心房顫動(dòng)與轉(zhuǎn)子

心房顫動(dòng)(房顫)是常見(jiàn)的心律失常,發(fā)病率隨著年齡的增長(zhǎng)而升高。房顫顯著影響患者的心功能，增加患者死亡率，并降低其生活質(zhì)量[1]。房顫的藥物治療目標(biāo)為控制心室率以及防止血栓形成[2]，雖然藥物治療可以改善患者癥狀，預(yù)防并發(fā)癥，但無(wú)法治愈房顫。

導(dǎo)管射頻消融術(shù)能治愈房顫，其中環(huán)肺靜脈隔離(CPVI)術(shù)是目前認(rèn)可度最高的術(shù)式，廣泛用于各種類型房顫的治療[3]。對(duì)陣發(fā)性房顫的消融，普遍進(jìn)行單純CPVI術(shù)；而對(duì)持續(xù)性房顫或永久性房顫的消融，在CPVI的基礎(chǔ)上還采用線性消融或碎裂電位消融等。然而，由于房顫的發(fā)生和維持機(jī)制仍未完全闡明，房顫射頻消融術(shù)，尤其是持續(xù)性房顫消融術(shù)后的復(fù)發(fā)率仍然居高不下。

1 轉(zhuǎn)子的定義

轉(zhuǎn)子概念最早見(jiàn)于1998年Skanes等[4]發(fā)表的研究，他們運(yùn)用光學(xué)標(biāo)測(cè)法發(fā)現(xiàn)了心房中的轉(zhuǎn)子。光學(xué)標(biāo)測(cè)技術(shù)的原理是使用電壓敏感的熒光性染料染色，使細(xì)胞膜電位的變化以熒光物質(zhì)的亮度變化為表現(xiàn)，并通過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)[5]。研究者使用鈣離子螯合劑作為染料，使細(xì)胞內(nèi)的鈣離子與熒光染料結(jié)合，通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平變化了解心肌細(xì)胞除極和復(fù)極的過(guò)程。運(yùn)用光學(xué)標(biāo)測(cè)技術(shù)，可以記錄某一時(shí)間段內(nèi)1片心肌組織上不同位置的電位變化，得到這片心肌組織的電活動(dòng)情況。

Skanes等[4]利用光學(xué)標(biāo)測(cè)技術(shù)發(fā)現(xiàn)房顫發(fā)作時(shí)心房的電活動(dòng)在時(shí)間及空間上具有周期性，而在此之前研究者們普遍認(rèn)為房顫發(fā)作時(shí)心房的電活動(dòng)是無(wú)序的。在該研究中，12例(共20例標(biāo)本)右心房標(biāo)測(cè)以及所有的左心房標(biāo)測(cè)都發(fā)現(xiàn)了在時(shí)間和空間上具有周期性的電活動(dòng)，他們將這種周期性的電活動(dòng)命名為轉(zhuǎn)子。這項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)了房顫中轉(zhuǎn)子的存在，提出轉(zhuǎn)子的形成是基于組織傳導(dǎo)的異質(zhì)性和不應(yīng)期，為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。

在以往的研究中，研究者們認(rèn)為解剖學(xué)折返是房顫得以維持的重要機(jī)制之一，解剖學(xué)折返長(zhǎng)期占據(jù)著房顫發(fā)生機(jī)制的主導(dǎo)地位[6]。Narayan等[7]利用腔內(nèi)全景式電生理標(biāo)測(cè)技術(shù)，將轉(zhuǎn)子消融這一概念引入臨床。隨著對(duì)轉(zhuǎn)子研究的深入，目前普遍認(rèn)為轉(zhuǎn)子是一種特殊的功能性折返，表現(xiàn)為一種螺旋波[8]，并具有可移動(dòng)性[9]，轉(zhuǎn)子會(huì)圍繞著1個(gè)核心旋轉(zhuǎn)，其周長(zhǎng)也具有不定性[10]。轉(zhuǎn)子的波前(wave front)在運(yùn)動(dòng)中若遇到解剖屏障，會(huì)分裂并產(chǎn)生多個(gè)子螺旋波[11]。

2 轉(zhuǎn)子標(biāo)測(cè)的進(jìn)展

Hansen等[12]運(yùn)用了更先進(jìn)的標(biāo)測(cè)技術(shù)，他們使用離體的人類心臟模型，在心臟內(nèi)外膜同時(shí)進(jìn)行標(biāo)測(cè)，較先前僅針對(duì)心內(nèi)膜的標(biāo)測(cè)，標(biāo)測(cè)內(nèi)外膜能更清晰地了解心房的整體電活動(dòng)情況。取房顫患者尸體的離體右心房標(biāo)本，使用兩套光學(xué)標(biāo)測(cè)系統(tǒng)對(duì)心臟的內(nèi)外膜同步標(biāo)測(cè)，通過(guò)計(jì)算可以得到內(nèi)外膜間的電位延遲，同時(shí)使用三維釓對(duì)比增強(qiáng)核磁共振顯像獲取心房壁結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，包括心房壁厚度、跨膜纖維角度以及心房間質(zhì)的纖維化程度等。將光學(xué)標(biāo)測(cè)結(jié)果與核磁共振顯像相結(jié)合，可更清楚地展示心房電活動(dòng)與心肌組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系[13]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了轉(zhuǎn)子在房顫維持中發(fā)揮了重要作用，并發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子在心房?jī)?nèi)活動(dòng)的多種形式，解釋了之前研究中觀察到的轉(zhuǎn)子在內(nèi)膜標(biāo)測(cè)中表現(xiàn)出不同形式的原因。當(dāng)僅行心內(nèi)膜標(biāo)測(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)子的表現(xiàn)形式有3種：1個(gè)局部高頻且離散的電位、1個(gè)興奮的局灶或多個(gè)高頻的電位，形成這樣的標(biāo)測(cè)結(jié)果的原因主要是轉(zhuǎn)子的空間結(jié)構(gòu)不同。當(dāng)轉(zhuǎn)子在心房?jī)?nèi)膜平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，標(biāo)測(cè)結(jié)果為1個(gè)局部高頻且離散的電位；當(dāng)轉(zhuǎn)子在內(nèi)外膜間折返時(shí)，轉(zhuǎn)子在心內(nèi)膜表現(xiàn)為1個(gè)局部的興奮點(diǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)子在心外膜運(yùn)動(dòng)時(shí)，在心內(nèi)膜標(biāo)測(cè)到多個(gè)高頻的電位。

將電活動(dòng)的標(biāo)測(cè)結(jié)構(gòu)與核磁共振顯像的結(jié)果相結(jié)合，讓我們對(duì)轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)及其折返環(huán)上解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系有了更直觀的認(rèn)識(shí)，證明了心肌組織的纖維化與轉(zhuǎn)子形成和維持有著密切的聯(lián)系。

3 轉(zhuǎn)子消融在臨床中的運(yùn)用

Narayan等[7]于2012年發(fā)表的CONFIRM研究最早將轉(zhuǎn)子消融運(yùn)用于臨床。術(shù)者將2個(gè)64極的籃網(wǎng)電極置入患者的心腔，電極在心腔內(nèi)展開(kāi)，64個(gè)電極同時(shí)標(biāo)測(cè)心房?jī)?nèi)膜面的電位情況。通過(guò)籃網(wǎng)電極標(biāo)測(cè)，找到轉(zhuǎn)子的位置并作為消融靶點(diǎn)。通過(guò)CPVI聯(lián)合轉(zhuǎn)子消融，能有效終止房顫，轉(zhuǎn)為竇性心律或房撲。研究者共對(duì)107例患者進(jìn)行轉(zhuǎn)子標(biāo)測(cè)，98例在心房?jī)?nèi)標(biāo)測(cè)到了轉(zhuǎn)子，對(duì)其中36例進(jìn)行轉(zhuǎn)子消融，術(shù)中有31例在轉(zhuǎn)子消融后達(dá)到了消融終點(diǎn)，在術(shù)后近1年的隨訪中，轉(zhuǎn)子消融組有28例患者(共34例)維持了竇性心律，消融結(jié)果較傳統(tǒng)術(shù)式有明顯進(jìn)步。此后，Gery等[14]和Sommer等[15]的研究也得到了相似的結(jié)果。

Haissaguerre等[16]和Knecht等[17]采用無(wú)創(chuàng)電生理成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)子的標(biāo)測(cè)及消融。無(wú)創(chuàng)電生理成像技術(shù)是采用一件可穿戴的設(shè)有252個(gè)電極的背心，隨時(shí)觀察記錄患者的心電活動(dòng)情況，并在術(shù)前對(duì)患者進(jìn)行CT掃描，建立患者的心臟解剖模型。將“背心”采集的結(jié)果進(jìn)行分析，找到轉(zhuǎn)子的位置，結(jié)合由CT掃描得到的心臟三維模型，在術(shù)中以轉(zhuǎn)子為靶點(diǎn)進(jìn)行消融，在Haissaguerre等[16]的研究中，最終有90例患者(共103例)在術(shù)后1年內(nèi)維持了竇性心律。

2017年，本中心在國(guó)內(nèi)首次使用離散度標(biāo)測(cè)的方式標(biāo)測(cè)轉(zhuǎn)子，目前已累計(jì)完成持續(xù)性房顫的轉(zhuǎn)子消融300余例。離散度標(biāo)測(cè)的方式是根據(jù)離體研究的成果，認(rèn)為轉(zhuǎn)子為一種螺旋波，當(dāng)標(biāo)測(cè)導(dǎo)管接近轉(zhuǎn)子核心時(shí)可以標(biāo)測(cè)到高頻的電位，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子核心時(shí)電位頻率則相對(duì)減慢[18]。而當(dāng)呈環(huán)形分布的多個(gè)電極的標(biāo)測(cè)導(dǎo)管(本中心使用Pentaray導(dǎo)管)靠近轉(zhuǎn)子核心時(shí)，轉(zhuǎn)子波前在擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生呈時(shí)間差異的序列信號(hào)，其電位信號(hào)在空間及時(shí)間上呈離散分布。本中心以離散度較好的部位作為消融靶點(diǎn)進(jìn)行消融，發(fā)現(xiàn)持續(xù)性房顫的轉(zhuǎn)子消融較傳統(tǒng)術(shù)式(線性消融和碎裂電位消融)有更高的術(shù)中終止率和更低的復(fù)發(fā)率，在平均204 d的隨訪中，轉(zhuǎn)子消融組有63例(共71例)患者維持了竇性心律，而傳統(tǒng)術(shù)式組只有52例(共71例)患者維持了竇性心律[19]。

通過(guò)光學(xué)標(biāo)測(cè)的研究結(jié)果，結(jié)合無(wú)創(chuàng)電生理成像[20]、腔內(nèi)全景式電生理標(biāo)測(cè)[7]、對(duì)比劑延遲增強(qiáng)核磁共振顯像[21]、相位標(biāo)測(cè)[22]、離散度標(biāo)測(cè)[18]等多種標(biāo)測(cè)方式的結(jié)果，我們對(duì)轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)形式以及維持運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的認(rèn)識(shí)將更加深入。轉(zhuǎn)子消融作為房顫個(gè)體化、精準(zhǔn)化治療的重要武器，將使更多患者獲益。