非荧光透视导管定位技术用于降低介入电生理学中的荧光透视使用

摘要

辐射暴露在复杂的消融手术中是一种被低估的风险。本文介绍了一种通过使用新型无氟透视导管可视化系统，显著减少患者和实验室工作人员的透视时间和辐射剂量的方案。

摘要

一种技术平台（MediGuide） recently 被引入用于非荧光透视导管追踪。在多项研究中，我们已证实，该非荧光透视导管可视化系统（NFCV）在多种电生理（EP）手术中可将荧光透视时间和辐射剂量减少90-95%。这不仅对患者具有重要意义，也对在电生理实验室工作的护士和医生具有重要意义。此外，在某些适应证（如室上性心动过速）中，NFCV可实现完全无需荧光透视的手术，使实验室工作人员无需穿戴铅衣即可工作。通过本方案，我们证明即使是通常与较长荧光透视时间相关的复杂手术，如心房颤动消融术，也可显著减少甚至完全避免荧光透视的使用。 >30分钟，在传统条件下，可安全地进行并减少 >通过额外使用NFCV，使透视曝光减少了90%。

引言

导管消融已成为治疗多种心律失常的标准疗法。尽管目前已提出并应用了不同的消融策略，但所有消融手术均有一个共同点，即必须使用X线透视来显示导管位置。20世纪90年代，随着三维电生理解剖标测系统（EAMS）的出现，消融手术对实时X射线的依赖显著减轻，该技术有助于大幅减少辐射时间和剂量。进一步将心脏磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）图像整合到手术中，已被证明可进一步降低消融过程中的X线暴露¹。最近，一种名为MediGuide（MG）的新技术被引入，用于导管可视化，可进一步促进减少辐射暴露^2,3。相关细节此前已有描述^4,5。简而言之，嵌入导管头端的单线圈传感器可通过电磁场精确定位。有关器械三维位置和方向的信息随后被传输至X线透视系统，并用于在两个预先录制的动态影像循环上以虚拟双平面视图显示导管头端。先前研究已表明，在房扑消融中使用诊断导管⁴，以及在多种室上性心动过速（SVT）⁶和心房颤动（AF）⁷病例中同时使用诊断和消融导管时，应用MG技术可显著降低X线辐射负担。有人可能担忧，非X线透视导管可视化（NFCV）技术的应用由于缺乏导管轴身的可视化，且导管定位仅依赖于导管头端的位置，可能会增加手术风险。然而已有研究表明，其并发症发生率与使用传统工具进行的手术相当甚至更低¹⁴。这一现象可能归因于传统手术的局限性：在手术过程中，仅在部分时间段内导管是“可见的”。而应用NFCV技术后，导管在整个手术过程中均可在该虚拟双平面视图中持续可见。

在本方案中，我们对一名患有阵发性、药物难治性且症状明显的房颤患者实施房颤消融术。本方案的目标是达到与传统手术相同的操作终点， 即， 实现所有肺静脉的隔离并证实双向阻滞，同时减少患者接受的透视辐射暴露 >90%，相较于通过额外使用NFCV技术的传统设置。

方案

所有患者在充分了解消融手术可能发生的典型并发症（如心包积液、穿刺部位血管并发症、卒中/短暂性脑缺血发作以及食管-心房瘘）后，均签署了知情同意书。该程序符合当地伦理委员会的要求。未对任何患者亚组进行排除。例如， 植入起搏器或植入式心律转复除颤器（ICD）的患者；仅限房颤消融手术的一般禁忌证例如， 抗凝治疗禁忌证、甲状腺功能亢进、瓣膜性心房颤动 等等。）需要被解决。

1. 患者准备

1. 入院当天，对患者进行常规体格检查，包括静息心电图、血液分析、经食管超声心动图以及心脏增强CT扫描。国际标准化比值（INR）应维持在2至3之间。
2. 若使用新型抗凝药物，应在手术前跳过1次剂量（利伐沙班）或2次剂量（达比加群和阿哌沙班）。

2. 消融术操作步骤

1. 根据制造商的说明，将3D EAMS贴片放置于患者的胸部（前侧和后侧；左侧和右侧）、颈部及腹部。使用指夹式设备监测血氧饱和度，并同时监测无创血压。对腹股沟区域进行消毒。
2. 静脉给予咪达唑仑（2–3 mg，i.v.）和芬太尼（0.025 mg，i.v.）作为术前用药，以轻度镇静患者，并在股血管穿刺过程中提供一定的镇痛作用。
3. 开始操作时，在左右侧腹股沟区域各注射40 ml的1%甲哌卡因。
4. 进行股动静脉穿刺。静脉穿刺点位于股动脉内侧1 cm处，位于耻骨联合与髂前上棘连线以下1 cm处；动脉穿刺点位于静脉穿刺点上方1 cm处。
   1. 在左侧股静脉进行两次7F穿刺，用于置入两根诊断性导管：一根可操控的十极导管用于冠状窦（CS），另一根可操控的十极导管用于右心室心尖部。成功穿刺血管后，送入导丝，撤出穿刺针，并按照Seldinger技术沿导丝置入鞘管。
   2. 随后在右侧进行两次穿刺：在右侧股动脉进行4F穿刺，用于有创血压监测；在右侧股静脉进行11F穿刺，用于置入经房间隔鞘管。在插入11F鞘管前，需通过透视确认导丝位于血管内，然后置入鞘管。
5. 静脉给予肝素（100 IU/kg，i.v.）以实现抗凝。
6. 每20分钟检测一次活化凝血时间（ACT）；抗凝目标为ACT维持在250至350秒之间。必要时，根据ACT检测结果追加肝素推注剂量。
7. 在手术过程中，使用咪达唑仑（2–5 mg）、芬太尼（0.05–0.1 mg）和丙泊酚（推注0.5 mg/kg，持续基础输注速率为0.5 mg/kg/h）维持患者深度镇痛镇静状态。
8. 使用X射线透视系统获取两个实时透视或动态影像片段，分别采用右前斜位（RAO 15°）和左前斜位（LAO 50°）投照，每个片段约持续3秒（图3 和 视频1）^7,14,15。
   注意：NFCV可将导管头端投影至这些预先录制的动态影像上，从而实现无需透视的诊断导管定位。
9. 将一根诊断导管置入冠状窦（CS），首先将导管头端送至 superior vena cava（SVC），然后缓慢回撤并弯曲导管，使其靠近希氏束。
   1. 将导管弯曲至其最大允许弧度，并顺时针旋转，使导管头端对准冠状窦口。尽可能深地推进导管以获得稳定位置，然后利用NFCV系统在导管头端设置标记以记录其位置。
   2. 使用另一根诊断导管对上腔静脉（SVC）、下腔静脉（IVC）和卵圆窝（fossa ovalis）进行标记（见 图1）。
10. 使用长型可操控鞘管进行经房间隔穿刺⁸。
    1. 将长导丝送至上腔静脉（SVC），并通过透视确认其位置。沿导丝推进可操控鞘管至SVC与右心房（RA）交界处。将长穿刺针插入扩张器中，回撤鞘管直至其“跳入”卵圆窝区域。
    2. 推进穿刺针并注入造影剂（300 mgI/ml碘普罗胺15 ml），以确认鞘管正确进入左心房（LA）。
    3. 当穿刺针尖端进入左心房后，将扩张器推进至左心房，断开其与鞘管的连接，再沿扩张器将鞘管送入左心房。弯曲鞘管后，缓慢撤出穿刺针和扩张器。
    4. 从鞘管内抽吸10 ml血液，并用肝素化生理盐水仔细冲洗鞘管。随后以2 ml/hr的流速持续用肝素化生理盐水冲洗鞘管。
       注意：诊断导管用于左心房及肺静脉解剖结构的电生理建模。冠状窦导管保持原位，作为三维标测系统的参考导管。
11. 将长鞘管送入上肺静脉，并在注射15 ml造影剂（Ultravist 300）的同时，分别于右前斜位15°（右肺静脉）和左前斜位50°（左肺静脉）获取两个新的透视或动态影像片段^7,14,15。
12. 将电生理标测图与三维重建的CT解剖图像进行融合。仔细标定左心房内的解剖标志点，并用于此配准过程。
    1. 例如，使用左下肺静脉（LIPV）与左心房主体的连接处作为参考点。融合过程中至少采集10–15个点，然后使用游走导管再次核对并优化配准效果。完成后，分割后的CT模型将在三维空间中处于正确的解剖位置。
13. 经口置入带有三个热电偶的温度探头，用于测量与左心房水平相对应的食管腔内温度。
14. 通过经房间隔鞘管插入消融导管。
15. 使用35 W（前壁）和25 W（后壁）的功率设置、灌注速率为17 ml/min的条件下，围绕同侧肺静脉进行消融。
16. 若腔内温度超过39 °C，应立即停止消融，并调整功率设置，将最低功率降至20 W。若即使降低能量输出后温度仍持续上升，应考虑将消融靶点调整至更偏心房前庭方向，以避免过于靠近食管。
    1. 若温度仍超过41 °C，则应在消融术后次日进行食管镜检查，以排除可能发展为食管-心房瘘的黏膜热损伤¹⁰。
17. 使用十极环形导管通过最大刺激强度（通常为10 mA/msec）从螺旋导管的所有双极电极进行起搏操作，以评估肺静脉隔离的完整性。需通过冠状窦导管信号确认刺激未捕获左心房，并验证所有肺静脉内均无左心房捕获现象。
    1. 必要时，检测并封闭消融线中的“缺口”：将消融导管沿环形消融线移动，并以最大输出功率从消融导管头端进行起搏刺激。若心房被成功捕获，则开始消融直至局部捕获消失¹⁶。在所有肺静脉周围均采用此“起搏-消融”技术。
18. 完成肺静脉周围的隔离线后，对左心房进行电压标测，以判断心房组织是否健康（显示为紫色）或已纤维化（显示为蓝色、黄色和灰色）[见 图1 和 图2]¹⁷。采用0.5 mV作为正常组织的阈值，0.2 mV作为瘢痕组织的阈值¹⁷。
    1. 使用消融导管或诊断导管，从肺静脉前庭开始标测。确保导管头端与心内膜充分接触，并将局部电位振幅注册至三维标测系统。对于正常大小的左心房，应采集覆盖整个左心房体部和肺静脉前庭的100–150个点。
19. 通过冠状窦以300 msec、250 msec和200 msec的周长（或至心房不应期）进行20秒的快速起搏，测试心动过速的可诱发性。若诱发稳定的房性心动过速或房扑，应进行标测并针对性消融。
20. 若诱发心房颤动，则实施电复律（采用200 J双相波电击）并终止手术。
21. 撤出经房间隔鞘管及所有导管。
22. 静脉注射鱼精蛋白硫酸盐（10,000 IU，i.v.）以中和肝素作用，随后拔除腹股沟处的鞘管。

3. 术后管理

1. 进行10分钟的手动股动脉压迫。手动拔除鞘管后，对双侧穿刺部位进行压迫。5分钟后检查是否仍有活动性出血。若无活动性出血，继续压迫至少额外5分钟，并使用压力绷带压迫6小时。
2. 患者在重新活动前需卧床休息6小时。
3. 移除压力绷带并临床检查股动脉血管（触诊和听诊）后，给予下一次抗凝药物（华法林或新型抗凝药）。

结果

该手术通常持续2-2.5小时。患者处于深度镇静镇痛状态，即处于睡眠状态并接受镇痛药物，但可自主呼吸。若达到所有终点指标，包括所有肺静脉双向阻滞、左心房组织正常，以及无法诱发心房颤动或心房扑动，则患者在术后12个月时无心房颤动复发的概率约为75%。如果左心房存在纤维化组织并伴有低电压区域（见图2），其永久消除心律失常的可能性较左心房组织正常的患者降低（见图3）。通常情况下，患者可在手术后24小时出院。在消融术后最初的4-6周内，可能出现短暂的心房性心律失常发作，且较为常见。术后6周后，消融手术的最终效果基本明确。大多数情况下，所有抗心律失常药物在消融手术当日即停用。口服抗凝治疗为必需措施，无论患者的卒中风险高低，均需在消融术后持续至少3个月。

图1：使用NFCV技术进行心房颤动消融。左图和中图：利用NFCV技术显示导管位置：消融导管（红色头端）位于左上肺静脉（LSPV，蓝色标记）。右图：同一设置在三维标测系统中的显示。消融导管（绿色光晕）置于左上肺静脉，靠近左心耳嵴部区域。食管温度探针位于左心房后方（绿色导管）。请点击此处查看该图的高清版本。

图 2：病变左心房的电压图。经三维重建的CT图像显示左心房后壁及二尖瓣峡部区域存在低电压区，提示既往消融区域。请点击此处查看该图的高清版本。

图3：健康左心房的电压图。左心房的三维重建CT模型。彩色编码的电压图中，紫色代表健康组织（心内电图振幅>0.5 mV），灰色代表瘢痕组织（心内电图振幅<0.2 mV）。心内电图振幅在大于>0.2 mV 且小于<0.5 mV 之间的区域以黄色、红色和蓝色显示。请点击此处查看此图的高清版本。

视频 1：NFCV 原理。在操作开始时，记录两个短的动态影像循环（每个 3 秒），用作导管可视化的动态背景。将带有微型传感器尖端的特制导管插入患者体内，并通过 NFCV 系统进行可视化。请点击此处查看该视频。

讨论

介入心脏病学家和电生理学家所面临的辐射暴露风险常被低估，因其副作用具有不可预测性。现有文献显示，该类临床医师群体中左侧脑肿瘤的发生率较高，提示大脑左半球与X射线源的邻近位置可能是导致这一现象的原因¹²。辐射暴露与肿瘤诊断之间的潜伏期可长达20年或更久。因此，当今的介入医师应充分利用所有技术手段，将辐射暴露降至最低水平。

NFCV 系统可在不影响手术时间的前提下帮助减少透视辐射暴露^14,15，其工作流程在过去3年中经过多次改进，以根据ALARA原则将辐射暴露降至最低。

三维成像系统有助于加深对复杂三维结构的理解，但操作者的基本定位仍依赖于传统的X线透视成像。

在这些手术过程中，房间隔穿刺仍然是辐射剂量最主要的来源（占75-80%），因为目前尚无可用于NFCV技术的带传感器材料。尤其对于经验不足的操作者而言，该步骤是整个手术中最关键的部分——其他成像方式（如心内或经食管超声）有助于实现安全穿刺并降低并发症发生率。

NFCV 不仅用于消融手术，还用于心脏再同步治疗（CRT）等复杂植入手术。在这些手术中，与传统植入方法相比，该系统可使X线透视负担减少75-80%¹³。最近一项研究显示，在经历30至40例手术的学习曲线后，连续50例患者的中位X线透视时间可安全地缩短至1.1分钟¹⁴。当数据采集扩展至>500例患者时，该结果得到了进一步验证（见图4）。

图 4： 请点击此处查看该图的高清版本。

现有系统的局限性在于仅能显示导管的尖端。经验不足的操作者可能无法根据尖端的方向推断出导管轴的位置。此外，该系统尚无法显示穿间隔鞘管。目前可供选择的导管种类有限，因此仅有一部分不同的手术适用于使用NFCV技术。

在不久的将来，将会有更多配备传感器的设备和工具可用于无荧光透视成像。该系统基本上可作为多种心血管手术的操作平台；电生理学仅是已推出的首个应用领域。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
MediGuide 系统	SJM	MG1000	非荧光透视映射系统
患者参考传感器（PRS）贴片	SJM	H700071	参考传感器
Livewire™ 诊断导管 MediGuide 启用™	SJM	D402058	诊断导管
Agilis Nxt 可操控引入器 71 cm 小弯型	SJM	408309	可操控鞘管
BRK 穿间隔针及不锈钢导丝	SJM	408314	穿间隔针
EnSite Velocity 贴片套装	SJM	100003331	三维标测工具
Safire BLU	SJM	A088087	消融导管
Sensitherm	SJM	26155ST	测温探针
西门子 Artis	Siemens	x	X 射线双平面成像系统
Ensite Velocity 版本 2.1	SJM	x	三维标测系统
Ampere 射频发生器	SJM	H700494	射频发生器
Ampere 远程控制器	SJM	H700490	发生器远程控制装置
Cool point	SJM	IBI-89003	灌注泵
Cool point 管路套装	SJM	85785	管路套装