陈英伟 马长生
自上世纪90 年代末Haissaguerre 等[1]率先采用导管消融术治疗心房颤动(房颤)以来,经过10 多年的不断探索和经验积累,导管消融术已经成为房颤的重要治疗方式之一。基于近年来多项关于导管消融术治疗房颤循证医学证据,2014 年美国心脏病学会(ACC)/美国心脏协会(AHA)/心律学会(HRS)房颤患者管理指南[2]进一步肯定了导管消融术在房颤治疗中的地位。该指南将反复发作、症状严重、药物治疗无效的阵发性房颤列为导管消融术的Ⅰ类适应证(证据级别A);而将药物治疗无效、症状明显的慢性房颤上升为导管消融术的Ⅱa 类适应证。就阵发性房颤来说,环肺静脉前庭隔离(pulmonary vein antrum isolation,PVAI)并实现肺静脉隔离(pulmonary vein isolation,PVI)消融策略已经为国内外大多数电生理学中心所接受,但由于持续性房颤有更为复杂的发病机制,单纯PVI 效果并不理想。为了提高手术成功率,大多数患者还需要同时进行针对房颤始动机制和维持机制的心房线性消融、复杂碎裂电位消融(complex fractionated atrial electrograms,CFAE)、转子消融、非肺静脉起源的异位电活动消融等。本文以消融的不同术式为主线,简要介绍持续性房颤导管消融术的临床效果。
单纯PVI 虽然实现了肺静脉-左心房的电学隔离,但由于消融灶局限于肺静脉开口周围,对持续性房颤的维持基质几乎没有触及,因此疗效不佳。几项关于单纯PVI 治疗持续性房颤的临床研究结果表明,单次手术、无药物(无需抗心律失常药物维持窦性心律)消融成功率在术后2 年随访时为21% ~22%,多次手术后(平均每例患者接受1.6 次手术)该成功率可以提高至37% ~43%[3-4]。PVAI 用于持续性房颤的疗效优于单纯PVI。Pappone 等[5]在实施该手术时以每一消融靶点局部电位振幅显著降低为观察终点,随访1 年的手术成功率为56%。表1 是3 项[6-8]以PVI 为观察终点的PVAI 治疗持续性房颤的临床研究,其中2 项[7-8]为随机对照试验。3 项研究中单次手术后1 年,无药物消融成功率的差异较大(37% ~56%);多次手术后(平均每例患者接受1.3次手术)成功率提高至59%;若再联合使用抗心律失常药物,约77%的患者可维持窦性心律。Elayi 等[7]多中心随机对照研究表明,PVAI 是治疗长程持续性房颤的基本术式。
CFAE 消融由Nademanee 等[9]首先提出并在临床应用于持续性房颤的治疗,其单中心研究报道单次消融成功率为63%,多次手术成功率为71% ~77%。但CFAE 的识别、消融终点判断以及导管操作技巧受术者经验影响很大,迄今为止,CFAE 消融的高成功率尚未被其他电生理中心复制。Nademanee 等[9]认为,这种预后差异主要与CFAE 未被正确且全部识别、右心房未消融、消融功率设置不同、单点和整体消融终点判断不一致、心肌病变程度差异以及术者操作经验等诸多因素相关。在早年进行的一个随机对照临床试验中,持续性房颤患者被分为两组,一组在左心房特定部位(顶部、房间隔、前壁、二尖瓣峡部)进行CFAE 消融,以碎裂电位电压降低、消失为终点;另一组行经验性的环肺静脉消融及左心房顶部或后壁、二尖瓣峡部的线性消融,随访结果显示,其预后优于CFAE 消融组[10]。而且,在后一组患者中,术者没有检验消融后肺静脉及消融线是否完全阻滞,若术中逐一证实PVI 和消融线阻断,该组患者复发率有望进一步降低。
CFAE 消融并非毫无益处,它可以作为附加术式与其他消融技术联合应用治疗持续性房颤。来自不同中心的几项研究[7-8,11-14]总结见表2。Porter 等[14]研究中,入选病例的房颤中位持续时间超过1 年,基于三维标测系统附带的软件根据预先设置的标准自动鉴定和标记,标测出的CFAE 部位占整个左心房的24%,手术方式包括PVI、CFAE 消融以及二尖瓣峡部和左心房顶部线性消融,单次手术成功率高达68%。当然,这一结果还有待随机对照临床试验证实。
线性消融通过改良心房基质和分隔心房来预防折返的发生,后者被认为是房颤维持的主要机制之一。持续性房颤消融时常做的线性消融包括左心房顶部、二尖瓣峡部、左心房后壁、三尖瓣峡部等,但不是每一例患者需要完成所有这些径线的消融。线性消融不作为单一术式使用,通常都是与传统的PVI 或PVAI 术联合,持续性房颤的个体化线性消融策略往往取决于完成PVI 后患者的反应,例如在肺静脉前庭隔离后房颤是否持续或者转换为规整的房性快速性心律失常等。在非阵发性房颤患者中,线性消融与PVAI 联合时的成功率为48% ~57%[15]。总体而言,不同中心报告的结果差异显著,除了与术者操作技能相关外,另一个非常重要的原因就是对消融径线是否真正完全阻滞的判断标准不统一。事实上,实现左心房顶部径线、二尖瓣峡部径线双向传导阻滞是非常具有挑战性的,而消融径线上的“缺口”是持续性房颤患者术后复发的独立危险因素。
表1 环肺静脉前庭消融治疗长程持续性心房颤动的临床研究
表2 多种消融技术联合治疗持续或长程持续性心房颤动的临床研究
作为房颤的始动因素,触发房颤的异位电活动常起源于、但并不仅限于肺静脉,以PVI 为基础的消融术式不针对非肺静脉起源异位电活动。持续性房颤时,由于心房病变较阵发性房颤重,加之心房重构明显,存在非肺静脉起源异位电活动的现象很普遍。但是,这些局灶活动多因房颤的持续而无法表现或处于冬眠状态,往往需要在转复窦性心律后以药物激发(异丙肾上腺素滴注)或者电刺激(Burst 刺激)的方法使其显现。这也可以部分解释单纯PVI 在持续性房颤患者疗效有限的原因。非肺静脉起源异位电活动可来自胸腔内心脏大血管的各个部位,最常见的有冠状窦、左心房后壁、左心耳、房间隔、上腔静脉、二尖瓣环以及Marshall 韧带等。大多数情况下,对非肺静脉起源的异位电活动采取局灶性消融方式,而有学者主张对持续性房颤患者应常规电学隔离上腔静脉,一旦有证据表现存在冠状窦或左心耳起源的异位电活动时,也应进行冠状窦或左心耳隔离[16]。但是,界定非肺静脉起源异位电活动的临床意义、非肺静脉起源异位电活动的精确标测定位都有相当大的难度。Inoue 等[17]研究报道中,最终只能对30%的非肺静脉起源异位电活动实施导管消融。Roten 等[18]认为,即使通过导管消融将肺静脉与非肺静脉起源的异位电活动全部去除/隔离而不改良心房基质,仍不足以改善持续性房颤患者的预后。
局灶激动和电转子在房颤的发生、发展中也起到重要的作用。在实验动物模型中,转子或局灶冲动能够蜕化为杂乱无章的传导,进而发展为房颤,而针对转子进行消融能够降低房颤的诱发能力[19]。CONFIRM 研究[20]是首个比较转子指导下消融与传统消融策略的随机对照研究,该研究共纳入92 例症状性房颤患者(阵发性房颤28%,持续性房颤72%),共接受了107 次消融手术。结果表明,97%的患者存在转子和局灶激动(30%),转子和局灶激动消融组中86%的患者房颤终止或心室率减慢,而传统消融组仅为20%(P<0.001)。随访2 年后,转子消融组82.4%的患者维持窦性心律,显著高于传统消融组的44.9% (P <0.001)。CONFIRM 研究结果令人鼓舞,该研究给临床电生理医师提供了一个崭新的思路,研究方法推动了房颤机制的研究,但该研究存在一些缺陷,如没有对术中用于定位转子的计算机软件具体阐述。该单中心的研究结果尚未被其他电生理中心证实。
所谓“步进式消融”(stepwise ablation)实际上是前面提到的多种消融术式的组合,主要包括肺静脉(前庭)隔离、左心房顶部和二尖瓣峡部线性消融、CFAE 消融和右心房(三尖瓣峡部、上腔静脉)消融。持续性房颤的步进式消融手术中,按照一定顺序依次进行上述部位的消融,测量并观察每完成一步消融后房颤周长的变化。步进式消融通常以房颤终止或转变为心房扑动(房扑)、房性心动过速(房速)为终点,若完成所有消融步骤后仍未达到消融终点,则以电复律结束手术。文献报道中5 项[21-25]关于步进式消融治疗持续性和长程持续性房颤的临床研究中(表3),4 项来自于法国波尔多(Bordeaux)。他们的单中心结果显示,步进式消融的单次手术成功率为42% ~68%,多次手术后再联合抗心律失常药物可使2 年窦性心律维持率提高到89%,这一结果非常令人鼓舞;而与之对应的是长达4 ~5 h 的手术时间和1.2 ~1.5 h 的射频放电时间。Rostock 等[24]的研究来自波尔多中心以外,他们报道的单次手术成功率较低,随访20 个月,不服用药物的窦性心律维持率为38%,但多次手术后也能提高到81%,与波尔多中心结果相近。此外,该研究入选的持续性房颤患者病情更重,伴器质性心脏病或显著左心房扩大的患者比例高24% ~28%。由于消融时间长、手术并发症多,步进式消融术在提高持续性房颤患者生活质量、改善心功能、预防卒中发生等方面风险-效益比还有待更多临床研究来证实。
表3 步进式消融策略治疗持续或长程持续性心房颤动的临床研究
尽可能地消除心房内房颤的持续机制是持续性房颤导管消融取得成功的关键。基于此,首都医科大学附属北京安贞医院心脏内科中心建立了持续性房颤的“2C3L”消融策略。“2C”是指2 个环状肺静脉消融,“3L”指左心房顶部线、二尖瓣峡部线、三尖瓣峡部线。“2C3L”策略最大的优点包括不以消融终止房颤为终点,这样显著减少了为终止房颤而进行的很多不必要,甚至是有害的消融。已经完成的一项研究显示,这种消融策略与传统的步进式消融相比,手术时间短、消融时间短、成功率不低,复发心律失常主要是规律房速,且再次消融简单,无左心耳激动延迟和电学隔离等不良现象发生[26]。该策略使慢性房颤导管消融由原来的不统一变得方法固定、终点明确,结果可重复。
持续性房颤的导管消融是一项极具挑战性的手术,目前尚无固定的策略,消融方式的选择很大程度上取决于术者的观点和偏好,而且存在很大争议。总体而言,长期疗效尚不理想,这主要是受限于对房颤机制认识的缺失。尽管如此,通过对现有临床资料的总结和分析,以下几点具有共性的认识可供借鉴。(1)为了使疗效最大化,经验证的肺静脉(前庭)隔离是导管消融治疗持续性房颤的关键技术,也是后续多种消融策略的核心组成部分。(2)CFAE 消融作为单一术式劣于其他经验性消融方法,不宜单独用于持续性房颤的消融。(3)除了单纯PVI 和CFAE 消融外,其他基于基质改良的消融术式成功率差异无统计学意义(平均为47%)。(4)通过多次手术或者加用抗心律失常药物,可以使成功率分别提高到65%和79%[27]。因此,多次手术和抗心律失常药物使用也是持续性房颤导管消融策略的重要步骤。与此同时,我们也需要继续研究房颤的发生发展机制,探索更优的手术方式,以期进一步提高导管消融治疗持续性房颤的有效性和安全性,最终实现治愈房颤的目标。
[1] Haissaguerre M,Jais P,Shah DC,et al. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins. N Engl J Med,1998,339:659-666.
[2] January CT,Wann LS,Alpert JS,et al. 2014 AHA/ACC/HRS guideline for the management of patients with atrial fibrillation:a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines and the Heart Rhythm Society. J Am Coll Cardiol,2014,64:e1-76.
[3] Lim TW,Jassal IS,Ross DL,et al. Medium-term efficacy of segmental ostial pulmonary vein isolation for the treatment of permanent and persistent atrial fibrillation. Pacing Clin Electrophysiol,2006,29:374-379.
[4] Kanagaratnam L,Tomassoni G,Schweikert R,et al. Empirical pulmonary vein isolation in patients with chronic atrial fibrillation using a three-dimensional nonfluoroscopic mapping system:longterm follow-up. Pacing Clin Electrophysiol,2001,24:1774-1779.
[5] Pappone C,Oreto G,Rosanio S,et al. Atrial electroanatomic remodeling after circumferential radiofrequency pulmonary vein ablation:efficacy of an anatomic approach in a large cohort of patients with atrial fibrillation. Circulation,2001,104:2539-2544.
[6] Cheema A,Dong J,Dalal D,et al. Circumferential ablation with pulmonary vein isolation in permanent atrial fibrillation. Am J Cardiol,2007,99:1425-1428.
[7] Elayi CS,Verma A,Di BL,et al. Ablation for longstanding permanent atrial fibrillation:results from a randomized study comparing three different strategies. Heart Rhythm,2008,5:1658-1664.
[8] Oral H,Chugh A,Yoshida K,et al. A randomized assessment of the incremental role of ablation of complex fractionated atrial electrograms after antral pulmonary vein isolation for long-lasting persistent atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol,2009,53:782-789.
[9] Nademanee K,McKenzie J,Kosar E,et al. A new approach for catheter ablation of atrial fibrillation: mapping of the electrophysiologic substrate. J Am Coll Cardiol,2004,43:2044-2053.
[10] Oral H,Chugh A,Good E,et al. Randomized comparison of encircling and nonencircling left atrial ablation for chronic atrial fibrillation. Heart Rhythm,2005,2:1165-1172.
[11] Oral H,Chugh A,Good E,et al. Radiofrequency catheter ablation of chronic atrial fibrillation guided by complex electrograms. Circulation,2007,115:2606-2612.
[12] Estner HL,Hessling G,Ndrepepa G,et al. Acute effects and long-term outcome of pulmonary vein isolation in combination with electrogram-guided substrate ablation for persistent atrial fibrillation. Am J Cardiol,2008,101:332-337.
[13] Li XP,Dong JZ,Liu XP,et al. Predictive value of early recurrence and delayed cure after catheter ablation for patients with chronic atrial fibrillation. Circ J,2008,72:1125-1129.
[14] Porter M,Spear W,Akar JG,et al. Prospective study of atrial fibrillation termination during ablation guided by automated detection of fractionated electrograms. J Cardiovasc Electrophysiol,2008,19:613-620.
[15] Brooks AG,Stiles MK,Laborderie J,et al. Outcomes of longstanding persistent atrial fibrillation ablation: a systematic review. Heart Rhythm,2010,7:835-846.
[16] Arruda M,Mlcochova H,Prasad SK,et al. Electrical isolation of the superior vena cava:an adjunctive strategy to pulmonary vein antrum isolation improving the outcome of AF ablation. J Cardiovasc Electrophysiol,2007,18:1261-1266.
[17] Inoue K,Kurotobi T,Kimura R,et al. Trigger-based mechanism of the persistence of atrial fibrillation and its impact on the efficacy of catheter ablation. Circ Arrhythm Electrophysiol,2012,5:295-301.
[18] Roten L,Derval N,Jais P. Catheter ablation for persistent atrial fibrillation: elimination of triggers is not sufficient. Circ Arrhythm Electrophysiol,2012,5:1224-1232.
[19] Zlochiver S,Yamazaki M,Kalifa J,et al. Rotor meandering contributes to irregularity in electrograms during atrial fibrillation.Heart Rhythm,2008,5:846-854.
[20] Narayan SM,Krummen DE,Shivkumar K,et al. Treatment of atrial fibrillation by the ablation of localized sources:CONFIRM(Conventional Ablation for Atrial Fibrillation With or Without Focal Impulse and Rotor Modulation)trial. J Am Coll Cardiol,2012,60:628-636.
[21] Haissaguerre M,Hocini M,Sanders P,et al. Catheter ablation of long-lasting persistent atrial fibrillation:clinical outcome and mechanisms of subsequent arrhythmias. J Cardiovasc Electrophysiol,2005,16:1138-1147.
[22] Sacher F,Corcuff JB,Schraub P,et al. Chronic atrial fibrillation ablation impact on endocrine and mechanical cardiac functions.Eur Heart J,2008,29:1290-1295.
[23] Takahashi Y,O'Neill MD,Hocini M,et al. Characterization of electrograms associated with termination of chronic atrial fibrillation by catheter ablation. J Am Coll Cardiol,2008,51:1003-1010.
[24] Rostock T,Steven D,Hoffmann B,et al. Chronic atrial fibrillation is a biatrial arrhythmia:data from catheter ablation of chronic atrial fibrillation aiming arrhythmia termination using a sequential ablation approach. Circ Arrhythm Electrophysiol,2008,1:344-353.
[25] O'Neill MD,Wright M,Knecht S,et al. Long-term follow-up of persistent atrial fibrillation ablation using termination as a procedural endpoint. Eur Heart J,2009,30:1105-1112.
[26] Sang CH,Dong JZ,Liu XP,et al. A fixed approach for catheter ablation of chronic atrial fibrillation. Heart Rhythm,2010,7:S332.
[27] Rostock T,Salukhe TV,Steven D,et al. Long-term single-and multiple-procedure outcome and predictors of success after catheter ablation for persistent atrial fibrillation. Heart Rhythm,2011,8:1391-1397.