脉冲电场消融治疗阵发性心房颤动的初步临床应用∗

余锂镭 王松云 袁晓玲 谢菁 王卓 陈卉 赖燕秋 王震 潘宇宸 胡慧慧 江洪

心房颤动(简称房颤)是最常见的心律失常之一,导管消融是治疗房颤的手段之一,以射频消融及冷冻消融为主,然而这两种消融方式缺乏组织特异性,且依赖于导管的贴靠力,可能对周围的膈神经、食管、冠状动脉等造成损伤。脉冲电场消融(pulsed field ablation,PFA)是一种新的消融方法,理论上可在不加热组织的情况下损伤心肌细胞,并具有细胞/组织选择性,保护周围关键结构[1－3],多项动物研究均证实了PFA的有效性及安全性[4－7],但目前的脉冲导管设计多为单相或直流电,存在肌肉颤抖、大量微泡产生等副反应。LEAD-PFA 是国内首款自主研发的双相、交流电脉冲电场消融系统,目前动物研究结果已证实了其有效性及安全性[8]。笔者初步采用LEAD-PFA实施阵发性房颤的PFA治疗,报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2021年8月至2021年9月期间5例有症状性阵发性房颤患者,年龄均在18岁以上,且这些患者不能耐受I～IV 类抗心律失常药物或者对药物治疗无效者。受试者的左房大小均≤50 mm,左室射血分数＞0.5。排除标准:①既往曾行房颤导管消融患者。②有严重的心肺、肝肾功能不全及凝血功能障碍不能耐受手术者。③3个月内发生过心肌梗死或进行开放性手术。④植入人工瓣膜、心脏起搏器或者心脏除颤器患者。⑤合并心房扑动、室性期前收缩、阵发性室上性心动过速等需要行射频消融的患者。⑥慢性心功能不全且心功能分级(NYHA)Ⅲ～Ⅳ级的患者。⑦二度(Ⅱ型)或三度房室传导阻滞的患者。术前患者签署知情同意书,并经医院伦理委员会批准。

1.2 术前准备 所有患者在术前完善肺静脉增强CT 扫描或者食管心脏彩色超声心动图以排除左房血栓。术前开始服用抗凝药物如华法林片、利伐沙班片等,手术当天停用口服抗凝药,术后不间断服用华法林片、利伐沙班片等。术前至少完成1次24 h动态心电图评估有无其他需要消融的心律失常。

1.3 电生理检查及脉冲消融 经锁骨下静脉放置10极电极至冠状窦,常规经右侧股静脉经房间隔穿刺鞘行房间隔穿刺一次,经鞘管内注入负荷剂量肝素(100 U/kg),随后间断追加肝素,术中活化凝血时间维持至300～350 s。经鞘管将8F环形脉冲导管(PFA8D18LT,四川锦江电子科技有限公司,含两种规格:直径为15 mm 的含7个电极,直径为18 mm 的含9个电极)送入左房,使用三维磁导航系统(LEAD-Mapping系统,四川锦江电子科技有限公司)建立左房模型及电压标测。经鞘管进行双侧肺静脉造影,将脉冲导管送至肺静脉,并使用S1S1(短于正常RR 间期,400～600 ms;5～15 m A,每次以5 m A 递增)分别进行冠状窦电极和脉冲导管电极(均选取电位最大的电极)起搏,以此评估左房与肺静脉之间的双向传导及阻滞[9]。术中常规给予芬太尼镇静。使用心脏电场脉冲消融仪(LEAD-PFA,四川锦江电子科技有限公司)及环形脉冲导管依次进行左、右肺静脉隔离(pulmonary vein isolation,PVI),PFA 时电压幅度为1 800 V,左肺静脉单次消融有效时间为150μs或400μs,右肺静脉单次有效消融时间为100μs或者150μs,每次间隔150 ms(图1A)。PVI后,观察20 min,再次采用上述方法分别在肺静脉和冠状窦起搏,再次评估左房与肺静脉之间的双向传导及阻滞,再次进行电压标测评估隔离情况(图1C)。术中记录总透视时间、总手术时间(从穿刺开始至消融导管拔出体外的时间),脉冲消融导管在左房停留时间,脉冲消融总次数。

图1 消融前后肺静脉电位变化图和左房电压图

1.4 安全性指标 消融前后取患者1个呼吸周期X线图,测量吸气相和呼吸相膈肌运动距离来评估膈肌运动情况,以此评估膈神经功能[10]。术中对患者疼痛程度采用NRS数字评分法进行评分(无痛为0分,轻度1～3分,中度疼痛为4～6分,重度疼痛为7～10 分)。术后3 天内完善头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI),MRI中两个序列即弥散加权成像(diffuse weighing imaging,DWI)和液体衰减反转恢复序列(fluid attenuated inversion recovery,Flair)评估是否有无症状性脑缺血(DWI阳性,Flair 阴性)或者无症状性脑损伤(DWI阳性,Flair阳性)事件[10－11]。

1.3 统计学分析 符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示,非正态分布的采用中位数及四分位间距表示。计数资料以百分比或率来表示。

2 结果

2.1 基线数据分析 5例患者中男性2例,女性3例,年龄(65.6±18.1)岁,左房(39.0±2.3)mm,左室射血分数0.59±0.02;合并高血压1 例,糖尿病2例,慢性肾功能不全1例。术前使用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类抗心律失常药物患者分别为1、3、0、1例。

2.2 消融即刻有效性 5例患者进行PVI后所有肺静脉均达到完全隔离。消融前肺静脉记录到清晰的肺静脉电位,消融后肺静脉电位消失(图1A)。与消融前(图1B)相比,消融后左房与肺静脉交界处电压明显降低(图1C)。消融前(图2A、B),5 m A、10 m A、15 m A起搏均可见左房-肺静脉间的双向传导,消融后均出现左房-肺静脉间的双向传导阻滞(图2C、D)。

图2 肺静脉及冠状窦起搏评估左房-肺静脉间的双向传导与阻滞

2.3 其他术中参数 透视时间为(12.5±2.9)min,总的手术时间为(81.4±17)min,脉冲消融导管在左房停留时间为(59.0±11.6)min,总的脉冲消融次数为(71.6±17.6)次。表1。

表1 术中参数

2.4 消融安全性 术中有2例出现疼痛,评分分别为2分和3分,为轻度可忍受范围。5例疼痛评分0.0(0.0,2.5)。有3例进行右上肺脉冲消融时出现膈肌震颤情况,停止消融后消失。术中无导管相关血栓并发症,未出现急性心力衰竭、房性或室性心动过速,无心包压塞,无血管穿刺并发症等情况。5例患者膈肌活动幅度术前、术后无明显变化,在术后均未出现膈神经损伤。均未出现无症状性脑血管事件或无症状性脑损伤。

3 讨论

与射频及冷冻消融相比较,PFA 理论上具有以下特点[1－3]:①可在不加热组织的情况下损伤心肌细胞,可保持细胞外基质的完整性,避免冠状动脉、膈神经等临近组织的损伤;②心肌细胞消融阈值为400 V/cm,而血管平滑肌及神经阈值分别为1 750 V/cm 及3 000 V/cm,提示PFA 具有组织特异性,可选择性损伤心肌细胞,避免临近组织(食管、膈神经等)的损伤;③脉冲电场消融对导管贴靠力依赖性较小,无需通过大大增加压力以增加心肌损伤,可减少压力过高引起的心脏破裂、心包压塞等的风险;④PFA 消融速度极快,常以微秒、毫秒为单位。

随着PFA 非热能能量的初始应用显示出较优的临床效果以来,各类PFA 产品也纷至沓来,主要包括FaraPulse系统、PulseSelect系统、Lattice-tip系统、LEAD-PFA 系统等。

2018年Reddy等[6]应用FaraPulse系统的临床结果显示,PVI率可达100%,每根肺静脉平均隔离次数为3.26 次,总消融时间＜1 min,透视时间平均为12 min,未发现相关并发症。2019 年Reddy等[10]再次发表了将FaraPulse系统应用于2个中心,共81例阵发性房颤患者PFA 的结果,总放电时间≤3 min,透视时间为(13.1±7.6)min,总手术时间为(92.2±27.4)min,3个月肺静脉持续隔离率100%。术后120 天随访,除1 例心包压塞外未见其他主要不良事件,1 年随访房颤消融成功率为87.4%。初步结果显示了Fara-Pulse系统的有效性及安全性,但有研究报道血管内心脏超声监测下可发现消融时可产生大量微泡,提示该系统存在潜在并发症可能。2021年Reddy等[12]发表了3个中心,共121 例阵发性房颤患者的PFA 试验结果,即刻PVI率为100%,术后3个月PVI率84.8%,术后1年手术成功率为84.5%。此外,心脏延迟钆成像显示与冷冻/射频相比,PFA 可造成完整性、均质化消融,对周围食管、血管损伤小[7,13－14]。

2020年Reddy等[15]发表了集射频与脉冲于一体的Lattice系统的首批人体研究结果,该研究包括76例患者(55例阵发性房颤,21例持续性房颤),有40例使用了Lattice系统消融,PVI率100%,并对部分患者进行了线性消融,平均PVI时间为21.8 min,平均透视时间为4.7 min,未出现与消融相关的并发症。然而,该系统为射频及脉冲消融双导管,未能完全体现脉冲消融的优势。

LEAD-PFA 系统是一种利用双相交流电的环状PFA 系统,从理论上更具心肌细胞损伤特异性,对周围组织影响小,且引起肌肉颤抖等的可能性更小。近来,我们的前期动物试验验证了LEAD-PFA系统可明显降低上腔静脉电位,可达到上腔静脉隔离,降低右房与肺静脉间的电位[8]。本临床试验亦发现LEAD-PFA 系统脉冲消融可明显降低肺静脉电位,实现100%PVI,降低左房与肺静脉交界区电位,且不损害膈肌、不引起脑卒中、无需全麻,提示LEAD-PFA 系统PFA 治疗阵发性房颤有效且无明显并发症发生。

局限性:LEAD-PFA 导管为非可调直径环状导管,难以到达部分解剖结构异常或存在凸起、凹陷的部位,可能导致消融不彻底或漏点的情况。此外,该临床试验为单臂、小样本、急性试验,尚需多中心、大样本、长期随访试验来进一步证实其有效性及安全性。