心房顫動電生理機制研究與手術(shù)及射頻消融療效的評價

1、心房顫動電生理機制研究與手術(shù)及射頻消融療效的評價李莉綜述張寶仁審校 心房顫動(AF)是最常見的心律失常，我國每年因AF住院的患者是心動過緩性心律失?；驀?yán)重室性心律失常住院患者的兩倍多。AF作為尚未攻克的心律失常領(lǐng)域中的頑疾已成為目前研究的熱點。本文僅就AF的電生理機制研究與手術(shù)及射頻消融療效作一綜述，旨在為AF的治療策略提供依據(jù)。 1迷宮手術(shù)設(shè)計及其電生理基礎(chǔ)、原理與療效評價 1.1電生理基礎(chǔ)Cox迷宮手術(shù)最初設(shè)計原理是基于當(dāng)時對AF的認識還處于解剖障礙性折返以及自發(fā)心房撲動(AFL)的右房圍繞著上、下腔靜脈口有兩種大折返環(huán)(順、逆時鐘方向)的動物實驗結(jié)果1，2，推測在左房的肺靜脈口和左心耳也

2、會存在大折返環(huán)。Cox等經(jīng)過反復(fù)動物試驗，于1983年建立了心房橫斷術(shù)，并且有效地終止了犬的AF。當(dāng)時犬的AF模型均是在擴張的左房基礎(chǔ)上經(jīng)起搏刺激誘發(fā)的，沒有自發(fā)的AF。同一時期，Allessie等3采用適合于左、右房腔內(nèi)形態(tài)的探測電極網(wǎng)絡(luò)，并運用計算機同時記錄各探測部位局部心房組織的電激動，發(fā)現(xiàn)AF時心房存在多個折返環(huán)。從而印證了Moe提出的多發(fā)性子波折返的假說4，由此認為AF為純粹的功能折返，折返環(huán)大小取決于不應(yīng)期的長短。功能折返環(huán)直徑可小到68mm( 1cm)，環(huán)的中央為無特殊解剖結(jié)構(gòu)的不應(yīng)組織。這些新的發(fā)現(xiàn)無疑與Cox的手術(shù)設(shè)計原理相矛盾，并且當(dāng)時心房橫斷術(shù)在臨床上的應(yīng)用也遭到失敗。1

3、991年Cox等5對13例預(yù)激綜合征患者進行了心外膜標(biāo)測，經(jīng)猝發(fā)刺激誘發(fā)出AF，發(fā)現(xiàn)6例在右房存在大折返環(huán)并在界嵴產(chǎn)生功能性傳導(dǎo)阻滯，折返周長180210ms；左房既有來自右房又有來自旁道逆?zhèn)鞯募庸识茈y標(biāo)記到完整的左房折返。另7例有與大折返路徑一致經(jīng)房間隔前傳的心房反復(fù)激動。上述結(jié)果提示AF是多個折返環(huán)圍繞解剖障礙區(qū)或功能傳導(dǎo)阻滯區(qū)、由單一折返環(huán)蛻變成多個子波所形成，由此Cox得出多個持續(xù)的大折返環(huán)是AF的電生理基礎(chǔ)的結(jié)論。但Allessie6指出Cox的結(jié)論是不夠準(zhǔn)確的，因為156導(dǎo)雙房同步標(biāo)測的電極間距為1cm，這種低密度標(biāo)測很容易使微折返環(huán)遺漏。1994年Konings等7用244導(dǎo)

4、單極(電極間距2.25mm)高密度標(biāo)測25例有陣發(fā)性AF的預(yù)激綜合征患者，將電極貼于右房壁，電刺激誘發(fā)AF時行心外膜標(biāo)測，其中8例同時進行了左房心外膜標(biāo)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)竇性心律和快速心房起搏(330 ppm)時所有患者右房游離壁均為單一的、除極方向一致的大激動波，傳導(dǎo)速率分別為73.5cm/s和683cm/s，沒有發(fā)現(xiàn)慢傳導(dǎo)或傳導(dǎo)阻滯；AF時可見到三種不同類型的激動模式(見圖1)，且三種激動模式可以互相衍變。 圖1右房游離壁心外膜標(biāo)測AF的三種不同類型激動模式7型為單一的大激動波，僅有輕度的傳導(dǎo)阻滯；型呈單一的大激動波，多數(shù)有傳導(dǎo)延遲或由功能傳導(dǎo)阻滯線分離的兩個不同的折返子波；型由多個傳導(dǎo)阻滯線

5、或慢傳導(dǎo)區(qū)( 10cm/s)分離的多個折返子波(3個)并觀察到直徑12cm的微折返 1.2設(shè)計原理盡管Cox的AF心外膜標(biāo)測系統(tǒng)限制了對AF發(fā)生機制的認識，但標(biāo)測中還是發(fā)現(xiàn)折返環(huán)的激動模式和定位變化多端、轉(zhuǎn)瞬即逝，無法根據(jù)標(biāo)測的結(jié)果指導(dǎo)手術(shù)。由此提出防止折返形成唯一有效的方法就是手術(shù)切口之間的距離必須短于大返環(huán)的波長，使其不能在切口之間的空隙區(qū)形成折返；此外手術(shù)還應(yīng)保留竇性激動和心房同步傳輸功能，這樣才能消除血栓栓塞的危險。迷宮型術(shù)式的主要方法是切除雙側(cè)心耳、隔離肺靜脈開口、保留竇房結(jié)到房室結(jié)的主要通道，適當(dāng)?shù)厍虚_心房壁及房間隔造成房內(nèi)多個傳導(dǎo)盲端，冷凍房室環(huán)及冠狀竇阻斷傳導(dǎo)通道。但迷宮型術(shù)后

6、存在：竇性心率不能達到最大運動量變時性的需要，偶有左房功能不全。因此發(fā)展到迷宮或型術(shù)式的改良。迷宮型術(shù)式不作右房頂部切口，這可避免對竇房結(jié)動脈和右房竇性心動過速發(fā)生區(qū)的醫(yī)源性損傷；環(huán)繞四個肺靜脈口作一杯狀切口，以盡可能縮小隔離區(qū)的左房范圍，從而保持左房傳輸功能。 1.3療效評價外科治愈AF的標(biāo)準(zhǔn)8是消除AF、恢復(fù)竇性心律、保持完全的房室同步傳導(dǎo)、恢復(fù)心房傳輸功能。迷宮手術(shù)的療效評價。至1996年3月Cox等9已報道了178例AFL和AF患者的迷宮手術(shù)，其中陣發(fā)性AF/AFL 103例(58%)、慢性AF/AFL 75例(42%)。心臟手術(shù)后再行迷宮術(shù)13例，迷宮手術(shù)同時進行其他心臟手術(shù)59例(

7、33%)。圍術(shù)期死亡4例(2.2%)，常見的并發(fā)癥是房性心律失常和水鈉潴留。隨訪3個月以上者型32例、型15例、型118例。其中2例有一過性腦缺血發(fā)作，1例術(shù)后38個月發(fā)生腦血管意外。迷宮、型術(shù)后運動后最快竇性心率分別為11615,13214和13919 bpm，后兩者分別與前者比較，P均 0.001。術(shù)前竇房結(jié)功能正常者116例，術(shù)后2例需永久起搏治療。 AFL、AF再發(fā)12例(12/164，7%)，都能經(jīng)藥物復(fù)律。術(shù)后6個月檢查證實左房有傳輸功能107例(107/125，86%)，右房有傳輸功能123例(123/125，98%)。改良迷宮手術(shù)的療效評價。Kosakai等10在Cox迷宮術(shù)式

8、的基礎(chǔ)上創(chuàng)導(dǎo)了采用冷凍和簡化手術(shù)切口、減少竇房結(jié)動脈損傷的改良迷宮手術(shù)，并應(yīng)用于持續(xù)性AF伴器質(zhì)性心瓣膜病需同時進行心瓣膜手術(shù)的患者。在行改良迷宮術(shù)的同時或之前行心瓣膜手術(shù)87例、先天心臟畸型矯正術(shù)12例、其他手術(shù)2例。有2例早期死亡。隨訪0.13.1年，恢復(fù)竇性心律者占80%，仍有持續(xù)AF者占14%，恢復(fù)左、右房收縮功能者分別為73%和88%。汪曾煒等11，12報道20例慢性AF合并二尖瓣病變的迷宮手術(shù)，改良的方式是作右房斜、縱切口，以使竇房結(jié)激動沿兩切口之間心房肌橋傳至房室結(jié)驅(qū)動心室；冷凍界嵴中下1/3處和卵圓窩左上緣阻斷后結(jié)間束和中結(jié)間束的傳導(dǎo)，保留Bachman束傳遞激動至左房，以縮小

9、右房和房間隔傳導(dǎo)激動區(qū)域，使之不能產(chǎn)生和通過大折返環(huán)。術(shù)后早期不產(chǎn)生AFL或AF，部分經(jīng)短暫的交界區(qū)心律轉(zhuǎn)為竇性心律。隨訪17.97.9個月，1例晚期死亡，14例隨訪1年以上均為竇性心律。該14例經(jīng)動態(tài)心電圖和運動試驗證實有良好的心率變時性反應(yīng)和運動耐力，術(shù)后兩心房有收縮功能，左房總排血量、主動排血量及作功均達到正常水平。 2風(fēng)濕性心臟病慢性AF的心外膜標(biāo)測與單純左房術(shù)的設(shè)計原理及療效評價 2.1心外膜標(biāo)測Harada等13運用32導(dǎo)計算機標(biāo)測系統(tǒng)完成了二尖瓣疾病AF的心外膜標(biāo)測。標(biāo)測方法是在55mm65mm的卡形電極板上將30個電極(直徑2mm)排成5行6列，行30導(dǎo)單極心外膜標(biāo)測及等時圖分

10、析。結(jié)果表明所有患者均有起源于左房的規(guī)則的、反復(fù)的激動，周長131228ms。3例患者觀察到有兩種激動順序從左心耳基底部顯現(xiàn)傳向左肺靜脈或至左房后壁的房室環(huán)；1例有三種激動模式交替出現(xiàn)。右房則出現(xiàn)特別復(fù)雜和紊亂的激動波，2例曾有短暫的3次反復(fù)激動，后隨即蛻變?yōu)閺?fù)雜和紊亂的激動模式。該研究提示多數(shù)二尖瓣疾病伴慢性AF的患者可能存在左房折返或異位興奮灶，且每例反復(fù)激動的模式均不相同，說明應(yīng)根據(jù)心內(nèi)標(biāo)測導(dǎo)引手術(shù)。同期，李莉等14對風(fēng)濕性心臟病慢性AF患者行16導(dǎo)同步心外膜標(biāo)測，發(fā)現(xiàn)10例中有8例左房呈現(xiàn)規(guī)律性的心房激動波，周長140180ms，2例為細顫波無等電位線。僅1例在右房心耳部呈現(xiàn)撲動波、周

11、長250ms；右房下部呈現(xiàn)細顫波。其余9例均呈現(xiàn)紊亂無規(guī)律的顫動。 2.2單純左房術(shù)的設(shè)計原理及療效評價Sueda等15根據(jù)Harada等的電生理研究結(jié)果和多數(shù)二尖瓣疾病AF的電激動起源于左房的推理，進一步推測二尖瓣疾病的慢性AF是因為左房擴大引起左房肌有效不應(yīng)期縮短所致，故而采用48導(dǎo)計算機輔助心外膜標(biāo)測和左側(cè)迷宮術(shù)消除AF。術(shù)中標(biāo)測證實11例中7例左房顯示規(guī)律和反復(fù)的激動波，AF周期114139ms；右房AF周期129169ms，左房有效不應(yīng)期明顯短于右房。實時標(biāo)測后行單純左房切割術(shù)治療AF。術(shù)式是行左房豎直切口，擴展到左肺靜脈緣以孤立肺靜脈，切除左心耳并冷凍左房后壁上、下肺靜脈之間的肌橋

12、，然后在左房切口下方到二尖瓣后瓣環(huán)中點之間冷凍(見圖2)。Sueda等17至1997年已報道單純左房術(shù)36例，術(shù)后所有患者均顯示竇性心律，其中26例(72%)始終無AF復(fù)發(fā)，另10例在術(shù)后7日出現(xiàn)陣發(fā)性AF，其中5例行電復(fù)律或藥物復(fù)律。至患者出院時AF消失率為86%。術(shù)后隨訪中2例復(fù)發(fā)，最終AF消除的成功率為78%。2例(6%)安置永久起搏器。術(shù)后左房內(nèi)徑較術(shù)前明顯縮短(43.77.2mm vs 53.89.9mm)，經(jīng)食管多普勒超聲心動圖顯示左、右房有收縮功能者分別為71%和94%。 圖2單純左房術(shù)的示意圖6孤立四個靜脈口、切除左心耳。CRYO=冷凍，LAA=左心耳，SVC=上腔靜脈，IVC

13、=下腔靜脈，SN=竇房結(jié)，RAA=右心耳，MV=二尖瓣，TV=三尖瓣 3心房隔離術(shù)的電生理基礎(chǔ)、設(shè)計原理及療效評價 3.1電生理基礎(chǔ)Lin等17建立心房隔離術(shù)是根據(jù)Allessie的多發(fā)子波折返學(xué)說18設(shè)計的消除AF、恢復(fù)竇性心律和心房收縮功能的手術(shù)。Allessie等認為多個功能折返波形成的AF必定有一定數(shù)量的關(guān)鍵閾值，心房內(nèi)至少有36個折返環(huán)同時存在并運行是AF形成的必要條件。因此，通過手術(shù)將心房分隔成幾個部分，仍保持其電傳導(dǎo)，使之參與折返的心房肌質(zhì)量減少，當(dāng)折返運動少于3個時AF就不再持續(xù)。 3.2右房分隔術(shù)和右側(cè)迷宮術(shù)式及療效評價距界嵴1cm作平行于界嵴的側(cè)切口，彎向房間隔呈U字形，切

14、口下緣距三尖瓣環(huán)之間保留1cm的肌橋即電傳導(dǎo)通路(見圖3)。Lin等報道了伴持續(xù)AF 321年的3例先天性心臟病(2例房間隔缺損、1例Ebsteins畸形)手術(shù)結(jié)果。術(shù)后分別隨訪32，16和3個月，3例均恢復(fù)為竇性心律。多普勒超聲心動圖顯示雙房在術(shù)后1個月均恢復(fù)收縮功能，心房峰值速度和心房峰值與舒張早期充盈率比值隨術(shù)后恢復(fù)時間延長而逐漸升高。慢性AF合并二尖瓣病也可應(yīng)用左和右房分隔術(shù)。Shyu等19報道22例慢性AF合并二尖瓣病的左和右房分隔術(shù)，隨訪6個月以上有14例(64%)為竇性心律和房室活動同步，并經(jīng)多普勒超聲心動圖證實左、右房輸出功能逐步恢復(fù)正常。Theodoro等20報道右側(cè)迷宮手術(shù)

15、治療18例先天性心臟病合并的陣發(fā)性或慢性AFL和AF，至出院時竇性心律16例、交界區(qū)心律2例。隨訪3.117.2個月，有3例復(fù)發(fā)，均經(jīng)藥物轉(zhuǎn)為竇性心律；1例安置永久起搏器。 4導(dǎo)管射頻消融AF的電生理基礎(chǔ)、方式與療效評價 目前臨床射頻消融根治AF在國內(nèi)尚無文獻報道。國外 圖3房間隔缺損時的右房隔離術(shù)17左圖示在右房距界嵴1cm處作平行于界嵴的側(cè)切口，右圖示該切口延展成U字形：上緣擴展至距三尖瓣環(huán)3cm，下緣距三尖瓣環(huán)1cm，在切口上緣與三尖瓣環(huán)之間作冷凍處理。CS=冠狀靜脈竇，ASD=房間隔缺損 有關(guān)評價消融人類AF的電生理資料也相當(dāng)少。Haissaguerre等21運用多極電極導(dǎo)管消融陣發(fā)性

16、AF，通過總結(jié)消融前、后的電生理資料，發(fā)現(xiàn)了與消融有關(guān)的三個重要的電生理特征：AF時顫動分布的區(qū)域不同。致心律失常異位灶是AF誘發(fā)和持續(xù)的重要原因。電生理標(biāo)準(zhǔn)能用于評價消融的線性傳導(dǎo)阻滯。因此使人類AF的消融治療成為可能。 4.1局灶性AF的射頻消融及療效評價起源于異位興奮灶的快速房性心動過速(簡稱房速)能引起AF的心電圖改變22，因此消除異位起搏點，即消除了AF的起源。Haissaguerre報道了7例由異位自律起搏點引發(fā)的陣發(fā)性AF。其電生理特征是：均為特發(fā)性AF，不為程序刺激所誘發(fā)，但能被異位房性早搏(簡稱房早)所誘發(fā)。AF時的規(guī)律激動波可顯示異位灶激動傳導(dǎo)的順序。AF時的最短波長是14

17、0ms，激動波明顯紊亂。最早激動標(biāo)測點在異位P波前3070ms。異位灶定位在右房3例，其中2例位于竇房結(jié)上部、1例在冠狀竇口；定位在左房4例，其中3例位于右上肺靜脈口、1例位于左上肺靜脈口。7例陣發(fā)性AF平均經(jīng)66次放電消融成功，消融后5例不能誘發(fā)持續(xù)性AF，2例可誘發(fā)。隨訪99個月，7例未用任何抗心律失常藥物，臨床無AF出現(xiàn)。對45例陣發(fā)性AF患者采用線性消融治療，發(fā)現(xiàn)在消融后恢復(fù)為竇性心律時有頻發(fā)房早的心房異位灶。通過消融這些異位灶A(yù)F治愈。局灶性AF的病人大多同時有房早、房速或AFL，其房早或房速的P波、AFL的F波與房顫之f波形態(tài)一致或類似。 4.2陣發(fā)性AF的線性射頻消融及評價Hai

18、ssaguerre等23運用右房和左房線性射頻消融治療陣發(fā)性AF。將逐漸擴展右房線性消融徑線的45例陣發(fā)性AF分成三(即1，2，3)組，隨著消融徑線的增加穩(wěn)定竇性心律的成功率為40%(18/45)，然后用猝發(fā)刺激不能誘發(fā)AF者僅5例(11%)。三種不同術(shù)式的右房線性消融最終成功率相似：不加藥物均為13%、加用藥物可達53%。目前尚未發(fā)現(xiàn)右房線性消融成功的預(yù)測因素。在第4組15例陣發(fā)性AF中，在右房線性消融的基礎(chǔ)上加左房矩形消融，14例獲得穩(wěn)定的竇性心律，成功率47%，加用抗心律失常藥物可達87%。4種消融徑線示意圖見圖4。消融術(shù)時間為29294 min，X線曝光時間為6624 min。1例發(fā)生

19、心肌穿孔。 4.3慢性AF的迷宮式射頻消融及評價Swartz等24使用長血管鞘導(dǎo)引4mm電極消融導(dǎo)管在左、右房的心內(nèi)膜作 圖4AF線性消融示意圖23了8條射頻消融線，模仿外科迷宮手術(shù)。在34例慢性AF的消融中成功率達80%，并使多數(shù)病人術(shù)后免于藥物治療。完成消融術(shù)的平均時間為12 h，2例發(fā)生了與消融相關(guān)的腦血管意外、1例發(fā)生心包填塞。 綜上所述，AF電生理研究雖有了一定的進展，但機制仍不甚明了。尤其是不同疾病所致的AF的電生理、病理與解剖之間的聯(lián)系及發(fā)生規(guī)律均不清楚。無論是手術(shù)切割還是射頻消融都是在復(fù)雜、費時、創(chuàng)傷較大并有一定的早期并發(fā)癥和死亡率的前提下進行的研究工作。提高成功率、簡化手術(shù)以

20、利于普及的關(guān)鍵仍在于深入揭示AF的發(fā)生及運行規(guī)律。在AF電生理研究工作中有待于解決的問題是：建立人類AF計算機輔助的多導(dǎo)同步心外膜標(biāo)測系統(tǒng)，以發(fā)現(xiàn)AF的激動順序和折返規(guī)律。強調(diào)人類心外膜標(biāo)測的原因在于人和動物的病理、心肌質(zhì)量、心臟大小均有區(qū)別。動物實驗中的良好結(jié)果與臨床的結(jié)果并不相同。建立不同類型AF、不同疾病所致AF的多導(dǎo)同步心外膜標(biāo)測，以分析大折返、微折返、隨機折返、異位灶等機制所導(dǎo)致的AF類型以及在何種疾病中發(fā)生率高。風(fēng)濕性心臟病左房規(guī)律性反復(fù)性激動是異位興奮觸發(fā)機制還是功能性折返有待于進一步研究。異位興奮灶引起的AF僅存在于非器質(zhì)性的陣發(fā)性AF的結(jié)論尚有待于臨床驗證。慢性AF的心房有效

21、不應(yīng)期及AF在心房內(nèi)的運行規(guī)律有待深入研究。AF的電生理機制研究要與臨床手術(shù)緊密結(jié)合，以標(biāo)測的結(jié)論指導(dǎo)手術(shù)設(shè)計，以手術(shù)成功和失敗的結(jié)論驗證和指導(dǎo)電生理研究的方向，以發(fā)現(xiàn)最關(guān)鍵的折返徑路、慢性傳導(dǎo)區(qū)和異位起搏點，以簡化術(shù)式、取得AF治療的突破。 作者單位：第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院胸心外科(上海 200433) 參考文獻 1Boineau JP,Mooeny C,Hudson R,et al.Observation on reentrant excitation pathways and refractory period distribution in spontaneous and experim

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