消融指數(shù)指導(dǎo)下高功率短時程消融對房顫射頻導(dǎo)管消融術(shù)后食管損傷的研究進(jìn)展

孫建英 魏飛宇,2 范潔,2

(1.昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院,云南 昆明650100;2.云南省第一人民醫(yī)院心血管內(nèi)科,云南 昆明650100)

射頻導(dǎo)管消融(radiofrequency catheter ablation,RFCA)是房顫患者轉(zhuǎn)復(fù)竇性心律的重要治療手段之一。環(huán)肺靜脈隔離(circumferential pulmonary vein isolation,CPVI)是RFCA的基石[1-2],形成連續(xù)、透壁且永久的心房肌損傷是CPVI成功的關(guān)鍵。CPVI必然經(jīng)過左心房后壁,解剖上食管與左心房毗鄰,在左心房后壁消融時,熱能向深部組織擴散可引起食管損傷,嚴(yán)重時可進(jìn)展為心房食管瘺(atrio-esophageal fistula,AEF)。AEF是房顫消融的嚴(yán)重并發(fā)癥之一,其死亡率為79%[3-4]。因此,探究如何減少食管損傷發(fā)生,又能保證心房肌形成透壁損傷是目前心臟電生理學(xué)家關(guān)注的熱點。消融指數(shù)(ablation index,AI)的出現(xiàn)使得消融損傷程度有了精確的量化評價指標(biāo),基于AI的理念,近年來為了提高消融病灶損傷的透壁性、減少消融時間,提出使用高功率短時程(high-power short-duration,HPSD)消融策略進(jìn)行CPVI[3]。有研究[5]顯示AI指導(dǎo)的HPSD消融可提高CPVI成功率,提高RFCA的中遠(yuǎn)期成功率,減少消融相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生?，F(xiàn)就AI指導(dǎo)下HPSD消融對房顫RFCA術(shù)后食管損傷的發(fā)生進(jìn)行綜述。

1 房顫RFCA術(shù)后食管損傷研究現(xiàn)狀

1.1 房顫RFCA術(shù)后食管損傷的發(fā)生率

房顫是目前最常見的快速性心律失常之一。2020年ESC房顫管理指南將RFCA推薦為房顫節(jié)律控制的一線治療方案[6]。隨著RFCA技術(shù)的發(fā)展,房顫人群中選擇接受RFCA治療的數(shù)量逐年增加,消融相關(guān)并發(fā)癥備受關(guān)注。食管損傷是房顫RFCA術(shù)后常見的一種并發(fā)癥,包括食管黏膜紅斑、糜爛、潰瘍以及食管蠕動減弱。其中,黏膜紅斑、糜爛是食管損傷的常見類型。

目前食管不同損傷類型的具體發(fā)病率尚不確定。國內(nèi)外報道的房顫RFCA術(shù)后食管損傷的發(fā)生率為2%～48%[7-8],這種差異可能與各中心采取的消融策略及消融經(jīng)驗等因素相關(guān)。Yarlagadda等[9]開展了一項回顧性研究,結(jié)果表明在所有納入分析的4 473例患者中,有3 921例在術(shù)后1周內(nèi)進(jìn)行了上消化道內(nèi)鏡檢查,有570例患者存在食管病變,食管損傷發(fā)生率為15%。其中,食管紅斑占36%,淺表潰瘍占39%,深層潰瘍占25%,5例食管穿孔不穿通心房,1例形成AEF。食管損傷是房顫RFCA的常見并發(fā)癥,嚴(yán)重時可進(jìn)展為AEF。有文獻(xiàn)[3-4,10]報道,AEF的發(fā)生率為0.01%～0.25%。Barbhaiya等[11]開展了一項全球多中心的臨床研究,該研究向Heart Rhythm Society的3 080位注冊醫(yī)生以及所有進(jìn)行房顫RFCA術(shù)的醫(yī)生分發(fā)了一項在線調(diào)查,共收集了191 215例房顫RFCA后發(fā)生食管損傷的患者,其中,食管穿孔發(fā)生率為0.016%,AEF的發(fā)生率為0.011%。馬長生教授團隊[12]分析了中國11家心臟中心2010—2019年行房顫RFCA的44 794例患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn),有0.035%的患者發(fā)生了AEF,其中75%的患者最終死亡。有報道稱,AEF約占房顫RFCA死亡原因的16%[13],是房顫RFCA的第二大死亡原因,且由于AEF的臨床表現(xiàn)出現(xiàn)較晚,缺乏臨床早期特征和早期診斷方法,其發(fā)生率可能被低估。

1.2 房顫RFCA術(shù)后食管損傷的解剖基礎(chǔ)

左心房與食管的毗鄰關(guān)系是房顫CPVI術(shù)后發(fā)生食管損傷的解剖基礎(chǔ)。Zellerhoff等[14]的研究發(fā)現(xiàn),食管中段前壁緊靠左心房后壁,食管與左心房后壁的平均垂直接觸長度為(4.4±1.5)cm,食管前壁與左心房心內(nèi)膜的平均距離為(2.6±0.8)mm,食管和下肺靜脈之間的最短距離<4 mm,在此部位進(jìn)行消融時,將有很高的食管灼傷風(fēng)險[15]。食管與左心房后壁之間有一薄層脂肪組織,這層脂肪組織有一定的隔熱作用,這對RFCA術(shù)后發(fā)生食管損傷有一定的保護作用。但這層脂肪組織大多是不連續(xù)的,脂肪組織缺損絕大部分位于左心房后壁中部水平與上、下肺靜脈之間[16]。研究表明,通過術(shù)前用計算機改進(jìn)的圖像分析左心房后壁食管路徑的主要類型,并分析其與左心房后壁消融線的關(guān)系,結(jié)果顯示不管食管位置如何,左心房后壁消融線不可避免會穿過食管位置。因此,在此部位進(jìn)行線性消融時,應(yīng)十分謹(jǐn)慎。

1.3 房顫RFCA術(shù)后食管損傷的發(fā)生機制

房顫消融的組織學(xué)原理主要為心房肌肉組織的損傷,從而導(dǎo)致細(xì)胞壞死和凋亡,2～3個月后消融損傷部位的心房組織被脂肪和纖維等間葉組織取代,以達(dá)到治療房顫的目的。RFCA造成的心房肌損傷可分為兩個階段:阻抗熱損傷和傳導(dǎo)熱損傷。射頻消融導(dǎo)管加熱電極在與心肌組織接觸部位可產(chǎn)生特定的阻抗,導(dǎo)致加熱電極周圍淺表的心肌組織損傷,稱為阻抗熱損傷;當(dāng)淺表的熱能向更深層的組織傳導(dǎo),造成深部組織損傷時,稱為熱傳導(dǎo)損傷。房顫消融的消融終點是形成心房肌的連續(xù)透壁損傷,為了達(dá)到這個目標(biāo),臨床上先后出現(xiàn)了多種新的消融策略,如增加消融導(dǎo)管的功率,在放電瞬間加熱心房肌全層;增加消融時長,通過熱傳導(dǎo)致深層心房肌損傷,使心房肌達(dá)到透壁損傷。但阻抗熱和傳導(dǎo)熱的增加可能導(dǎo)致心房毗鄰組織(如食管和肺)的損傷。因此,如何在保證心房透壁損傷的同時減少毗鄰組織損傷是房顫消融進(jìn)展中的難點。

2 臨床上減少房顫RFCA術(shù)后食管損傷的研究現(xiàn)狀

臨床上先后出現(xiàn)了多種方法來減少房顫RFCA相關(guān)食管損傷的發(fā)生,如術(shù)前提前標(biāo)記食管位置、術(shù)中持續(xù)監(jiān)測食管內(nèi)溫度、控制消融能量和消融時間、控制消融導(dǎo)管壓力、改變后壁消融徑線、食管牽拉位移、引入AI指導(dǎo)的高功率消融等。其中,術(shù)中持續(xù)食管內(nèi)溫度監(jiān)測和采用AI指導(dǎo)的高功率消融是目前減少食管損傷的研究熱點。

有文獻(xiàn)[7]報道,房顫RFCA期間食管損傷的發(fā)生與食管內(nèi)溫度升高有關(guān)。Halm等[8]針對這一問題開展了臨床研究,結(jié)果顯示,食管損傷組與無食管損傷組患者相比,食管內(nèi)最大溫度有統(tǒng)計學(xué)差異[(42.6±1.7)℃ vs(41.4±1.7)℃],且當(dāng)食管內(nèi)溫度< 41 ℃時無食管損傷發(fā)生。既往研究[17-18]表明,房顫RFCA術(shù)中進(jìn)行食管溫度監(jiān)測有助于降低食管損傷的發(fā)生。2017年房顫導(dǎo)管消融專家共識[19]指出,在RFCA過程中使用食管溫度探頭進(jìn)行食管內(nèi)溫度監(jiān)測可減少RFCA術(shù)后食管損傷的發(fā)生,并建議當(dāng)食管腔內(nèi)溫度較基線溫度升高1～2 ℃或腔內(nèi)溫度達(dá)到39～40 ℃時應(yīng)停止消融。然而,這一方法具有一定局限性,主要包括:(1)消融期間難以持續(xù)保持溫度探頭和食管壁的最佳接觸;(2)食管腔內(nèi)溫度不能直接反映食管壁內(nèi)熱損傷的情況;(3)溫度監(jiān)測裝置限制了食管的移動,而這一潛在的位移可保護食管在房顫消融時不易被損傷[20-21];(4)進(jìn)行持續(xù)溫度監(jiān)測時患者需全身麻醉,全身麻醉時患者食管的動力降低、黏液分泌減少,導(dǎo)致消融期間熱量無法及時播散而損傷食管[22-23];(5)無法評估溫度監(jiān)測器置入是否會對食管造成一定的損傷。

3 HPSD消融策略的提出

目前普遍接受的觀點為:使用較低的消融能量作用于左心房后壁或減少消融時長能降低食管損傷的發(fā)生率。2017年房顫導(dǎo)管消融與外科消融專家共識[24]提出使用較低的消融能量(≤25 W)、縮短消融時間(≤20 s)和/或降低接觸壓力(≤10 g)可減少食管損傷的發(fā)生率。但這種方法可能會潛在地增加手術(shù)總時長和影響CPVI單圈隔離率。HPSD消融是近年來房顫消融的研究熱點。高功率消融近年來在房顫消融中被廣泛應(yīng)用,但仍缺乏大樣本證據(jù),各研究對于高功率的參數(shù)設(shè)置各有不同,目前普遍接受的高功率定義為≥40 W的功率。HPSD消融通過增加阻抗熱、減少傳導(dǎo)熱進(jìn)行消融,使用這種設(shè)置可在電阻加熱階段實現(xiàn)均勻的跨壁損傷,通過縮短熱傳導(dǎo)時間減少鄰近組織損傷,尤其是食管損傷,國內(nèi)外已有多個研究[25-26]證實了HPSD消融在房顫消融中的有效性和安全性。

HPSD消融主要是利用阻抗熱而非傳導(dǎo)熱,其消融灶更均勻,消融面積和消融深度更可控,有利于形成更寬且連續(xù)性更好的消融灶[27],這一特點使得HPSD消融既能提高肺靜脈隔離率,又能減少消融相關(guān)食管損傷的發(fā)生。目前關(guān)于HPSD消融對食管的影響報道不一。有文獻(xiàn)[28]報道,與傳統(tǒng)低功率消融相比,HPSD消融能顯著減少消融時間和手術(shù)透視次數(shù),具有更高的首次隔離率,且不增加食管內(nèi)溫度,從而減少食管損傷的發(fā)生。為探究HPSD消融的安全性,韓國進(jìn)行了一項前瞻性研究[29],結(jié)果顯示,亞洲人群使用高功率消融(50 W)食管損傷的發(fā)生率非常低,約為1.3%。Winkle等[30]開展了一項臨床研究,證實了HPSD消融的安全性。研究顯示,與傳統(tǒng)低功率消融相比,HPSD消融的食管損傷發(fā)生率更低(0.008 7% vs 0.12%)。Park等[31]的研究結(jié)果也側(cè)面證實了這一點。許軼洲等[32]在Medline、 PubMed、 Embase、 the Cochrane Library和Elsevier’s ScienceDirect databases檢索了發(fā)表于2020年9月之前關(guān)于HPSD消融對食管損傷的研究,共納入2 467例患者進(jìn)行最終分析,結(jié)果表明,HPSD消融與傳統(tǒng)低功率消融的食管損傷發(fā)生率相似,但HPSD消融組可降低輕度食管損傷的發(fā)生率。然而,仍有文獻(xiàn)報道HPSD消融可能增加食管損傷的發(fā)生率。有學(xué)者認(rèn)為,高功率消融本身并不能消除左心房外附加結(jié)構(gòu)損傷的風(fēng)險。

4 AI指導(dǎo)下HPSD消融食管損傷發(fā)生的研究現(xiàn)狀

提高肺靜脈永久隔離率是房顫消融成功的關(guān)鍵,而消融損傷的足夠深度是肺靜脈永久隔離的重要保障。既往房顫導(dǎo)管消融主要根據(jù)導(dǎo)管的貼靠壓力,設(shè)定消融功率和時間,缺乏量化指標(biāo)來評估消融損傷深度,手術(shù)成功率相差較大,與術(shù)者的經(jīng)驗密切相關(guān)。隨著房顫量化消融技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了通過數(shù)學(xué)模型組合導(dǎo)管貼靠壓力、消融時間、消融功率的AI,AI可較準(zhǔn)確地預(yù)測導(dǎo)管消融的損傷深度[33],誤差在±1 mm以內(nèi)。有研究[34-35]證實,AI指導(dǎo)下進(jìn)行房顫消融在縮短手術(shù)時間、減少并發(fā)癥、提高肺靜脈的單圈隔離率及消融成功率方面具有明顯優(yōu)勢,且不降低安全性。有學(xué)者提出,將AI與HPSD消融相結(jié)合進(jìn)行房顫消融,使消融損傷程度更加可控,從而有效地避免組織過熱,使HPSD消融的普及成為可能。

既往研究表明,AI指導(dǎo)下消融灶的大小和形態(tài)隨功率設(shè)置的不同而變化,與低功率長時程消融相比,HPSD消融能形成寬而淺的消融灶[36],能顯著減少心房深部及鄰近組織損傷,提高消融安全性[37]。Müller等[38]的研究表明,AI指導(dǎo)下的高功率(50 W)消融食管損傷的發(fā)生率相對較低,約為6%。Chen等[39]的研究結(jié)果表明這一發(fā)生率更低,約為2%。Kaneshiro等[40]的研究顯示,HPSD消融與傳統(tǒng)低功率消融在食管病變的發(fā)生率方面無顯著差異,但HPSD消融的食管病變主要表現(xiàn)為蠕動減弱和淺表損傷。為探究AI指導(dǎo)下HPSD消融對食管內(nèi)溫度的影響和食管損傷的程度,Yavin等[41]開展了一項臨床研究。結(jié)果表明,HPSD消融與傳統(tǒng)消融對食管溫度的影響無顯著差異,二者對食管損傷的深度和寬度也無顯著差異。為進(jìn)一步研究AI指導(dǎo)下HPSD消融的安全性和有效性,劉錚等[42]開展了一項前瞻性臨床研究,共納入134例患者,隨機分成高功率組和低功率組,結(jié)果表明兩組患者均未出現(xiàn)食管損傷及AEF。其中,HPSD消融組患者的復(fù)發(fā)率顯著低于低功率組。苗旺等[43]和陳少杰等[44]做了進(jìn)一步臨床研究,結(jié)果表明,AI指導(dǎo)下HPSD消融較低功率消融在縮短手術(shù)時間和消融時間、降低手術(shù)并發(fā)癥方面具有顯著優(yōu)勢,且具有同等的手術(shù)成功率及更少的手術(shù)復(fù)發(fā)率。一項前瞻性臨床隨機對照研究[45]表明,AI值相同時,增加消融功率可顯著提高陣發(fā)性房顫的消融效率,減少中遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率,但在左心房后壁進(jìn)行消融時AI值設(shè)置過高(>460)或接觸力過大(>30 g),可增加食管病變的風(fēng)險。

5 小結(jié)

HPSD消融較傳統(tǒng)低功率長時程消融有很多優(yōu)勢。如HPSD消融可增強阻抗熱使消融灶寬度增加,同時可避免傳統(tǒng)低功率長時程消融對于貼靠度和穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。此外,還有降低傳導(dǎo)熱使消融灶深度減少的優(yōu)勢,可在保證消融灶的透壁性和連續(xù)性的同時減少左心房后壁毗鄰組織的損傷。雖然目前已有大量的臨床研究證明了HPSD消融的安全性和有效性,但絕大多數(shù)屬于觀察性研究,缺乏大量的隨機對照研究進(jìn)一步驗證。由于HPSD消融的安全界限較窄,HPSD消融是否能減少食管損傷存在一定爭議,使用AI指導(dǎo)消融可能是解決HPSD消融安全界線較窄的有效方法,但仍需更多的臨床研究加以證明。