首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院 心內(nèi)科，北京 100029

引言

導(dǎo)管消融在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為房顫治療領(lǐng)域最為有效的治療手段。由于導(dǎo)管消融可有效控制心律失常癥狀、減少復(fù)發(fā)，改善患者預(yù)后，在房顫治療中的地位越來越高。隨著循證證據(jù)的積累，導(dǎo)管消融適應(yīng)證逐步拓寬[1]。新技術(shù)、新方法、新器械的發(fā)展和應(yīng)用，使導(dǎo)管消融日臻完善[2]。

房顫導(dǎo)管消融的關(guān)鍵在于產(chǎn)生連續(xù)、透壁的損傷，以實(shí)現(xiàn)肺靜脈的持久隔離和消融徑線的高質(zhì)量阻滯[3-4]。但傳統(tǒng)消融能量如射頻和冷凍的安全性和有效性往往不能兼得，二者都是通過溫度效應(yīng)（熱損傷及低溫結(jié)晶）產(chǎn)生非選擇性損傷，在造成足夠深度的消融損傷同時(shí)，對心肌和鄰近組織如血管、神經(jīng)、食管、傳導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生等同的損傷效應(yīng)，因此存在一定的并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)[5-6]。為克服上述不足，近年來出現(xiàn)了多種新型的消融能量方法和技術(shù)，如開放式灌注消融導(dǎo)管、多電極射頻球囊消融導(dǎo)管、熱球囊消融、可視激光球囊消融和脈沖電場消融等。本文就其中有較強(qiáng)應(yīng)用前景的多電極射頻球囊消融導(dǎo)管和脈沖電場消融系統(tǒng)進(jìn)行綜述。

1 多電極射頻球囊消融導(dǎo)管

多電極射頻球囊（Heliostar）表面有10個(gè)電極，能夠在鹽水灌注條件下釋放射頻能量，而且可以順應(yīng)肺靜脈的解剖，高效地實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離。傳統(tǒng)的球囊在不同的區(qū)域均勻的釋放能量，而該球囊可根據(jù)消融部位的需要，個(gè)體化選擇不同電極的消融能量，進(jìn)而避免特殊結(jié)構(gòu)如食道、膈神經(jīng)等的損傷。此外，該球囊?guī)в写烹婋p定位技術(shù)，可以與Carto3系統(tǒng)兼容，可以建立三維模型，實(shí)時(shí)顯現(xiàn)球囊位置和消融結(jié)果，從而減少射線曝光量[7]。

多電極射頻球囊消融導(dǎo)管由手柄、管身和頭端（包括球囊）組成，長度為110 cm。導(dǎo)管管體為10.5 F，當(dāng)球囊完全收起時(shí)，球囊部分的最大外徑為13.5 F。該導(dǎo)管設(shè)計(jì)為單向打彎，并可以通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管到達(dá)不同的部位。球囊的輸送和操作需要借助一個(gè)13.5 F的可調(diào)彎鞘。灌注泵通過導(dǎo)管手柄上的灌注管路向球囊頭端灌注肝素化的生理鹽水，從而使球囊能夠膨脹，并對電極進(jìn)行冷卻。每個(gè)電極有四個(gè)灌溉口，直徑為0.0889 mm，沿著電極的中線等距離分布。遠(yuǎn)端球囊最大直徑為28 mm，球囊表面包括10組鍍金的消融電極。每組電極長度為14.4 mm，寬度從遠(yuǎn)端到近端為1.1～4.4 mm不等，呈淚滴狀等距離分布在球囊表面[7]。

球囊的順應(yīng)性設(shè)計(jì)確保了電極與組織的接觸。如與三維系統(tǒng)聯(lián)合使用，系統(tǒng)可以識(shí)別并將每組消融電極進(jìn)行單獨(dú)編號。在X線上，球囊也有可識(shí)別的標(biāo)記，以區(qū)分哪組電極與后壁相鄰。由于球囊導(dǎo)管電極僅能記錄肺靜脈前庭的電位，肺靜脈內(nèi)電位的標(biāo)測需要特制的標(biāo)測電極來確認(rèn)是否實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離。與傳統(tǒng)消融工具一樣，實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離需要球囊與肺靜脈前庭的充分貼靠，多電極射頻球囊可通過不同電極間的阻抗變化來間接判斷組織貼靠，這是冷凍球囊無法實(shí)現(xiàn)的[8]。由于可以通過一次或多次釋放能量來實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離，該消融系統(tǒng)的學(xué)習(xí)曲線較傳統(tǒng)的逐點(diǎn)消融明顯縮短，可以更加方便地進(jìn)行推廣和普及[9]。

2017年在美國心律學(xué)年會(huì)上發(fā)布的RADIANCE 研究首次證實(shí)了Heliostar射頻球囊消融導(dǎo)管在臨床應(yīng)用的安全性和有效性。約80%的肺靜脈在單次能量釋放后實(shí)現(xiàn)隔離，平均手術(shù)時(shí)間101 min[10]。應(yīng)用該導(dǎo)管消融后隨訪1年，結(jié)果顯示86.4%的患者可以維持竇性心律[11]。術(shù)中無心臟壓塞、無腦卒中及神經(jīng)系統(tǒng)損傷影像學(xué)表現(xiàn)，術(shù)后隨訪無肺靜脈狹窄和左房食管瘺等嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生。2018年開始的STELLAR研究，將在全球40家中心入選640名患者，進(jìn)一步評估多電極射頻球囊在房顫治療中的價(jià)值。

雖然在初步的臨床試驗(yàn)中，Heliostar射頻球囊消融導(dǎo)管表現(xiàn)出了良好的安全性。但在RADIANCE研究中1例患者發(fā)生膈神經(jīng)麻痹，術(shù)后隨訪12個(gè)月仍未恢復(fù)。術(shù)中有6例患者消融過程中發(fā)現(xiàn)消融導(dǎo)管出現(xiàn)焦痂，但無栓塞事件發(fā)生。在后續(xù)的臨床研究中，需要進(jìn)一步優(yōu)化消融參數(shù)設(shè)定，以盡量避免并發(fā)癥的發(fā)生。

2 脈沖電場消融

脈沖電場消融（Pulsed Field Ablation，PFA）利用短時(shí)程、高電壓的多個(gè)電脈沖來進(jìn)行消融能量的釋放，可以在細(xì)胞膜上產(chǎn)生不可逆的納米級微孔，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，從而達(dá)到肺靜脈隔離的終點(diǎn)[12-13]。PFA具有心肌組織選擇性、非溫度效應(yīng)消融、能量釋放快速、損傷深度可控、不需要完全貼靠等特點(diǎn)，在有效、迅速地實(shí)現(xiàn)心肌損傷的同時(shí)，可在一定程度上減少肺靜脈狹窄風(fēng)險(xiǎn)[14]，避免對周圍組織如食管和膈神經(jīng)損傷[15]。

PFA有幾種不同的導(dǎo)管和電極設(shè)計(jì)類型，包括心外膜線性導(dǎo)管、球囊導(dǎo)管、網(wǎng)籃導(dǎo)管和環(huán)形導(dǎo)管等。目前應(yīng)用于臨床的PFA系統(tǒng)由3個(gè)部分組成：提供高壓脈沖的發(fā)生器、PFA導(dǎo)管和13 F可調(diào)彎鞘。PFA消融導(dǎo)管采用網(wǎng)籃設(shè)計(jì)，5條張開的網(wǎng)籃組件中各包括4個(gè)記錄電極。當(dāng)網(wǎng)籃完全展開時(shí)直徑為31 mm，所有的電極均可發(fā)放脈沖能量，在兩次消融能量釋放之間，可以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管以保證肺靜脈前庭的充分干預(yù)。消融過程中，應(yīng)放置心室電極使得QRS波起始后發(fā)放脈沖波。與射頻消融相比，PFA不依賴于導(dǎo)管與組織貼靠程度，即非壓力依賴性，而是電場強(qiáng)度依賴性。PFA造成的組織損傷取決于電壓和電場強(qiáng)度及電極導(dǎo)管與組織間的距離。然而，無論是射頻消融、冷凍球囊或是激光球囊，實(shí)現(xiàn)透壁損傷需要足夠的消融時(shí)間。而PFA的能量釋放可以在一次心跳內(nèi)完成，3～4次PFA釋放即可實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離。因此，肺靜脈隔離可以在1～2 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)，整個(gè)手術(shù)過程可以控制在60 min之內(nèi)，極大提高了手術(shù)效率。

2019年，Reddy等[16]發(fā)表了應(yīng)用PFA進(jìn)行房顫消融的研究。該研究共入選了81例陣發(fā)性房顫患者，結(jié)果表明所有患者肺靜脈隔離時(shí)間均≤3 min，即刻肺靜脈隔離率達(dá)到100%，手術(shù)時(shí)間92.2 min，操作時(shí)間13.1 min。隨訪120 d，除1例操作相關(guān)心臟壓塞外，無腦卒中、膈神經(jīng)麻痹、肺靜脈狹窄及左心房食管瘺等并發(fā)癥發(fā)生，預(yù)估12個(gè)月竇律維持率87.4%。近期國外報(bào)道的一項(xiàng)新型導(dǎo)管，可以聯(lián)合應(yīng)用射頻能量和脈沖電場消融，該導(dǎo)管應(yīng)用PFA進(jìn)行肺靜脈隔離，之后應(yīng)用射頻能量進(jìn)行線性消融，初步臨床試驗(yàn)顯示了可靠的有效性和安全性[17]。這些研究的初步結(jié)果顯示，PFA應(yīng)用于肺靜脈隔離有望極大提高手術(shù)效率和安全性[18-19]，有著廣闊的應(yīng)用前景。

PFA的局限性包括以下方面。首先，PFA用于房顫消融的最佳參數(shù)尚未明確。PFA的預(yù)期組織效應(yīng)包括峰值電壓、脈沖數(shù)、脈沖持續(xù)時(shí)間、相位、脈沖形狀和脈沖頻率等。每種PFA系統(tǒng)都使用其獨(dú)特的參數(shù)組合，仍然需要繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)研究以確定最佳參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)有效的損傷，且不失去明顯的心肌組織選擇性。其次，PFA過程中微氣泡的產(chǎn)生是否增加無癥狀腦梗的發(fā)生率，還需要臨床研究證實(shí)。此外，目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和初步的臨床研究證實(shí)PFA用于肺靜脈隔離的即刻成功率較高，但能否實(shí)現(xiàn)肺靜脈持久隔離，進(jìn)而維持竇性心律，仍需要長期的臨床隨訪驗(yàn)證。

房顫導(dǎo)管消融領(lǐng)域不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新器械達(dá)到了前所未有的高度，體現(xiàn)了該領(lǐng)域快速發(fā)展、不斷突破的現(xiàn)狀[20]。導(dǎo)管消融相關(guān)新器械主要呈現(xiàn)三個(gè)特征：① 便捷化趨勢，即通過器械的便捷化降低操作技術(shù)門檻，有利于房顫導(dǎo)管消融的推廣。傳統(tǒng)的逐點(diǎn)式消融對消融術(shù)者的導(dǎo)管操控技術(shù)要求較高，需要很長的學(xué)習(xí)曲線，而不斷涌現(xiàn)的以球囊為基礎(chǔ)的操作可實(shí)現(xiàn)一次能量釋放即實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離，未來會(huì)使房顫消融得到更快普及；② 智能化趨勢，即越來越多的應(yīng)用人工智能手段來提高消融的有效性和安全性，從精確的壓力監(jiān)測到量化消融，從多電極標(biāo)測到高精密度標(biāo)測，越來越多的人工智能技術(shù)應(yīng)用于消融領(lǐng)域，使導(dǎo)管消融從高度依賴術(shù)者經(jīng)驗(yàn)到可重復(fù)、可量化，進(jìn)而提高消融成功率，減少并發(fā)癥；③ 高效化趨勢，不同的消融能源和導(dǎo)管設(shè)計(jì)，其最終結(jié)果均是快速、高效并持久地實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離，特別是高功率消融的問世，使房顫消融從過去需要數(shù)小時(shí)的復(fù)雜操作，縮短到至今甚至半小時(shí)之內(nèi)即可完成，極大改變了房顫導(dǎo)管消融的傳統(tǒng)模式[21]。

在引進(jìn)新技術(shù)的同時(shí)，研究需開展經(jīng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)的臨床試驗(yàn)，經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)證實(shí)安全有效的技術(shù)和器械才能廣泛的推廣應(yīng)用。在臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和完成過程中，需要有統(tǒng)計(jì)學(xué)家的參與，并設(shè)置對照組與傳統(tǒng)射頻消融能量對比。新的消融器械消融房顫成功率需不劣于傳統(tǒng)的射頻消融導(dǎo)管，且不增加并發(fā)癥的發(fā)生率，是能否應(yīng)用于臨床的前提條件。在新器械和新導(dǎo)管研發(fā)過程中，需要進(jìn)一步完善科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與臨床科研團(tuán)隊(duì)的協(xié)作體系。臨床醫(yī)生在臨床實(shí)踐過程和器械使用過程中，總結(jié)和提出臨床需求，進(jìn)而臨床團(tuán)隊(duì)和器械研發(fā)團(tuán)隊(duì)共同確定研發(fā)目標(biāo)，提出改進(jìn)和解決方案。在器械設(shè)計(jì)和臨床研究實(shí)施階段，臨床團(tuán)隊(duì)需要全程投入和深入?yún)⑴c，才能使所研發(fā)器械最大限度地符合臨床需求，解決臨床問題。在新技術(shù)的引領(lǐng)下持續(xù)產(chǎn)出對臨床實(shí)踐有重要影響的研究成果，最終實(shí)現(xiàn)房顫防治領(lǐng)域從“點(diǎn)”的突破到“質(zhì)”的飛躍。

總之，房顫導(dǎo)管消融涌現(xiàn)出多種新型消融能量、消融技術(shù)和消融器械，最終目的是提高消融效率，提高成功率并減少并發(fā)癥。多電極射頻消融球囊導(dǎo)管和脈沖電場消融均極大簡化了操作流程，但有效性和安全性仍需要長期隨訪進(jìn)一步證實(shí)。此外，現(xiàn)有消融器械不應(yīng)僅僅能實(shí)現(xiàn)高效肺靜脈隔離，經(jīng)過進(jìn)一步研發(fā)和改進(jìn)，未來應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)線性消融和特殊部位消融如上腔靜脈隔離，從而拓寬應(yīng)用適應(yīng)證、擴(kuò)大臨床適用范圍。