張 潔, 陳哲慧, 張 奇, 傅 明, 孟云帆, 閆玉來, 王祖祿, 韓雅玲, 梁 明

1.北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 心血管內(nèi)科,遼寧 沈陽 110016;2.中國醫(yī)科大學(xué) 研究生院,遼寧 沈陽 110013

射頻導(dǎo)管消融(radiofrequency catheter ablation,RFCA)通過射頻電流經(jīng)人體產(chǎn)生的阻抗熱及由此發(fā)生的傳導(dǎo)熱引起組織損傷,進(jìn)而治療心律失常。RFCA治療心律失常的安全性和有效性與消融損傷范圍密不可分,而消融損傷范圍與消融指數(shù)(ablation index,AI)/損傷指數(shù)(lesion size index,LSI)、基礎(chǔ)阻抗、功率等參數(shù)相關(guān)。AI/LSI將不同參數(shù)進(jìn)行加權(quán),用以預(yù)測損傷范圍,指導(dǎo)RFCA[1-2]。盡管AI/LSI對損傷范圍的預(yù)測性較佳,且在心房顫動(dòng)治療中具有良好的療效評估價(jià)值,但其預(yù)測消融損傷范圍的局限性也不容忽視[3-7]。不同導(dǎo)管在不同基礎(chǔ)阻抗或功率等條件下消融時(shí),AI/LSI預(yù)測損傷范圍的可靠性尚需深入研究。本研究旨在探討在AI/LSI的指導(dǎo)下,基礎(chǔ)阻抗、功率對消融損傷范圍的影響?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象與裝置 取新鮮離體豬心,沿室間隔將左室壁游離,獲得實(shí)驗(yàn)所用心肌組織。將左室壁心肌組織完全浸沒于裝有0.45%氯化鈉溶液的恒溫方形水浴槽中(水浴槽溶液阻抗與人體血液阻抗相近,且使用水浴加熱器使其溫度維持在36℃～37℃)。連接背部電極、射頻消融儀、三維標(biāo)測系統(tǒng)及消融導(dǎo)管,使背部電極與消融導(dǎo)管頭端完全浸入溶液中,確保環(huán)路能夠正常進(jìn)行射頻消融(實(shí)驗(yàn)裝置見圖1)。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

1.2 研究方法 功率模式下,ST-SF導(dǎo)管及TCQ導(dǎo)管的最高溫度均為43℃。設(shè)置指導(dǎo)AI為(400±10)、LSI為(5.0±0.1);灌注溶液為0.9%氯化鈉溶液,通過灌注泵調(diào)整自然狀態(tài)下灌注速度為2 ml/min、消融時(shí)為17 ml/min;消融過程中,始終將導(dǎo)管垂直貼靠于心肌組織;壓力控制在(10±2)g。具體內(nèi)容如下。(1)基礎(chǔ)阻抗對消融損傷范圍的影響:通過調(diào)節(jié)背部電極與水浴槽溶液接觸面積調(diào)整基礎(chǔ)阻抗,設(shè)置基礎(chǔ)阻抗為90、120、150、180、210 Ω;消融功率為40 W。(2)功率對消融損傷范圍的影響:基礎(chǔ)阻抗保持在(120±5)Ω,設(shè)置功率為30、40、50、60 W。在相對光滑平整的左室壁心外膜表面進(jìn)行消融。相同導(dǎo)管,同一觀察參數(shù)重復(fù)有效消融5次。消融時(shí),完成既定目標(biāo)參數(shù)值后停止放電,記錄接觸阻抗、消融時(shí)間、最大寬度、最大深度等。

1.3 消融損傷范圍測量 剔除消融過程中出現(xiàn)導(dǎo)管移位、壓力變化過大(波動(dòng)范圍超過規(guī)定數(shù)值的20%)、未達(dá)到規(guī)定消融參數(shù)的消融點(diǎn),將有效消融點(diǎn)的損傷范圍重復(fù)測量3次,取平均值。表面寬度為左室壁心外膜表面測量的最大消融損傷直徑;最大寬度為沿心外膜最大消融直徑垂直切開,于橫截面測量的最大損傷橫向距離;最大深度為心肌組織表面至損傷最低點(diǎn)的垂直距離。消融損傷范圍測量方法見圖2。

圖2 消融損傷范圍測量示意圖(a.損傷表面寬度;b.損傷最大寬度;c.損傷最大深度)

2 結(jié)果

2.1 基礎(chǔ)阻抗對消融損傷范圍的影響 使用兩種導(dǎo)管在不同基礎(chǔ)阻抗條件下共獲得有效消融點(diǎn)50個(gè),消融過程中無蒸汽爆裂發(fā)生。對于ST-SF導(dǎo)管,在AI指導(dǎo)下,基礎(chǔ)阻抗與消融損傷的最大寬度、最大深度均存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.982、-0.834,P<0.05);各亞組的消融時(shí)間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。對于TCQ導(dǎo)管,LSI指導(dǎo)下,90 Ω亞組、120 Ω亞組、150 Ω亞組消融損傷的最大寬度、最大深度比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);各亞組消融時(shí)間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);90 Ω亞組、120 Ω亞組、150 Ω亞組消融損傷的最大寬度、最大深度與180 Ω亞組、210 Ω比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1、圖3。

表1 不同基礎(chǔ)阻抗消融損傷范圍比較

2.2 功率對消融損傷范圍的影響 每個(gè)亞組消融10次,共有效消融80次,消融過程中無蒸汽爆裂發(fā)生。當(dāng)達(dá)到目標(biāo)指數(shù)時(shí),ST-SF導(dǎo)管消融功率與消融損傷的最大寬度呈正相關(guān)(r=0.811,P<0.05),與最大深度、消融時(shí)間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.471、-0.948,P<0.05);TCQ導(dǎo)管消融功率與消融損傷的最大寬度呈正相關(guān)(r=0.897,P<0.05),與最大深度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.673、-0.906,P<0.05)。ST-SF導(dǎo)管消融30 W亞組、40 W亞組、50 W亞組、60 W亞組消融損傷的最大寬度、最大深度及消融時(shí)間比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。TCQ導(dǎo)管消融30 W亞組、40 W亞組、50 W亞組、60 W亞組消融損傷的最大寬度、最大深度及消融時(shí)間比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2、圖4。

表2 不同功率消融的損傷范圍比較

圖4 功率對消融損傷范圍的影響(a.在AI 400/LSI 5指導(dǎo)下,ST-SF/TCQ導(dǎo)管消融損傷實(shí)物圖;b.兩種導(dǎo)管消融損傷最大寬度;c.兩種導(dǎo)管消融損傷最大深度)

3 討論

ST-SF導(dǎo)管具有56個(gè)鹽水灌注孔,采用彈簧壓力感應(yīng)技術(shù)。TCQ導(dǎo)管為6孔鹽水灌注導(dǎo)管,壓力感應(yīng)使用光干涉技術(shù)。消融導(dǎo)管結(jié)合導(dǎo)管的技術(shù)特點(diǎn),將影響射頻消融的幾個(gè)重要參數(shù)加權(quán)后得到一個(gè)綜合量化參數(shù),即AI、LSI,可更加簡化、精準(zhǔn)地評估消融損傷范圍,指導(dǎo)RFCA。有研究報(bào)道,在一定范圍內(nèi),AI/LSI與損傷范圍呈正相關(guān)[3-4,7-8]。近年來,AI/LSI被廣泛用于指導(dǎo)心律失常RFCA,尤其是心房顫動(dòng)。相比于傳統(tǒng)消融方式,AI/LSI指導(dǎo)下的心房顫動(dòng)RFCA更加安全有效[9-14]。AI/LSI雖有很高的預(yù)測價(jià)值,但也具有局限性。針對不同心房肌厚度、心房纖維化程度、心房-食道毗鄰關(guān)系等[15-16],RFCA需采用個(gè)體化的目標(biāo)AI/LSI值,但目前相關(guān)研究甚少。影響AI/LSI預(yù)測損傷范圍準(zhǔn)確性的因素需要進(jìn)一步探究。

基礎(chǔ)阻抗對消融損傷范圍具有一定的影響,不同人體的基礎(chǔ)阻抗變化較大。有研究報(bào)道,接受RFCA心房顫動(dòng)患者的基礎(chǔ)阻抗波動(dòng)范圍是100～190 Ω,通常在100～120 Ω之間;基礎(chǔ)阻抗與背部電極-導(dǎo)管頭端的脂肪含量、角質(zhì)層厚度、距離及貼靠面積等相關(guān)。LSI由電流、時(shí)間等參數(shù)加權(quán)得出[2]。使用TCQ導(dǎo)管在功率模式下進(jìn)行消融,基礎(chǔ)阻抗在一定范圍內(nèi)變化,電流和時(shí)間相應(yīng)發(fā)生改變,目標(biāo)LSI相同,損傷范圍相近。但是,基礎(chǔ)阻抗越高,消融時(shí)間越長,傳導(dǎo)熱作用增強(qiáng),消融水腫帶更加明顯,這種損傷效應(yīng)需臨床醫(yī)師關(guān)注。AI是由功率、時(shí)間等參數(shù)積分而來[1],未將基礎(chǔ)阻抗整合在內(nèi)。功率模式下,以相同的AI指導(dǎo)ST-SF導(dǎo)管消融,基礎(chǔ)阻抗發(fā)生變化,時(shí)間未明顯改變,消融損傷隨著基礎(chǔ)阻抗的降低而增加。Barkagan等[17]研究報(bào)道,功率模式下,使用ST-SF導(dǎo)管消融的損傷范圍與基礎(chǔ)阻抗呈負(fù)相關(guān),基礎(chǔ)阻抗較低時(shí)損傷范圍更大,與本研究及本中心既往研究[18]結(jié)果一致。Shapira-Daniels等[19]研究報(bào)道,可通過降低基礎(chǔ)阻抗來增加心室肌深部組織的消融損傷效果,以此提高室性心律失常RFCA療效,這種方法安全、有效。臨床上,基礎(chǔ)阻抗會(huì)發(fā)生變化,繼續(xù)以相同AI指導(dǎo)消融可能導(dǎo)致?lián)p傷不足或過度,進(jìn)而出現(xiàn)消融效果不佳或嚴(yán)重的并發(fā)癥。因此,應(yīng)用AI指導(dǎo)消融時(shí)需要注意基礎(chǔ)阻抗的大小及變化。本中心前期研究提出了AI與基礎(chǔ)阻抗的關(guān)系公式[20],通過基礎(chǔ)阻抗的變化量化調(diào)整目標(biāo)AI,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化消融,可更好地兼顧消融的安全性與有效性。

功率會(huì)對損傷的幾何形狀產(chǎn)生影響。Kawaji等[7]通過對不同功率消融的損傷范圍進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn),功率越高,損傷越寬越淺。本研究使用ST-SF、TCQ兩種導(dǎo)管以不同功率進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在達(dá)到一定AI/LSI時(shí),未出現(xiàn)蒸汽爆裂現(xiàn)象,且功率越高,損傷越寬越淺。高功率短時(shí)程(high power short duration,HPSD)消融損傷“寬而淺”,臨床應(yīng)用中可能更適合薄壁的心房、肺靜脈前庭消融。關(guān)于HPSD消融安全性與有效性的臨床試驗(yàn)也在積極開展中。有研究報(bào)道,在心房顫動(dòng)射頻消融治療中,HPSD消融在不增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),可以明顯縮短手術(shù)時(shí)間,提高手術(shù)效率,降低術(shù)后復(fù)發(fā)率[21-23]。但是,上述研究樣本量較小,導(dǎo)管選擇及消融參數(shù)各異,且HPSD消融安全窗較窄,其消融尚存爭議。HPSD消融的最佳功率-時(shí)間組合仍需不斷探索,其臨床價(jià)值還需多中心、大樣本的隨機(jī)對照研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述,在AI/LSI指導(dǎo)下,基礎(chǔ)阻抗在一定范圍內(nèi)變化,TCQ導(dǎo)管消融損傷范圍無明顯改變,而ST-SF導(dǎo)管消融損傷范圍隨基礎(chǔ)阻抗的升高而減小;對于兩種導(dǎo)管,高功率消融較低功率消融的損傷更寬更淺。本研究存在一定的局限性:首先,本研究的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與人體內(nèi)環(huán)境不同,人類在體心臟RFCA損傷范圍影響因素需要進(jìn)一步研究;其次,本課題組進(jìn)行了形態(tài)學(xué)而非組織學(xué)的消融損傷范圍測量,未使用固定或染色方法加強(qiáng)病灶界定,這可能影響了病灶測量的精確度;最后,本研究AI/LSI、功率等參數(shù)設(shè)置依據(jù)為臨床上心房顫動(dòng)消融常用數(shù)據(jù),其他心律失常RFCA參數(shù)設(shè)置并不完全相同,改變相關(guān)參數(shù)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究仍需深入。