高功率短時(shí)程消融在心房顫動(dòng)治療應(yīng)用的研究進(jìn)展

白宇，尹德春綜述 曲秀芬審校

心房顫動(dòng)(atrial fibrillation，AF)是一種機(jī)制尚不完全明確的心律失常，可導(dǎo)致全身性血栓栓塞、腦卒中、心力衰竭等不良影響。近年來(lái)，通過(guò)導(dǎo)管消融實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離(PVI)已經(jīng)成為治療各類心房顫動(dòng)的基礎(chǔ)，盡管可以實(shí)現(xiàn)即刻隔離，但目前心房顫動(dòng)術(shù)后復(fù)發(fā)率仍較高[1]，與晚期肺靜脈傳導(dǎo)恢復(fù)相關(guān)。持續(xù)形成透壁且連續(xù)性的損傷成為心房顫動(dòng)治療的重要因素[2]。在傳統(tǒng)低功率長(zhǎng)時(shí)程(LPLD)PVI策略中，在相對(duì)較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間(20～40 s)內(nèi)，使用功率傳輸范圍為20～40 W的灌溉導(dǎo)管可造成持久的跨壁損傷。但是一般手術(shù)時(shí)間較長(zhǎng)，部分患者無(wú)法耐受手術(shù)過(guò)程，限制了該技術(shù)的進(jìn)步。將低功率(25～30 W)和長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間(30～60 s)消融改為高功率(45～50 W)和短持續(xù)時(shí)間(5～15 s)，被稱為高功率短持續(xù)時(shí)間(HPSD)消融[3]。自從2006年Nilsson等的臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的低功率隔離技術(shù)相比，采用高功率輸出和短時(shí)間的隔離技術(shù)可以顯著減少手術(shù)時(shí)間和輻射暴露時(shí)間以來(lái)，HPSD消融就引起了廣泛關(guān)注[4]。近年來(lái)，大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究顯示，HPSD消融治療心房顫動(dòng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)更有效的消融、提高肺靜脈的電隔離率，同時(shí)可以確保消融的安全性。

1 HPSD消融原理及可行性

1.1 HPSD與傳統(tǒng)消融 傳統(tǒng)射頻消融中組織加熱分為2個(gè)階段：第一階段阻抗式加熱，第二階段導(dǎo)管頭電極產(chǎn)生的傳導(dǎo)熱及熱傳導(dǎo)至周圍局部組織[5]。阻抗熱在射頻開始時(shí)迅速產(chǎn)生，這種損傷不可逆并且較為局限、可控。當(dāng)消融時(shí)間達(dá)到10～20 s時(shí)，射頻能量通過(guò)這種傳導(dǎo)熱的方式對(duì)周圍組織產(chǎn)生的損傷不可控且不徹底。傳統(tǒng)低功率30 W消融，不可逆損傷帶之外還有較寬的水腫帶。高功率短時(shí)間消融形成的不可逆損傷邊界清晰、可控且徹底[6-7]。所以采用HPSD產(chǎn)生阻抗熱的消融模式可以使消融損傷更穩(wěn)定、手術(shù)時(shí)間更短，從而更適合AF患者的PVI。

1.2 HPSD的安全性與有效性 射頻消融技術(shù)在心律失常中的應(yīng)用已經(jīng)是相對(duì)成熟的技術(shù)，但如果提高能量設(shè)置，能否確保安全的問(wèn)題就必然會(huì)受到廣泛的質(zhì)疑，近年來(lái)，已經(jīng)有臨床前研究證實(shí)了其安全性與有效性。Borne等[8]的一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)中，對(duì)在循環(huán)溫鹽水浴中的牛心肌行消融實(shí)驗(yàn)，射頻消融在功率為20、30、40、50 W時(shí)，以不同的時(shí)間間隔(15、30、60、90 s)進(jìn)行，該研究認(rèn)為HPSD消融可產(chǎn)生與LPLD相似的病灶體積，但病灶深度較低，支持HPSD消融策略的應(yīng)用。HPSD對(duì)損傷形成的影響也已在活體心臟實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。Bhaskaran等[9]的研究中，分別在體外用熱色液晶心肌模型及羊體內(nèi)使用常規(guī)消融和HPSD消融，與傳統(tǒng)的40 W 30 s消融相比，50 W和60 W消融5 s可獲得穿透性，同樣安全且并發(fā)癥少。Leshem等[10]則采用更高的功率在20頭豬體內(nèi)行消融實(shí)驗(yàn)，對(duì)比90 W 4 s與傳統(tǒng)25 W 30 s 的消融效果，高功率組顯示出更好的消融連續(xù)性及透壁性，2組消融均無(wú)并發(fā)癥出現(xiàn)且損傷深度相似。

隨著三維手術(shù)操作系統(tǒng)的不斷革新、鹽水灌注壓力導(dǎo)管的出現(xiàn)及標(biāo)測(cè)技術(shù)越來(lái)越精密，手術(shù)也越來(lái)越安全高效，同時(shí)，近年也出現(xiàn)了很多預(yù)估手術(shù)損傷程度的方法，如單極電圖負(fù)向波消失(USM)、阻抗降低及消融指數(shù)(LSI和AI等)[11-14]。在這些方法的指導(dǎo)下，大量的臨床研究也證實(shí)，HPSD的方式不僅安全且手術(shù)時(shí)間更短更高效。Ejima等[11]將120例心房顫動(dòng)患者分為2組，分別進(jìn)行了50 W 3～5 s和25～40 W 5～10 s的消融,得到結(jié)論認(rèn)為USM指導(dǎo)下的大功率PVI減少了手術(shù)時(shí)間，在不影響安全的前提下可以提高手術(shù)效果。而國(guó)內(nèi)的一項(xiàng)研究對(duì)30例陣發(fā)性AF患者以LSI為指導(dǎo)，行50 W的高功率消融，術(shù)后3個(gè)月的隨訪中AF無(wú)復(fù)發(fā)。安全性方面，術(shù)中僅有2例發(fā)生蒸汽爆破(Pop)且無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，研究表明結(jié)合阻抗變化，在LSI指導(dǎo)下，HPSD方式在PVI中是安全和有效的[13]。Berte等[14]的消融實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)組前壁35 W、后壁25 W(n=94)，HPSD組前壁45 W、后壁35 W(n=80)，術(shù)后隨訪6個(gè)月，2組隔離率及主要并發(fā)癥相似。結(jié)果表明，采用“close”協(xié)議，結(jié)合AI指數(shù)，應(yīng)用HPSD的方法可以減少手術(shù)時(shí)間且不會(huì)對(duì)安全性和有效性產(chǎn)生消極影響。

2 HPSD的優(yōu)勢(shì)

2.1 手術(shù)時(shí)間與并發(fā)癥 射頻消融手術(shù)的諸多并發(fā)癥與消融時(shí)間直接相關(guān)。在手術(shù)過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間的輻射暴露會(huì)使患者和操作者面臨惡性腫瘤和基因異常的風(fēng)險(xiǎn)增加[15]。AF手術(shù)可能會(huì)引發(fā)無(wú)癥狀性腦損傷、填塞、穿孔、心律失常復(fù)發(fā)等并發(fā)癥，而且導(dǎo)管灌注的大量液體與消融時(shí)間呈正比，可導(dǎo)致左心功能受損、失代償性心力衰竭[9]。因此縮短消融時(shí)間、減少X線曝光、減少并發(fā)癥是AF手術(shù)發(fā)展的重要方向。有研究表明[16]，將功率提高到50 W能提高部分心房顫動(dòng)患者的治愈率，減少手術(shù)時(shí)間、X射線曝光時(shí)間，且不增加并發(fā)癥。根據(jù)Winkle等[17]的一項(xiàng)多中心研究報(bào)道，在4個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)學(xué)中心，使用45～50 W的功率對(duì)10 284例患者(中位年齡64歲，男性68%)進(jìn)行了5～15 s共13 974次消融。結(jié)果顯示，心包填塞33例(0.24%)，48 h內(nèi)腦卒中 6例(0.04%)，48 h～30 d腦卒中6例(0.04%)， 11 436次后壁45～50 W消融中僅1例發(fā)生心房食管瘺，35 W消融后壁2 538例中發(fā)生心房食管瘺3例。HPSD有可能縮短總射頻時(shí)間，并產(chǎn)生損傷深度更淺且更持久的消融效果，并發(fā)癥發(fā)生率很低，但在任何功率下對(duì)后壁進(jìn)行消融時(shí)，應(yīng)注意食管的位置，且避免“溫度疊加”的任何不利影響。

心房顫動(dòng)患者心房擴(kuò)大，食管和左心房后壁都很薄，且在很大范圍內(nèi)密切接觸，消融術(shù)中很可能導(dǎo)致食管損傷[18]。所以HPSD消融引起廣大學(xué)者最關(guān)注的并發(fā)癥是食管損傷。Baher等[19]通過(guò)釓劑延遲增強(qiáng)磁共振成像的方法評(píng)估了687例患者消融后的食管熱損傷，HPSD組(n=574，50 W，5 s)和LPLD組(n=113,35 W，10～30 s)患者在消融后24 h內(nèi)進(jìn)行磁共振檢查。結(jié)果提示，2組患者急性食管熱損傷發(fā)生率和嚴(yán)重程度相似，且均無(wú)心房食管瘺發(fā)生，研究證明，與傳統(tǒng)消融治療相比，HPSD消融方式的手術(shù)時(shí)間明顯縮短且對(duì)食管的熱損傷是相似的。Chen等[20]的研究則對(duì)120例患者行50 W的高功率消融，術(shù)后1～3 d進(jìn)行食管內(nèi)窺鏡檢查，結(jié)果表明無(wú)論是否使用溫度探針監(jiān)測(cè)食管溫度，消融相關(guān)的內(nèi)鏡食管病變發(fā)生率都相對(duì)較低。

2.2 復(fù)發(fā)率 心房顫動(dòng)手術(shù)雖然已經(jīng)比較成熟，但是與其他心律失常的手術(shù)治療不同，仍然存在著較高的復(fù)發(fā)率。術(shù)后心房顫動(dòng)復(fù)發(fā)及其他房性快速心律失常的復(fù)發(fā)與肺靜脈再連接密切相關(guān)[21]。而肺靜脈再連接與不完全消融和可逆性損傷有關(guān)，有效的心肌損傷與持久的跨壁損傷形成直接相關(guān)[22]。理論上，應(yīng)增加電阻加熱以立即加熱至整個(gè)心房壁厚度，減少傳導(dǎo)加熱以限制對(duì)食管或膈神經(jīng)等副組織損傷。所以，HPSD消融更適合PVI，或許能夠減少?gòu)?fù)發(fā)率。

Bourier等[23]通過(guò)一項(xiàng)電腦模擬研究，以模擬HPSD和標(biāo)準(zhǔn)消融，結(jié)果顯示，與LPLD相比，HPSD消融的損傷灶體積相似但是病變直徑明顯增大，深度明顯減小。另外，該實(shí)驗(yàn)中最小損傷深度是3.1 mm，60 W 10 s和70 W 7 s的病變深度至少為4 mm。因?yàn)長(zhǎng)A壁厚為0.5～4 mm，平均為1.5～2 mm，這些數(shù)據(jù)表明，HPSD設(shè)置可以有效地實(shí)現(xiàn)跨壁病變。HPSD消融可以減少消融漏點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更好的消融連續(xù)性[10]。臨床試驗(yàn)也同樣證實(shí)了HPSD在復(fù)發(fā)率方面的優(yōu)勢(shì)。在一項(xiàng)非隨機(jī)回顧性研究中[24]， HPSD組與常規(guī)組比較，HPSD除減少手術(shù)時(shí)間和總射頻時(shí)間外，在隨訪6個(gè)月和12個(gè)月時(shí)，HPSD組快速心律失常的復(fù)發(fā)率低于常規(guī)組。Kottmaier等[25]納入197例PVI患者，分為HPSD組(n=97，70 W持續(xù)7 s)與標(biāo)準(zhǔn)組(n=100，30～40 W持續(xù)20～40 s)比較，術(shù)后隨訪1年，HPSD組心律失常復(fù)發(fā)率明顯低于對(duì)照組(P<0.01)，83.1%患者無(wú)心房顫動(dòng)發(fā)生(P<0.01)。2組均無(wú)心包填塞、圍手術(shù)期血栓栓塞并發(fā)癥、心房食管瘺發(fā)生。

3 HPSD目前存在的問(wèn)題與不足

3.1 射頻能量設(shè)置 盡管HPSD在臨床應(yīng)用中已經(jīng)得到了大量的證實(shí)，但也存在一些問(wèn)題需要去探索。HPSD消融的終點(diǎn)需要驗(yàn)證，還需要大量的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，以證明HPSD策略的優(yōu)越性，是否足以導(dǎo)致跨壁壞死，尤其是在心房較厚的部位，如左心房脊，仍有待觀察[26]。Bhaskaran等[9]的實(shí)驗(yàn)中，與40 W 30 s放電消融相比，在活體試驗(yàn)中，50 W及以上的5 s放電消融都能取得2 mm深度的損傷，在70 W和80 W時(shí)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。40 W 30 s,70 W/80 W 5 s放電消融出現(xiàn)“Pop”及附加損傷。HPSD似乎有一個(gè)較窄的安全和有效窗口[6]。大多數(shù)研究?jī)A向于在應(yīng)用HPSD減少消融時(shí)間的同時(shí)將后壁的射頻功率降低5～10 W[14，17，24]。目前的臨床研究尚缺乏大樣本、多中心、隨機(jī)對(duì)照研究，仍需要進(jìn)行更大規(guī)模的臨床研究來(lái)評(píng)估不同射頻設(shè)置對(duì)HPSD有效性和安全性的影響，為HPSD的最佳射頻設(shè)置，包括LSI或AI的最佳范圍，提供足夠的證據(jù)。

3.2 微栓塞 全身性栓塞事件，尤其是腦卒中，一直是與該手術(shù)相關(guān)的并發(fā)癥。一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)[27]，當(dāng)功率大于40 W時(shí)，發(fā)生Pop和血栓形成較多，在高功率射頻消融時(shí)，應(yīng)注意血栓形成。而且，心房顫動(dòng)消融術(shù)似乎比其他技術(shù)更容易導(dǎo)致無(wú)癥狀腦損傷，引起這類病變的微栓子物質(zhì)成分為血栓、氣體微泡、熱變性白蛋白微泡、熱凝和撕脫組織，其中微氣泡和微粒被認(rèn)為是消融引起這些無(wú)癥狀腦栓塞的來(lái)源[28]。一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，高功率射頻應(yīng)用、拖動(dòng)燒蝕和Pop會(huì)產(chǎn)生大部分微粒，消融后腦磁共振顯示出陽(yáng)性栓塞病變[29]。目前尚缺乏臨床試驗(yàn)和長(zhǎng)期隨訪證實(shí)高功率、Pop、血栓和微氣泡之間的聯(lián)系，仍然需要借助磁共振等影像技術(shù)來(lái)確定HPSD在微栓塞方面的安全性。

4 小結(jié)與展望

近年來(lái)，HPSD的應(yīng)用使心房顫動(dòng)手術(shù)有了新的突破，大多數(shù)動(dòng)物及臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)均顯示使用HPSD足夠安全，除減少程序和透視時(shí)間外，也證明了HPSD設(shè)置用于PVI的可行性和有效性，并發(fā)癥更少，復(fù)發(fā)率更低，并有學(xué)者建議將HPSD作為標(biāo)準(zhǔn)的PVI方案。但是當(dāng)前的臨床研究仍然存在一些不足之處需要繼續(xù)深化研究。目前需要增加更多的影像技術(shù)等檢查及更長(zhǎng)期的隨訪來(lái)確定HPSD在栓塞等方面的問(wèn)題，而且在保持最大手術(shù)療效的同時(shí)，最大限度地降低主要并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，不同研究的功率和持續(xù)時(shí)間設(shè)置不同，這使得該策略的推廣和應(yīng)用變得復(fù)雜。因此，HPSD常規(guī)應(yīng)用于手術(shù)仍需要進(jìn)行更大規(guī)模的多中心隨機(jī)對(duì)照臨床研究。