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心房全景标测指导下的心房颤动消融进展
作者:廖文凯[1] 刘兴鹏[1] 
单位:首都医科大学附属北京朝阳医院[1]  
文章号:W086544  
2013/5/7 10:18:56    
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心房驱动灶是新近在人类证实的一种心房颤动维持的关键基质,其包括转子和脉冲源两种形式。目前心房驱动灶的标测主要是通过心房全景标测的方法得以实现。初步研究结果显示,心房全景标测指导下的房颤消融具有传统消融方法所不具备的优势。本文将对这一领域的进展做一简要综述。

    摘要:心房驱动灶是新近在人类证实的一种心房颤动维持的关键基质,其包括转子和脉冲源两种形式。目前心房驱动灶的标测主要是通过心房全景标测的方法得以实现。初步研究结果显示,心房全景标测指导下的房颤消融具有传统消融方法所不具备的优势。本文将对这一领域的进展做一简要综述。 365医学网 转载请注明
    关键词:心房颤动;全景标测;局灶;转子;脉冲源 365医学网 转载请注明
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    心房颤动(房颤)是临床上最常见的快速性心律失常。随着心房三维电解剖标测的逐渐普及,房颤消融治疗已经成为目前绝大多数临床心律失常团队的首要工作。然而,受限于房颤的机制,特别是其维持机制仍未阐明,该项治疗的远期效果并不理想。法国波尔多中心最近报道了100例房颤消融的远期随访结果,单次消融术后随访5年的成功率仅为29%;而在德国汉堡中心的202例持续性房颤消融手术中,单次消融术后5年随访的成功率则不足20%,即便是经过多次消融后的成功率也仅在40%左右。在一篇入选了19个研究,包括6167例房颤术后患者至少3年随访的meta分析中,单次消融的成功率分别为54.1%(阵发性房颤)和41.8%(持续性房颤),即使经过多次消融成功率也不足80%。究其原因,主要是房颤究竟是由某些“病灶”所驱动的?还是靠“多发子波折返”得以维持的?这两个关乎房颤维持机制的核心问题仍未获解答!新近,一种全新的房颤标测系统——心房全景标测系统已在临床初步应用,使得这一问题获得了一些新的解答,即人类房颤的维持确系由有限的“病灶”驱动所致!而这一发现进而也导致了一种更加基于房颤维持机制的房颤消融新方法的问世。 365医学网 转载请注明
1  房颤的局灶驱动理论简介 365医学网 转载请注明
    驱动房颤的局灶(local sources)包括转子(rotors)和脉冲源(focal impulses)两种形式。对于转子,从气象学上的龙卷风到天文学的银河系,再到日常生活中抽水马桶的漩涡,作为自然界一种极其常见的现象几乎无处不在。转子由一个轴心、一到若干个旋臂和周围的破裂波组成。有序的螺旋波通过若干周期的扩布,到外周破裂为颤动波,这一行为符合混沌理论。 365医学网 转载请注明
    早年的局灶标测多应用“光学标测(optical)”技术在实验动物上进行。实验者使用一种特殊的电压敏感染料对离体的心肌组织进行染色,被染色的心肌随着自身电活动而相应地发出荧光,使用特定的光学仪器便可以记录具有高时空分辨率的心肌表面电活动。在心律失常中,转子最先是在心室颤动的动物模型上观测到的。于是有人指出,在心房颤动中也可能存在相似的情。之后,Chou等通过对起搏诱发心衰离体灌注模型犬心脏使用乙酰胆碱诱发房颤,并用电压敏感染料对心房肌染色并记录电位,共发现13个转子和9个脉冲源,并通过对这些局灶的消融,成功终止了房颤。 365医学网 转载请注明
    但许多在人类的一些研究并不支持房颤转子的存在。但这些实验多采用的是小范围的空间进行标测,对于局灶来说,这样的尺度可能并不满足标测的要求。最近,Narayan等通过心房全景标测,观测到了临床房颤患者亦存在长时间稳定的存在房颤转子,这些转子往往尺度较大,甚至铺满整个心房,同时转子的中心点往往会在一定范围内游走。与此同时还发现了另一种全心房尺度的局灶形式即脉冲源。则相对简单。灯塔便是一个直观的例子。家用的无线路由器、无线通讯信号发射塔便是以一定的频率向周围传递信息或能量,在心房肌上则变成电信号冲动的扩布。 365医学网 转载请注明
    虽然这些转子和脉冲源可以长时间稳定在心肌表面,但其电-解剖机制仍然不完全清楚。有学者认为,局部心肌的纤维化和解剖结构异常是转子的维持基质。但亦有研究者认为,局灶靠近神经节可能是其发放持续电脉冲的原因之一。 365医学网 转载请注明
2  腔内心房全景标测方法 365医学网 转载请注明
    与传统房颤消融术所使用的肺静脉环形标测导管不同,心房全景标测需要电极能覆盖整个心房,而一种可伸缩的64极单极篮状导管(Constellation, Boston Scientific Inc., Natick, MA, USA)恰好符合这个要求。 365医学网 转载请注明
    以第一个多中心FIRM消融试验为例,其中关键步骤如下:该试验在5家经验丰富的房颤消融中心连续入选12例患者(阵发性房颤4例,持续性房颤8例)。经股静脉通路,首先在冠状动脉窦放置多极导管,然后在右心房放置篮状导管,通过X线透视下的导管摆动、腔内电图和心腔内超声等判断是否贴靠良好,并标测获取数据。然后穿刺房间隔,在左心房贴靠并标测。篮状电极的极间距平均4-8mm,以确保可以标测转子的精度。在标测转子时,病人应尽可能处于房颤心律的状态。如果不处于房颤心律,应通过频率递增刺激诱发房颤以便于标测。篮状导管上的单极信号会通过0.05Hz到500Hz频率的滤波,并使用相应的全景标测系统软件进行标测(RhythmViewTM, Topera Inc, San Diego, CA, USA)。这种标测系统首先会去除QRS波的干扰,然后根据人类心房的生理学特性,重建出等时图。而房颤转子的判定方法是:只有持续多个4-8秒周期(转子旋转大于50圈,通常使用100秒作为界定值)才被认为是房颤的转子。 该方法最大的优点是一改之前通过电位来判定消融靶点的模式,所创建的二维等时图直观、可靠。而缺点则是篮状导管成本较高,导管电极贴靠需要经验,而且心房较大的患者可能出现贴靠不良甚至漏点等情况,之后的数据分析也需要专门的配套软件来进行,算法较为复杂。 365医学网 转载请注明
    另一种房颤转子的标测方法是由Ganesan等通过对双极信号作仙农熵(Shannon Entropy, ShEn)计算实现的。越是靠近转子轴心的位置,其仙农熵值越高。这样,通过在心房内进行多点标测,其中仙农熵最高的位点即转子轴心。虽然这种方法对标测导管的要求较低,但其并非直接标测转子而是标测转子的特性,故其标测的准确性仍有待证实。 365医学网 转载请注明
3  体外心房全景标测方法 365医学网 转载请注明
    Haissagurre等首先通过平扫CT对心房解剖结构进行高精度的定位,再通过252导联体表单极电极阵列获得信号,即心电图成像技术(ECGI),通过特定的算法即可获得心脏即时的表面电势图。进一步对QRS-T波进行滤波,便可以得到单纯的心房电图。 365医学网 转载请注明
    然而,有学者认为仅通过体表12导联心电图中的三个导联:即V1,I和aVF导联(分别代表三个相互垂直的向量轴)便可简单分析房颤的相关性质。Narayan等[18]首先选定一段心电图的形态不同的三个QRS-T波群进行平均,然后与原波相抵消即可获得经过QRS-T滤波的心电图。然后通过一系列数学处理得出滤波后的心电图的频谱图。频谱包括主频、若干谐波,以及其他背景频率。作者定义前四个能量最大的谐波所占总能量的比值为锁相(Phase Lock,PL)分数,通过对CONFIRM试验中的患者进行分析,锁相分数越高的患者在单纯FIRM消融中更容易达到急性终止房颤,这可能是由于锁相分数低的患者频谱更加混乱引起的。这一方法对阵发性/持续性房颤的鉴别并没有作用。此外,锁相分数较高的病人病灶原发位点更可能在右心房而不是左心房。然而这些结果所用的数学方法较为复杂,目前难以解释其与房颤相关机制间的关系,有待进一步探讨。但其所用设备简单易得,如果得以简化,仍有一定前景。 365医学网 转载请注明
4  心房全景标测指导下的房颤消融 365医学网 转载请注明
     目前采用心房全景标测指导下的房颤消融研究仍然有限,但结果均较好。CONFIRM试验[19](Conventional Ablation for Atrial Fibrillation With or Without Focal Impulse and Rotor Modulation Trial)为首个应用心房全景标测指导消融的临床试验。Narayan等对入选该研究的92例房颤患者施行了107次消融。按1:2的比例将其分为心房全景标测指导下消融+传统消融组(n=36)和单纯的传统消融组(n=71),该研究的持续性房颤患者的比例为72%。首先对可以在术中维持房颤的101例进行心房全景标测。结果发现,97%的患者存在局灶和转子,平均为2.1±1.0个。在心房全景标测指导下消融+传统消融组中,首先进行房颤驱动灶的消融,随后进行传统CPVI+左房顶部线消融。单纯消融房颤驱动灶后,绝大多数(86%)房颤可以被急性终止,或者周长显著延长!在单次消融术后中位数为273天的随访里,心房全景标测指导下消融+传统消融组的窦性心律维持率远高于单纯的传统消融组(82.4% 对 44.9%)。 365医学网 转载请注明
    在另一项研究研究[15]中, 总共对12名患者进行了心房全景标测,共发现23个局灶,在左心房共有18个,右心房有5个。随后进行心房全景标测指导下的消融,其中有8例最终终止为窦性心律、房速和房扑,4例房颤周长得到延长10%以上。平均消融的时间均在10分钟以内,最长不超过15分钟,有一例仅用了半分钟的消融便将房颤终止为窦性心律。 365医学网 转载请注明
在今年的美国心血管学学会(ACC)2013年年会上,Narayan等报道了应用心房全景标测所揭示的房颤局灶的一些特性。在CONFIRM试验入选的107例患者中(72%为持续性房颤),共有174个转子(81%),40个脉冲源(19%),阵发性房颤中,肺静脉附近分布有更多的脉冲源(19/55, 35% 对 26/169,16%, P=0.004)。而在持续性房颤中,则有更多的肺静脉外局灶,特别是在左心房后部和右心房内(53/159, 33% 对 9/55, 16%, P=0.017)。在此次会议上,另一篇研究报道了CONFIRM研究[19]更长时间(平均800天)的随访结果,显示在单次消融后,心房全景标测指导下的消融+传统消融组的成功率与房颤类型无关(阵发性房颤为83.3%、持续性房颤为82.1 %),此点与传统消融方法显著不同(阵发性房颤为59.1%、持续性房颤为37.8 %)。 365医学网 转载请注明
    根据目前心房全景标测指导下的房颤消融研究的初步结果,该消融术式的潜在优点还包括:(1)可以根据不同病人的标测结果进行个体化消融,而非传统肺静脉隔离这样的解剖消融。(2)消融所需时间短,通常仅为10分钟左右,而传统消融则需要60-90分钟。(3)该消融术式在多数情况下可以使房颤直接转复为窦律,而传统消融术式则往往会出现从房颤首先转为房扑、房速,然后再最终恢复窦律。(4)由于不一定需要隔离肺静脉,心房全景标测指导下的房颤消融损毁的心房面积(2cm2左右)也远小于传统消融术式(15~20cm2)。(5)该术式操作时间更短,技术要求相对简单,预期可以带来更短的预期学习曲线,从而能够培养更多的房颤消融术者,使更多患者受益。 365医学网 转载请注明
5  总结 365医学网 转载请注明
    综上所述,心房全景标测的问世给房颤消融带来了如下两点变革。首先,螺旋波和脉冲源在人类心房中得以证实,使得维持机制指导下的个体化消融变得有据可依。其次,房颤标测的方法也更加丰富,局灶标测一改之前的电位标测模式,变为了直观的二维电影;而体外房颤电位体表标测,也有助于病情分析和制定手术策略。 365医学网 转载请注明
    然而,心房全景标测仍有不少有待改进与发展之处。其一,心腔内全景的分辨率有待进一步提高,以便能更好地标测实际尺度更小的局灶。其二,转子和脉冲源的电-解剖维持机制和原理有待进一步的探索。其三,心房全景标测指导下消融的可靠性仍然需要更大范围的多中心随机对照试验和更长时间的随访数据来证实。 365医学网 转载请注明

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作者简介
刘兴鹏
单位:首都医科大学附属北京朝阳医院
简介:  主任医师,教授,博士生导师。现任首都医科大学附属北京朝阳医院心脏中心副主任兼心律失常科主任。哈特
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