研精覃思
——高功率短時程消融

王禹川 周菁 丁燕生

由于抗心律失常藥物治療的不足及介入治療技術(shù)的快速發(fā)展,射頻導(dǎo)管消融(radiofrequency catheter ablation,RFCA)已逐步成為心房顫動(atrial fibrillation,AF)的重要治療方式。在眾多的消融方案中,環(huán)肺靜脈隔離(circumferential pulmonary vein isolation,CPVI)的決定性作用已被STARAF Ⅱ等大型研究所證實(shí)。因此,安全、快速、有效、持久的實(shí)現(xiàn)CPVI是當(dāng)前電生理醫(yī)師著力追求的目標(biāo)。近期,高功率短時程(high-power short-duration,HPSD)的CPVI方法吸引了人們的關(guān)注,并逐漸被廣大電生理醫(yī)師嘗試應(yīng)用。對于HPSD 策略的界定,涵蓋了消融功率≥45 W 和消融時間≤20 s的所有消融設(shè)置方案。筆者就HPSD 消融策略的理論基礎(chǔ)和可能存在的問題進(jìn)行扼要的回顧,以供廣大電生理醫(yī)師參考。

1 HPSD消融策略的理論基礎(chǔ)及優(yōu)勢

我們知道,射頻電流引發(fā)的阻抗熱(resistive heat,RH)和RH 向周邊傳導(dǎo)的傳導(dǎo)熱(conductive heat,CH)是RFCA實(shí)現(xiàn)目標(biāo)心肌組織損毀的能量形式[1]。RH 源自電流通過心肌細(xì)胞時引發(fā)的離子高頻振蕩,其水平與輸出功率所至的電流強(qiáng)度平方呈正相關(guān),并可在2～5 s的時間內(nèi)達(dá)到峰值[2]。因組織溫度超過80℃可發(fā)生氣化和爆裂,RFCA 時應(yīng)將任意心肌水平的組織溫度控制在50℃～80℃這一有效和安全范圍內(nèi),所以輸出功率存在理論上限值。由于通過局部心肌的射頻電流強(qiáng)度隨心肌距消融電極距離的增加呈平方衰減,加之存在輸出功率的限制,RH 造成的不可逆心肌損傷往往局限在距消融電極1～2 mm 的區(qū)域內(nèi)[3]。因此,RH 直接引發(fā)的心肌不可逆損傷快速而表淺。在遠(yuǎn)離消融電極的心肌組織,因射頻電流強(qiáng)度快速衰減,局部電流引發(fā)的RH 水平不足以促使心肌不可逆損傷。然而,由于心肌細(xì)胞具有熱傳導(dǎo)特性,緊鄰消融電極處心肌組織產(chǎn)生的RH 可作為熱源向遠(yuǎn)端心肌組織擴(kuò)散熱量,即通過CH 的方式促使遠(yuǎn)端心肌組織升溫。因此在持續(xù)放電消融時,遠(yuǎn)端心肌組織可在RH 和CH 的疊加效應(yīng)下發(fā)生不可逆損傷。研究表明,穩(wěn)定貼靠下持續(xù)消融約20 s可接近輸出功率所能產(chǎn)生的最大損傷深度,進(jìn)一步增加損傷深度需要通過提高輸出功率來實(shí)現(xiàn)[4]。因此,適當(dāng)調(diào)整消融時間可以改變被消融組織的損傷深度。與心室壁相比,心房壁厚度明顯變薄,特別是心房后壁。Chikata等[5]應(yīng)用多排螺旋CT 測量59例接受RFCA治療的AF患者肺靜脈前庭區(qū)心肌壁厚度,除左側(cè)前嵴部和右側(cè)前Carina區(qū)平均厚度超過3 mm 外,其他部位平均厚度小于2.5 mm,后壁平均厚度小于2 mm。組織學(xué)研究表明,盡管左心耳與左肺靜脈間的前嵴部較厚,但心肌厚度并不顯著,側(cè)嵴上端肌層厚度為(2.8±1.1)mm,下端為(1.7±0.8)mm[6]。Platonov等[7]的研究也證實(shí)左房后壁中心區(qū)自下而上變薄,87%的上部區(qū)域、86%的中部區(qū)域和67%的下部區(qū)域心房壁厚度≤3 mm。除左房后壁較薄外,左房后壁還與食管緊鄰。Cury等[8]的影像學(xué)研究顯示,左房后壁內(nèi)膜面至食管前壁外側(cè)緣的距離僅為(1.9±0.7)mm,且兩者間鮮有脂肪組織存在。上述解剖學(xué)特點(diǎn)表明,消融所致的左房透壁損傷,特別是后壁,可在短時間內(nèi)形成,且短時間消融可避免CH 引發(fā)的臨近組織損傷。基于上述熱損傷形成原理和解剖學(xué)特征,一些學(xué)者開始嘗試CPVI的HPSD 消融策略,并得出如下結(jié)論:HPSD 消融策略具有耗時短、X 線曝光量少、安全性和有效性兼顧的特點(diǎn)[9－12]。

2 HPSD消融策略可能引發(fā)的問題

盡管早期研究證實(shí)CPVI的HPSD 消融策略具有可行性和臨床優(yōu)勢,但隨著近期一些臨床研究結(jié)果的公布,HPSD消融策略可能存在的問題需要廣大電生理醫(yī)師知曉。ücer等[13]應(yīng)用50 W、6～10 s的HPSD 消融策略對25例陣發(fā)AF患者行CPVI,目標(biāo)溫度43℃、導(dǎo)管-組織貼靠力10～20 g、灌注流速15 ml/min。研究者在常規(guī)方法證實(shí)肺靜脈隔離20 min后反復(fù)推注18 mg腺苷逐一驗(yàn)證肺靜脈隔離情況,結(jié)果18%的肺靜脈存在與心房的隱匿傳導(dǎo)。然而Andrade等[14]的研究顯示,在消融導(dǎo)管相同、消融方法和驗(yàn)證方法相似的情況下,應(yīng)用傳統(tǒng)消融策略,目標(biāo)溫度45℃、導(dǎo)管-組織貼靠力5～50 g、輸出功率25 W(后壁)和30～35 W(非后壁)、灌注流速17 ml/min(后壁)和17～30 ml/min(非后壁),肺靜脈隔離后的心房-肺靜脈隱匿傳導(dǎo)發(fā)生率僅為8%。盡管兩項(xiàng)研究消融路徑、導(dǎo)管-組織貼靠力和灌注流速存在一定差異,但20 min觀察期后HPSD 消融較高的心房-肺靜脈隱匿傳導(dǎo)率暗示HPSD 消融效果的持久性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。Bunch 等[15]應(yīng)用意向性分析法比較AF 患者HPSD消融和低功率長時程消融(LPLD)的差異。各組402例患者,LPLD 組后壁30 W、5 s,前壁30 W、10～20 s,HPSD 組后壁50 W、2～3 s,前壁50 W、5～15 s。盡管兩組AF復(fù)發(fā)率在隨訪1年(HPSD 組16.2%,LPLD 組12.9%,P＝0.19)和3年(HPSD 組30.7%,LPLD 組26.5%,P＝0.23)時無顯著差異,但兩組間心房撲動發(fā)生率卻顯著不同。1年時HPSD 組心房撲動發(fā)生率為11.2%,而LPLD 組 為7.2%(P＝0.03),3年時HPSD 組心房撲動發(fā)生率分別為21.9%,而LPLD 組為16.1%(P＝0.04多變量分析)。與ücer等的研究結(jié)果相仿,這一結(jié)果也提示HPSD 消融可能存在心肌損傷持久性不足問題,這或許與消融時間過短致總損傷能量不足及CH 生成減少致深部心肌纖維有效損傷不徹底有關(guān),因此我們需要更多的臨床研究來明確可靠的HPSD 消融設(shè)置,以確保HPSD 消融的持久有效。對于HPSD 消融可以避免食管損傷的理論設(shè)想,一些臨床研究給出了否定答案。Baher等[16]應(yīng)用MRI延遲現(xiàn)象技術(shù)發(fā)現(xiàn),HPSD 消融對食管損傷的影響與傳統(tǒng)的LPLD 消融相似。研究者將687例首次接受AF消融治療的患者分入HPSD 消融組(50 W、5 s,574例)和LPLD 消融組(25～35 W、10～30 s,113例),患者在術(shù)后24小時內(nèi)接受食管MRI檢查。影像結(jié)果顯示,食管無損傷、輕度損傷、中度損傷和重度損傷在HPSD 消融組分別為64.8%、21.0%、11.5%和2.8%,在LPLD 消融組分別為57.5%、28.3%、11.5%和2.7%,P＝0.37。在Reddy等[12]90 W、4s的HPSD 消融研究和Bunch等[15]50 W、2～5 s的HPSD 消融研究中,各報(bào)導(dǎo)1例患者在HPSD 消融后出現(xiàn)食管潰瘍表現(xiàn)。Barbhaiya等[17]應(yīng)用含12個溫度感受器的測溫導(dǎo)管監(jiān)測50 W、6 s設(shè)置下左房后壁逐點(diǎn)消融時的食管溫度變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在保持導(dǎo)管-組織貼靠力在10～15 g時,單點(diǎn)消融可使食管腔內(nèi)溫度最高上升5.8℃,平均最大上升溫度為3.5℃,2.5%的消融損傷使食管溫度上升4℃,10.6%的消融損傷使食管溫度上升2～4℃。薈萃分析表明,食管溫度超過39～40℃或溫度上升超過2℃是發(fā)生食管損傷的預(yù)測指標(biāo)[18]。上述研究表明,HPSD 消融策略同樣會導(dǎo)致食管損傷的發(fā)生。除無法避免心房臨近組織損傷外,HPSD消融的消融時間安全窗隨輸出功率增加顯著變窄的事實(shí)也不容忽視。Leshem 等[19]應(yīng)用新型消融導(dǎo)管QDOT Micro在組織標(biāo)本評估90 W/4 s、90 W/6 s和70 W/8 s的消融安全性,每組方案進(jìn)行28次消融,導(dǎo)管灌注流速8 ml/min,目標(biāo)溫度65 ℃。90 W/4 s組無氣化爆裂和焦痂形成,90 W/6 s組2例氣化爆裂和5例焦痂形成,70 W/8 s組1例氣化爆裂和3例焦痂形成。與此研究相似,Bhaskaran等[20]也發(fā)現(xiàn)70 W/5 s和80 W/5 s消融易發(fā)生氣化爆裂現(xiàn)象。由此可見,超高輸出功率下的消融時間安全窗明顯縮短,臨床醫(yī)師必須謹(jǐn)慎使用。

與傳統(tǒng)消融方式相比,CPVI的HPSD 消融策略存在固有優(yōu)勢,然而隨著臨床實(shí)踐的逐漸增多,該策略可能存在的問題也逐漸顯現(xiàn)?；谙率鰞蓚€原因,我們認(rèn)為HPSD 消融策略目前不宜在臨床全面推廣。首先,HPSD 消融策略尚缺乏被大家一致認(rèn)可的消融參數(shù)設(shè)置,導(dǎo)致出現(xiàn)不同中心不同設(shè)置的混亂局面,因此CPVI的HPSD 消融有效性、安全性、損傷持久性還需大量的臨床研究和長時間的臨床隨訪加以驗(yàn)證。其次,現(xiàn)有消融導(dǎo)管不能保證HPSD 消融的安全實(shí)施。由于高功率的應(yīng)用,RH 可導(dǎo)致心肌局部溫度短時間急劇升高,因此需要鑲嵌在消融導(dǎo)管內(nèi)的溫度感受器及時準(zhǔn)確反饋溫度信息而適時終止電流輸出。現(xiàn)有消融導(dǎo)管的溫度感受器均遠(yuǎn)離導(dǎo)管-組織接觸表面,加之鹽水灌注對消融導(dǎo)管遠(yuǎn)端的沖刷,因而不能及時準(zhǔn)確的感知組織溫度變化,為高功率消融引發(fā)組織溫度過熱、繼而產(chǎn)生并發(fā)癥埋下隱患。值得一提的是,新型消融導(dǎo)管QDOT Micro能夠幫助我們解決現(xiàn)有消融導(dǎo)管溫度反饋存在的問題,因?yàn)槠溥h(yuǎn)端的3個溫度感受器鑲嵌在距電極表面僅75μm 的部位,所以可以及時準(zhǔn)確地反映導(dǎo)管-組織貼靠部位的溫度[19]。與HPSD消融策略相比,盡管傳統(tǒng)消融方式存在耗時長且療效相仿的劣勢,但傳統(tǒng)消融策略的有效性和安全性已得到大量臨床實(shí)踐的驗(yàn)證,且延長的手術(shù)時間往往不足30 min?；谶@一考慮,在HPSD 消融策略明確安全、有效的消融參數(shù)設(shè)置和新型消融導(dǎo)管投入臨床使用前,建議大家不要盲目應(yīng)用CPVI的HPSD 消融策略。當(dāng)然,對于經(jīng)驗(yàn)豐富的臨床中心,應(yīng)該有條理、有目的地對HPSD 消融策略進(jìn)行逐步探索,為HPSD 消融策略最終安全、有效地應(yīng)用于臨床做出積極貢獻(xiàn)。