使用冷冻球囊消融导管时选择前下位房间隔穿刺位点以减少医源性房间隔缺损

摘要

本研究的目的是在采用冷冻球囊导管消融术治疗心房颤动的过程中，展示经房间隔穿刺的优选位置。

摘要

冷冻球囊导管通过穿间隔入路，对左心房（LA）和肺静脉（PVs）内的心房颤动（AF）触发灶进行消融。标准的穿间隔穿刺部位为卵圆窝（FO）——即房间隔最薄的区域。对于冷冻球囊而言，一个可能具有优势的穿间隔部位是靠近下缘（IL）的位置。本研究探讨了一种位于IL附近的替代性穿间隔穿刺位点，该位点可能降低急性医源性房间隔缺损（IASD）的发生频率。同时，本研究还评估了采用IL穿刺位点进行肺静脉隔离（PVI）的急性成功率。通过回顾性病历分析，评估了200例采用IL穿刺位点患者的急性PVI成功率。另外，通过消融术后多普勒经心腔内超声心动图（ICE）检查穿间隔鞘管拔除后的穿间隔血流情况，将128例IL穿刺患者与45例FO穿刺患者进行了比较。鞘管拔除后，多普勒ICE成像显示，128例IL穿刺患者中有42例（33%）存在急性穿间隔血流，而45例FO穿刺患者中全部（100%）均出现急性穿间隔血流。FO与IL穿刺部位之间在急性穿间隔血流检出率上的差异具有统计学意义（P <0.0001）。此外，在200例接受IL穿刺的患者中，有186例无需额外消融，即通过“仅使用冷冻球囊”技术实现了急性PVI。在冷冻球囊AF消融术中，IL穿刺位点是一种可有效实现全部四支肺静脉隔离的穿刺位置。此外，与FO位点相比，IL穿刺位点可降低术后多普勒ICE检测到的急性穿间隔血流发生率。该穿刺位点未来可能有助于减少冷冻球囊术后迟发性IASD相关并发症。

引言

Haïssaguerre 等 最初描述了围绕肺静脉（PVs）的肌袖，这些肌袖具有致心律失常性，可引发并维持心房颤动（AF）症状¹。自首次描述以来，肺静脉隔离（PVI）已成为导管消融治疗AF策略中的基石²。随后，人们开发了多种以不同能量源为基础的导管消融装置以促进PVI的实施³，这些专为PVI设计的导管有时被称为“单次消融”导管。目前，冷冻球囊是唯一获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的单次消融导管，适用于治疗药物难治性、复发性且有症状的阵发性AF⁴。冷冻球囊系统独特之处在于，它能够简化PVI操作，并具有良好的安全性。在关键性的STOP AF IDE临床试验中，69.9%的受试者在一年内未再发生AF⁴。

将冷冻球囊导管输送至肺静脉（PVs）需要通过外径为15法国单位（Fr）的可操控鞘管进行穿间隔导管术。典型的穿间隔穿刺位于卵圆窝（FO），该部位是房间隔最薄的部分，由于间隔组织深度较浅（或减少），卵圆窝可成为进入左心房（LA）的便捷通路。冷冻球囊系统采用导丝输送已充盈的球囊导管，所用导丝可以是传统的J型头端设计，也可以是专为冷冻球囊导管系统设计的多极环形内球囊腔映射导管。然而，与局灶性消融导管不同，冷冻球囊导管利用球囊前表面抵住肺静脉口周围的房壁组织，从而将冷冻热能同时传递至接触的房壁组织，并最终形成消融灶。因此，在消融下肺静脉时，采用更偏前下方的角度（靠近下缘嵴（IL））进行冷冻球囊导管操作，可能在推送力的方向上提供更好的力学优势。此外，下缘嵴处的穿间隔位置还可能降低冷冻球囊术后医源性房间隔缺损（IASD）的发生率⁵。

本研究的主要假设是，房间隔穿刺的位置可能会影响消融术后即刻通过经房间隔多普勒血流结合心内超声（ICE）检查所检测到的急性房间隔缺损（IASD）的发生频率。此外，次要目标是评估在采用前向和偏下房间隔穿刺入路角度（IL位置）时，冷冻球囊系统实现肺静脉隔离（PVI）的急性成功率。通过比较两种不同的房间隔穿刺位置（FO与IL），本研究试图确定在使用冷冻球囊系统进行肺静脉隔离治疗房颤（AF）时，哪种穿刺方法更具优势。

案例研究

2012年8月至2013年8月期间，本研究回顾了在一家专业心脏诊疗中心连续收治的200例接受冷冻球囊房颤消融术的患者。所有上述患者均接受了冷冻球囊房颤消融术，其中穿间隔穿刺位置靠近卵圆窝下缘（IL）。通过回顾性分析，查阅这些患者的病历资料，以确定仅使用冷冻球囊消融导管、而不使用辅助性房颤消融导管时，实现急性肺静脉隔离（PVI）的成功率。该病历回顾分析为单组、单中心的数据收集研究。此外，在同一数据收集期间，另对173例患者进行了前瞻性研究，通过术后即刻的经食管超声心动图（ICE）多普勒血流动力学成像，比较穿间隔穿刺部位（卵圆窝FO与卵圆窝下缘IL）的差异。该比较分析为双组、3:1比例（IL与FO穿刺部位之比）的单中心前瞻性研究。在这两项评估中，所有患者均有症状且药物治疗无效，并有房颤病史。

患者选择

在两次评估中，所有患者的纳入标准均为有明确临床记录的症状性心房颤动（AF），曾接受一种I类或III类抗心律失常药物治疗但疗效不佳，且其AF消融治疗策略中包括以冷冻球囊导管肺静脉隔离（PVI）作为主要的肺静脉消融方法。排除标准包括：年龄小于18岁、年龄超过90岁、既往接受过左心房消融、既往接受过经房间隔穿刺术、需要采用双穿刺路径进行AF消融的患者，或患有永久性心房颤动的患者。所有冷冻球囊消融手术均在一家经验丰富的心脏治疗中心完成，该医院已完成超过600例冷冻球囊手术，所有患者均使用第二代冷冻球囊导管进行治疗。

方案

伦理声明：这些检查中采用的所有方法和操作程序均属于数据收集期间的常规和标准医疗实践。已获得所有患者的知情同意，并且两项研究均获得了当地机构审查委员会的批准。

1. 经房间隔通路

注意：操作方法和技术现已在多篇出版物中得到充分描述^6-11，本文所采用的冷冻球囊消融策略与已发表的描述相似。

1. 在房颤消融手术当天，使用经食管超声心动图检查患者。通过经食管超声心动图成像评估左心房是否存在血栓或血栓形成。
2. 若患者存在左心房血栓，应重新安排消融手术，并调整患者的抗凝治疗策略。
3. 采用全身麻醉（如静脉注射丙泊酚）或清醒镇静（如静脉注射芬太尼和咪达唑仑）对患者进行镇静。在两种镇静方式中，均不应使用肌松剂，以便在消融过程中进行膈神经监测。
4. 在房颤消融手术期间，使用腔内超声（ICE）引导Mullins型鞘管进行房间隔穿刺。利用ICE引导将房间隔穿刺针定位至房间隔，以避免主动脉穿孔，并防止无意中穿刺左心房侧壁（通过在房间隔穿刺过程中观察穿刺针“帐篷样”隆起的距离）¹²。
   注：在传统的卵圆窝（FO）位置，房间隔穿刺点位于房间隔最薄处，靠近房间隔中心，该位置可通过在ICE成像下用穿刺针顶起房间隔观察“帐篷样”现象来评估（图1）。
5. 对于下侧位（IL）房间隔穿刺位置，应在传统卵圆窝位置下方约一厘米处、位于房间隔前部的位置进行穿刺（图1；图A和图B）。在确定卵圆窝位置后，结合ICE和X线透视评估以确定IL位置。
   1. 使用ICE切面成像确定IL位置的穿刺入口。将ICE图像向前扫查至二尖瓣平面，以明确该位置的前向定位。
   2. 下侧位置取决于IL区域的解剖结构，该区域横截面呈三角形。应将房间隔穿刺针穿刺点置于该三角区域的中心。
6. 为便于IL位置穿刺，可将房间隔穿刺针在其远端尖端约½英寸处进一步弯曲。穿刺针的弯曲程度应根据下腔静脉进入右心房时在左前斜（LAO）视角下的入路角度进行个性化调整。当入路角度相对于患者身体轴线更接近垂直时，需增加穿刺针的弯曲度。
   1. 可选择使用射频房间隔穿刺针以辅助IL位置穿刺技术；但在本研究中仅使用了标准房间隔穿刺针。
7. 房间隔穿刺后立即根据患者体重给予肝素推注，并在手术过程中持续追加肝素剂量，目标是维持活化凝血时间（ACT）在350至400秒之间。
8. 通过将房间隔穿刺针更换为导丝，建立房间隔穿刺通路。

2. 冷冻球囊消融术

1. 使用导丝引入冷冻球囊鞘管，然后将冷冻球囊导管及专用内腔环形标测导管经冷冻球囊鞘管送入左心房。
2. 每次进行冷冻球囊消融时，将冷冻球囊充气，并沿已指向肺静脉口部的内腔环形标测导管推进冷冻球囊。
3. 通过冷冻球囊导管的内腔注入5至10 ml的造影剂（Isovue 300）。
4. 通过观察造影剂在球囊远端尖端注射后是否滞留，确认冷冻球囊与肺静脉之间的封堵效果。
   1. 此外（或替代方法），可通过冰晶成像（ICE）结合彩色多普勒血流显像，以球囊前表面无血流信号作为封堵的指标，确认冷冻球囊与肺静脉之间的封堵。
5. 确认封堵成功后，按下冷冻控制台上的“开始”按钮，启动冷冻球囊消融。此操作将推动冷冻剂进入冷冻球囊导管，从而启动消融过程。
6. 对于右侧肺静脉，将诊断导管置于右心房/上腔静脉连接处，并调整其位置以起搏右侧膈神经。
7. 以20 mA的幅度和2.0 msec的脉宽起搏膈神经，并通过手动检测膈肌收缩来监测膈神经功能。一旦发现膈神经功能减弱、延迟或丧失，应立即终止任何消融操作。
8. 每次消融至少实施两次冷冻，每次持续120至180秒，同时使用内腔环形标测导管通过进出阻滞测试，实时监测及消融后评估肺静脉电隔离（PVI）情况。
9. 当各肺静脉均确认实现进出阻滞后，撤出冷冻球囊、鞘管及内腔环形标测导管。
10. 按照标准医疗护理措施处理血管穿刺部位的出血，并依据医院规程安排患者出院，规程可能包括抗凝药物治疗以及抗心律失常药物使用的指导建议。

结果

对连续接受回顾性病历审查的200例患者均在IL位置附近进行了房间隔穿刺。通过检查设备清单和消融记录，确定仅使用一次冷冻球囊导管即实现肺静脉隔离（PVI）的患者比例。另对一组173例患者进行评估，以检测房间隔穿刺入路位置差异的影响。数据按3:1方式收集，其中128例患者采用IL路径穿刺，与45例采用FO路径穿刺的患者进行比较。通过多普勒ICE成像评估FO与IL穿刺路径的急性房间隔缺损（IASD）发生率，并随后采用Fisher确切概率法进行统计学比较。本研究中，统计学显著性设定为P <0.05。

在200例接受经房间隔穿刺（IL位点）冷冻球囊消融术的患者中，186例（93%）无需使用额外的局灶性射频消融导管。图2A-D展示了在冷冻球囊消融过程中各四个肺静脉的代表性X线透视图像。对图2的观察表明，在实现下肺静脉电隔离时，无需将冷冻球囊导管和可调弯鞘管调整至最大弯曲角度。此外，对全部328例患者经IL位点穿刺行下肺静脉冷冻消融过程中导管与鞘管弯曲角度的分析显示，从未需要达到冷冻球囊导管和鞘管的最大弯曲程度即可实现冷冻球囊对肺静脉的完全封堵。

在消融鞘管撤出后即刻通过ICE多普勒血流分析发现，45例穿刺部位位于卵圆窝（FO）的患者均存在房间隔血流，符合小型房间隔缺损伴左向右分流的特征（肺循环与体循环血流量之比Qp—Qs大于1）。相比之下，在128例穿刺部位位于下肢静脉-房间隔交界区（IL）的患者中，有42例（32.8%）在撤出房间隔鞘管后即刻出现多普勒ICE血流信号（图3）。采用Fisher确切概率法检验显示，IL与FO两种房间隔穿刺部位在即刻多普勒血流检出率上的差异具有统计学显著性（P <0.0001）。

最后，在对373例患者的整个检查过程中，未发生任何心包积液或心脏压塞事件。此外，无论是采用卵圆窝（FO）还是下位（IL）房间隔穿刺技术，均未观察到间隔撕裂或血肿形成。在所有手术过程中，ICE与X线透视成像的联合应用定性显示，IL位点通常位于较低的穿刺位置，与邻近组织保持足够的安全距离。在IL位点，房间隔穿刺针指向二尖瓣，而非左心耳或左心房顶部。当采用卵圆窝（FO）房间隔穿刺方法时，后两种左心房侧壁结构需要更多的影像学关注。

图1表明，卵圆窝（FO）的“帐篷征”有助于确定靠近下环（IL）的偏下和偏前的房间隔穿刺位点。这种偏前且偏下的穿刺位置可使冷冻球囊导管在使用时导管和/或鞘管的弯曲程度最小化。具体而言，在进行下肺静脉（PV）消融时，IL处的穿刺位点可使冷冻球囊导管与各肺静脉的管状段之间实现“更直接”的对齐。如图2所示，肺静脉与冷冻球囊导管之间的这种对齐方式可实现阻断力最直接的传递，这对于在冷冻球囊消融术中围绕每个肺静脉形成完整且环形的损伤灶至关重要。当冷冻球囊与肺静脉接触之间存在间隙时，会导致球囊与组织之间的冷能传递减少，从而形成不完整的冷冻球囊损伤灶。

图3展示了在冷冻球囊消融术中使用IL位点的另一项急性优势。当采用FO位点时，冷冻球囊及鞘管拔除后常会在房间隔穿刺部位遗留明显的左向右血液分流，可通过彩色多普勒血流成像观察到。而房间隔穿刺的IL位点通常位于房间隔较厚的区域。因此，当冷冻球囊和鞘管从左心房撤出后，血液的左向右分流较少，某些情况下通过彩色多普勒血流成像甚至无法检测到明显的血流分流。

图1：卵圆窝（FO）和下缘（IL）房间隔穿刺的心内超声图像。 （A）传统上在卵圆窝处进行房间隔穿刺时，由于组织稀疏，在透视下可见房间隔组织呈现“帐篷样”改变。（B）采用偏下和偏前的下缘（IL）房间隔穿刺路径，在使用冷冻球囊导管时可获得更好的力学优势。黄色箭头指示房间隔穿刺的位置。 请点击此处查看该图的高清版本。

图 2：肺静脉（PV）的冷冻消融。 通过透视观察，在四个肺静脉（PV）位置进行冷冻球囊放置，每个静脉均采用球囊前庭定位。所有肺静脉均在左前斜位（LAO）下观察，经房间隔穿刺点位于偏下和偏前的位置（IL位置）。（A）左上肺静脉从房间隔穿刺点接近时几乎呈直线路径，通常由于导丝易于进入而成为首个消融的肺静脉。（B）左下肺静脉需使用可调弯鞘管的弯曲调节，以实现肺静脉与球囊之间的充分封堵。（C 和 D）在右侧肺静脉消融期间，将采用膈神经起搏以监测神经功能。两个右侧肺静脉均需使用鞘管弯曲调节，其中右下肺静脉（RIPV）通常需要最大的弯曲程度。但需注意，由于采用偏下和偏前的入路，右下肺静脉的消融并不需要完全发挥冷冻球囊系统所能提供的最大弯曲能力。黄色标示为冷冻球囊，蓝色标示为可调弯鞘管。 请点击此处查看该图的放大版本。

图3：彩色多普勒超声成像。 来自心内超声心动图的多普勒图像。比较卵圆窝穿刺位置（A）与下缘位置（B）在导管撤出后间隔处多普勒血流信号的多少。黄色箭头指示房间隔穿刺部位。请点击此处查看该图的放大版本。

图4：冷冻球囊导管进入肺静脉的角度。 对房间隔穿刺的卵圆窝（FO）与上腔静脉-房间隔交界（IL）入路位置进行虚拟重建。FO穿刺点实现完全封堵所需的偏转角度分别为：131°、32°、206° 和 329°；相比之下，IL穿刺点实现封堵所需的偏转角度分别为：121°、45°、182° 和 349°。请注意，对于下肺静脉，IL入路所需导管偏转角度更小。绿色线条代表从FO位置出发的冷冻球囊导管走向，红色线条代表从IL位置出发的导管走向。请点击此处查看该图的高清版本。

讨论

本研究观察到，采用前下部房间隔穿刺位点入路后，93%的患者无需额外使用辅助性局灶消融导管即可实现急性手术期肺静脉隔离（PVI）。相比之下，STOP AF 试验报道仅使用冷冻球囊导管时，急性手术期 PVI 的成功率为83%⁴。在 STOP AF 试验中，当联合使用辅助性局灶消融导管时，急性手术期 PVI 的成功率达到97.6%⁴，而该研究中的典型房间隔穿刺位置位于卵圆窝（FO）处。然而，近年来使用第二代冷冻球囊导管的报道显示更高的急性 PVI 成功率，该技术无需冷冻球囊与肺静脉轴向完全对齐即可实现肺静脉隔离^6-11。

观察发现，采用 IL 位点行房间隔穿刺可使冷冻球囊与肺静脉之间的角度更小，这可能解释了手术成功率较高的原因，因为穿刺点更可能与下肺静脉处于同一水平。冷冻球囊导管与鞘管偏转角度的减小，使得冷冻球囊更易于直接对准肺静脉口部，从而便于实现有效封堵。相比之下，冷冻球囊与肺静脉之间角度较大时，通常更难实现肺静脉的完全封堵，因而导致肺静脉隔离（PVI）效果降低。因此，既往研究（使用第一代冷冻球囊导管）曾描述，当房间隔穿刺位点高于下肺静脉水平时，需采用“冰球杆”（hockey stick）式导管塑形技术^13,14。而在使用第二代冷冻球囊且采用 IL 位点行房间隔穿刺时，无需进行此类“冰球杆”式操作调整。

在虚拟心内重建中（图4），冷冻球囊导管需急剧转向，以从卵圆窝（FO）穿间隔位置到达右侧肺静脉。采用传统的卵圆窝穿刺位点时，为实现完全封堵，冷冻球囊与肺静脉之间的角度分别为：右上肺静脉（RSPV）131°、左上肺静脉（LSPV）32°、右下肺静脉（RIPV）206°、左下肺静脉（LIPV）329°。相比之下，较低的IL穿间隔位点可使冷冻球囊与肺静脉之间的封堵角度分别达到121°、45°、182°和349°。通过比较实现冷冻球囊封堵所需的角度，可见前下方穿间隔位点在力学上具有明显优势。

此外，通过直接比较，本研究证明，在使用经食管超声多普勒血流监测的情况下，IL穿刺位点在预防急性房间隔缺损（IASD）方面在统计学上显著优于FO穿刺位点。接受FO房间隔穿刺的患者中，100%检测到急性左向右分流，而采用IL穿刺位点的患者中，该比例降至33%。一个看似明显的解释是，采用前下方入路时，房间隔更厚且肌层更发达，有利于组织压缩并最小化组织损伤。相比之下，菲薄的卵圆窝（FO）壁缺乏足够的组织，一旦建立15 Fr的房间隔通道后，无法通过组织接触实现闭合。然而，仍需进一步的随访检查，以确定经房间隔入路所诱发的IASD在长期的持续情况。通过系统性地评估经房间隔入路的位置，本研究证实了在IL附近采用前下方入路具有优势。

本研究仅通过多普勒血流经食管超声成像考察了急性期房间隔穿孔（IASD）的情况。而长期持续存在的左向右心房分流对患者整体健康的影响更为重要。在长期随访中，大多数（即使不是全部）患者可能（且很可能）不会出现有害的心脏症状。此外，尽管本研究中采用经间隔下部（IL）穿刺具有某些优势，但需要明确的是，许多其他使用冷冻球囊的医生通过卵圆孔（FO）途径穿刺同样成功完成了消融手术，因此穿刺部位的最终选择应由医生根据临床判断决定。本研究的数据来源于单中心回顾性分析，因此该技术的可重复性与临床应用价值可能在很大程度上依赖于操作医生的经验。

选择使用IL位点时，必须推荐使用ICE成像。IL位点的房间隔穿刺位置更偏前下方，可能使患者面临更高的心房穿孔和/或主动脉穿刺风险。ICE成像对于保障房间隔穿刺过程中的安全性至关重要，尤其可用于确定穿刺点位于主动脉根部后方足够远的位置。在前向方向上，ICE成像可确保房间隔穿刺点不会过于靠前，且远离解剖学上的Koch三角区域，从而避免潜在的房室结损伤。在本研究报道的全部373例手术中均使用了ICE成像，未发生与房间隔穿刺相关的并发症，亦无房间隔夹层或左心房血肿形成的情况，而这些并发症既往曾在使用射频局灶性尖端消融导管时被报道过¹⁵。

通过将经房间隔穿刺位点定位在卵圆窝（FO）典型水平下方约一厘米处，在使用冷冻球囊导管进行房颤消融手术过程中带来了多项优势。经房间隔穿刺点与四支肺静脉（PV）之间的角度得到改善，使冷冻球囊与肺静脉口部实现更佳的对位和力学优势。由此直接带来的结果是“仅使用球囊”完成肺静脉隔离（PVI）的成功率显著提高。此外，较低的穿刺位点（位于更厚的房间隔组织）降低了急性房间隔缺损（IASD）的发生率，这可能对患者的长期管理具有进一步的临床意义。

最后，本研究的医生在检查中定性观察到，与卵圆窝（FO）位置相比，经间隔（IL）位置推送15 Fr鞘管更为容易。由于穿过更居中且更坚固的心脏结构所带来的机械优势，在进入时有助于推动大鞘管，并在通过过程中实现更可控的移动。相比之下，在15 Fr鞘管“上台阶”进入时，由于卵圆窝位置的房间隔较薄且顺应性较高，容易发生“卡挂”现象。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
北极前缘心脏冷冻消融导管	Medtronic, Inc.	2AF284	28 mm 冷冻球囊导管