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力感应技术在导管消融中的应用

发布于:2013-07-04 16:32    

文 / 马长生 郭雪原 首都医科大学附属北京安贞医院

 

 马长生 首都医科大学附属北京安贞医院;心内科主任,教授,博士研究生导师;首都医科大学心脏病学系主任,北京市心血管疾病防治办公室主任;中国医师协会心内科医师分会候任会长、中华医学会心血管病分会副主任委员,中华医学会心脏起搏与电生理分会副主任委员、中国生物医学工程学会常务理事兼心律分会介入医学分会候任主任委员;JCEEuropaceJICECMJ等国内外30余种学术期刊的编委。

 

近十余年,导管消融治疗心律失常取得了较大进展。尤其在房颤导管消融方面,关于其有效性和安全性的循证医学证据不断扩展,在欧美新版指南中导管消融的地位得到突出提高。2012年房颤导管消融专家共识指出,导管消融可以作为部分阵发性房颤的初始治疗。2012年ESC指南将抗心律失常药物治疗无效或无法耐受、有明显症状的阵发性房颤导管消融推荐级别从Ⅱa级提高到I级。指南更新同时提出导管消融可以作为部分阵发性房颤的初始治疗(IIa,B),房颤导管消融作为一线治疗的证据更加充分


如何进一步提高导管消融的成功率,保证导管操作的安全性,同时增加消融的有效性是导管消融的重要问题。近年来研究发现,导管与组织之间接触力(contact force,CF)的大小直接影响着导管消融的效果。1991年,Haines等通过犬心肌组织体外试验证明,CF与消融产生的损伤程度密切相关。Yokoyama等在犬模型中的研究显示,在控制能量输出和消融时间的前提下,CF是决定组织温度和损伤范围的重要因素。如果能够达到较高的CF(30~40 g),即使使用较低功率(30 W),造成的组织损伤程度与高功率(50W)但低CF(10g)相似。而过高的CF则可能造成pop的发生和血栓形成。Thiagalingam等对体外灌注猪心脏模拟导管消融,结果发现组织接触力不仅与损伤范围而且和pop的发生率密切相关。


在导管消融过程中,达到有效的组织损伤深度及损伤程度,造成持续性透壁损伤是提高近期和远期成功率的关键。即使在初次消融时组织接触力也很重要,因为如果消融无效会造成组织水肿,限制进一步消融的效果。这就需要较高的射频能量和较长的消融时间,达到有效的温度,并与消融电极的大小,局部的血流速度以及是否盐水灌注导管等诸多因素相关。而最佳的导管贴靠是实现有效损伤的前提。在良好的导管组织贴靠条件下,消融能量可以有效地传递到心肌组织,流散到血液循环中的能量较少,从而达到更为可靠的消融效果。在消融中应用可控弯导管及合适的指引鞘管有助于达到良好的组织贴靠,尽管如此,由于心腔解剖结构的复杂性,仍然高度依赖于术者的经验和操作技巧。


在应用非力反馈导管进行消融时,术者主要依靠一些间接的方法来判断消融导管与组织的贴靠程度。如影像学透视观察、触觉的感知,心腔内电图、电极温度和阻抗监测以及心腔内超声。尽管上述间接指标可以提供一定参考,但可靠性较差。Kuck等的研究显示,在术者未知CF数值的情况下,室上速消融时,平均CF为8 ± 8 到 60 ± 35 g,左房消融时,平均CF在12±10g到39±29g不等,提示不同术者间CF有较大差异。另外,由于贴靠程度受心跳和呼吸等因素的影响,使得在术中保持理想而持久的贴靠更加困难。因此,开发能够实时、定量监测导管组织接触程度的新型消融器械是器械研发的重要方向。


力感应技术在临床中的应用给导管消融带来了新希望。目前依据力感应技术已经开发的力反馈导管和可用来进行压力接触标测的系统主要有:SmartTouch(Biosense Webster),TactiCath(Endosense SA),EnSite Velocity Contact (St. Jude Medical)和IntelliSense(Hansen Medical Inc.)系统等。SmartTouch与TactiCath类似,将压力感受器置于盐水灌注导管末端,从而可以实时定量监测导管消融过程中的压力变化情况,并可以显示导管末端压力数值。所不同的是,SmartTouch直接与三维标测系统整合,而TactiCath则需要一个附加的工作站。EnSite Velocity Contact是利用电极与组织的电耦合程度(Electrical Coupling Index,ECI)实时测量消融电极头端与组织贴靠时的接触程度,IntelliSense则是力感知技术整合与机器人导航模块的整合。


近年来,多项研究证实了力感应技术在房颤应用中的安全性和有效性。Martinek等入选了50例初次接受导管消融的阵发性房颤患者,非随机分入盐水灌注导管消融组和SmartTouch力反馈导管消融组。结果显示力反馈导管消融组消融时间显著减少(50.5±15.9min vs 39.0±11.0 min,P=0.007),手术时间明显缩短(185±46 min vs 154±39 min,P=0,022),总的消融能量显著降低(70926±19470 W vs 58511±14655 W,P=0.019),急性肺静脉恢复传导明显减少但未达到统计学显著性(36% vs 12%,P=0.950)。另外一项前瞻性病例对照研究将40例初次接受导管消融的阵发性房颤患者分为两组,一组术中术者可以看到力反馈实时监测数值,对照组术者未知但同时记录CF数值。结果发现,术者已知力反馈数值的一组患者肺静脉恢复传导显著低于对照组(4% vs 21%,P=0.001),且对照组平均CF明显较低(11.6g vs 14.4g,P=0.002)。此外,研究者还发现,力反馈导管可以有效识别组织贴靠较差的部位,如左下肺静脉和左心耳之间的嵴部以及右侧上下肺静脉间的嵴。2012年发表的Toccata研究公布了应用力反馈导管消融阵发性房颤的长期随访结果。研究入选了32例阵发性房颤患者,应用TactiCath装置指导消融,结果发现35%(351/1707)的消融灶平均CF小于10g,术后随访12个月,所有术中平均CF小于10g的患者术后均复发房颤(5/5),而平均CF大于20g的患者中80%(8/10)无房颤发作。同时,力反馈导管的应用可能在一定程度上减少术者X线透视的需求,减少患者和医务人员射线的暴露量。Kerst等对30例孤立性房颤、室上速等患者应用力反馈导管术中零透视消融,结果29例实现了零透视,术中平均CF值控制于50g以下,消融时30g以下,并避免CF峰值超过100g。研究结果显示,在右侧心腔和左房消融中应用力反馈导管零透视消融是可行的。


此外,近期的研究对力感知技术在室性心律失常的应用进行了相关探索。Sacher等在动物实验对心室消融中单纯应用盐水导管和力感知系统(Tacticath, Endosense)指导下消融进行对比,结果显示力感知系统指导消融显著改善消融效果,使心内膜心肌损伤程度由78%提高到98%,心外膜心肌由90%提高到100%。Mizuno等入选了17例室性心动过速患者,应用力反馈导管指导电解剖标测,结果发现该方法可更好地显示病变区域的基质特征,左室心内膜和心外膜标测的最佳界值是9g。力感知技术在室性心律失常消融中的应用尚需临床试验进一步证实。


总之,我们相信随着力感应技术的应用和经验的不断积累,可以不断提高导管操作的安全性,增加消融的有效性,进而提高导管消融的成功率并减少并发症的发生。期待不久的将来这项新技术可以使心律失常导管消融迈上新的台阶。



来源: 医心评论
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