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发展中的儿童快速性心律失常导管消融术
中华实用儿科临床杂志, 2017,32(13): 965-968. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.13.002
摘要

导管消融术已逐渐成为儿童快速性心律失常的有效治疗手段。随着标测消融技术的创新,儿童快速性心律失常导管消融有了新发展。现就"绿色电生理"、复杂心律失常的消融和冷冻消融3个方面进行阐述。

引用本文: 江河, 李小梅. 发展中的儿童快速性心律失常导管消融术 [J]. 中华实用儿科临床杂志,2017,32( 13 ): 965-968. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-428X.2017.13.002
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快速性心律失常的射频消融手术最早开始于20世纪80年代末[1]。几乎在成人开展导管射频消融的同时,心脏电生理医师也尝试在儿童领域应用该技术。美国儿童射频消融注册研究及同期开展的儿童射频消融前瞻性评估研究为儿科电生理医师的临床实践提供了循证医学指导[2,3]。这些多中心数据显示儿童快速性心律失常的射频消融安全且成功率高。对于房室旁路、房室结折返性心动过速等儿童常见心律失常,消融成功率可达95%以上,远期复发率5%以内,并发症发生率为3.0%~4.2%,常见的并发症包括:Ⅱ度或Ⅲ度房室传导阻滞、心包压塞及血栓栓塞等。在中国,儿童快速性心律失常射频消融手术由李小梅等[4]于1994年率先开展。2008年国内多中心研究报道了3 058例儿童快速性心律失常射频消融手术,成功率为96.8%,远期复发率4.8%以内,并发症发生率为0.6%[5]。目前射频消融术已逐渐成为儿童快速性心律失常的有效治疗手段。随着标测消融技术创新和消融经验的丰富,儿童快速性心律失常导管消融有了新发展:(1)追求"绿色电生理",尽量降低辐射对儿童的危害;(2)三维电解剖标测(EAM)系统辅助儿童复杂心律失常的消融,显著提高了疗效;(3)冷冻消融已成为儿童正常心脏传导区域附近基质消融的一项安全、高效技术。

1 绿色电生理

一直以来导管消融术都要面对一个问题:标测消融过程使用的X线具有辐射损伤的风险。对于儿童这个特殊人群来说,尤其要引起重视:(1)儿童术后生存周期较长,面临辐射损伤风险的窗口期较成人长;(2)儿童处于生长发育阶段,对辐射更为敏感,研究表明同等剂量辐射儿童肿瘤发生率远高于成人[6];(3)儿童介入手术操作通常较成人耗时,曝光时间也更长;(4)儿童体格小,术中敏感组织受到X线辐射的概率较大。虽然目前对于导管消融儿童辐射远期损伤的准确评估尚不清楚[7],但临床上应遵循合理达到的尽可能低的原则(ALARA)[8]

心血管影像是心律失常介入诊疗的基础,几十年来已积累了许多X线透视下的导管操作经验,根据美国儿童射频消融注册研究报道:阵发性室上性心动过速(简称室上速)患儿射频消融的放射线曝光时间已经从1990年至1994年的(50.9±39.9) min显著降低至1995年至1999年的(40.1±35.1) min[2]。尽管随着消融经验的丰富,曝光时间明显缩短,但传统标测消融技术脱离不了X线。二维平面影像不能呈现心脏的三维解剖结构,必须通过多体位投照才能确定导管的实际位置。另外,传统标测消融技术缺乏记忆功能,导管定位重复性差,有时候需要X线反复透视监测导管的移动确定与心脏解剖的位置关系,显著增加了X线的透视时间和辐射剂量。

三维标测消融较传统X线透视下的二维标测消融具有较大优势。三维标测系统能构建出心脏三维空间模型,实时显示导管在模型中的运动,同时能标记出消融点或一些特殊解剖结构,如希氏束、瓣环、冠状窦等。因此,可避免X线透视下导管的解剖定位,从而减少X线曝光量。

目前主流的心脏电生理三维标测系统包括CARTO系统和Ensite系统。这2种系统虽然工作原理及工程技术完全不同,各有优缺点,但均能够对导管快速准确地定位提供指导,对心律失常发生机制进行鉴别,能显著减少放射线暴露剂量[9]。Miyake等[10]应用三维标测系统指导儿童室上速消融,较二维标测消融手术,辐射量从387 mGy减少到110 mGy,曝光时间缩短了59%(18.3 min比7.5 min)。Spar等[11]消融388例儿童室上速(房室结折返性心动过速101例,右侧旁路157例,左侧旁路130例),分别采用三维标测消融和二维标测消融,发现2组成功率类似(95.7%比95.8%),但三维标测消融的曝光时间显著缩短[(15.9±14.3) min比(11.0±8.9) min],分病种统计也得到相似结论。

三维标测消融技术进一步发展,如CARTO3电磁结合新系统、FAM建模技术、压力反馈技术、高精密度标测技术的出现及CARTO Univu、CARTO Sound等模块的开发应用,能够进一步减少X线曝光时间和辐射剂量,为实现"绿色电生理"提供了有力的技术支持。虽然大部分技术器械成人化或价格昂贵,并不适用于儿童的导管消融,但有些技术在儿童领域有很好的应用前景,如CARTO Univu模块可在不改变硬件设施的情况下,通过软件升级,实现CARTO图形与X线影像融合使用,因此,在儿童领域应用可行性大。CARTO Univu操作原理及优势主要为:传统的三维标测系统图形与X线影像并无关联,CARTO Univu影像整合系统的出现,将三维电解剖构象整合在事先采集的X线影像上,同时主图和附图可显示2个不同投照体位的X线影像(通常为右前斜位和左前斜位),避免了术中重复透视及多体位透视,显著减少了X线曝光时间,降低了辐射量,提高了手术效率。Christoph等[12]一项最新研究共纳入了295例患者(58例心房扑动,81例心房颤动,73例房性心动过速,22例房室折返性心动过速,56例室性期前收缩和41例室性心动过速),发现与单纯应用CARTO系统相比,CARTO Univu显著减少曝光时间且不延长手术时间、不影响手术疗效。目前儿童领域的数据较少,本中心前期的数据显示,31例儿童采用CARTO Univu消融平均手术时间为97.3 min,平均曝光时间为2.2 min,平均辐射剂量为3.2 mGy,平均剂量面积乘积(DAP)为368.1 mGy·cm2。较同类非CARTO Univu手术相比辐射明显减少(图1)。相关研究正在进行中,以期为该技术在儿童领域的应用提供更多经验。

图1
应用CARTO Univu模块行儿童房室结折返性心动过速消融效果图
Figure 1

Ablation of a child with atrioventricular node reentry tachycardia using CARTO Univu module

图1
应用CARTO Univu模块行儿童房室结折返性心动过速消融效果图
Figure 1

Ablation of a child with atrioventricular node reentry tachycardia using CARTO Univu module

"绿色电生理"是电生理医师的梦想和福音。然而追求"绿色电生理"不等于否定X线,离开真实影像的"虚拟三维"也苍白无力,片面追求零射线有时会陷入全三维操作的陷阱和误区,带来灾难性的后果。真正要做到的是术中适时适度掌控X线投照,尽量减少X线,在保障手术安全性和有效性的基础上,实现与低射线之间的完美平衡才是"绿色电生理"的精髓。

2 复杂心律失常的消融

心脏电生理进入三维时代已是大势所趋,三维标测系统不仅可以构建心脏立体解剖模型,还可以反映出模型中各采样点电位、心脏电激动顺序、传导路径等电生理特性,因此,也被称为EAM系统,其有助于对心律失常起源或折返等机制鉴别,有助于心律失常发生相关解剖基质的展示,并且由于记忆功能,术中、术后均能回顾标测消融过程。三维标测系统近年来应用于儿童房性心动过速、室性心律失常等复杂心律失常的消融,特别对于先天性心脏病术后的儿童心律失常可明显提高手术成功率,减少复发及并发症[13]

Kang等[14]报道了10个医学中心142例房性心动过速儿童消融成功率为82%,三维标测组复发率低于二维标测组。Dieks等[15]报道了儿童房性心动过速应用三维标测消融技术成功率可高达87.5%。Cummings等[16]对照2种标测消融方法,显示二维标测消融治疗儿童房速复发率为54%,而三维标测消融复发率降低至11%。Schneider等[17]应用三维非接触性标测系统(Ensite3000 Array)消融20例儿童特发性室性心动过速,除1例因球囊导管尺寸不适合患儿及1例消融靶点靠近冠状动脉开口放弃消融外,其余18例消融手术均获成功,中期随访仅3例复发。由于非接触性标测系统具有一搏标测功能,特别适合因术中全身麻醉期前收缩减少或室性心动过速不能持续稳定诱发的病例,通过该系统仍然可以准确标测异位起源点。二维标测消融儿童室性心动过速的即时成功率仅为60%,复发率高达34%[18]。国内资料提示儿童室性心动过速和/或室性期前收缩消融,采用二维标测消融成功率为92.1%,采用三维标测指导冷盐水灌注导管消融成功率为100.0%[5]

儿童先天性心脏病外科修补术后的房内折返性心动过速(IART)也是较常见的复杂心律失常,其机制主要是围绕三尖瓣环、切口疤痕、补片等的折返[19]。EAM系统能描记出折返环的解剖基质,依此设计合理消融路径可提高消融效率。国外资料显示借助三维标测技术即时成功率可达80%~90%[20]。国内较新的一组资料显示,儿童先天性心脏病外科修补术后IART(图2),经EAM系统提示手术切口瘢痕参与折返形成,借助三维标测技术精细标测心房手术切口瘢痕低电压区,进行基质消融,即时成功率为100.0%,随访复发率约为16.0%,经二次射频消融最终复发率为6.3%(3/48例)[21]

图2
采用CARTO三维电解剖标测系统消融儿童先天性心脏病术后房内折返性心动过速三维标测图及心内电图
Figure 2

Ablation of a child with intra-atrial reentry tachycardia after a congenital heart disease repairing using CARTO system

图2
采用CARTO三维电解剖标测系统消融儿童先天性心脏病术后房内折返性心动过速三维标测图及心内电图
Figure 2

Ablation of a child with intra-atrial reentry tachycardia after a congenital heart disease repairing using CARTO system

3 冷冻消融

冷冻消融主要利用低温效应及晚发的细胞凋亡造成组织损伤,从而阻断异常传导通路。冷冻消融具有两大独特优势[22,23]:冷冻标测模式及冷冻黏附。采用冷冻标测(-30 ℃)模式,可使心肌组织暂时失去电生理活性,停止冷冻标测后心肌组织可恢复传导。因此,在离希氏束较近部位进行消融前,可先行冷冻标测,判断靶点是否安全有效,防止损伤希氏束。冷冻消融(-80 ℃)时,导管头端和心肌之间就会形成冰球,从而紧密黏附于心肌,增加了导管稳定性,不会因导管意外移位而误伤希氏束。

右前/中间隔旁路由于紧邻希氏束,射频消融手术易损伤心脏正常传导束[24],特别对于儿童,由于心脏Koch三角区域小,射频消融房室阻滞的发生率高达4%[2]。我国多中心儿童射频消融研究结果显示,儿童右前/中间隔旁路占房室旁路的7.4%[5],多因高风险并发症而放弃射频消融。由于冷冻消融具有上述技术特点,以冷冻为能源的导管消融术在右前/中间隔旁路治疗中逐渐发挥出重要作用。

经静脉导管冷冻消融术始于1991年[25],2003年前后已用于治疗儿童右侧间隔旁路,结果显示安全有效,能显著减少房室阻滞的发生[22]。Miyazaki等[26]报道即使冷冻消融过程中发生房室阻滞,在冷冻时间持续长达189 s的情况下停止消融,3 s后房室结仍恢复传导功能。Papez等[27]研究报道81例儿童接受冷冻消融(其中希氏束旁旁路20例),平均随访8个月无房室传导阻滞发生。基于安全性的考虑,欧洲心脏病协会及先天性心脏病心律失常联合工作组推荐该类室上速的患儿采用冷冻消融治疗[20]

早期文献报道冷冻消融相对于射频消融的成功率偏低而复发率较高,如间隔旁路冷冻消融成功率为78%~90%,远期复发率为12%~45%[27,28]。采用以下方法可提高冷冻消融的有效性[29,30]:(1)冷冻消融时间延长至6~8 min,随后追加1次以巩固消融损伤;(2)选用6~8 mm冷冻大头消融导管;(3)采用线性消融以扩大消融损伤范围。随着消融经验的丰富,近期国外文献报道儿童右前/中间隔旁路冷冻消融即时成功率为92%~93%,复发率为4.3%~12.5%[31,32,33]。清华大学第一附属医院心脏小儿科开展儿童右前/中间隔旁路冷冻消融即时成功率为88.6%,复发率为13.6%,无高度房室传导阻滞发生,其中30%为首次射频消融失败的病例[34]。对这部分儿童成功实施冷冻消融,充分发挥了冷冻消融的优势,消融过程中导管稳定,并可随时评估临床疗效及安全性,消融靶点电图虽然记录有希氏束电位,冷冻消融过程并无房室传导阻滞等并发症发生。由于冷冻消融组织病理特性,术后不必服用阿司匹林抗凝。

当然国内冷冻消融治疗儿童快速性心律失常刚刚起步,尚需积累经验。无论如何,冷冻消融是传统射频消融的有益补充,为儿童快速性心律失常,特别是起源于正常心脏传导束附近区域的各类型心动过速,提供了一个安全有效的消融方法。

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关键词
主题词
心律失常
导管消融
儿童