無癥狀性腦梗死:房顫導管消融不可忽視的問題

趙曉溪 王如興

房顫是最常見的室上性心律失常,隨著年齡的增長,其患病率及死亡率逐漸增高。 研究表明,房顫患者發生腦卒中的風險是正常人的5 倍[1],因此,維持竇性心律以減少缺血性腦卒中事件的發生,是治療房顫的主要目的之一。 目前由于藥物治療效果有限,導管消融術已成為陣發性房顫和持續性房顫的一線治療方法。 然而,導管消融有一定的并發癥,尤其是腦卒中和血栓栓塞。 盡管房顫導管消融術后有癥狀性腦梗死的發生率<1%,但無癥狀性腦梗死(silent cerebral embolism,SCE)的發生率可高達4.3% ~38.9%[2]。 SCE 發生后可影響患者神經功能,導致認知功能障礙,故預防和減少導管消融圍手術期SCE 的發生具有重要的臨床意義。 本文較為系統地綜述了SCE 的定義、發生率、發生部位及臨床表現、發生機制、危險因素和不同消融方法對SCE 的影響等,以期提高臨床醫生對SCE 的認識,從而預防和減少房顫導管消融術后SCE 的發生。

1 無癥狀性腦梗死的定義

SCE 是一種特殊類型的腦梗死,磁共振成像在T1加權像顯示≥1 個低密度灶而在T2加權像上顯示高密度灶,但患者無任何臨床表現及神經系統定位體征。 OMRAN 等[3]在對主動脈瓣狹窄患者行主動脈導管操作時,發現有患者發生了腦梗死卻無臨床表現,從而在2003 年首次提出了SCE 的概念。LICKFETT 等[4]2006 年首次報道并證實了房顫導管消融術后可發生SCE。

2 無癥狀性腦梗死的發生率

de CARLO 等[5]通過磁共振檢查發現SCE 的發生率是有癥狀性腦梗死的10 倍。 有研究納入了232 例行導管消融的陣發性或持續性房顫患者,發現1 例患者在圍手術期出現了腦血管意外,而另有33 例患者術后通過磁共振發現了SCE[6]。 ICHIKI等[7]研究表明,心房碎裂電位消融術后SCE 發生率在2% ~14%。 此外,不同手術方式下SCE 的發生率也不盡相同。 HERRERA 等[8]對74 例房顫患者分別行鹽水灌注大頭導管消融、冷凍消融及多電極導管消融,經磁共振檢查發現,術后腦梗死的發生率分別為7.4%、4.3%及37.5%。 另有研究納入了123 例陣發性或持續性房顫患者,應用冷凍球囊消融或熱消融,其SCE 的發生率高達21.5%[9]。 我們團隊近期研究發現,磁導航指導下房顫消融過程中SCE 的發生率僅為5.77%,而手工消融組為32.26%[10]。

3 無癥狀性腦梗死的發生部位及臨床表現

SCE 的病變大多位于大腦的非功能區域,主要會造成小血管堵塞,多發生在皮層、皮層下和放射冠等區域,既可單發,也可散在多發。 既往研究表明,房顫消融術后的SCE 栓子一般體積較小,大多數直徑≤10 mm[11];DENEKE 等[12]研究發現,52%的栓子直徑≤3 mm,42%的栓子為4 ~10 mm,而直徑>10 mm 的栓子僅占6%。 經磁共振檢查發現,T2顯像<3 mm 的病灶在數月后無神經膠質瘢痕證據;而T2顯像>10 mm 的病灶在長期隨訪后仍存在局灶性信號異常,表明微栓塞可造成結構性腦損傷[3]。 雖然SCE 發生后通常不會立即出現神經系統癥狀,但越來越多的證據表明,房顫消融術后認知功能障礙的發生率可達13% ~20%,同時可導致記憶力減退;雖然記憶力減退并不嚴重,似乎也沒有嚴重影響日常生活,但與日后的阿爾茨海默病可能存在一定相關性[13]。 此外,對嚙齒類動物模型的研究表明,盡管短暫缺血后彌散加權成像陽性病變在長時間的隨訪后磁共振成像可呈正常化,但免疫組織學評估顯示,其仍有不可逆的神經元損傷跡象[14]。 因此,研究房顫導管消融相關SCE 的危險因素,對減少SCE 的發生具有重要的臨床意義。

4 無癥狀性腦梗死的發生機制

SCE 的發生機制目前尚不完全清楚,可能與多方面因素相關。 主動脈瓣狹窄患者行主動脈心導管介入治療時,SCE 的發生與鈣化瓣膜顆粒脫落相關[3]。 房顫導管消融時,SCE 的形成可能與微泡的產生相關[2]。 BOERSMA 等[15]認為,SCE 的發生機制是“no bubbles, no troubles”,即房顫消融過程中如果沒有出現微泡,就不會發生SCE。 NAGY-BALó等[16]采用不同消融技術,對心內超聲心動圖中氣泡的形成情況和經顱多普勒測得的微栓子信號進行比較,發現這些微栓子大部分是微氣泡。 尤其是多極導管進入左心房時,微泡體積大于常規消融導管,原因可能是多極導管的幾何形狀復雜,其通過止血閥時更容易捕獲空氣;加之多極導管消融時,由于肺靜脈開口及前庭在大小和形狀上變化很大,受其解剖的限制,多極消融導管很難具有良好的組織貼靠性,而消融電極的重疊使消融時能量增高、炭痂形成增多,同時內皮細胞破裂形成的血栓在導管旋轉過程中脫落,形成大量微栓子[17]。

在房顫冷凍消融時,導管操作、球囊充氣和放氣以及肺靜脈造影時也可產生大量微泡,從而導致SCE 的發生率升高[18]。 此外,房顫消融過程中及消融后血栓的形成也與SCE 的發生密切相關[19]。 心房碎裂電位消融時,心內膜損傷顯著增加,內皮細胞遭到破壞,左心房功能發生障礙,微血栓形成,栓塞發生率也顯著升高[20]。 當組織溫度>80 ℃時,內皮細胞破裂、蛋白變性、凝血級聯激活、導管操作時間過長,長鞘或導管尖端血栓形成等,均是微栓子形成的基礎[21]。

5 無癥狀性腦梗死的危險因素

SCE 的發生還與有冠心病病史、左心室射血分數減低、高齡、房間隔穿刺時低流量沖洗、多鞘管操作、持續性房顫和活化凝血時間短等因素相關[22]。有研究表明,術后SCE 的發生與術中反復電復律有關,電復律可使SCE 的發生風險增大2.75 倍[23]。PIANELLI 等[24]將持續性房顫的電復律從消融手術結束后推遲到抗凝治療4 周后,結果顯示腦梗死的發生率顯著低于術后即刻電復律(6% vs. 16%)。

6 不同消融方法對無癥狀性腦梗死發生的影響

GAITA 等[25]采用常規鹽水灌注消融導管、多極消融導管及冷凍消融導管三種不同的消融方法,評估房顫消融術后SCE 的發生率,并探討SCE 的發生機制。 該研究為多中心研究,消融時通過顱內多普勒實時監測,發現在接受多極導管消融治療的患者中,SCE 的發生率高于鹽水灌注消融導管及冷凍消融導管組,原因可能與下述因素相關:①消融過程中多極消融導管進入鞘管時帶入空氣,形成氣栓;②多極導管進入左心房后,容易造成血栓形成;③消融時能量高,血管內皮細胞損傷面積大,而導管頭端無鹽水灌注且冷卻降溫能力差。 近年來,磁導航指導下的導管消融廣泛應用于房顫患者,主要包括機器人磁導航和機械機器人導航技術;前者如美國Stereotaxis 公司生產的磁導航系統,后者如美國Hansen 公司生產的Sensei 機械機器人導航系統,但后者SCE 發生率高達18%,2016 年已退出市場[26]。

近期我們團隊報道的磁導航指導下房顫導管消融患者的SCE 發生率顯著低于手工消融組[10],可能與以下因素相關:首先,NAGY-BALó 等[16]研究表明,SCE 中80%的微栓子是微氣泡,雖經積極的抗凝治療可以減少微栓子的發生,但并沒有完全消除。 這也進一步支持了血栓只占微栓子一小部分的假設,其原因可能與消融裝置相關。 磁導航指導下房顫導管消融時只將一個Swartz 鞘插入右股靜脈,鞘管固定在計算機控制的導管推進系統上,鞘與股靜脈之間沒有相對運動,并且無需交換導管;而手工消融過程中需要雙隔穿刺,并在左心房放置兩個Swartz 鞘,同時通過多次更換導管實現肺靜脈隔離,因此可能會將氣體微泡引入左心房,導致SCE的發生。 其次,血栓形成是房顫消融過程中發生SCE 的另一重要原因[27]。 在磁導航指導下進行房顫導管消融時,只有一個Swartz 鞘和一個消融導管進入左心房;而在進行手工導管消融時,左心房放置兩個Swartz 鞘和其他導管,如Lasso 導管或Pentaray 導管,左心房內的鞘管越多,就會出現越多的微血栓。 最后,微小顆粒,即組織變性帶來的炭,也是房顫導管消融過程中發生SCE 的原因之一。消融過程中導管與組織接觸時產生的能量會引起內皮細胞損傷,導致炭痂的形成。 有研究表明,減少炭痂的形成可明顯降低SCE 的發生率[27]。 近年來采用的磁導航消融大頭導管為一種新型的3.5 mm 尖端開放式沖洗消融導管,其遠端軸內配備3 個永磁體,與遠程控制磁場平行,局部接觸穩定,且不受心臟運動的影響,穩定的貼靠可減少炭痂形成;加之導管內徑較大,灌洗液流動均勻,可提高導熱系數,從而減少血栓的形成[9]。

7 小結

為了預防和減少導管消融術后SCE 的發生,在整個消融過程中,所有患者術前都應進行食管超聲檢查以排除左心房血栓;術中放置鞘管和導管的過程中應持續靜注肝素化生理鹽水并進行沖洗,嚴格監測活化凝血時間;術后盡量減少或避免電復律。