下改善了臨床的消融效果，但并沒達到預期的結果，仍有部分患者再次出現肺靜脈重連。可能是FTI 只描述了時間及CF 對射頻消融損傷的影響，在壓力固定不變的情況下，FTI 在整個消融期間呈線性增長，但病變的增長確不是線性的，根據壓力去調節功率也能達到預計的損傷，且損傷的深度更加精確。所以FTI 作為評估消融損傷的指標存在一些局限性，忽略了功率在消融損傷形成中的作用。為了解決FTI 沒有考慮功率的局限性，有學者將功率納入到FTI 中，形成一個FPTI 參數，發現FPTI 更能預測病變的形成，證實了消融損傷的深度和寬度隨功率的增大而增大，支持了目前應用高功率短時程消融的安全性及有效性。但FPTI 只是一個相對簡單的指標，并沒有考慮到阻抗對消融損傷的影響，需要一種比FPTI 更能解釋消融損傷病變形成的指標。

3.量化消融的參數—LSI

3.1 LSI 的形成

LSI 是一種新型的消融參數，由光感應壓力導管（TactiCath ?Quartz，Abbott）提供，與FTI 不同，LSI 對消融損傷體積增長是非線性的，LSI 的計算是一個復雜的加權公式，包括：LSI（F，I，t）=*（（1-）+）*（1-）*{（1-）+[（1-）/（1-）]}。LSI 集合了電流參數，反映了加熱模式的轉變（早期是電阻加熱，后期是傳導加熱）以及CF 和電流的變化與熱延遲引起的損傷增長速率的變化之間的延遲。在LSI 引導的導管消融中消融損傷能迅速達到一定的深度（大約是3 mm），但超過深度參數后，增長的速度將會減慢。

3.2 LSI 的應用

相較于單獨的CF、功率、FTI，LSI 更能預測射頻損傷的大小。在體外模型中設置不同的壓力、功率和LSI值進行消融，多元性回歸分析顯示，消融病變的大小與功率或CF 無關，而與FTI 和LSI 有關，LSI 與損傷大小的線性相關性系數（寬度= 0.95，深度= 0.97）大于FTI（寬度= 0.66，深度= 0.71），證實LSI 能夠前瞻性預測RF 消融損傷的大小，且預測價值大于FTI。

在LSI 指導下可提高房顫消融的即時及遠期成功率且優于非LSI 引導的消融。有學者對50 例陣發性房顫的患者進行研究，設置后壁LSI 值5.0，前壁5.5，左心耳和左上肺靜脈脊部之間的區域為6.0，急性肺靜脈隔離率為99%，隨訪2 年發現，86%患者無房顫復發，表明在LSI 指導下的導管消融可形成持久的損傷。Mattia 等在前瞻性研究中選取28 例陣發性房顫患者在LSI 指導下進行壓力導管消融，選取32 例患者通過采用非壓力監測導管（non-contact force catheter, NFC）進行PVI，PVA 的前部和間隔部LSI 為5.5 ～6.0，其他區域為5.0 ～5.5。結果顯示，LSI 指導組的無房顫復發率（89.3%）高于NCF 組（65.6%），圍手術期并發癥的發生率無增加，表明與標準的非LSI 指導方法相比，LSI指導的PVI改善了臨床結果而沒有增加并發癥的發生率。

在房顫的肺靜脈隔離中尚未形成一個確定的LSI值，選擇最佳的LSI 值在PVI 過程中可以避免消融間隙的形成，當相鄰病灶間距△LSI ≤1.5 mm 時，可形成心房消融線的連續性。Kanamori 等通過對3 095 個消融點的LSI 值進行分析，證實LSI = 5.2 可以形成有效的消融損傷，在后壁LSI 大約是4，特別是靠近食道的位置。DelloRusso 等對37 例房顫患者進行回顧性分析術后1 年房顫的復發率，結果發現無房顫復發的患者所有肺靜脈的LSI 顯著增高，在1 年的隨訪中無房顫復發的LSI 值應大于5.3，但仍需要大量的臨床研究去驗證不同消融部位的最佳LSI 值。

3.3 LSI 引導下的高功率短時程消融

傳統消融模式下的低功率長時程消融，易導致心房相鄰組織器官的損傷。在常規功率下進行的肺靜脈前庭逐點消融，消融功率設置為30 ～35 W，消融時間為40 ～65 S，單純增加消融功率至50 W，可以提高消融效率但增加了并發癥，而當功率設置為50 W 時，縮短時間為8 ～20 s 時既可以提高消融功率，也沒有增加并發癥的發生率。臨床試驗已證實在LSI 指導下的高功率短時程消融可以縮短消融時間，減少對周圍組織的損傷，較傳統的消融模式更加安全、有效。在一項前瞻性的研究中納入80 例房顫患者并隨機分到4 組射頻功率和LSI 目標值組合（20 W/LSI4，20 W/LSI5，40 W/LSI4 和40 W/LSI5）中進行消融，觀察食管溫度警報（ETAs）的發生次數及房顫的復發率，發現在LSI 引導下EATS 在所有組的患者中發生的比例相差不大，但是40 W 組房顫復發率低于20 W 組。目前在LSI 指導下的高功率消融的最佳LSI 值尚不明確。有學者回顧性分析在LSI 引導下進行高功率消融的105 例房顫患者，將消融功率設置為50 W，前壁和后壁的LSI 目標值分別為5.0 和4.0，觀察首次PVI 后有無發生傳導間隙的LSI 值，結果顯示，為了避免發生傳導間隙，所有肺靜脈段的LSI 值應大于4.35，前壁LSI 值為4.55 及后壁LSI 值為3.95 是預測傳導間隙形成的最佳臨界值。但仍需要大量的實驗去證實在高功率消融模式下的最佳LSI 值，以便更好地指導房顫導管消融。

4.小結與展望

壓力感知導管技術是心律失常領域近年來快速發展和應用的技術，LSI 值在房顫的量化消融方面已被廣泛應用，通過預先設定消融參數可以準確地評估消融病灶的體積，減少手術的復發率及并發癥的發生率。除了房顫之外，室性早搏的發病率也較高，室性早搏發病機制復雜、病程較長，同樣是導致患者發生猝死的原因之一，采用導管射頻消融術治療室早逐漸被臨床指南所推薦，但消融術后較高復發率限制了其臨床應用，若能形成一個量化的參數指導室早的射頻消融，則室早的射頻消融則會更加安全有效。但目前鮮有量化消融技術的相關研究，仍需要不斷地開展工作，以改進和提高量化消融技術，為心律失常的導管消融治療提供更好的指導。