心外膜入路在心脏电生理的应用进展

通信作者：崔凯军，E-mail：cuikaijunscu@163.com

【摘要】成功进入心外膜间隙是许多心脏手术的基础。既往室性心律失常和心外膜旁道的导管消融，特别是在非缺血性心肌病心外膜室性心动过速基质消融中，经皮剑突下心外膜入路已成为该类室性心律失常的首选治疗策略。随着研究不断深入，经皮剑突下心外膜入路逐步应用于左心耳闭塞、食管保护、膈神经保护、心房颤动的标测和消融、心外膜起搏导线植入等。安全进入心外膜间隙是一项重大挑战。在过去的几年里，针中针技术、经冠状静脉窦或右心耳进行二氧化碳灌注、无对比剂指导下的干性心包穿刺、实时压力/频率监测的心外膜穿刺针等多项技术的进步显著改善了心外膜入路的安全性。基于此，现主要对心包结构、心外膜手术的适应证、常见心外膜入路对患者的影响等进行综述，旨在为未来研究提供参考。

【关键词】心外膜入路；心脏电生理学；心律失常

【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2024.06.004

Application Progress of Epicardial Approach in Cardiac Electrophysiology

LIU Dingming1，CUI Kaijun1，CUI Xin’ai2，WEN Junjie3

（1.Department of Cardiovascular Medicine，West China Hospital of Sichuan University，Chengdu 610041，Sichuan，China；2.Keele Joint Health and Medical Sciences Institute，Chengdu University of Traditional Chinese Medicine，Chengdu 610075，Sichuan，China；3.Department of Cardiovascular Medicine，Guang’an People’s Hospital，Guang’an 638000，Sichuan，China）

【Abstract】Successfully entering the epicardial space is the basis of many cardiac operations.During catheter ablation of ventricular arrhythmias and epicardial accessory pathway especially in matrix ablation of epicardial ventricular tachycardia in non-ischemic cardiomyopathy，percutaneous subxiphoid epicardial approach has become the preferred treatment strategy for these ventricular arrhythmias.With the deepening of research，percutaneous subxiphoid epicardial approach has been gradually applied to left atrial appendage occlusion，esophageal protection，phrenic nerve protection，mapping and ablation of atrial fibrillation，epicardial pacing lead implantation.Safe access to the epicardial space is a major challenge.In the past few years，advances of various technologies，such as needle-in-needle technique，carbon dioxide perfusion through the coronary sinus or right atrial appendage，dry pericardiocentesis without contrast media and

epicardial puncture needle for real-time pressure/frequency monitoring have significantly improved the safety of epicardial approach.Based on this，this paper mainly reviews the pericardial structure，the indications of epicardial surgery and the influence of common epicardial approach on patients，in order to provide reference for future research.

【Keywords】Epicardial approach；Cardiac electrophysiology；Arrhythmia

在病理状态下，心外膜基质的异常重构会

导致室上性心动过速、心房颤动、特发性室性心动过速（ventricular tachycardia，VT）和心肌瘢痕相关的VT等心律失常的发生。自从引入经皮心外膜入路来定位和消融心律失常以来，这项技术已成为消除这些心律失常的重要辅助手段，有时是首选的方法［1］。

心外膜入路的建立需利用心脏静脉系统、心包开窗技术、心包穿刺和开胸等，操作十分复杂，影响患者生存质量。自Sosa等首次应用经剑突下心包穿刺进行心外膜消融术来治疗美洲锥虫病伴VT患者，该方法已成为心外膜入路的经典方法。此外随着电生理技术不断发展，除VT外，心肌梗死、非缺血性心肌病、心律失常心肌病等均使用心外膜入路消融进行治疗［3-4］。

1" 心包解剖结构

心包是心肌外层光滑膜状结构，外层为间皮，内层为间皮下层，含有丰富的血管、神经组织。掌握心包解剖结构对于操作经皮剑突下心外膜入路穿刺至关重要。心包通常由烧瓶状双层囊组成，紧贴于心肌外侧，囊外侧是纤维包膜，主要由结缔组织构成；内部是浆液囊，浆液囊由心脏内陷形成，内部又可分为内脏层、心外膜层及由纤维排列构成的壁层［5］。心外膜主要覆盖于心脏与大血管之上，沿管状大血管从心脏延伸至心包壁，大血管则连接主动脉、肺动脉和腔静脉。常规心包壁厚度为0.8～2.5 mm，在心包层之间的是心包腔。位于大血管与心包反射点之间的空间可被分为上窦、横窦、斜窦3个窦状结构以及静脉腔后凹陷、主动脉下凹陷、左右肺静脉凹陷4个凹陷，因而大血管基底处存在心包反射［6］。

2" 心外膜入路相关适应证

心外膜入路目前已成为电生理学家的一个重要辅助工具，被广泛用于VT和难治性房室旁道的治疗中［7］。此外，还包括其他适应证如心房颤动时的后壁消融、心房颤动消融时的食管保护、室性或房性心动过速消融时的膈神经保护和左心耳闭塞。李波等［8］利用心外膜联合经心尖心内膜射频消融术治疗VT，研究选取24只VT的猪作为研究对象，12只予以心外膜联合心尖心内膜射频消融术（实验组），12只予以主动脉逆行心内膜消融术（对照组），研究结果显示实验组术后VT复发率显著低于对照组，表明在开胸直视下心外膜联合心尖心内膜射频消融术可有效治疗VT。

3" 不同入路心外膜穿刺技术

自Sosa等［2］提出经心外膜入路进入心包间隙后，经皮心外膜手术已被心脏电生理学家广泛应用，并且随着学者不断探究和技术的不断发展完善，剑突下心外膜穿刺技术、针中针（needle-in-needle，NIN）技术等被广泛应用于临床研究。

3.1" 经典剑突下心外膜穿刺技术（Sosa技术）

剑突下入路使用最广泛的仍然是经皮心外膜入路。Sosa等［2］最初在20多年前引入非手术经胸心外膜大孔针（即18 G）技术进入心包间隙。

心外膜入路则是通过硬膜外穿刺针来实现心包穿刺，并在X射线透视引导下进入心包腔。通过注射对比剂来确定针尖的位置，并引入一根导丝（8.89 mm的Bentson针丝）。推进8 Fr鞘管（23 cm）；将4 mm可调弯的消融导管引入心包腔，描绘左心室心外膜表面［9-10］。这种方法在电生理学领域逐渐得到广泛应用。张春瑜等［11］通过经皮剑突下心外膜入路来治疗室性心律失常患者，研究纳入10例室性心律失常患者，分析患者心包穿刺情况以及术后并发症发生情况，结果显示所有患者经皮剑突下心外膜入路均成功，术后有1例患者出现心包出血且经治疗后好转，结果表明经皮剑突下心外膜穿刺安全有效，能提高消融成功率。

3.2" NIN技术

NIN技术（图1）使用18 G Cook针（7 cm，Cook Medical，Bloomington，IN）和21 G微穿刺针（Cook Medical）或长脊柱针（Chiba活检针21 G，20 cm，Cook Medical）。该技术包括以下几个方面［11］：（1）通过浅层组织将18 G Cook针插入剑突下，直至接近心脏轮廓。（2）通过18 G Cook针插入21 G微穿刺针。（3）单独使用21 G微穿刺针进入心包间隙，同时借助对比剂、X射线透视和进入心包间隙的触感，保持Cook针的位置稳定。（4）将一根0.18 G的软头导丝（0.457 mm）穿过21 G微穿刺针进入心包间隙。与Sosa技术一样，通过在X射线透视下显示导丝穿过多个心腔并在左前斜投影中环绕左侧心脏侧影的边缘，可确认导丝位于心包腔内。（5）取下两根针，用0.18 G导丝将微穿刺针扩张器送入心包间隙，然后换成6 Fr或8 Fr扩张器。（6）再次通过对比剂或液体抽吸来确认进入心包腔。（7）0.18 G导丝换成软头8.89 mm的Bentson导丝（Cook Medical）。（8）在8.89 mm的导线上插入一个带扩张器的8 Fr外鞘。

3.3" 胸骨旁肋间经皮心外膜入路

剑突下入路是经皮心外膜入路的标准和最常用的方法。Miyamoto等［12］报道了一种胸骨旁肋间经皮入路，患者全麻后，在正前位和左侧位X射线透视引导下，于胸骨外侧（第5肋间隙）进行穿刺。Loukas等［13］证实在胸骨旁肋间进行经皮心外膜入路是可行的，可替代剑突下心外膜入路治疗心律失常，通常选择第5肋间隙入路，胸骨旁肋间入路的位置需根据术前CT和超声心动图共同确定。倪建明等［14］探究第1～5肋间隙胸骨边缘距离影像学特点，以期为胸骨旁入路穿刺提供临床依据，研究纳入244例患者，通过多层螺旋CT扫描观察患者乳内血管在胸骨旁的特点，同时测量不同解剖类型两侧乳内血管与第1～5肋间隙胸骨边缘距离，结果表明多层螺旋CT可为胸骨旁肋间经皮心外膜入路提供准确的影像学信息。

3.4" 经右心室穿刺

经胸干性心包穿刺常伴有右心室或冠状动脉损伤的风险，Qin等［15］在比格犬实验中使用0.356 mm PTCA导丝和1.8 Fr微导管经右心室进行心包穿刺手术，研究结果表明所有实验对象均穿刺成功且无心包积液出现，学者认为使用该规格导丝与微导管进行穿刺是可行的，且手术安全性较高。

3.5" 前入路与后入路穿刺

后入路穿刺通常于心室下侧壁和左心房后壁进行标测和消融，或用于放置心外膜左心室导线（30°～45°）。而前入路主要于心脏前壁穿刺，如右心室前壁或左、右心耳为靶区时（20°）。常规剑突下穿刺多选择后入路进入靠近下壁的心包，这使得入路角度更小。Mathew等［16］报道100例患者的心外膜前入路经验。在这一系列接受心外膜VT消融的患者中，心外膜前入路是可行的，并且未发生明显的并发症；同时与NIN和Sosa技术的结果进行回顾性比较，发现前入路组的心外膜入路成功率明显更高。Keramati等［17］分析心外膜前入路对左乳内动脉损伤的VT消融的临床效果，研究纳入48例左胸廓内动脉撕裂

损伤患者，均行VT消融术，所有患者均穿刺成功，研究认为心包穿刺可能因左胸廓内动脉撕裂损伤而变得复杂，避免右心室穿刺的前入路可能会增加左胸廓内动脉撕裂损伤的发生率。因此在进针过程中，当接近心包时需小心，避免多次穿刺或拔针。此外，采用前入路患者无明显出血或死亡病例出现。有研究［18］表明采用后入路发生急性重大并发症的风险为5%～7%。

4" 心外膜入路新方法的探索

4.1" 无对比剂X射线指导下干性心包穿刺

目前也有学者表明穿刺时无需对比剂亦可完成手术，如孙莉萍等［19］通过X射线左侧位指导进行心包穿刺的安全性研究，研究选取52例VT患者作为试验对象，于X射线下进行心包穿刺，结果显示穿刺成功率为98.08%，并发症发生率为15.69%，说明该技术指导下可显著降低心包穿刺术并发症发生率，是进入心外膜消融的有效途径。另外利用导丝引导进行心包穿刺的成功率和安全性均较高，Long等［20］选取接受心外膜VT消融治疗的患者作为观察对象，根据心包穿刺方法分为两组，其中32例接受对比剂引导穿刺，41例接受无对比剂引导穿刺，结果发现两组透视时间和穿刺时间无统计学差异，对比剂引导穿刺组的穿刺不良症状发生率高于导丝引导穿刺组，但无统计学意义，研究表明导丝引导心包穿刺与对比剂引导穿刺均具有较好的安全性和成功率，可有效减少并发症发生风险。

4.2" 嵌入实时压力/频率监测的心外膜穿刺针

di Biase等［21］设计了一种特殊穿刺系统（EpiAccess系统），它是一种允许使用与Tuohy针相同程序技术的系统，同时利用创新的针尖设计，该设计结合了光纤传感器，可显示压力波形，以便实时确认针尖已进入心包腔。但该系统波形干扰大，临床实际操作中可行性不高。

4.3" 通过微穿刺针的阻抗测量来确认心包入路

针尖穿过皮肤、皮下组织、脂肪和带有浆液的心包腔等这些组织都有唯一的阻抗值，故John等［22］对21 G微穿刺针进行改进，在针尖处增加两个小电极，通过电极的连续生物阻抗监测进行穿刺。在心包探查过程中从针头收集的连续阻抗数据配合一根0.356 mm的导丝穿过改良的微穿刺针，以确认穿刺针顺利进入心包腔。

4.4 "心包内灌注二氧化碳或对比剂以促进剑突下穿刺

然而上述这些工具或方法都未将心脏组织与潜在的有害穿刺完全分开，如果心包是“干的”，那么由于心脏在针尖上跳动而导致右心室或冠状动脉撕裂的风险很高，因此，有学者在动物实验中有意用微导管经右心耳［23-24］或冠状静脉窦［25］出口处，向心包内灌注二氧化碳或对比剂来分离心包层以促进剑突下入路。前者主要采用4 Fr微导管+0.889 mm导丝后端或2.8 Fr微导管+0.457 mm导丝后端进行右心耳穿刺，后者则将Agilis鞘导入冠状静脉窦，选择冠状静脉窦外侧支或前外侧支为穿孔血管，使用造影导管（JR4）对目标血管进行选择。然后使用高尖端负载0.356 mm的冠状动脉导丝前端来穿刺，当导丝环绕在心脏轮廓时，将微导管送入心包间隙。随后经微导管灌注二氧化碳或对比剂，再经剑突下NIN技术前入路实现心外膜入路。

5" 心外膜导管标测及消融

在心脏电生理学研究中最常见的心外膜手术是导管消融术，尤其针对瘢痕介导的VT，初始时由于心内膜消融VT的成功率极低，因此有学者提出心外膜VT基质的概念，在缺血性心动过速患者中，支持折返的关键解剖基质可能发生在心外膜，由此延伸出心外膜导管消融技术［26］。Sosa等［2］确立了这种技术的实用性以及必要性，通过心外膜途径成功消除VT，无需考虑左心室壁厚，因此该方法一经出现即受到广泛关注，并且已在缺血性、非缺血性、特发性、遗传性和浸润性心肌病等疾病中应用［27］。此外利用心电图、术中激动标测、CT或磁共振成像均可帮助确定心外膜VT通路。但心电图在诊断心外膜VT时并不总是可靠的，详细的心内膜标测被证明有潜在的益处。在非缺血性心肌病患者中，约60%的患者心内膜单极低压区与心外膜双极低压区正对，后者在考虑心外膜消融时对非缺血性心肌病且无明确心内膜基质的患者尤其有价值［28］。虽然心外膜有效消融的功率和阻抗与心内膜消融相似，但两种策略之间存在一些根本差异。例如，在心外膜消融时，会面临各种结构障碍，如二尖瓣瓣叶、腱索、乳头肌、浦肯野纤维等，尽管这些结构在心脏正常功能中扮演着重要角色，但它们并不会成为主要障碍。此外，心外膜脂肪在标测和消融时可作为心肌的绝缘层而影响能量传递，且心外膜消融形成炭化和蒸汽爆破往往具有更少的灾难性后果，故心外膜消融的温度设置通常比心内膜更自由。心包内缺乏血流会导致消融导管尖端过热，从而限制射频能量的传递，因此推荐冷盐水灌注消融。有研究［29］指出，在较高的流速（≥10 mL/min）下心外膜消融可能对射频病变的形成产生不利影响。因此，心外膜射频消融应在相对干燥的心包环境中，使用较低的冲洗流速（5 mL/min）下进行。

6" 心外膜消融术不良事件

心包出血、腹腔内出血、血管和膈神经损伤属于心外膜消融术常见并发症。详细了解患者既往病史，如心脏手术、心包炎或心包器械使用情况等，对心外膜消融术的

成功至关重要。此外，在手术时确保正常的凝血参数，并及时获取患者超声心动图、血红蛋白检测结果，对于提高手术的安全性有利［30］。临床上心包出血多发生在心外膜穿刺时以及手术完成后，在完成心外膜穿刺后心包出血可能是由于心包粘连破裂、心外膜血管穿孔、意外穿刺右心室等导致［31］。其中心包粘连破裂、意外穿刺右心室导致心包出血通常具有自限性，并且经治疗后不易产生严重后遗症，部分患者需对心外膜血管穿孔部位进行手术修复或者给予患者经皮介入治疗［32］。

7" 总结

目前心外膜入路已成为心脏电生理研究的一项重要手段，为心脏电生理学家提供各种选择来指导心外膜穿刺技术操作。在过去研究中进入干性心包的技术已从Sosa技术扩展到多个选择，这些技术目前已被证实在临床操作中可行，且对于部分特殊患者效果显著。

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收稿日期：2024-01-08