微创外科消融治疗心房颤动的进展

孙庆权 周贤惠 综述 汤宝鹏 审校

(新疆医科大学附属第一医院心脏起搏电生理科，新疆乌鲁木齐 830000)

心房颤动是临床中最常见的心律失常之一。心房颤动的发病率占整个人群的0.4%，其发病率随着年龄的增长而增加，在60岁以上的人群中超过1%，在超过80岁的人群中可达到9%[1]。心房颤动虽是一种良性的心律失常，但不规则的心跳可引起患者心悸不适和焦虑;房室同步收缩功能的丧失导致血流动力学改变可引发充血性心力衰竭;左心房内血流瘀滞增加了血栓栓塞的危险性。心房颤动的药物治疗和电复律疗效有限，复发率高，不能从根本上解决问题。近年来心房颤动的非药物治疗取得了长足发展，其中外科治疗因其具有较高的成功率而日益受到关注，从20世纪80年代初期以来，人们对外科手术治疗进行了一系列的探索和发展。近几年，随着微创技术的发展和消融设备的改进，微创消融因其在治愈心房颤动中成功率高、耗时短、创伤小等优点，而迅速得到重视并在临床得到了广泛应用。

1 外科治疗心房颤动的发展历程

1987年James Cox通过大量动物和临床实验提出心房颤动发生的“多发性折返学说”并设计了传统迷宫手术(MazeⅠ)，该术式根据切断心房肌内异常的折返环并保证切口间距短于心房颤动波长的原则设计而成，因其切口较多且复杂而命名。但MazeⅠ手术存在2个问题:(1)窦房结的心率变时性反应功能损伤即在运动时心率不能相应增快。(2)左心房功能不全。随后Cox对Maze手术进行了一系列改进，1992年迷宫Ⅲ(MazeⅢ)手术问世，MazeⅢ手术取消了右房顶部切口，避免对窦房结动脉和右房窦性冲动发生区的损伤，改善了对窦房结功能的长期不良影响;环绕4个肺静脉口做杯状切口，尽可能缩小左房隔离区保留更多的心房肌，改善了心房传导功能。MazeⅢ迷宫术与之前的术式相比，成功恢复了房室同步收缩和窦性心律，心房颤动复发率低，且较少需要安装心脏永久起搏器，长期随访治愈率达到95%[2]，被公认为是外科治疗心房颤动的“金标准”。虽然迷宫手术安全性好、治愈率高，但手术过程耗时长，需要体外循环下“切和缝”，较大的出血范围和复杂的手术路径等限制了其在临床上的应用。

由于迷宫手术要靠“切和缝”来完成，导致手术损伤大和时间长，为克服这2个缺点，此后出现了两方面的改良:(1)合理减免一侧或部分线路。因迷宫术涉及到左右双心房，减免一侧心房，即左侧迷宫和右侧迷宫手术等，在有效阻断异常起搏点和大折返环的同时，最大限度减少对心肌的人为损伤，降低术后并发症的发生，提高了手术成功率。(2)射频、微波、冷冻、超声等多种消融能量相继开发被用于临床，取代了传统手术刀的“切和缝”，称为改良迷宫手术。这些方法的侵入性伤害明显少于传统迷宫手术，简化了手术过程，耗时短，降低了出血和低心搏量综合征的风险，而实际临床效果与迷宫手术相似。目前消融术已基本取代了传统“切和缝”的迷宫手术被广泛应用于临床。

2 微创迷宫消融术

外科迷宫手术虽然具有相当高的治愈率，但由于较大的创伤让很多阵发性和孤立性心房颤动患者望而却步，一般仅限于冠状动脉搭桥、瓣膜置换等开胸大手术的附加手术，应用范围较为局限。2005年Wolf等[3]报道了在胸腔镜辅助下行小切口行微创迷宫术，从此开创了以Wolf微创迷宫手术(Wolf Mini-maze)为代表的微创迷宫手术。Wolf采用AtriCure双极射频系统，在胸腔镜辅助或全胸腔镜下，在第3肋间腋中、后线之间取长约5 cm的操作口;第6和7肋间腋中、后线上分别取1～3 cm的工作切口，在不需要体外循环，心脏不停跳的情况下，在心外膜上行双极钳夹式射频消融来代替传统迷宫手术心房肌的“切和缝”。基本步骤包括:(1)双侧肺静脉前庭的环状消融隔离;(2)左心耳切闭;(3)左房线性消融;(4)心外膜部分去迷走神经化治疗。在1年左右的随访期间，维持窦性心律者高达89.1%，治愈率基本接近 MazeⅢ手术[4]。因为其适应证广、操作简单省时、消融透壁性确切、创伤小、治愈率高等诸多优点，成为一种治疗心房颤动全新有效的方法。

与之前的手术相比，微创迷宫手术主要具有以下三大意义:(1)微创治疗不产生开胸切口或胸骨劈开的副作用，并实现了在心脏不停跳的情况下完成手术，大幅度降低了术中局部损伤、全身损伤及术后并发症，让患者心理更容易接受，使更多患者从中受益[5]。(2)更多心外科医生愿意采用该治疗方法。因为一种术式的可采用性与其复杂性呈反比，其复杂性越低，可采用性就越高。(3)外科手术治疗心房颤动从过去的只是开胸手术的附加手术转变成为可以单独用于治疗心房颤动的独立手术，大大拓展了其原有的适应证，因此其将会使更多患者如阵发性和孤立性心房颤动患者获益。

3 微创外科消融的术式

当前，微创外科手术治疗心房颤动已经在国外被广泛应用于临床，不同的外科医生对于微创术的基本操作大致相同，比如目前医学界公认的肺静脉前庭附近的异常电活动是心房颤动的主要触发因素，Haissaguerre等[6]研究证实90%的阵发性心房颤动来源于肺静脉内的触发灶，因此手术中几乎无一例外的都会对双侧肺静脉前庭进行环状消融，而且该技术现已较为成熟，无论内外科医生都能熟练掌握。另外，切除左心耳的重要价值同样也得到了医学界的公认，ACC/AHA/ESC2006心房颤动治疗指南中已明确指出:左心耳的切除或者结扎，能够从根本上减少心房颤动治疗术后的血栓栓塞概率。因此，上述两项操作已经是被医学界广泛认可和达成共识的必要操作。但是，在临床操作中，仍有一些步骤存在技术上的争议或者被简化甚至忽视，比如心房线性消融和心外膜自主神经节消融。

3.1 心房线性消融

对于大多数持续性心房颤动，肺静脉前庭虽然是触发的主要因素，但是不可忽视的是，心房壁(如左心房顶部、二尖瓣环峡部、三尖瓣环峡部以及碎裂电位处等)的特殊组织学结构和电学特性也是参与心房颤动初始和维持的重要基质，原因在于心房长期的病变造成的压力超负荷引起心房肌的炎症和纤维化，引起心房壁的解剖学重构，并进一步引起电生理活动的紊乱，导致心肌基质的改变和异常传导的折返环路的持续存在。因此，在心房壁上增加额外的消融线消除折返环是很重要的步骤环节。Sirak等[7]报道，针对持续性心房颤动在全胸腔镜辅助下完善左房顶部肺静脉消融环之间的消融径线，随访第3、6、13个月的窦性心律维持率分别为94%、100%和100%。Sueda等[8]术中证实，左房和肺静脉的消融在治疗持续性心房颤动同样重要，术中患者单纯接受左房迷宫术即可获得78%的治愈率。忽视心房的处理会影响术后的复发率，例如忽略了对二尖瓣环峡部冠状静脉窦的处理会导致术后心房扑动的发生率高达 10% ～15%[9]。Gaita等[10]的临床经验表明，对于合并永久性心房颤动的瓣膜病患者，肺静脉和左房峡部的消融线的成功率为92%，而单纯肺静脉隔离成功率仅为30%。另外，如不注意保护窦房结及其滋养动脉损伤到房间隔组织，会导致传导阻滞和病态窦房结的发生而增加心房颤动的复发率，因此除了肺静脉隔离外，合理增加左房后壁的消融线是有必要的。例如目前安贞医院心脏电生理中心将“2C3L”(2C:双侧肺静脉隔离;3L:左房顶部线、二尖瓣峡部、三尖瓣峡部)消融策略作为持续性心房颤动消融的常规消融方法，明显增加了术后窦性心律恢复。近年来，汇总国外的临床经验，额外加行右心房的处理多用于非阵发性心房颤动和(或)左房体积＞58 mL的患者，消融线路包括上腔静脉至下腔静脉划线、上至右心耳顶部的划线以及冠状窦的划线[11]。

此前孟旭团队曾比较左心房组和双心房组消融术后随访，前者的术后和出院窦性心律维持率为7.2%和80.0%，高于后者的6.9%和65.3%[12]。另有研究表明单纯行左心房消融与左右心房双侧同时消融，结果差异无统计学意义[13]。考虑到心房颤动患者的获益与风险，右心房的消融目前亦纳入消融的一般常规策略之中，但单独行左心房消融的合理性依据尚需进一步被证实。

3.2 心外膜自主神经节消融

目前的消融手术治疗心房颤动大多通过改良心房组织以消除异常电活动的存在及传导，但是事实证明针对心脏自主神经的消融治疗也同样可以取得相同的疗效，同时可以大大降低对心肌组织的损伤，对患者的预后有着重要的意义，因此去神经化技术成为近年来心房颤动治疗领域的热点。

去神经化治疗，即在直视或胸腔镜下，对心外膜的自主神经节进行消融，基本操作包括:(1)肺静脉前庭的射频消融;(2)Marshall韧带的切断;(3)心外膜脂肪垫的局部射频消融。Scherlag等[14]研究显示，近年来有报道，自主神经节+迷宫消融(GP+Maze)术在治疗心房颤动伴有瓣膜病的成功率达83%～93%[15]。有报道称导管消融和外科消融包括微创消融GP后会引起的医源性左房房性心动过速，即并发2%～10%的术后患者出现左房内大折返环，但上述快速性心律失常都会随着时间的延长自行消失，即因有其自限性无需进一步治疗[16]。

在此基础上，利用髙频剌激(high-frequency stimulation，HFS)心外膜标测可以直接辨认自主神经节的分布，术中可根据标测结果为每个患者制定个性化的消融方案，保证消融准确性的同时避免了心房不必要的损害。孟旭团队根据术中电生理标测发现，心脏左侧阳性自主神经节数量是右侧的2倍，标测的同时在HFS指导下施行针对性心外膜自主神经节消融，每次消融后再次进行HFS检测加以确认，直至RR间期无明显延长，耗时仅数分钟，操作确切、快捷[17]。近年来心脏刺激系统(ORLab)的成熟应用可以实现术前标测并发现可能的异常电传导信息以及可疑的易激惹自主神经节，术中对常规消融3次而未能获得完全消融的自主神经节再次消融3～5次，取得了较好的效果，而且对阵发性和持续性心房颤动患者均可起到很好的治疗效果[18]。由此可见，心外膜去神经化技术有理由成为当前外科消融手术治疗心房颤动的一个新的优势和发展方向，但仍需要更多的临床经验来评估和完善这一技术的临床应用价值。

4 微创外科消融存在的不足

2012年两个欧洲中心进行的FAST(心房颤动的导管消融与外科消融比较)随机临床试验[19-20]比较了微创外科消融和射频导管消融术(RFCA)，结果显示，36.5%的RFCA组患者和65.6%的外科消融组患者达到主要终点(P=0.002 2)。FAST研究提示，对于伴有左心房扩大和高血压或曾经导管消融治疗失败的患者而言，虽然外科消融术在改善12个月心律失常不复发方面优于RFCA治疗，但严重不良事件的发生率明显高于 RFCA组(34.4%vs 15.9%，P=0.027)。Boersma等[21]在一项临床随机对照中也曾证实过上述差异。因此研究人员总结认为，外科消融术在维持12个月窦性心律方面优于导管消融术，但术中不良事件的风险较高，风险-效益比并不理想。

心房划线是简化传统Cox-mazeⅢ手术路线的原则与基础，但在针对该部位的处理上相比于导管消融，微创外科手术亦暴露了其不足的地方，具体归结有5个因素对这些部位的消融造成不利:(1)对解剖障碍区包括左房顶部线、二尖瓣峡部和三尖瓣峡部未能进行有效消融，而这些部位在心房颤动的发生中起到重要作用并成为心房颤动发生的重要基质。(2)目前的胸腔镜设备对左心房后部视野不佳。(3)冠状动脉回旋支经常覆盖在二尖瓣瓣环对应心外膜部，存在显著的附带损害风险。(4)冠状静脉窦通常被认为是二尖瓣环心外膜对应部位，然而有报道冠状静脉窦最远能够偏移13 mm，如此往往不可避免会造成误伤而导致左房心房扑动的发生[22]。(5)双极射频消融钳尚存在一些不足，如与操作和设备本身有关的消融不均，使得消融存在“死角”;在血流的冷却作用和心脏不停跳所造成搏动的不良条件下，对心内膜的消融不彻底等问题[23]。

此外，微创外科消融和导管消融面临着同样的困惑，即在治疗持续性心房颤动和永久性心房颤动恢复窦性心律方面依然不够理想。在一项114例接受经胸微创外科双极射频消融治疗心房颤动手术后的6个月随访中(心电图、动态心电图、事件记录、起搏器记录)，87%(52/60)的阵发性心房颤动患者恢复窦性心律，但在持续性心房颤动和永久性心房颤动患者中，成功恢复窦性心律的百分率相对较低，分别为56%(18/32)和50%(11/22)[24]。究其原因是由于持续性心房颤动和永久性心房颤动导致心房肌重构从而导致电重构，使得左心房后壁和峡部的消融成为消融成功的关键，而该部位的消融正是微创外科手术的软肋所在。

5 微创外科消融的新进展

2014年AHA/ACC/HRS心房颤动治疗管理指南中推荐[25]，心房颤动外科消融手术适用于其他有手术指证的心脏疾病合并心房颤动的患者(Ⅱa类推荐/C级证据);单纯心房颤动射频消融手术适用于其他治疗方法无效且症状较严重的心房颤动患者(Ⅱb类推荐/B级证据)。但导管消融抑或外科消融来治疗心房颤动的选择，更多的是决定于患者对于手术的意愿、医疗团队操作的经验和对两种方法治疗的具体效果[21]。因此，术式的改进、技术的改良、设备的完善，对于无论何种方式治疗心房颤动都提出了更高的要求。对于微创外科来讲，在克服自身不足的基础上，发挥自身优势和提出新的理念，使得传统Wolf手术逐步迈向新的台阶。

5.1 微创-导管结合杂交手术

微创-导管结合杂交手术即采用内镜下经心外膜微创射频消融与传统的经皮心内膜导管消融相结合的手术方式，其优势在于融合了导管和胸腔镜各自的优点而避开了各自的不足。Pison等[26]发现术中单纯胸腔镜经心外膜有23%的患者没有达到完全透壁，并证实同时经皮导管在心内膜的消融是很有必要的。单极探头不仅能够有效进入解剖狭窄部，对某些零散分布的碎裂电位进行针对性的点状消融，可以减少对心肌不必要的额外损伤，而且利用三维标测系统(CARTO)可以标测和验证消融线的质量和安全性。Muneretto等[27]采用Hybrid手术治疗24例持续性心房颤动包括顽固性心房颤动(3例，12.5%)和持久性心房颤动(21例，87.5%)平均年龄(63.2±9.3)岁，左房平均大小为(50.5±8)mm，心房颤动持续时间平均82.7个月(7～240个月)。手术过程包括胸腔镜消融和单极导管消融，平均消融时间(29±9)min、手术操作时间(84±16)min，平均随访28个月，术后窦性心律恢复率达87.5%(21/24)。导管-胸腔镜结合术式在治疗孤立性、长期持续性心房颤动是安全可靠的，并且为单纯外科或导管消融治疗效果不佳的患者提供了一种新的可供选择的方法。

5.2 设备改良——吸附式单极消融

目前已有不少学者提出要根据患者心房颤动的分型不同，采用不同的微创消融手术策略，并使用不同的消融设备这一理念[28]。然而在心房肌消融方面，微创外科所使用的的双极钳由于其自身较大的结构，决定了其不能对局部小范围进行准确的定点消融而且不可避免的增大了手术的创伤性。因此传统的单极消融由于其准确性高，损伤小的特点又重新被人们所重视。然而传统的心外膜单极消融存在着在心脏跳动的情况下稳定性低，无法准确固定的问题。Bevilacqua等[29]报道使用了一种吸附式心外膜单极消融探头，该探头可以真空吸附在心外膜表面，在心脏持续跳动下，起到辅助稳定探头、固定消融部位的作用;另外，探头内部另有生理盐水冷却装置，提高了消融的透壁性并减少过度灼伤。Speziale等[30]将该设备用于单侧胸腔镜入路，其安全性及有效性得到充分肯定，6个月的随访中，窦性心律的维持率为87%。该装置因其稳定性和易操作性在小切口入路方面具有很大优势。

5.3 手术入路的选择

微创心房颤动消融手术发展至今，被广泛应用于临床的主要为小切口双侧入路胸腔镜辅助手术和全胸腔镜手术[31]。为了最大限度减少手术创伤，有多中心研究尝试通过单独一侧入路完成手术。Nasso等[32]报道了经右侧入路胸腔镜辅助下行肺静脉盒形消融，17个月的窦性心律维持率分别为96%(阵发性心房颤动)和80%(持续性心房颤动)。右侧入路的优势主要为手术创伤小和阵发性心房颤动成功率高，并且由于心脏的解剖结构为心底向右后上方，右侧入路更容易暴露双侧心房，视野相对较好。但在治疗有必要切除左心耳的心房颤动时，左侧入路相对右侧入路更显示出优势。左侧入路一般采用左后背侧3处微创术口，因术中采用双极射频消融设备和切除装置需额外辅助，手术可以完成Maze术的全部步骤，手术效果确切[4]，相比右侧入路需将单极射频消融器械从横窦和斜窦绕过肺静脉，操作更为简单。单侧入路消融较双侧入路能减少手术创伤和肺部并发症，但对于患者入路的具体最佳选择目前没有统一的评判标准，能否实现单侧替代双侧尚有待进一步研究。

5.4 新型计算机映射技术

最新心房颤动病理生理学的动物研究[33]发现，心房颤动的局部来源能够响应组织折返环路(转子)或局灶刺激。据此，研究人员开发出一种能够识别并靶向定位心房颤动局部来源[定义为“局灶刺激和转子调制”(focal impulse and rotor modulation，FIRM)]的新型计算机映射技术。在Narayan等[34]和他的同事的一项小型非随机化研究中，招募了患有持续性心房颤动(72%)的92名患者，患者按1∶2的比例分为两组，分别接受局灶转子或局灶刺激(n=36)消融术或传统消融术(n=71)。FIRM指导组发现97%的患者体内存在局灶转子或局灶刺激，在对这些位点进行消融术后，86%的患者心房颤动停止或颤动减慢。随访(首次消融中位时间273 d)后，根据植入式心电循环记录器评估结果或带有心房颤动检测算法的心脏复律除颤器的数据分析，FIRM指导组中无心房颤动复发的患者明显多于传统消融组(82.4%vs 44.9%;P＜0.001)。该最新技术虽然目前尚未被其他医疗机构应用，但是根据其科学的理论基础，其广阔的应用前景不可估量。在指导导管消融方面可能会优于CARTO系统和CT成像技术等，在指导外科消融方面同样可能优于心脏刺激系统等标测手段而成为更先进、更实用的术中标测方法。此最新技术目前有待更大范围的试验研究和临床推广，从而进一步证实其应用价值。

6 微创外科消融治疗心房颤动的展望

目前心房颤动微创迷宫消融术已取代传统的切开-缝合的迷宫手术，不仅是一种新的有效的治疗方法，更是治疗理念的革新，将使得心房颤动的治疗进入一个更先进、更丰富的新阶段。微创器械和腔镜的发展使得心房颤动手术损伤大大减小、并发症和复发率明显降低，为患者减轻了痛苦、住院时间和费用，提高了生活质量。其未来的发展趋势，包括治疗设备改进所带来的手术方式的简化，电生理标测下进行个体化消融治疗策略，对不同类型的心房颤动采取不同的手术方法，对同一类型心房颤动不同发生机制采用不同的消融路线等。目前外科消融术并无统一方式，消融径线可以从经典的迷宫线到简单的基本术式环肺静脉电隔离，随着技术的不断成熟，手术方式也会更加多样化和人性化。有理由相信，随着医学的发展和科学的进步，外科治疗心房颤动一定会更加完善，为更多的心房颤动患者带来福音。

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