不同功率下射频消融治疗心房颤动的安全性及有效性研究进展

不同功率下射频消融治疗心房颤动的安全性及有效性研究进展

王喜阳，任付先(1．新乡医学院，河南新乡453003;2．新乡医学院附属濮阳市油田总医院心内科，河南濮阳457001)心房颤动(atrialfibrillation，AF)是指心房失去了原有的窦性节律，取代之的是以快速无序的紊乱电活动，进而导致心房机械收缩和血流动力学障碍，辅助泵功能丧失。射频消融作为恢复窦性节律的重要方法逐渐成为一线治疗措施[1]。AF的射频消融为逐点消融，消融功率、放电时程、导管头端温度和压力及术者经验等是决定手术安全性及有效性的关键指标。射频消融应用的初期，常采用低功率长时程(low-powerandlong-duration,LPLD)消融策略，即消融功率常设定为20～35W、单点持续时间20～60s，因此，存在手术时间相对较长及并发症发生风险高等问题。随着标测设备、介入器械的不断创新及手术例数的逐渐积累，针对常规LPLD消融所面临的问题，部分学者开始尝试应用不同功率进行消融治疗。循证医学数据显示，相较于LPLD消融模式，术中应用更高的消融功率能够明显缩短手术时间，提高消融成功率，且不增加相关并发症发生率[2]。但不同消融功率可对组织造成不同的损伤特点，目前关于消融功率的选择尚无统一标准。基于此，本文就AF进行射频消融时功率的选择及射频消融治疗AF的安全性和有效性进行综述。1AF消融的背景消融术是20世纪60年代末兴起的一种新的AF治疗技术，其基本术式是模拟外科迷宫手术路径、应用电学能量在左心房造成类似于外科手术瘢痕产生的电传导通路阻滞效果，阻断紊乱电活动在心房中的无序传导，进而终止AF发作。最初AF消融治疗选择的是直流电能量，通过特定的设备和器械将直流电输送至电极远端，导致与电极头端接触的心肌组织产生无法控制的组织损伤[3]。尽管直流电消融在某种程度上终止了AF发作，但其伴随的手术并发症严重影响了该技术的推广应用。20世纪90年代，射频电流取代了直流电成为消融能量来源。1998年，HAÏSSAGUERRE等[4]研究发现，导致AF发生的异位兴奋灶94%起源于肺静脉，由此提出肺静脉是AF紊乱电信号的重要来源。其后射频消融肺静脉隔离(pulmonaryveinisolation，PVI)术逐渐应用于临床。目前国内外学者普遍认可PVI对AF的治疗效果，且PVI在临床上得到广泛推广应用[5]。2不同消融功率下组织损伤特点导管消融是将电流直接输送到与消融导管接触的浅表组织[6-7]，使接触部位心肌组织变性坏死，在这一过程中阻抗热及传导热发挥了重要作用。阻抗热是指通过射频发生器发放正弦交流电，利用电热效应使心肌组织变性坏死。在这一过程中，当心肌组织阻抗维持不变时，电压及功率的改变会引起组织损伤程度的改变。传导热导致的组织损伤是由热源产生热量向周围组织传导所致，与消融时间及消融功率显著相关[8]。射频消融成功的关键是形成连续性及跨壁性组织损伤，这取决于各消融靶点所造成不可逆细胞损伤的深度和范围。BHASKARAN等[9]采用40、50、60、70、80W的功率对10只绵羊心房非小梁部位共72个局灶分别消融30、5、5、5、5s，结果显示，消融深度分别为(2.2±0.5)、(2.3±0.5)、(2.1±0.4)、(2.0±0.3)、(2.3±0.7)mm；说明高功率短时程(highpowerandshort-duration,HPSD)消融与LPLD消融对组织的损伤深度相似；且50W5s和60W5s2组均达到了透壁损伤，并发症发生率均低于其余各组。ENOMOTO等[10]分别采用50W(高功率组)和25W(低功率组)的功率对新鲜猪心脏行射频消融7、30s，结果发现，2组消融灶的组织损伤体积接近，高功率组消融深度浅于低功率组，消融直径宽于低功率组。BARKAGAN等[11]分别采用90W和30W的功率对6头猪心脏进行消融4、30s，结果发现，在损伤深度相同的情况下高功率消融线完整性更高，损伤范围更宽。LESHEM等[12]应用90W4s和25W20s的消融策略在猪心脏中进行心房线性消融和肺静脉隔离，结果发现，当消融深度相似时，90W4s的消融策略产生的组织损伤更宽，提高了消融线的连续性。以上研究表明，HPSD策略能够在不增加消融深度的基础上获得了充分的连续性。3射频消融功率的选择AF射频消融术近20余年得到了快速发展。尽管射频消融技术及器械在不断改进，但仍存在消融成功率低及可能出现严重并发症等问题。AF射频消融成功率受多种因素的影响，其中消融过程中不同消融功率的选择是决定AF术后维持窦性心律的关键因素。3.1常规功率消融最初临床上射频消融多采用LPLD策略，消融功率常设定为20～35W,消融时间20～60s，导管压力控制在10～20g，该种策略具有良好的安全性和有效性，但术后复发率较高，达50%以上。术后早期复发定义为术后3个月～1aAF再发。有研究显示，AF早期复发率为25%～40%，手术并发症主要包括：静脉穿刺的血管并发症、心脏穿孔、血管损伤、栓塞、卒中或系统栓塞、食管损伤、肺静脉狭窄、气爆和由不完全消融损伤引起的折返性心动过速等[13]。VOSKOBOINIK等[14]对2750例行消融手术的AF患者进行为期14a的随访，记录患者并发症发生情况，结果显示，患者并发症发生率较低，其中心包填塞5例(0.18%)，膈神经麻痹1例(0.04%)；需要手术或输血的主要血管并发症有5例(0.18%)，导管相关并发症5例(0.18%)，无死亡、永久性残疾、心房食管瘘和症状性肺静脉狭窄等发生。3.2HPSD射频消融尽管近几年射频消融技术得到了快速发展，但AF射频消融成功率仍未能取得突破性进展。针对常规LPLD消融的安全性及成功率问题，目前多数学者选择不同的输出功率以寻求突破[15-17]。在常规消融基础上的HPSD消融模式中，高功率指射频消融能量>40W，短时程指单点消融时间≤20s，但具体数值尚无统一标准。2006年NILSSON等[18]对90例AF患者分别采用45W20s、靶温度55℃的HPSD消融模式(HPSD组)和30W120s的LPLD消融模式(LPLD组)进行射频消融术，并随访1个月，结果显示，2组患者的消融成功率相似(74%76%)，但LPLD组患者肺静脉隔离时间明显长于HPSD组。RAVI等[19]对15项研究中2357例行HPSD(>50W)(HPSD组)和1361例行LPLD(LPLD组)射频消融患者的治疗结果进行荟萃分析，结果显示，HPSD组患者消融成功率显著高于LPLD组，且HPSD射频消融单圈隔离率较高；另外，2组患者的并发症发生率和病死率比较差异无统计学意义。KOTTMAIER等[15]分别采用70W的消融功率(HPSD组,n=97)(其中前壁消融时间7s，后壁消融时间5s)和30～40W持续20～40s的常规功率(LPLD组,n=100)对AF患者进行射频消融，随访1a后发现，HPSD组和LPLD组中维持窦性心律的患者所占比例分别为83.1%和65.1%；HPSD组中维持窦性心律的患者所占比例显著高于LPLD组；且2组患者均未发生心包填塞、围手术期血栓栓塞或食管心房瘘等并发症。RAVI等[19]荟萃分析结果显示，HPSD与LPLD射频消融治疗AF的并发症(包括卒中、肺静脉狭窄、膈神经麻痹、心包积液)发生率比较差异无统计学意义。ILES等[20]指出，射频消融过程中导管接触垂直角度、较大的覆盖面积、非灌注导管会增加气爆的发生率。有研究发现，采用不同功率对AF患者进行消融治疗时，气爆发生率普遍较低，且HPSD与LPLD射频消融治疗后气爆的发生率比较差异无统计学意义[9,21]。在周围组织损伤的对比研究中，BHASKARAN等[9]分别采用40W30s、50W5s对AF患者行射频消融，并观察2组患者周围组织损伤情况，结果发现，应用40W30s消融时患者出现了肺损伤，但应用50W5s消融时患者未出现肺损伤，原因可能是50W5s的消融能量最高仅为250J，而40W30s的消融能量最高可达1200J，较高的能量传导至心房组织，导致阻抗热及传导热增加，进而导致周围组织损伤；该研究还发现，在40W30s射频消融术中，心房毗邻结构如食管、膈神经和迷走神经更容易受损伤。BARBHAIYA等[22]应用50W6s行后壁消融术，并在术中检测食管的温度，结果发现，距离消融部位大于2cm处，温度传感器未检测到明显的食管温度升高，且在2cm范围内温度的改变在60s内逐渐消退，AF射频消融为逐点消融，根据这一结果在术中通过控制各消融靶点间距及消融时间，从而避免食管过热损伤，为术中后壁消融提供了数据参考。3.3量化消融消融指数(ablationindex，AI)是在加权公式中引入导管压力、单点消融时间和消融功率综合计算得出的一种全新的消融损伤指标，该指标可更精确地评估消融损伤程度[18]。研究显示，AI及损伤指数(lesionsizeindex，LSI)指导下的射频消融在不增加并发症的基础上提高了消融成功率[23-25]。MOTOIKE等[26]将80例阵发性房颤患者随机分为定制的AI(tailored-AI,TAI)组(n=40)和力-时间积分(force-timeintegral，FTI)组(n=40)，TAI组患者术前通过心腔内超声心动图分别测量左心房前部、顶部、后部和底部的厚度，计算产生1mm跨壁损伤的最佳AI，设定功率为30～40W，根据患者左心房壁厚度计算AI值并行消融治疗，FTI是导管与心房肌组织之间的接触压力值与消融时间积分，用以评估消融损伤程度，FTI组患者在FTI指导下进行消融治疗，结果显示，TAI组患者的单圈隔离率显著高于FTI组、残余肺静脉电位/传导间隙显著低于FTI组、手术时间显著短于FTI组；这一结果说明，采用TAI方案进行精准消融增加了手术成功率、缩短了肺静脉隔离时间，且TAI降低了患者1a内AF的复发率。CHEN等[27]评估了122名行高功率(50W)AI指导下消融的AF患者的中期临床效果，其中前壁AI值设置为550，后壁AI值设置为400，术后进行为期15个月随访，结果显示，首次PVI率为96.7%；所有患者术后1～3d行食管内镜检查，其中3例患者出现无症状的内镜下微小糜烂/红斑，但无严重不良反应；患者的治疗有效率为85.2%。该研究结果提示，高功率下AI指导的射频消融策略安全有效。LSI是将消融时间、功率、导管压力和阻抗等数据合并考虑，应用加权公式评估心肌透壁损伤程度的1个多参数指标。日本的一项研究为评估AF患者消融过程中PVI的最佳LSI值，纳入了34例AF患者，共3095个消融点，结果显示，LSI能够有效隔离肺静脉，其中LSI为5.2时可形成有效的消融灶,在后壁消融中LSI为4.0即可有效完成肺静脉隔离[28]。LEO等[25]在一项随机对照试验中，对80例AF患者进行消融治疗，LSI指导下根据应用不同功率及LSI值平均分为20W/LSI4组、20W/LSI5组、40W/LSI4组和40W/LSI5组，术中监测食管温度，食管温度升高至39℃定义为食管温度警戒(esophagealtemperaturealert，ETA)，立即停止消融该部位，结果发现，20W/LSI5组患者ETA发生率更高；在根据应用的功率分组对比中，后壁消融过程中应用40W和20W的功率进行消融患者的ETA发生率比较差异无统计学意义，随访29个月后发现，40W/LSI组患者AF复发率显著低于20W/LSI组(22.5%比47.5%，P=0.034)，说明在LSI的指导下，高功率消融在不增加食管损伤的基础上，AF复发率更低。CASTREJN-CASTREJN等[29]将96例AF患者分为HPSD组(n=48)和LPLD组(n=47)，HPSD组患者接受50、60W7～10s的消融策略，直至达到预定的LSI(LSI≥5或AI≥350)值，LPLD组患者接受30W30s消融策略，术后行食管内镜检查发现，LPLD组患者食管损伤的发生率显著高于H