北京安贞医院房颤中心 喻荣辉 马长生

      心脏实时三维影像技术使心脏电生理学从二维时代进入三维时代，从而促进了房颤导管消融术在世界范围内的蓬勃发展。那么在2007年这新的一年中，我们还能期待什么呢？

      常规心律失常电生理标测是指直接通过生理多导仪记录心内电图，获取心内局部电位的电生理信息如形态、振幅及相互关系，并需要在X线透视解剖定位指导下进行射频消融。在简单的室上速及室性心动过速中，射频消融术已证实为一种简单、有效、安全可靠的治疗方法。但在心房颤动的导管消融术中若采用常规方法，因手术时间、曝光时间过长，且低成功率、高复发率及并发症，常常令人沮丧。常规方法的局限性在早期的尝试中暴露无遗：①不能准确将心内电图空间定位结合起来；②心脏内解剖影像不理想，心内膜X线不可透视，导管位置仅靠临近X线可视结构如肋骨、血管来判断；③为二维平面图像，影像重叠，定位不确切、费时，心腔内导管头端的位置及方向不明，需多体位投射角估计其三维位置；④心房颤动的手术时间较长，病人和术者过长暴露于对人体有害的X线下；⑤不能准确返回其原点。

      近年来，心脏实时三维影像系统投入临床应用，通过实时或接近实时显示心脏的立体结构，推动心脏电生理学从二维时代迈入三维时代，使心房颤动的导管消融术成为真正有应用意义的治疗方法，而前者则迅速成为术者手中的“神兵利器”。

      1996年以色列人Ben-Haim等发明CARTOTM系统，即“心脏电生理标测系统”，并逐渐运用于临床。该系统将三维解剖位置和电生理信息结合起来，简化了房颤消融术中的标测定位，显著减少曝光时间，使成功率跃升了一个台阶，可谓房颤术者手中制胜的“屠龙宝刀”。

      该神兵利器是怎样的呢？其原理同“全球定位系统（GPS）”的定位原理，如围绕地球的三个同步人造卫星，可精确计算出一架飞机的准确位置，CARTO系统则是将心脏视为地球，应用磁场发生器代替卫星，通过感知专用导管中的磁感应线圈从而准确定位该导管三维空间位置，记录导管位置和该点心内电图，实时重建心脏三维解剖结构，且叠加颜色显示相关电生理信息。

      有“屠龙刀”，就有“倚天剑”。目前另外一种主流的心脏实时三维影像技术是“非接触性心内膜标测系统”。 1987年Taccardi首次报道了运用一带有椭圆形球囊的柱状单极导管游离于狗的心腔内进行的非接触性心内膜激动标测方法，其后几经改进和实验，非接触性心内膜激动标测EnSite 3000系统问世。该系统运用先进的数学方法可将某一心腔（心房或心室）在一个心动周期中整个心内膜的激动进行详细的标测并以不同的色彩动态显示出来，其独特的导航系统可指引消融电极到达靶点部位，1995年该系统首次应用于临床获得成功，1998年获得美国FDA批准。其使用的标准程序是通过①建立心腔的三维几何模型；②确定维持心动过速的关键部位；③导航消融电极到达拟定靶点完成标测过程。

      “屠龙刀”和“倚天剑”各有所长，简言之，前者定位较准，后者的定时较准。

      “刀剑”固然醒目，十八般兵器中其他的却也各显神通。

      “实时三维超声”是超声医学近十年来最重要的进展。三维重建使超声系统对容积的判断更为精确，而超声本身对流体和瓣膜的运动敏感，加之超声不象X线产生电离辐射，因此该技术和临床心脏导管技术结合后可能产生意想不到益处，然而该方法目前重建的分辨率不高，细节展示不尽如人意，这是制约其未能广泛运用的瓶颈。

      “旋转式血管造影（RA）”是另一种替代CT/MR的影像学方法，其机理是在特定心腔充盈造影剂后，X线机C臂在数秒内大幅度旋转获得其X线影像学资料，再经过特殊算法即可立即重建特定心腔的三维结构。该技术的优势在于：CT/MR必须预先进行成像，待到进行消融手术时心血管的血流动力学已经不同，而RA几乎可以即时显示心脏的三维形态，而准确性也可达到较满意的程度。

      “实时磁共振成像技术”可能是未来最犀利的武器了。相对于X线，MR不仅不产生电离辐射，对组织的分辨率也高于X线，然而由于MR成像速度慢，且越高场强（意味着分辨率越高）产热越大，对于跳动的心脏，如何取得满意的效应，仍在研究之中。

      然而作为实际运用中的三维影像领域霸主，CARTO系统和EnSite系统也在不断完善中，其中最重要的进步就是影像融和技术（image integration）。该实时系统产生的影像可通过特殊的软件算法与预先取得的MR/CT影像相整合，这样融合的图像不仅有实时系统的优点，相对于三维标测系统形成的模拟几何图形，融合的MR/CT影像提供了更多的解剖细节，融合后的MR/CT重建图像提供了导管顶端相对于肺静脉和左心房等真实解剖结构的准确定位信息，这样，射频消融手术能个体化应用于高度变化的肺静脉和左心房解剖结构中。我们认为在未来3～5年内影像融合技术将成为导管消融术中采用的主流方法，但将不断完善，如细节更丰富，融合更为互动等。

      综上所述，诸多实时心脏三维影像系统可谓房颤导管消融术者手中的王牌武器。俗话说“工欲善其事，必先利其器”，正是最先投入临床应用的CARTO和EnSite系统带来的巨大技术创新，使心脏电生理学从二维时代进入三维时代，从而促进了房颤导管消融术在世界范围内的蓬勃发展。那么在2007年这新的一年中，我们还能期待什么呢：是以上几个窥伺“屠龙刀”和“倚天剑”王座的候选者？还是红外成像、可见光成像、内窥镜技术及经食管技术等后起之秀？让我们拭目以待！