实时接触力监测技术导管在房颤射频消融中的应用

  导管射频消融术正越来越多地用于心房颤动(房颤)及室性心动过速(室速)等复杂心律失常的治疗。但房颤肺静脉隔离后传导恢复比例仍较高高,半数以上长程持续性房颤可能需要多次消融,而且消融手术也存在一定的风险,如卒中和心脏压塞等。显然,在提高房颤导管射频消融术的效率和安全性方面我们仍有很大的提升空间。
   在导管射频消融治疗过程中采用接触力(contact force,CF)监测是基于20年前Haines等的一项动物研究。该研究表明,除了消融所采用的功率、持续时间、温度、导管头端的面积大小及导管头端与组织接触方式外,能够影响损伤形成的另一个重要因素就是导管头端与所接触心肌组织之间的贴靠程度,也就是两者之间的接触力(contact force,CF)的大小,这种力量是消融过程中导管头端与心肌组织之间的相互作用力。然而,通常情况下功率和时间可以由电生理医师直接进行设定控制,但是CF却无法直接测量。即便是最有经验的电生理医师也无法通过操控导管的手指的触觉来精确感知导管在心腔内与心肌组织接触的压力,而不得不依靠间接的方法对导管与心肌组织的贴靠情况进行评估,比如触觉反馈、X线透视下导管的运动与形态、阻抗、电位振幅的改变以及心腔内超声的定位等。但这些间接的方法可靠性很低,Nakagawa的研究就表明电位幅度和阻抗的变化对CF的预测性差。
实时CF监测导管(如Biosense的ThermoCool SmartTouCh导管及瑞士日内瓦的TactiCath导管系统)的出现,使得术中CF的实时测量成为可能,从而能对导管与心肌组织的贴靠进行客观评价。
  已经有基础和临床试验对CF监测导管的安全性、有效性及心腔内操作消融适宜的CF数据进行了一系列的研究。
  离体试验证实在相同的射频功率和时间条件下,导管与组织贴靠越紧,CF越大,消融所致的损伤面积和深度就越大,反之则越小(见图1)。消融过程中CF不足可能造成无效损伤,CF过大,则可能导致心脏穿孔、组织内爆裂(steam pop)、血栓形成及心房食管瘘等。
  首次以人类作为受试对象的TOCCATA研究评价了应用实时CF监测导管消融的安全性和有效性。研究结果显示采用该导管消融阵发性室上性心动过速(SVT)及阵发性房颤都是安全的,器械和手术相关的严重不良事件(SAEs)都显著低于文献所报道的采用传统消融导管所致的器械和手术相关的SAEs的水平。在有效性方面,研究表明阵发性房颤消融过程中平均CF参数是术后房颤复发与否的重要决定因素,在平均CF<10g的消融组患者中术后12月的复发率为100%,而平均CF>20g的消融组患者术后12月复发率仅为20%,肺静脉隔离(PVI)过程中的CF参数能预测房颤的复发。
  相关的专家给出了应用CF监测导管进行消融的一些建议和小技巧。
初始消融很重要,因为如果初始的消融未能透壁,水肿很快形成,一旦水肿形成,则后续的消融能量再难以渗透达到完全透壁性坏死,也就是说初始消融时导管与组织的CF十分重要。
  心脏穿孔并不只是发生在消融时,在心腔内操作导管时也可发生。通常导管操作过程中突然升高的CF紧接着CF突然下降的模式多提示发生了心肌穿孔(见图2),术者应予以警惕。
  在消融过程中需评估导管的方向,当导管头端与组织垂直接触时CF会迅速上升,需要回撤导管以避免穿孔。
  多数专家建议在进行房颤消融时将CF控制在10-40g范围内为宜。Shah大夫基于动物实验的研究结论建议为避免穿孔,在导管操作和消融时应将CF保持于100g以下为妥,并且在导管回到曾经消融过的位置附近时,应注意降低CF,因此时此处心肌组织已被消融过,组织完整性破坏,张力降低,如操作导管力量过大,可能造成穿孔。
  在消融左上肺静脉前壁与左心耳交界处时导管通常与心肌贴靠不佳,此时CF监测技术能够提供帮助。
  在CF高的情况下宜适度降低消融功率,CF低的情况下宜适度增加消融功率以达有效损伤。
此外,在标测疤痕组织时CF也极有帮助。在标测过程中标测到低电压区时如CF也低,可能系导管头端与组织贴靠不佳所致,如标测到低电压区时CF正常或偏高,提示可能为疤痕组织。相对于非瘢痕组织,瘢痕组织对压力变化的反应更差,显示出瘢痕组织有不同的CF特征且CF变异性很小。
  设置CF报警阈值会有助于减少CF过高所致的并发症。
  除了对消融过程的影响之外,导管与心肌组织之间的CF也会对标测过程产生影响,三维重建图形的大小依赖于医师推送导管的力量,CF越大,图形越大,CF越小,图形越小,因此三维重建心腔的大小会因为导管与心肌组织之间CF的变化而变化。理论上,房颤消融时采用CF导管创建的左房构型应该和患者左房的实际构型更为接近。
了解手术过程中CF相关的信息有助于术者更好的控制导管,施加持续且充分的压力以产生更有效的损伤,避免无效损伤的发生,增加对射频消融安全方面的理解,同时还能够减少手术操作时间和透视时间,缩短心脏电生理医师的学习曲线。因此,进行CF监测能辅助消融,能提高消融效率,增加患者的安全。
  CF实时监测导管目前刚进入临床应用,随着临床应用的增加,经验的积累,对CF理解的增加,一定能提升房颤消融的成功率和安全性。

Figure 1. 不同CF消融损伤。上方图片显示损伤面积的测定,s1和s2显示损伤表面的直径大小,d代表损伤的深度;下图显示40w功率发放射频电流时增加接触力所致的损伤范围比较。引自JCE.2010;21(9):1038-43.

Figure 2 一例心脏压塞患者的实时CF监测。其中有一过性的CF升高,CF达137g,其后CF骤降,提示导管传出心脏,其后在导管稳定贴靠时可见CF的变化主要是由于心肌的收缩和呼吸周期所致。引自Heart Rhythm.2012;9(1):18-23
    2013/3/29 17:26:15     访问数:1511
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