應用自動消融標注軟件分析環(huán)肺靜脈消融損傷指標的差異

黃波 王禹川 李康 賀鵬康 陳爾冬 夏馭龍 蔣捷 盛琴慧 周菁 丁燕生

射頻消融在心房顫動（房顫）治療中扮演著重要角色。在眾多射頻消融策略中，通過環(huán)肺靜脈消融、隔離肺靜脈電位是確保消融手術成功的關鍵因素[1］。然而現(xiàn)有研究表明，環(huán)肺靜脈消融的長期肺靜脈電隔離率并不令人滿意并成為房顫復發(fā)的重要因素之一[2-3］。除肺靜脈電位易損傷靜脈、隱匿性傳導等原因外，主觀的消融損傷標注方法或許是造成這一結果的重要因素[4］。VisiTag模塊是CARTO 3三維標測系統(tǒng)（美國強生）中自動標測消融損傷的應用軟件，已在臨床工作中投入使用。通過應用VisiTag模塊及設定VisiTag模塊內參數(shù)，當消融損傷滿足預先設置的消融損傷標注條件時，CARTO 3三維標測系統(tǒng)可以自動對消融損傷點進行標注，從而避免人為進行損傷標注的隨意性。因此，VisiTag模塊也為了解各部位消融損傷差異、探究肺靜脈電位恢復的可能原因提供了一種方式。本研究旨在應用VisiTag模塊對實現(xiàn)肺靜脈電位即刻隔離的環(huán)肺靜脈消融損傷指標進行分析，以期了解肺靜脈電位恢復的可能原因。

1 對象與方法

1.1 研究對象

入選2017年1月至2018年1月在北京大學第一醫(yī)院接受初次射頻消融治療，并由同一位術者完成的房顫患者。所有患者術前48 h內均經(jīng)食管超聲心動圖或心房CT造影證實左心房及左心耳內無血栓存在，并排除嚴重電解質紊亂、甲狀腺功能異常、貧血、嚴重肺疾病、急性心肌梗死、嚴重心功能不全[紐約心臟協(xié)會（NYHA）心功能Ⅲ級或Ⅳ級］情況的患者?；颊呔炇鹬橥鈺?。

1.2 研究方法

1.2.1消融前準備 所有患者在局部麻醉下完成雙側股靜脈穿刺并置入鞘管。經(jīng)左股靜脈鞘管送入可調彎十極電極至冠狀靜脈竇，經(jīng)右股靜脈送入Swartz L1型和Swartz R0型長鞘。X線透視下行房間隔穿刺兩次，將長鞘送至左心房。房間隔穿刺后立即根據(jù)體重靜脈推注普通肝素100 U/kg，后續(xù)根據(jù)活化凝血時間檢測結果追加肝素，使活化凝血時間維持在250～350 s。通過Swartz L1型鞘管行雙側肺靜脈及左心房造影并送入射頻消融導管進行標測與消融。經(jīng)Swartz R0型鞘管送入多電極標測導管Lasso或PentaRay，在CARTO 3三維標測系統(tǒng)輔助下進行左心房三維電解剖標測、識別及記錄肺靜脈電位。

1.2.2環(huán)肺靜脈電隔離術 因所有患者初次接受房顫射頻消融治療，消融策略僅為圍繞雙側肺靜脈連續(xù)消融實現(xiàn)環(huán)肺靜脈電隔離。該過程由同一術者應用8.5 F SmartTouch冷鹽水灌注壓力感知消融導管完成。消融采用冷鹽水灌注模式，灌注速度為非消融時2 ml/min，消融時17 ml/min。溫度上限設置為43℃，功率設置為后壁20～30 W，非后壁30～40 W，應用VisiTag模塊自動標注消融損傷點。當消融損傷標注點出現(xiàn)后，術者應結合消融部位局部電位振幅、極性變化及消融阻抗下降幅度等情況綜合決定消融時間，但單點連續(xù)消融時間不超過60 s。完成連續(xù)的環(huán)肺靜脈消融后，應用多電極標測導管和起搏方式驗證心房-肺靜脈電傳導是否隔離及是否實現(xiàn)心房-肺靜脈傳導的雙向阻滯。如果未實現(xiàn)上述目標，在多電極標測導管指導下對存在肺靜脈電位部位進行補點消融，最終實現(xiàn)心房-肺靜脈電傳導的雙向阻滯（圖1）。

1.2.3VisiTag模塊設置 VisiTag模塊包含下列設置參數(shù)：導管最大移動范圍、導管最短穩(wěn)定時間、一定時間的導管-組織接觸力（force over time，F(xiàn)OT）、阻抗下降和目標溫度。消融時僅限定導管最大移動范圍為3 mm和最短消融時間為20 s，對其他參數(shù)不予設定。術后在原參數(shù)設置基礎上對FOT進行設定，以分析環(huán)肺靜脈消融時各部位導管穩(wěn)定性特點。因采用冷鹽水灌注模式，不對目標溫度進行設定。

圖1 應用冷鹽水灌注壓力感知消融導管和自動損傷標注軟件VisiTag模塊完成的雙側環(huán)肺靜脈電隔離術

1.2.4環(huán)肺靜脈消融損傷差異分析 參照既往研究的分段方法，將圍繞同側肺靜脈的環(huán)形消融損傷線分為8個節(jié)段，分別為前上、前中、前下、底部、后下、后中、后上和頂部，雙側共16段[5］。應用VisiTag模塊對消融損傷進行自動標注并對消融數(shù)據(jù)進行采集，包括消融點平均導管-組織接觸力（contact force， CF）、最小CF、最大CF、初始阻抗值、阻抗下降值、接觸力-時間積分（force-time integral， FTI）等參數(shù)。將消融點按上述分段分為16組，比較不同節(jié)段消融點平均CF均值和FTI均值，平均CF＜10 g和FTI＜400 g · s消融點百分比。此后設置FOT參數(shù)為最小CF 5 g和限定時間百分比為50%，統(tǒng)計在此參數(shù)設置下消失的消融點數(shù)目，計算各段中消失點占關閉FOT設置時自動消融標注點的百分比。

1.3 統(tǒng)計學分析

所有數(shù)據(jù)應用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。正態(tài)分布計量資料以（±s）表示，計數(shù)資料以百分率表示。同一患者同一節(jié)段內的多個消融點平均CF、FTI取平均值，多組間平均值的比較應用單因素重復測量方差分析，多組間率的比較應用卡方檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 患者基線及手術一般資料

共入選28例患者，年齡39～82（62.9±11.2）歲，其中男性22例（78.6%），陣發(fā)性房顫19例（67.9%），術前左心房前后徑（4.09±0.49）cm，術前左心室射血分數(shù)（65.41±6.74）%，所有肺靜脈隔離即刻未發(fā)生手術相關并發(fā)癥。

2.2 環(huán)肺靜脈消融各節(jié)段損傷指標比較（表1）

共記錄到2175個消融點，各消融點節(jié)段組間平均CF均值、FTI均值、平均CF＜10 g的消融點百分比、FTI＜400 g · s消融點百分比、打開FOT設置后消失點占關閉FOT設置時自動消融標注點的百分比比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.001）。

左前各節(jié)段消融點平均CF均值顯著低于其他節(jié)段，其中左前上及左前下兩節(jié)段平均CF均值不足10 g，分別為（8.8±3.1）g和（9.3±4.2）g。盡管大多數(shù)消融節(jié)段平均CF均值超過10 g ，但每一節(jié)段都有平均CF＜10 g的消融點。與各節(jié)段平均CF均值分析結果相仿，左前下、左前上和左前中三個節(jié)段平均CF不足10 g 的消融點所占百分比最高，分別為57.6%、55.8%和45.1%，而右頂部消融點平均CF不足10 g的百分比最小為9.0%。受到各消融點平均CF較低的影響，左前下、左前上和左前中三節(jié)段成為各節(jié)段中消融點FTI均值最低的區(qū)域，分別為（406.2±163.9）g · s、（388.5±141.0）g · s和（428.2±152.8）g · s。上述三節(jié)段消融點FTI＜400 g · s

的百分比也最高，分別為41.5%、38.8%和40.7%。當進一步嚴格消融損傷自動標注標準，增設FOT參數(shù)，將消融損傷自動標注所需最小CF設定為5 g和限定時間百分比為50%時，不少原已標注的消融損傷點消失，其中仍以左前上和左前中節(jié)段最為顯著，分別達到34.5%和29.0%。與左側環(huán)肺靜脈消融損傷線相比，右側環(huán)肺靜脈消融損傷線各節(jié)段消融損傷的各項指標相差不明顯，且總體趨勢優(yōu)于左側各節(jié)段指標。

3 討論

STAR AF Ⅱ研究[1］結果表明，環(huán)肺靜脈電隔離是房顫射頻消融治療的基石。薈萃研究結果顯示，即使在持續(xù)性房顫患者，環(huán)肺靜脈電隔離治療可使66.7%患者在消融后1年仍維持竇性心律，其中80.5%的患者無需抗心律失常藥物治療[6］。實現(xiàn)心房-肺靜脈電傳導隔離對于房顫的消融治療至關重要。然而有研究發(fā)現(xiàn)，無論房顫復發(fā)與否，心房-肺靜脈電傳導恢復率均高達90%以上，提示心房-肺靜脈電傳導恢復在房顫復發(fā)中扮演的角色仍需探討。但該研究也表明，使用傳統(tǒng)的冷鹽水灌注非壓力感知導管消融以及人工標注消融損傷的方式并不能取得持久的心房-肺靜脈電傳導隔離[2］。本研究嘗試應用冷鹽水灌注壓力感知消融導管和自動消融標注軟件VisiTag模塊來探討心房-肺靜脈電傳導恢復的可能原因。

表1 環(huán)肺靜脈消融各節(jié)段損傷指標

本研究在環(huán)肺靜脈電隔離的逐點消融時應用傳統(tǒng)的消融終止參照指標，聯(lián)合設定了逐點消融時間不少于20 s和消融時導管移動范圍不超過3 mm的自動消融損傷標注條件，因而消融損傷效果應該優(yōu)于傳統(tǒng)的消融方式。然而本研究數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，盡管對消融時間和消融時導管移動范圍進行了嚴格設定，消融損傷指標仍不理想。將左前上節(jié)段FTI均值與其他節(jié)段FTI均值兩兩比較，左前上節(jié)段FTI均值與左前中、左前下和左底部節(jié)段差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05），而與其他節(jié)段比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。

國內外研究均表明，環(huán)肺靜脈消融時左側肺靜脈前部為心房-肺靜脈電傳導恢復的好發(fā)區(qū)域[7-8］。目前認為，多因素導致該區(qū)域成為心房-肺靜脈電傳導恢復的好發(fā)部位，但確切機制仍需探討。本研究利用冷鹽水灌注壓力感知消融導管和消融損傷自動標注軟件VisiTag模塊對環(huán)肺靜脈消融損傷分析發(fā)現(xiàn)，左側肺靜脈前部消融損傷的平均CF均值和FTI均值低于其他消融節(jié)段，且不能達到FOT設置要求的自動消融損傷標注點最多，提示消融時左側肺靜脈前部FOT不足和導管穩(wěn)定性不佳或許是心房-肺靜脈電傳導恢復的重要原因，從而影響房顫射頻消融術后的房顫復發(fā)，而房顫患者射頻消融術后房顫是否復發(fā)是生活質量的重要影響因素[9-10］。

然而，一系列因素導致本研究結果具有一定的局限性，包括入選患者例數(shù)較少、僅入選一位術者的手術病例、缺乏對消融患者的遠期隨訪結果，并未隨訪房顫復發(fā)患者模塊標測的結果和手術記錄復發(fā)部位兩者是否吻合。因此還需要大規(guī)模、多中心和長期隨訪的臨床研究加以證實。