房顫是臨床中最常見的心律失常之一，因其患病率迅速上升而被列為一種流行病。迄今為止，房顫的導(dǎo)管消融術(shù)多采用射頻或冷凍球囊消融，以實(shí)現(xiàn)肺靜脈隔離。近年來(lái)，隨著對(duì)消融術(shù)研究的加深，其他能量形式也被開發(fā)用于消融術(shù)，包括微波、高強(qiáng)度聚焦超聲、激光和加熱鹽水。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于組織的破壞是通過(guò)冷凍或加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，然而，這對(duì)于消融能量的控制有一定要求：如果射頻或冷凍球囊消融參數(shù)較低，則可能導(dǎo)致肺靜脈隔離不完全；如果消融參數(shù)過(guò)高，則可導(dǎo)致過(guò)度消融并對(duì)周圍結(jié)構(gòu)（食管、肺靜脈、膈神經(jīng)等）造成損傷。

房顫的流行與消融

      房顫定義為現(xiàn)在或既往標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電圖或≥30 s單導(dǎo)聯(lián)心電圖提示房顫心律，RP間期不規(guī)則，無(wú)明顯重復(fù)的P波。如房顫發(fā)作持續(xù)時(shí)間≤7 d且可自行終止，則定義為陣發(fā)性房顫；如房顫發(fā)作持續(xù)時(shí)間＞7 d且為非自限性，則定義為持續(xù)性房顫。

脈沖場(chǎng)消融的原理

2.1  電穿孔

2.2  電極和導(dǎo)管

      不可逆電穿孔的形成首先依賴于電場(chǎng)的產(chǎn)生，其次是電場(chǎng)的傳送裝置。通常電穿孔所需的電場(chǎng)是通過(guò)在組織內(nèi)或與組織接觸的電極上施加高電壓或電流來(lái)產(chǎn)生的，目前多采用與納米刀系統(tǒng)同時(shí)使用的針狀電極。通過(guò)該電極可對(duì)射頻消融所需參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括峰值輸送電壓、脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖延遲、電壓波形和傾斜、相位、相間延遲、脈沖數(shù)和脈沖序列數(shù)等，從而達(dá)到消融的預(yù)期效果。在既往的文獻(xiàn)報(bào)道中，并沒有發(fā)現(xiàn)專門用于傳送脈沖電場(chǎng)的導(dǎo)管，但基于Reddy等和Yavin等的研究結(jié)果，最近一種新型的網(wǎng)格狀尖端導(dǎo)管已被開發(fā)用于PFA。

脈沖場(chǎng)消融與射頻、冷凍消融特性比較

3.1  組織學(xué)

3.2  接觸依賴性

      在射頻消融或冷凍球囊消融過(guò)程中，為了進(jìn)行加熱或冷凍，需要實(shí)現(xiàn)組織及導(dǎo)管的接觸，這對(duì)手術(shù)治療效果至關(guān)重要。不充分的接觸很可能導(dǎo)致不完全透壁性病灶的形成，其往往是消融后房顫復(fù)發(fā)的罪魁禍?zhǔn)?。然而，與射頻消融相比，PFA對(duì)組織的作用是接近而非依賴性的，目標(biāo)組織所受的影響是由施加在其附近的高壓電場(chǎng)造成的，影響的大小則取決于脈沖場(chǎng)所輸送電壓的強(qiáng)度和施加電壓的距離。電壓強(qiáng)度越大、施加電壓的距離越近，造成的組織損傷就越大。PFA對(duì)組織作用距離的非依賴性，也是其引人矚目的優(yōu)點(diǎn)之一。

3.3  消融速度

      熱消融的加熱過(guò)程通常需耗時(shí)幾秒到幾分鐘。近幾年，隨著研究的深入，射頻消融能量可在較短時(shí)間內(nèi)以較高功率輸送，因此加熱過(guò)程可能會(huì)縮短，但仍需花費(fèi)較多的時(shí)間。相比之下，PFA的能量供應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的，可在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需要的能量水平。Reddy等使用雙相PFA術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速肺靜脈隔離，通常每個(gè)肺靜脈只需消融1次，每例患者需要3 min左右的能量供應(yīng)；平均總手術(shù)時(shí)間92.2 min，短于Kuck等報(bào)道的射頻消融和冷凍球囊消融的平均手術(shù)時(shí)間(141、124 min)。PFA的導(dǎo)管平均停留時(shí)間(34 min)也短于射頻消融和冷凍球囊消融的導(dǎo)管平均停留時(shí)間（109、92 min）。因此，將PFA的手術(shù)時(shí)間縮短至1 h或更短是有望實(shí)現(xiàn)的。

脈沖場(chǎng)消融用于房顫治療的組織特異性

4.1  心肌

4.2  食管

      在房顫射頻消融行肺靜脈隔離的過(guò)程中，最嚴(yán)重的并發(fā)癥是在左心房后部消融中對(duì)食管所造成的損害，形成心房食管瘺。Koruth等在豬食管損傷模型研究中，將10只動(dòng)物分為PFA組（6例）和射頻消融組（4例），全麻下在食管接觸區(qū)域從下腔靜脈內(nèi)進(jìn)行消融；所有動(dòng)物存活至25 d，處死后進(jìn)行食管病理學(xué)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PFA組的動(dòng)物未出現(xiàn)呼吸不暢，而射頻消融組中有1只動(dòng)物出現(xiàn)發(fā)熱和呼吸困難。病理檢查結(jié)果顯示，6只經(jīng)PFA的動(dòng)物未出現(xiàn)食管病變，而所有經(jīng)射頻消融的動(dòng)物均出現(xiàn)食管損傷，包括1例食管肺瘺和3例食管深部潰瘍。Cochet等的研究中，射頻/冷凍消融組中48%的患者和脈沖消融組中61%的患者，其食管與消融目標(biāo)的左心房區(qū)域直接接觸。在射頻/冷凍組中，43%的患者出現(xiàn)食管損傷，而在食管與消融目標(biāo)的左心房區(qū)域直接接觸的患者中，91%的患者出現(xiàn)食管損傷；在接受PFA的患者中，包括食管與左心房區(qū)域直接接觸的消融患者中，均未觀察到食管病變。目前，食管對(duì)于不可逆電穿孔損傷的相對(duì)抵抗力尚不明確，但以往研究發(fā)現(xiàn)，PFA較射頻或冷凍消融更安全。

4.3  肺靜脈

      目前，肺靜脈隔離已逐漸成為熱消融術(shù)成功的關(guān)鍵。盡管它能有效減少房顫的復(fù)發(fā)，但在其應(yīng)用早期由于難以權(quán)衡熱消融的安全性和有效性，因此靜脈狹窄的發(fā)生率居高不下。為了評(píng)估PFA治療房顫的安全性和有效性，Howard等的研究中入選了8只成年犬，分別在上肺靜脈位置行PFA或射頻消融，而下肺靜脈位置接受其他能量形式的消融。在消融4周后，32個(gè)射頻消融位點(diǎn)中的6個(gè)(18.75%)和32個(gè)PFA位點(diǎn)中的0個(gè)(0%)中檢出嚴(yán)重狹窄，從而證明了PFA相較于射頻消融的安全性。Reddy等及Kuroki等的人體研究結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了PFA在肺靜脈隔離中具有組織特異性，因此安全性更高。 

4.4  膈神經(jīng)

      對(duì)心內(nèi)膜或心外膜進(jìn)行熱消融時(shí)容易導(dǎo)致膈神經(jīng)損傷，但是目前尚無(wú)研究表明PFA會(huì)導(dǎo)致膈神經(jīng)損傷。van Driel等研究表明，PFA中可施加能造成心肌損傷的能量，而不引起膈神經(jīng)的組織學(xué)或功能損傷。多項(xiàng)研究表明，當(dāng)不可逆電穿孔作用于上腔靜脈、右心房或右上肺靜脈時(shí)，并未觀察到膈神經(jīng)功能損傷或病理變化，進(jìn)一步證實(shí)了上述結(jié)論。

4.5  冠狀血管

      在射頻或冷凍消融過(guò)程中，為了減少對(duì)消融組織附近冠狀動(dòng)脈或靜脈的損傷，可以對(duì)其中血液的對(duì)流進(jìn)行加熱或冷卻。雖然這種方法確實(shí)可以減少消融對(duì)于冠狀動(dòng)脈或靜脈的損傷，但當(dāng)消融發(fā)生在非?？拷跔顒?dòng)脈或靜脈的區(qū)域時(shí)，就可能導(dǎo)致狹窄或閉塞。由于不可逆電穿孔具有非熱特性及距離非依賴性，因此PFA應(yīng)用于冠狀血管附近時(shí)，較射頻或冷凍消融更安全。Neven等及du Pré 等的動(dòng)物研究表明，無(wú)論是在3周還是3個(gè)月的觀察中，不可逆電穿孔均未引起心臟血管腔狹窄。

脈沖場(chǎng)消融的局限性

5.1  消融參數(shù)組合未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化

5.2  心肌損傷的持久性缺乏遠(yuǎn)期隨訪證據(jù)

      在PFA引起心肌損傷的組織學(xué)和電生理學(xué)研究中采用不同的時(shí)間評(píng)估方法，目前僅有針對(duì)PFA后肺靜脈隔離效果短期隨訪的結(jié)果。隨著PFA消融參數(shù)的不同，加之患者存在個(gè)體差異性，PFA所造成心肌損傷的持久性也不同。為了更深入地了解心肌損傷的持久性，需要今后進(jìn)一步開展消融患者的遠(yuǎn)期隨訪研究。

5.3  消融中產(chǎn)生的氣體造成潛在風(fēng)險(xiǎn)

      當(dāng)高壓直流電所產(chǎn)生的電場(chǎng)應(yīng)用于血液時(shí)，可能導(dǎo)致電解及氣體的形成。雖然在大量研究中，未發(fā)現(xiàn)有血管內(nèi)實(shí)體血栓的形成，但Reddy等及Koruth等通過(guò)心腔內(nèi)超聲技術(shù)發(fā)現(xiàn)了微泡的形成，這種微泡很快就消失了，并且沒有任何明顯的生理影響。但這給臨床應(yīng)用帶來(lái)了未知的風(fēng)險(xiǎn)，需要通過(guò)系統(tǒng)研究找到根本的解決方案。

5.4  骨骼肌收縮影響消融定位及導(dǎo)管穩(wěn)定性

      行單向波PFA前，必須進(jìn)行全身麻醉和插管，因?yàn)閱蜗虿ǖ膽?yīng)用會(huì)導(dǎo)致骨骼肌收縮。盡管骨骼肌的收縮不會(huì)對(duì)患者自身造成傷害，但會(huì)對(duì)消融定位及導(dǎo)管穩(wěn)定性等造成影響。近年來(lái)，多位學(xué)者分享了應(yīng)用雙向波進(jìn)行PFA的方案，其中用到多個(gè)持續(xù)時(shí)間極短、頻率很高的脈沖，可在產(chǎn)生有效損傷的同時(shí)防止肌肉收縮。

結(jié)語(yǔ)

      PFA 通過(guò)不可逆電穿孔機(jī)制造成心肌組織損 傷。由于它具有獨(dú)特的非熱特性及組織特異性,因 此在房顫的治療特別是肺靜脈隔離中獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。它可以在肺靜脈內(nèi)快速產(chǎn)生有效的心肌透壁性損 傷,而不會(huì)導(dǎo)致狹窄或附帶損害(對(duì)食管、膈神經(jīng)、 冠狀血管及肺靜脈的損傷)。目前,PFA 還有待進(jìn) 一步深入研究,以驗(yàn)證其安全性與療效。