心房电生理特性预测导管消融治疗心房颤动预后的研究进展*

贾鹤 于波

导管消融目前已成为治疗症状性心房颤动(atrial fibrillation,AF)的有效手段之一,然而多个中心的AF 消融成功率差异很大,一年的复发率为20%～50%[1－2]。影响消融结果的因素一方面是消融过程中是否造成不可逆的透壁性损伤[3],另一方面与心房的电生理特性改变相关。笔者对心房电生理特性改变预测AF患者消融后复发的研究进行综述。

1 体表心电图

1.1 P波时限 心房基质重塑导致传导延迟和心房扩大,这可以通过心电图上的P波时限(P-wave duration,PWD)延长反映出来。一项纳入12个队列研究的meta分析结果显示,消融前窦性心律下PWD 的延长(＞120～150 ms)与肺静脉隔离(pulmonary vein isolation,PVI)后的AF 复发有关[4]。复发组消融前PWD 较未复发组平均延长12.54 ms(P＜0.001),复发组消融后PWD 较未复发组延长19.77 ms(P＜0.001)。亚组分析表明PWD＞120～130 ms的敏感性和特异性为54%～77.8%和62.6%～91%,PWD＞140～150 ms的敏感性和特异性为69%～94.3%和53%～91.7%。另一项纳入了205 例患者的研究进一步证实了最大PWD 与消融后复发显著相关[5]。有研究报道PWD 延长提示患者存在电学重构,将从冷冻消融的获益降低[6]。该研究还注意到复发患者中存在较多的房间传导阻滞,但无统计学差异。

PWD 的延长取决于心肌上电流的距离和速度,一方面是由于左房解剖体积的增大,另一方面与传导延迟相关。窦性心律下心房和肺静脉存在电传导的延迟,这种传导延迟在心电图上表现为P 波的末端部分,主要与肺静脉去极化有关。传导延迟的病理因素可能为炎症、纤维化、活性氧过多、离子通道下调等。氧化应激和炎症等损伤可能导致修饰心肌蛋白的纤维蛋白功能丧失,从而导致心肌纤维的能量失调,导致传导延迟。

1.2 P波振幅 Park 等[7]的研究共纳入了525 例AF 患者,在平均21个月的随访中发现I导联P波的振幅小于0.1 m V 是AF 复 发 的 独 立 预 测 因 子(HR 2.163,95%CI 1.307～3.581,P＝0.003),与左房低电压区面积弱相关(P ＝0.01),与左房的传导速度显著相关(P＜0.001)。随后的研究证明消融后复发组和未复发组的最大P 波振幅[(0.14±0.05)m V vs(0.16±0.05)m V,P＝0.017]和平均P波振幅[(0.05±0.02)m V vs(0.06±0.02)m V,P＝0.02]均存在统计学差异,多因素COX 回归分析结果表明P波的向量振幅是预测房颤复发的独立因素[8]。P 波的振幅不仅可以预测AF消融后的复发,Doi等[5]的研究还发现发现V1导联P 波的终末电势(P wave terminal force,PTF)可以预测快速心律失常性心肌病,V1导联PTF 的截断值为56.7 m V,敏感性和特异性为75%和76%。

心电图中的振幅既反映心肌的质量,也反映电传导的矢量方向。Schreiber等[9]的研究发现导联I的振幅小于0.062 m V 可预测大于35%的左房低电压区(low voltage area,LVA)。Bachmann束的心房间传导方向与I导联的电轴平行,因此,导联I中P波振幅的降低反应了心房间传导受损。以上研究表明P波振幅与左房心内膜低电压区面积弱相关,与左房传导速度显著相关。可以认为P 波振幅的改变是心房电学重构的重要体表标志。

2 总心房传导时间

测量Ⅱ导联P波起始至超声多普勒成像中左房A 波的时间(P-wave tissue Doppler imaging,PA-TDI)来代表左房的激动时间,不仅可以预测新发AF,还与心房的纤维化程度相关[10－12]。Uijl等[13]的研究共纳入213 例难治性AF 患者,在平均13个月的随访中发现维持窦性心律的患者有着更低的PA-TDI[(124±23)ms vs(146±20)ms,P ＜0.001]结构重构以及炎症通路的激活可能是房颤的先决条件。Canpolat等[14]的研究发现PA-TDI与心包脂肪厚度(EFT)显著相关。心外膜脂肪和房颤之间的联系通常被认为是心外膜脂肪释放的促炎细胞因子和脂肪因子产生的局部作用。然而,关于心外膜脂肪参与心房电重构和结构重构的机制尚不明确,还需实验研究进一步探索。

3 心内电生理检查

体表心电图仅能收集心房电信号在体表呈现的信息,不能更具体地评价心房的电学重构和纤维化情况,而侵入性的方法可以更直观的反映心房的电生理特性改变。

3.1 窦房结恢复时间和窦房传导时间 长期AF已知会引起心房电重构,包括心房电生理特性的各种变化,也可能诱发窦房结的重构,从而引起窦房结疾病。同时,窦房结疾病所致的心动过缓可能通过心房异位起搏增加AF 的易感性。Chen等[15]通过兔子的动物实验证明窦房结的组织学分离,增加了肺静脉突然放电和早期后去极化的诱导能力。Hayashi等[16]的研究表明伴有病窦综合征的患者在消融后有更高的AF 复发的风险,并且与非肺静脉病灶有关。Yamaguchi等[17]发现长程持续性AF 患者除颤后的窦房结恢复时间(sinus node recovery time,SNRT)的延长(≥2 000 ms)与消融后复发显著相关。另一项研究显示电复律后SNRT≥1100 ms是AF 导管消融后复发的显著预测因子。电学重构不仅可以影响窦房结本身的重构,也可能影响窦房结和心房连接部位心肌的电学重构,从而导致窦房传导功能异常。

3.2 心房传导速度 Kurata等[18]报道了一项共纳入了271例AF患者的观察性研究,多因素COX 回归分析表明左房前壁传导速度＜0.87 m/s是AF复发的唯一独立预测因素,并且女性与左房前壁传导速度＜0.87 m/s独立相关。心房传导减慢可能是心房纤维化的结果,心房纤维化也可能导致不应期缩短和触发活动。

3.3 LVA 面积 Wang等[19]的报道中根据窦性心律下左房LVA 占比分成无LVA,轻度(LVA＜10%),中度(10%＜LVA＜20%)和重度(LVA＞20%)。标测结果显示LVA 与女性和左房表面积相关,并且中、重度LVA 可以独立预测AF首次消融后的复发。该研究中还发现左房前壁存在较多的LVA,并且靠近主动脉区的左房前壁电压低于左房整体的电压,这可能与主动脉和左房之间的距离有关。Yamaguchi等[20]将持续性AF 患者的LVA 进行分为四期(Ⅰ期:＜5%,Ⅱ期:5%～20%,Ⅲ期:20%～30%,IV 期:≥30%),研究结果表明LVA 面积每提升1%消融后复发率提升2.5%。

MicroRNAs(miRNAs)的表达在心房纤维化的病理进程中扮演者重要角色,Zhou等[21]也发现miR-21不仅与AF纤维化显著相关,还与左房LVA 面积有强相关性,这也间接反映了LVA 和心房纤维化的联系,提示大面积LVA 与AF消融后预后不良相关。

纤维化可能只是结构重构的最后一步,包括心肌细胞结构改变、连接蛋白偏侧化、肌成纤维细胞增殖和纤维定向障碍,上述改变可能先于胶原沉积,但表现在电学的改变上。LVA 的形成与心房肌的纤维化和损伤相关,纤维化和损伤影响了心房肌细胞的正常功能,包括缓慢、多向传导,缩短的动作电位时程等,可能会引起快速重复的电活动,形成异常的自律性,成为非肺静脉的触发灶。然而目前的随机对照研究表明额外的LVA 消融不降低AF 消融1 年内的复发率[22]。尽管目前的研究表明较多的LVA 与AF 消融预后不良显著相关,但LVA 的形成以及和AF 的交互作用机制尚不明确。