三維電解剖標(biāo)測(cè)及磁導(dǎo)航系統(tǒng)在兒童快速性心律失常射頻消融治療中的應(yīng)用

錢咿嬌 吳近近 李 奮

上世紀(jì)80年代末，經(jīng)導(dǎo)管射頻消融（radiofrequency catheter ablation，RFCA）開始應(yīng)用于臨床，并逐漸成為治療心律失常的主要方法之一［1］。盡管RFCA在兒童心律失常治療中的應(yīng)用開展相對(duì)較晚，但多項(xiàng)多中心研究表明，即使對(duì)于年齡較小的兒童，RFCA的成功率及并發(fā)癥發(fā)生率均與成人患者相似［2］。

常規(guī)的RFCA是在X線引導(dǎo)下，確定導(dǎo)管位置并指導(dǎo)導(dǎo)管移動(dòng)方向，X線輻射對(duì)患者及術(shù)者都會(huì)產(chǎn)生不良影響［3］，如皮膚及眼的損傷、脫發(fā)、腫瘤及基因缺陷等。腫瘤的發(fā)生率與接受輻射的年齡高度相關(guān)，兒童受到輻射后比成人更易發(fā)生腫瘤，且對(duì)輻射的敏感度也隨年齡的減小而增加。兒童的剩余生存時(shí)間更長，因此有更長的腫瘤發(fā)生及基因損傷表達(dá)時(shí)間［4－6］。因此，在兒童心律失?；颊咧虚_展RFCA，更應(yīng)謹(jǐn)慎使用X線。此外，兒童房性、室性心律失常以及某些特殊部位心律失常機(jī)制復(fù)雜，消融點(diǎn)位置危險(xiǎn)，通過X線引導(dǎo)下的二維標(biāo)測(cè)消融成功率較低，復(fù)發(fā)率及并發(fā)癥的發(fā)生率較高，曝光時(shí)間較長，因而限制了該技術(shù)的應(yīng)用。

隨著新型心內(nèi)標(biāo)測(cè)及磁導(dǎo)航系統(tǒng)的問世，通過非X線透視途徑輔助心內(nèi)導(dǎo)管介入及電解剖標(biāo)測(cè)，三維重建患者心臟結(jié)構(gòu)及電傳導(dǎo)激動(dòng)順序，使得零輻射消融治療兒童室上性心律失常以及復(fù)雜、特殊類型心律失常成為可能。本文主要介紹上述系統(tǒng)在兒科領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。

1 三維電解剖標(biāo)測(cè)系統(tǒng)

在過去10余年，三維電解剖標(biāo)測(cè)系統(tǒng)（threedimensional electroanatomical mapping，EAM）技術(shù)逐漸成為臨床中較為常用的零輻射系統(tǒng)。它們的共同特征包括：零輻射心內(nèi)導(dǎo)航、三維重建、實(shí)時(shí)導(dǎo)管跟蹤、興趣目標(biāo)標(biāo)記、激動(dòng)順序、電壓振幅重建等［7］。

1.1 CARTO系統(tǒng)（Biosense Webster Inc．，Diamond Bar，CA，USA）

CARTO系統(tǒng)是利用電磁場原理精確探測(cè)消融導(dǎo)管的位置及方向，并同時(shí)記錄該位置的電信號(hào)，從而獲得導(dǎo)管在心腔內(nèi)不同位置時(shí)的信息，并重建各心腔的電解剖圖譜。其基本原理是：通過1個(gè)固定的位置底盤（locator pad）產(chǎn)生3個(gè)微弱磁場，而特制的標(biāo)測(cè)及消融導(dǎo)管的頂端亦帶有磁性物質(zhì)，通過3個(gè)微弱磁場對(duì)磁性物質(zhì)的不同感知，綜合計(jì)算得出導(dǎo)管的即刻精確位置，從而代替了X線透視圖像顯示導(dǎo)管位置的功能，減少了X線曝光量。最新的CARTO 3系統(tǒng)可通過磁電雙定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)管的精確定位，并實(shí)時(shí)顯示所有導(dǎo)管的位置。

1.2 En Site Nav X 系 統(tǒng) （St．Jude Medical，St．Paul，MN，USA）

Nav X系統(tǒng)是利用電場原理來感知導(dǎo)管位置并實(shí)時(shí)顯示所有導(dǎo)管，從而代替X線透視。它與CARTO系統(tǒng)的區(qū)別在于：Nav X系統(tǒng)是利用貼于體表的3對(duì)電極產(chǎn)生電場，當(dāng)標(biāo)測(cè)或消融導(dǎo)管進(jìn)入電場后，與參考電極間產(chǎn)生阻抗，通過阻抗的大小即可推斷出導(dǎo)管的位置。Nav X系統(tǒng)最多能感知64個(gè)電極的位置并同時(shí)顯示，故能實(shí)時(shí)顯示所有心腔內(nèi)導(dǎo)管，且無需特制的標(biāo)測(cè)或消融導(dǎo)管，為手術(shù)過程中導(dǎo)管的應(yīng)用提供更多選擇。

1.3 EnSite Multielectrode Array（3000）系統(tǒng)（St．Jude Medical，St．Paul，MN，USA）

Array系統(tǒng)屬于非接觸性三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)，是通過1個(gè)帶有64個(gè)電極的網(wǎng)狀球形導(dǎo)管置入心腔，在一搏心跳后記錄心內(nèi)膜遠(yuǎn)場電位，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后可同時(shí)構(gòu)建某一心腔3 360個(gè)位點(diǎn)的虛擬電圖投射于三維解剖結(jié)構(gòu)上，可直觀顯示激動(dòng)傳導(dǎo)順序及解剖圖。Array系統(tǒng)具有一搏標(biāo)測(cè)、直觀顯示的優(yōu)點(diǎn)，可標(biāo)測(cè)血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定或無法持續(xù)發(fā)作的心律失常，但Array系統(tǒng)也有不可忽視的缺陷：（1）顯示的電位為虛擬電位，而非真實(shí)電位；（2）球形導(dǎo)管撐開具有一定體積，應(yīng)用該系統(tǒng)的患兒年齡須＞10歲；（3）僅適用于右心系統(tǒng)消融，球形導(dǎo)管尚難以安全穿過房間隔或跨主動(dòng)脈瓣，進(jìn)入左心系統(tǒng)。

2 三維電解剖標(biāo)測(cè)系統(tǒng)在兒童快速性心律失常消融治療中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)二維方法相比，三維電解剖標(biāo)測(cè)系統(tǒng)在兒童各類快速性心律失常（室上性心動(dòng)過速、室性心律失常、房性心律失常等）消融治療中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.1 室上性心動(dòng)過速（SVT）

最常見的SVT為房室結(jié)折返性心動(dòng)過速（AVNRT）以及房室折返性心動(dòng)過速（AVRT），也包括預(yù)激綜合征。目前傳統(tǒng)的二維方法射頻消融在兒童室上性心動(dòng)過速消融治療中的療效已得到廣泛的肯定。李小梅等［8］收集了國內(nèi)8個(gè)心臟中心接受心內(nèi)電生理檢查及RFCA的患兒資料，其中AVRT患兒1 580例，AVNRT患兒740例，結(jié)果顯示，首次消融成功率分別達(dá)到97.7%及99.3%。

表1 三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)在兒童室上性心律失常消融治療中的應(yīng)用

三維電解剖標(biāo)測(cè)系統(tǒng)在兒童室上性心動(dòng)過速消融治療的應(yīng)用也已逐步開展。Miyake等［15］進(jìn)行了關(guān)于Nav X系統(tǒng)在兒童室上性心動(dòng)過速消融中應(yīng)用的前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究，對(duì)照組37例患兒（平均年齡14.6歲）接受傳統(tǒng)的消融手術(shù)，僅依賴X線透視輔助定位，實(shí)驗(yàn)組37例患兒（平均年齡14.7歲）接受心內(nèi)超聲及三維電解剖標(biāo)測(cè)（En Site Nav X）系統(tǒng)輔助完成消融手術(shù)。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組X線透視時(shí)間及輻射劑量均降低近60%（P＜0．001），實(shí)驗(yàn)組中35例患兒及對(duì)照組37例患兒均取得手術(shù)即時(shí)成功，兩組的不良事件發(fā)生率無明顯差異（實(shí)驗(yàn)組6例，對(duì)照組8例）。

多項(xiàng)關(guān)于三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)與傳統(tǒng)二維方法在兒童室上性心動(dòng)過速RFCA中的對(duì)照研究顯示，與傳統(tǒng)二維手術(shù)方法相比，三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)術(shù)中X線曝光時(shí)間明顯縮短。Smith等［12］對(duì) AVNRT患兒使用三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)手術(shù)成功達(dá)到零輻射。使用三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)并未影響RFCA治療室上性心動(dòng)過速的成功率。然而，關(guān)于這2種標(biāo)測(cè)方法對(duì)手術(shù)時(shí)間的影響尚存在爭議。部分學(xué)者認(rèn)為，三維系統(tǒng)會(huì)延長手術(shù)時(shí)間，而其余則認(rèn)為兩者無明顯差異。研究顯示，傳統(tǒng)方法與三維標(biāo)測(cè)方法RFCA后復(fù)發(fā)率總體上無明顯差異，三維標(biāo)測(cè)方法術(shù)后復(fù)發(fā)率甚至有所下降。Papagiannis等［13］研究表明，傳統(tǒng)方法的復(fù)發(fā)率為6／40，而應(yīng)用Nav X系統(tǒng)的復(fù)發(fā)率為2／40（見表1）。使用三維電解剖標(biāo)測(cè)系統(tǒng)治療兒童室上性心動(dòng)過速可以明顯縮短手術(shù)X線曝光時(shí)間，甚至達(dá)到零輻射，可減少患兒及術(shù)者X線輻射相關(guān)不良反應(yīng)，且不影響手術(shù)成功率及術(shù)后復(fù)發(fā)率。

表2 三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)在兒童房性、室性心律失常消融治療中的應(yīng)用

2.2 房性、室性心律失常

兒童需行消融治療的房性心律失常主要為房性心動(dòng)過速（AT）及心房撲動(dòng)，而室性心律失常主要為室性早搏（PVC）及室性心動(dòng)過速（VT），其發(fā)生機(jī)制比AVRT及AVNRT更為復(fù)雜。通過體表心電圖及常規(guī)二維心內(nèi)電生理檢查僅能判斷心律失?；|(zhì)（substrate）大致位置，而通過X線透視指導(dǎo)消融導(dǎo)管在心室腔內(nèi)標(biāo)測(cè)準(zhǔn)確的消融靶點(diǎn)較為困難，故通過二維方法RFCA治療房性或室性心律失常的成功率較低、復(fù)發(fā)率較高、手術(shù)X線曝光時(shí)間較長。Von等［17］進(jìn)行的一項(xiàng)關(guān)于非三維標(biāo)測(cè)方法RFCA治療兒童室性心動(dòng)過速的多中心研究表明，95例患兒平均術(shù)中X線曝光時(shí)間長達(dá)32.2 min。

使用三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)可以通過三維電解剖重建，明確異常心律的激動(dòng)順序或折返途徑，找到異位起源點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，無需X線透視指導(dǎo)即可將消融導(dǎo)管置于相應(yīng)位置，并且具有記憶功能，導(dǎo)管的再到達(dá)較二維方法更精確，可使消融治療效果更好。

Schneider等［19］對(duì)非接觸性標(biāo)測(cè)系統(tǒng)（En Site 3000）在兒童特發(fā)性室性心動(dòng)過速消融治療中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，結(jié)果20例患兒中，1例因球囊導(dǎo)管過大無法在心腔中打開，1例異位起源點(diǎn)靠近左冠狀動(dòng)脈，消融過程引起冠狀動(dòng)脈痙攣而終止，其余18例手術(shù)均獲得成功，X線曝光時(shí)間為20.7 min，無嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，僅3例在平均2.3年的隨訪中復(fù)發(fā)。由于非接觸性標(biāo)測(cè)系統(tǒng)具有一搏標(biāo)測(cè)功能，雖然部分患兒術(shù)中早搏較少，或室性心動(dòng)過速無法持續(xù)，但通過該系統(tǒng)仍然可以準(zhǔn)確標(biāo)測(cè)異位起搏點(diǎn)或折返途徑。而傳統(tǒng)二維方法消融兒童室性心動(dòng)過速的即刻成功率僅為60%，復(fù)發(fā)率高達(dá)34%［20］。

表2列舉了關(guān)于CARTO系統(tǒng)及En Site Nav X系統(tǒng)在兒童房性、室性心律失常中應(yīng)用的研究，結(jié)果顯示，手術(shù)的即時(shí)成功率均＞80%，復(fù)發(fā)率均低于傳統(tǒng)二維方法。其中，Cu mmings等［17］進(jìn)行的對(duì)照性研究顯示，二維方法消融治療兒童房性心動(dòng)過速的復(fù)發(fā)率為54%，而三維方法僅11%（P＝0．01），但兩者X線曝光時(shí)間無明顯差異。因此，使用三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)消融房性、室性心動(dòng)過速的優(yōu)勢(shì)在于可以明顯提高手術(shù)成功率，減少復(fù)發(fā)率，但是否能減少X線曝光時(shí)間尚存在爭議。

3 遠(yuǎn)程磁導(dǎo)航系統(tǒng)在兒童快速性心律失常消融治療中的應(yīng)用

磁導(dǎo)航系統(tǒng)（magnetic navigation system，MNS）不屬于心內(nèi)標(biāo)測(cè)系統(tǒng)，它是輔助遠(yuǎn)程控制磁性物體移動(dòng)的操作系統(tǒng)。其原理是：在操作臺(tái)的兩側(cè)放置2個(gè)半球體磁體產(chǎn)生1個(gè)可控磁場，通過計(jì)算機(jī)程序指令，變換胸廓兩側(cè)的磁體相對(duì)位置，計(jì)算并改變包繞心臟球形磁場的綜合向量，預(yù)設(shè)和調(diào)整體內(nèi)磁性導(dǎo)管的彎曲、旋轉(zhuǎn)和進(jìn)退方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)介入器械的遙控操作［21］。目前通常將磁導(dǎo)航系統(tǒng)與CARTO系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用（CARTO-RMT），或?qū)⑿g(shù)前的計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）或磁共振心臟三維重建圖像加載于磁導(dǎo)航軟件中，從而更精確地控制導(dǎo)管的移動(dòng)。磁導(dǎo)航系統(tǒng)磁性導(dǎo)管前端較為柔軟，可減少對(duì)心內(nèi)膜的刺激，并降低穿透心壁的可能，導(dǎo)管移動(dòng)的準(zhǔn)確性較高，最高能以1°的精度偏轉(zhuǎn)，以1 mm的精度進(jìn)退，且與組織的貼靠良好［7］。

自2002年磁導(dǎo)航系統(tǒng)問世以來，該系統(tǒng)在成人各類心律失常消融中已有較多應(yīng)用［22］。已證實(shí)磁導(dǎo)航系統(tǒng)在心房顫動(dòng)治療中應(yīng)用能明顯提高手術(shù)即刻成功率，可提高合并結(jié)構(gòu)性心臟病的房性、室性心動(dòng)過速的長期手術(shù)成功率。并且由于術(shù)者遠(yuǎn)程操作，MNS的使用可明顯減少術(shù)者的X線曝光時(shí)間，但對(duì)患者的X線曝光時(shí)間的影響還有待更多的研究。

Schwagten等［23］對(duì)兒童室上性心動(dòng)過速應(yīng)用MNS與傳統(tǒng)手術(shù)方法進(jìn)行了比較研究，結(jié)果顯示，在年齡＜10歲組中，手術(shù)時(shí)間及輻射時(shí)間明顯減少（P 值分別為0．01、0．04），而手術(shù)成功率無明顯差異。Ki m等［24］對(duì) MNS在兒童游離壁旁道消融治療中的應(yīng)用進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)手術(shù)方法相比，MNS手術(shù)成功率、復(fù)發(fā)率、手術(shù)時(shí)間、消融點(diǎn)數(shù)量等均無明顯變化，但是術(shù)中的X線透視時(shí)間明顯減少，MNS組平均14．0 min，而傳統(tǒng)手術(shù)組平均28.1 min（P＜0．001），兩組均無嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。

MNS在兒童特殊類型心律失常消融中亦有較高的應(yīng)用價(jià)值。Mantziari等［25］報(bào)道了1例應(yīng)用MNS系統(tǒng)輔助定位控制導(dǎo)管移動(dòng)，并運(yùn)用射頻能量成功消融的6歲希氏束旁道患兒。希氏束旁道在傳統(tǒng)消融過程中導(dǎo)管定位不夠精確、定位后導(dǎo)管控制不穩(wěn)定，極易損傷希氏束而導(dǎo)致Ⅲ度房室傳導(dǎo)阻滯，故目前多采用冷凍消融方法以減少不可逆損傷希氏束的風(fēng)險(xiǎn)。該文指出，由于MNS導(dǎo)管操作的精確性、穩(wěn)定性及磁導(dǎo)航導(dǎo)管的柔軟性，射頻消融希氏束旁道較傳統(tǒng)方法更有優(yōu)勢(shì)，手術(shù)的X線曝光時(shí)間僅為4 min，且無并發(fā)癥發(fā)生。Pflau mer等［26］報(bào)道了1例應(yīng)用MNS成功RFCA治療的持續(xù)性交界區(qū)反復(fù)性心動(dòng)過速（permanent junctional reciprocating tachycardia，PJRT）7歲患兒，該研究組指出，應(yīng)用MNS可以指導(dǎo)柔軟的導(dǎo)管進(jìn)入冠狀竇進(jìn)行消融。

雖然MNS在兒童快速性心律失常中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究，但是前述研究已初步顯示，MNS在精確指導(dǎo)導(dǎo)管移動(dòng)、導(dǎo)管穩(wěn)定性及柔軟性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于解決兒童心腔體積小、導(dǎo)管操作風(fēng)險(xiǎn)大等問題有較大幫助，且可以減少術(shù)中X線透視時(shí)間，從而減少X線輻射對(duì)兒童產(chǎn)生的遠(yuǎn)期不良反應(yīng)。

4 結(jié)語

綜上所述，三維電解剖標(biāo)測(cè)系統(tǒng)以及磁導(dǎo)航系統(tǒng)在兒童快速性心律失常消融治療中的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢(shì)，可以減少術(shù)中X線透視時(shí)間，提高復(fù)雜性心律失常手術(shù)的成功率，減少復(fù)發(fā)率，并可減少特殊類型心律失常消融的并發(fā)癥。然而，由于在兒科的應(yīng)用例數(shù)有限，其長期療效、安全性及并發(fā)癥等還有待研究。

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