瞿唯一 魯志兵 王曉瑩 劉珊 羅達(dá) 陳超 余小梅 馬瑞松 李元紅 江洪

心力衰竭(簡稱心衰)作為多種心血管病嚴(yán)重的終末階段，常與心房顫動(簡稱房顫)合并存在[1]。這兩種臨床常見疾病在機(jī)制和病因方面關(guān)系密切，互為因果，相互促進(jìn)，嚴(yán)重影響患者預(yù)后[2]。研究證實(shí)，以交感神經(jīng)活性增強(qiáng)為特征的自主神經(jīng)失平衡，在心衰和房顫的發(fā)生、發(fā)展中扮演著重要角色[3-4]。既往研究證實(shí)，通過腎交感神經(jīng)消融可降低交感神經(jīng)活性，進(jìn)而阻止和逆轉(zhuǎn)心衰模型的心房重構(gòu)，有效降低房顫易感性[5-6]。

Marshall韌帶(ligament of Marshall，LOM)是一段包含大量自主神經(jīng)的心外膜退化結(jié)構(gòu)，其近段連續(xù)自冠狀靜脈竇，富含副交感神經(jīng)成分[7]，遠(yuǎn)段(LOMLSPV)靠近左上肺靜脈與心包延續(xù)，以交感神經(jīng)纖維分布為主[8]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)LOMLSPV是交感神經(jīng)支配心臟的重要通路，消融LOMLSPV可抑制急性心肌梗死誘發(fā)的室性心律失常[9]。筆者探討消融LOMLSPV對急性心衰犬心臟功能和房顫易感性的影響。

1 材料與方法

1.1動物準(zhǔn)備與實(shí)驗(yàn)分組 本研究涉及實(shí)驗(yàn)動物由武漢大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)倫理委員會批準(zhǔn)并提供。20只體重15～19 kg的雄性健康成年雜種犬，以3%戊巴比妥鈉30 mg/kg靜脈麻醉，每小時追加2 mg/kg維持麻醉狀態(tài)。氣管插管接大動物呼吸機(jī)(ALC.V10，上海奧爾科特生物科技有限公司)給予持續(xù)正壓通氣，在犬下方放置電熱板維持其體溫在36.5℃±1.0℃。分別穿刺股動脈、股靜脈并置入6F鞘管，股動脈通道連接壓力感受器監(jiān)測動脈血壓，股靜脈通道以50～100mL/h滴注生理鹽水補(bǔ)液。將電極片固定于犬四肢表皮，持續(xù)記錄體表心電圖。經(jīng)雙側(cè)第4肋間開胸，充分暴露心臟，將多極電極分別縫制于右房(RA)、左房(LA)、左心耳(LAA)和左上肺靜脈(LSPV)。所有電生理與血壓信號匯入多導(dǎo)電生理系統(tǒng)(LEAD7000，四川成都錦江電子公司)進(jìn)行記錄分析。

20只犬隨機(jī)分為消融組(n=9)和對照組(n=11)，于基礎(chǔ)狀態(tài)完成相關(guān)指標(biāo)測量后，消融組行射頻消融毀損LOMLSPV，對照組行不予以消融能量的假消融。

1.2消融LOMLSPVLOM走行于左心耳后方，起始部從冠狀靜脈竇向左上肺靜脈方向移行，經(jīng)左下肺靜脈口部延續(xù)至心包表面，其遠(yuǎn)段(LOMLSPV)位于左心耳與左上肺靜脈交界處(圖1A)。在解剖學(xué)定位基礎(chǔ)上，將多極電極緊貼于LOM表面，記錄其電位以指導(dǎo)消融。發(fā)放射頻能量(50 ℃，30～35 W)進(jìn)行LOMLSPV局部消融約150 s，消融過程持續(xù)以生理鹽水沖洗電極頭部進(jìn)行降溫。消融成功的標(biāo)志為肉眼觀察消融部位完全毀損呈灰白色(圖1B)，且LOMLSPV電位消失，近段電位保留(圖2)。

A：消融之前；B：消融以后。LOMLSPV位于左心耳與左上肺靜脈的交界處，消融后組織呈灰白色。LOMLSPV：LOM遠(yuǎn)段；LSPV：左上肺靜脈；LAA：左心耳；LV：左室

圖1LOMLSPV的解剖定位和消融范圍

1.3構(gòu)建急性心衰模型 消融完畢，將自制雙極電極縫制于左室游離壁，電極尾端連接高頻電生理刺激儀(Grass-S88，美國Astro-Med公司)。采用參數(shù)為：頻率200～240次/分，脈寬2.0 ms，電壓為2倍起搏閾值，持續(xù)心室起搏3 h。分別在起搏結(jié)束時(PT)和起搏結(jié)束后3 h(PT-3 h)測量所需實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。

1.4心臟超聲檢查 分別于犬左、右側(cè)臥位使用M4S-RS探頭(頻率1.5～3.6 MHz)測得經(jīng)胸二維超聲心動圖(GE Vivid q超聲檢查儀, 挪威GE Vingmed超聲公司)。規(guī)范記錄短軸和長軸胸骨旁切面以及心尖二腔、四腔切面的圖像，測量左室舒張末期容積(LVEDV)、左室收縮末期容積(LVESV)、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)和左房內(nèi)徑(LAD)。分別在基礎(chǔ)狀態(tài)、PT和PT-3 h進(jìn)行心臟超聲檢查。檢測前以連續(xù)縫合關(guān)閉手術(shù)切口，抽凈胸膜腔內(nèi)空氣。所有參數(shù)在三個心動周期內(nèi)測定并取平均值。

1.5心率變異性記錄與分析 使用LabChart多道生理記錄儀(澳大利亞AD Instruments公司)分別記錄基礎(chǔ)狀態(tài)、PT和PT-3 h各30 min內(nèi)的動態(tài)心電圖，通過配套的心率變異性(HRV)模塊分析各5 min時段的頻域分析指標(biāo)，用以評估心臟自主神經(jīng)活性。高頻(HF，0.15～0.40 Hz)代表副交感神經(jīng)的活性，低頻(LF，0.04～0.15 Hz)和低頻/高頻比值(LF/HF)代表交感神經(jīng)的活性。

消融前(左)可在Marshall韌帶(LOM)全段記錄到LOM電位；消融后(右)LOMLSPV電位消失。LOMCS=LOM近段；LOMLSPV=LOM遠(yuǎn)段；A=心房電位，V=心室電位

圖2LOMLSPV消融前后的電位記錄

1.6電生理指標(biāo)測定 記錄基礎(chǔ)心率，隨后采用S1S2程序刺激測量各部位的有效不應(yīng)期(ERP)，S1S1周長為330 ms，S1∶S2=8∶1，脈寬1.5 ms，刺激電壓為2倍起搏閾值。S1S2間期從180 ms開始，以10 ms步長逐次遞減。當(dāng)出現(xiàn)不應(yīng)期時，從前一個S1S2開始，以步長2ms逐次遞減，以精確測量ERP。不能實(shí)現(xiàn)心房奪獲的最長S1S2間期定義為該部位ERP。

1.7房顫誘發(fā)率 分別于基礎(chǔ)狀態(tài)、PT和PT-3 h在RA、LA、LAA、LSPV行Burst刺激(Grass-S88，美國Astro-Med公司)，刺激周長S1S1為60 ms(1 000次/分)，電壓為兩倍舒張期閾值，脈寬1 ms，每個部位重復(fù)刺激3次，每次持續(xù)30 s，刺激終止后房顫持續(xù)時間超過5 s為誘發(fā)成功。房顫定義為心房的無序電活動，心電圖P波消失，出現(xiàn)大小不等、形態(tài)不一的f波，頻率大于450次/分，且R-R間期不等(圖3)。將房顫誘發(fā)率定義為該位點(diǎn)誘發(fā)房顫成功次數(shù)/總計(jì)誘發(fā)次數(shù)，定義總體房顫誘發(fā)率為全部測量位點(diǎn)誘發(fā)房顫成功次數(shù)之和/總計(jì)誘發(fā)次數(shù)之和。如房顫發(fā)作時間超過5 min不能自行終止，則給予肺靜脈及心房超速抑制，有必要時電轉(zhuǎn)復(fù)。

Burst刺激若不能誘發(fā)房顫(左)，則心電圖可見正常P波，與心房電位一致；若Burst刺激成功誘發(fā)房顫(右)，則心電圖P波消失，出現(xiàn)大小不等、形態(tài)不一的f波且R-R間期不等。A=心房電位

圖3Burst刺激法測定房顫誘發(fā)率

2 結(jié)果

消融組9只犬中有1只犬于構(gòu)建心衰模型期間出現(xiàn)快速心室起搏誘發(fā)的心室顫動而死亡，對照組11只犬中有3只犬同樣死于快速心室起搏誘發(fā)的心室顫動。兩組間心室顫動的發(fā)生率無顯著性差異(1/9 vs 3/11，P=0.369)。因以上4只犬未能完成心衰模型構(gòu)建且缺少PT和PT-3 h數(shù)據(jù)，為完整地說明問題，筆者將上述4只犬僅有的基礎(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)舍棄。

2.1兩組心臟超聲結(jié)果的比較 消融組在PT的LVEF明顯低于基礎(chǔ)狀態(tài)(P<0.05)，LVESV明顯高于基礎(chǔ)狀態(tài)(P<0.05)，LVEDV和LAD相較基礎(chǔ)狀態(tài)有增加趨勢，但無顯著性差異(P>0.05)。消融組PT-3 h的LVEF相較PT有降低趨勢，LVEDV、LVESV和LAD有增加趨勢，均無顯著性差異(P>0.05)。與對照組相比，消融組PT的超聲數(shù)據(jù)無顯著性差異(P>0.05)。而在PT-3 h，消融組的LVEF明顯高于對照組(P<0.05)，LAD明顯小于對照組(P<0.05)，LVEDV和LVESV相比對照組雖無顯著性差異(P>0.05)，但有降低趨勢。見表1。圖4。

表1 兩組不同時段的左室功能和LAD的比較

注：與本組基礎(chǔ)狀態(tài)比較，*P<0.05；與對照組同一時段比較，#P<0.05

①～③取自對照組的第3只犬，④～⑥取自消融組的第5只犬。圖中線1表示左室舒張期內(nèi)徑，線2表示左室收縮期內(nèi)徑。BS=基礎(chǔ)狀態(tài)；PT=起搏結(jié)束時；PT-3 h=起搏結(jié)束后3 h

圖4不同時段測得的心臟超聲結(jié)果

2.2兩組各時段HRV的比較消融組在PT的HF顯著低于基礎(chǔ)狀態(tài)(P<0.05)，LF及LF/HF顯著高于基礎(chǔ)狀態(tài)(P<0.05)。消融組PT-3 h時與PT相比，HF顯著升高(P<0.05)，LF及LF/HF顯著降低(P<0.05)。且消融組PT的HF略高于對照組，LF及LF/HF略低于對照組，但無顯著性差異(P>0.05)。而消融組PT-3 h的HF明顯高于對照組(P<0.05)，LF和LF/HF明顯低于對照組(P<0.05)。見表2。

2.3兩組心房和肺靜脈位點(diǎn)ERP的比較 每次測量ERP時基礎(chǔ)心率無顯著性差異(P>0.05)。消融組PT與基礎(chǔ)狀態(tài)相比， RA、LA、LAA及LSPV的ERP均明顯縮短(P<0.05)。而在PT-3 h，消融組各位點(diǎn)ERP相較PT有明顯延長(P<0.05)。與對照組相比，消融組PT各位點(diǎn)ERP無顯著性差異(P>0.05)。而在PT-3 h，消融組各位點(diǎn)ERP均明顯高于對照組(P<0.05)。見表3。

2.4兩組房顫誘發(fā)率的比較 與基礎(chǔ)狀態(tài)相比，消融組PT各位點(diǎn)的房顫誘發(fā)率及總體誘發(fā)率均明顯增加(P<0.05)。與PT相比，消融組PT-3 h時RA、LA、LSPV的房顫誘發(fā)率及總體誘發(fā)率明顯降低(P<0.05)，LAA的房顫誘發(fā)率雖有減少趨勢，但無顯著性差異(P=0.074)。與對照組相比，消融組PT時各點(diǎn)房顫誘發(fā)率及總體誘發(fā)率均無顯著性差異(P>0.05)。而PT-3 h消融組LAA、LSPV及總體誘發(fā)率明顯低于對照組(P<0.05)，RA、LA相比對照組無顯著性差異(P>0.05)，但具有降低趨勢。見表4。

表2 兩組不同時段HRV的比較

注：與本組基礎(chǔ)狀態(tài)比較，*P<0.05；與本組PT比較，△P<0.05；與對照組同一時段比較，#P<0.05

表3 兩組不同時段心房和肺靜脈ERP值的比較

注：與本組基礎(chǔ)狀態(tài)比較，*P<0.05；與本組PT比較，△P<0.05；與對照組同一時段比較，#P<0.05

表4 兩組房顫誘發(fā)率的比較

注：與本組基礎(chǔ)狀態(tài)比較，*P<0.05；與本組PT比較，△P<0.05；與對照組同一時段比較，#P<0.05

3 討論

LOMLSPV是交感神經(jīng)系統(tǒng)支配心臟的重要通路，通過射頻消融的方式阻斷該部分，將對心臟的交感神經(jīng)活性產(chǎn)生顯著影響。在筆者的研究中，消融LOMLSPV顯著減少快速心室起搏導(dǎo)致的LF和LF/HF增加，說明消融LOMLSPV能抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)的活性。研究表明，交感神經(jīng)過度激活在心衰過程中發(fā)揮著重要的作用，交感神經(jīng)末梢釋放的高水平兒茶酚胺可升高前后負(fù)荷和增加心肌耗氧量，以及通過鈣超載和凋亡等途徑，誘使心肌細(xì)胞肥大、間質(zhì)增生和重構(gòu)，造成心室腔增大和心功能惡化[3]。筆者的研究中，消融組在PT-3 h測得的LVEF明顯高于對照組，提示消融LOMLSPV有助于改善左心功能。同時段消融組LVEDV和LVESV相較對照組雖無顯著性差異，但具有改善趨勢。而消融組的LAD明顯小于對照組，說明消融LOMLSPV有助于改善急性心衰引起的心房結(jié)構(gòu)重構(gòu)，其具體機(jī)制可能與降低交感神經(jīng)活性，抑制纖維化通路，改善心肌細(xì)胞傳導(dǎo)等因素有關(guān)。

心衰過程中交感神經(jīng)介導(dǎo)的功能障礙與結(jié)構(gòu)重構(gòu)可通過促進(jìn)折返形成，并增加心房容納的折返數(shù)目，易化房顫的發(fā)生[1, 10-11]。另一方面，以交感神經(jīng)過度激活和再生增加為特征的自主神經(jīng)重構(gòu)，使心衰后房顫的發(fā)作表現(xiàn)出交感神經(jīng)依賴性[3]。Ogawa等[12]在起搏致心衰犬模型中觀察到，心房快速心律失常發(fā)作前存在交感神經(jīng)節(jié)放電增加，而消融交感神經(jīng)節(jié)可預(yù)防心房快速心律失常的發(fā)生。Ng等[13]則證實(shí)，起搏致心衰犬模型的左房存在交感神經(jīng)纖維和β腎上腺素受體密度的增加。自主神經(jīng)重構(gòu)通過激活心房和肺靜脈的心肌膜鈣通道，增加細(xì)胞鈣內(nèi)流，使心房發(fā)生異位電活動，形成房顫觸發(fā)灶；快速心房率期間鈣超載引起的心肌膜離子電流改變，將促進(jìn)電重構(gòu)以維持房顫的發(fā)生[11, 14]。

交感神經(jīng)過度激活引起心房電重構(gòu)的主要特征包括ERP縮短和房顫誘發(fā)率增加等。筆者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，快速心室起搏可縮短心房和肺靜脈的ERP，增加房顫易感性，與其他學(xué)者的結(jié)果一致[5]。Doshi等[15]發(fā)現(xiàn)異丙腎上腺素刺激可誘發(fā)起源自LOM的異位電活動，且消融LOM后該作用消失，提出LOMLSPV豐富的交感神經(jīng)可能是交感依賴性房顫的來源之一。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)刺激LOMLSPV可激活交感神經(jīng)成分，顯著升高血壓并縮短心室ERP，消融LOMLSPV顯著抑制該作用，減少氯化銫聯(lián)合交感神經(jīng)刺激、急性心肌梗死或缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的室性心律失常[9, 16-18]。而在快速心房起搏模型中，我們發(fā)現(xiàn)選擇性消融LOMLSPV可降低心臟交感神經(jīng)活性，抑制心房電重構(gòu)[19]。本研究中，消融LOMLSPV有效改善快速心室起搏誘導(dǎo)的ERP縮短和房顫誘發(fā)率升高，降低交感神經(jīng)介導(dǎo)的房顫易感性，提示消融LOMLSPV對心衰后房顫的發(fā)生具有潛在保護(hù)作用。

在臨床實(shí)際中，采用經(jīng)皮冠狀動脈介入的方式將無水酒精輸注至LOMLSPV，可選擇性干預(yù)心臟交感神經(jīng)系統(tǒng)，并避免意外并發(fā)癥。這種微創(chuàng)性去交感神經(jīng)支配手段，可能為改善心衰患者心功能和防治房顫的發(fā)生提供新的思路。