通过冷却或加温食管以减少房颤消融治疗中左心房消融所致的食管损伤

摘要

本方案的目的是描述使用食管温度调节来预防因房颤治疗中左心房消融所致的食管热损伤。

摘要

使用射频（RF）或冷冻消融能量对左心房进行消融是治疗心房颤动（AF）的有效方法，也是目前最常进行的心脏消融手术。尽管该手术总体安全，但仍存在对周围结构（尤其是食管）造成附带损伤的担忧。通过冷却或加温食管以抵消射频消融产生的热量或冷冻消融带来的低温，是一种用于减少食管热损伤的方法，越来越多的数据支持这一策略。本方案描述了一种商用食管温度管理装置的使用方法，通过该装置对食管进行冷却或加温，以降低左心房消融过程中食管损伤的风险。该温度管理装置由标准的水毯热交换器供能，外形类似于用于胃部吸引和减压的标准口胃管。水在密闭回路中流经该装置，通过装置的硅胶管壁将热量传递至食管壁。该装置的置入方式类似于常规口胃管，温度则通过外部热交换控制台进行调节。

引言

通过左心房消融实现肺静脉隔离（PVI）正越来越多地用于治疗心房颤动¹。PVI 可通过射频（RF）能量灼烧心房组织，或直接应用冷冻能量来实现；然而，这两种方法均存在对周围结构造成附带损伤的风险，其中食管损伤是最严重的并发症之一^2,3,4。最严重的食管损伤为心房-食管瘘（AEF），其预防和诊断仍然困难，并且具有极高的死亡率^5,6。

已采用多种技术来降低食管-心房瘘（AEF）的风险，包括减少对易损区域的能量输出、监测管腔内食管温度（LET）、消融期间移开食管，以及对食管进行冷却或加温⁷。直接对抗传递至食管的热能，主要通过抵消射频加热效应的冷却方式，已在多种不同形式中得到应用^{8,9,10,11,12,13,14,15,16}。在射频消融期间进行冷却或在冷冻消融期间进行加温的优势在于，这是一种预防性损伤防护策略，而温度监测则属于反应性策略（即在温度升高时停止消融）。尽管反应性策略常被使用，但其效果可能有限¹⁷，最近的一项综述指出，目前可用的离散传感器探针，无论单点或多点，似乎均未能显著降低损伤发生率⁷。冷却或加温方法还可避免因使用食管移位技术而需中断操作及操作器械调整的问题，而后者已被报道可能导致食管创伤并存在使用困难^18,19。最近一项关于射频消融期间食管冷却以保护食管的荟萃分析显示，在总共494例患者中，高级别病变的形成减少了61%²⁰。最近一项随机对照试验发现，与标准LET监测相比，使用专用冷却装置可使内镜下检出的病变显著减少83%²¹。

本方案的目的是演示在使用食管温度管理装置（图1）进行左心房射频或冷冻消融期间，实施食管冷却或加温的方法。

方案

本方案遵循适用的当地机构人类研究伦理委员会的指导方针。

1. 放置前评估

注意：根据目前美国的标签说明，未列出正式的禁忌证。对于食管病变，如畸形、创伤或近期摄入腐蚀性或酸性物质的情况，应谨慎使用。

1. 确保已备齐所需设备，例如热交换器、食管温度管理装置以及水基润滑剂。
2. 通过装置连接器将食管温度管理装置连接至热交换器，并接通电源，将设备置于手动模式。确保水正在流经食管温度管理装置，并确认无泄漏情况。

2. 放置

1. 以与标准口胃管类似的方法确定食管温度管理装置的合适插入深度。从患者的嘴唇测量至耳垂，再从耳垂测量至剑突，并在装置上标记此深度（图2）。
2. 使用水溶性润滑剂充分润滑食管温度管理装置的远端，润滑长度至少15 cm，最长可达25 cm（图3）。
   注意：患者通常处于吸入性全身麻醉状态（例如使用七氟烷），但也可能接受静脉麻醉（例如使用丙泊酚），或在某些情况下接受清醒镇静（例如使用哌替啶或咪达唑仑）。
3. 如有可能，将患者头部伸展，以进一步便于插入食管温度管理装置；轻柔施加向后下方的压力，使装置通过口咽部进入食管。向前抬起下颌可能有助于装置通过，若气管插管气囊过度充气，适当降低其压力也可能有所帮助。根据需要对装置施加轻微压力，以达到预期的放置深度（图4）。
4. 通过透视检查确定装置位置，确认装置尖端是否位于膈肌下方（图5）。
5. 固定水管和装置，防止意外移位；常用方法是将连接管置于患者左侧泡沫臂托下方。
6. 如需进行胃腔减压，可使用标准吸痰管将中心腔连接至低负压间歇吸引装置。

3. 温度调控——射频消融

1. 确保热交换器处于手动模式，并设置适当的水温。例如，在某一典型热交换器上，按下 Temp Control 按钮，然后使用上下箭头选择目标水温。当数字显示屏显示所需的目标温度后，按下 Manual Control 按钮以启动水流。在对左心房后壁进行射频消融时，典型的目标水温为 4 °C。
2. 为预估热交换器降温所需时间，在射频消融术中初始插入阶段（等待穿间隔穿刺时），可将水温设定点设为约 14 °C。在完成穿间隔穿刺后，以及对心房后壁施加射频能量前约 15–20 分钟，将水温设定点调整至 4 °C（手动模式下）。
   注意：为获得冷却带来的额外抗炎效果，可能有助于减少术后胃轻瘫或胸痛，操作者可在完成心房后壁消融后继续维持水温设定点为 4 °C 达 20 分钟，此后可关闭设备。

4. 温度调控——冷冻消融

1. 进行冷冻消融时，使用 42 °C 的水温设定值（典型值）。
2. 在放置器械后不久即设定此水温（由于低温下器械刚性增强，通常在低温时放置更为容易），并在整个手术过程中持续维持，同时提供额外的患者加温措施，以抵消冷冻消融引起的全身性降温效应。

5. 患者体温监测

注意：由于食管内的温度会受到食管热交换装置的影响，因此需要选择其他部位进行患者体温测量。可用于患者体温测量的部位包括鼻咽温度计（确保插入深度小于10 cm）、 Foley导管温度传感器、直肠温度传感器、鼓膜温度计或额头温度计（包括零热流温度测量法）。

1. 使用食管冷却时，如有需要，应采用辅助加温措施（如保温毯或头部覆盖物）以维持患者体温。进行冷冻消融时实施食管加温，患者体温通常可保持在正常体温范围内。

6. 故障排除

1. 确保水流畅通无阻，若存在水轮，则应持续旋转，或低流量警报未被触发。
2. 系统内水流阻塞将导致水轮停止转动，并在外部热交换器上触发阻塞警报。应立即停止治疗，并确定阻塞的位置及原因。必要时，移除并更换食管温度管理装置。
3. 通过检查设定温度并触摸装置以确认水流温度正确，同时确保压力充足（装置应感觉坚实）且温度适宜。

7. 装置的移除

1. 按下相应的按钮以暂停水流；该按钮可能标有 "Monitor" 或 "Temp Set"，但具体标识可能因设备型号而异。
2. 如配备夹子，应关闭管路组和/或设备管路上的夹子，并通过轻柔地向前牵拉将设备从患者体内撤出，操作方式类似于标准的经口胃管拔除方法。
3. 在从墙壁电源插座拔下电源线之前，先通过电源开关关闭热交换装置的电源。
4. 断开设备上的水管连接头，并根据机构规定进行处置（通常通过污染性废物容器处理）。

结果

已有大量患者在射频消融过程中通过向食管内直接灌注冷液体进行食管冷却（例如，当食管温度升高超过基线0.5 °C时，经口胃管向近端食管注入20 mL冰冻生理盐水推注液）。采用该技术的现有研究的荟萃分析结果总结于图6²⁰中。

最近公布了一项评估专用冷却装置的随机对照临床试验数据，总结见表1²¹。对照组和治疗组的消融参数分别为：射频消融持续时间14.1分钟对比14.5分钟；平均接触力19.1克对比17.8克；最大射频功率33.9瓦对比34.1瓦；平均消融指数394对比384，所有差异均无统计学意义。所有患者均接受了肺静脉隔离，必要时加做其他病灶消融。在数据公布时，两组间术后6个月心房颤动复发率无显著差异（对照组27例中4例复发，治疗组17例中3例复发）。

射频消融示例结果：
一名59岁女性患者，既往有高脂血症、糖尿病及反复发作性阵发性心房颤动病史，前来接受射频消融手术。术中将一个循环14°C水的食管热传导装置置入食管，在穿刺房间隔后约8分钟，将设定温度降至4°C，此时距离消融开始约8分钟。消融使用三维标测系统和3.5 mm灌注消融导管进行分段式肺静脉隔离。肺静脉后壁消融功率设为30 W，前壁最高可达40 W，持续时间最长为20秒。手术完成了肺静脉隔离（PVI）以及线性后壁隔离（Box病变）。通过鼻咽探头测量患者体温，探头插入鼻孔不超过10 cm；患者术前体温为36.4°C，术后体温为36.1°C。在完成肺静脉后壁消融约20分钟后，将食管热传导装置的设定温度升至40°C，以便在撤除鞘管并完成血管闭合过程中对患者进行复温。根据研究方案，术后次日进行内镜检查，未发现食管损伤。

冷冻消融示例结果：
一名68岁男性患者，既往有高血压病史，并出现阵发性心房颤动发作频率增加，接受冷冻球囊消融治疗。将一个在食管内循环室温（22 °C）水的食管热传导装置置入食管。置入后，将设定温度升高至42 °C。使用冷冻球囊系统进行消融。通过Foley导尿管温度传感器测得患者初始核心体温为36.3 °C。使用单传感器温度探针测量食管内温度（不推荐常规将温度探针装置与热传导装置并列使用，因为只有当热传导装置与食管黏膜完全接触时才能获得最佳效果，但此处描述该方法是为了展示其在防止温度过度下降方面的作用）。首先对左侧上肺静脉进行冷冻消融，初始测得的食管温度为38.6 °C，在消融过程中最低降至36.4 °C。球囊最低温度为-51 °C。在30秒内实现电隔离，完成一次180秒的冷冻。在左侧下肺静脉，初始温度为38.5 °C，经过两个消融周期后最低降至38.0 °C（由于首次冷冻70秒时仍未实现电隔离，因此额外进行了一次120秒的补救性冷冻）。球囊最低温度为-48 °C。在右侧上肺静脉，初始食管温度为38.4 °C，在两个消融周期中保持稳定，最终为38.5 °C。球囊最低温度为-47 °C。最后，在右侧下肺静脉，初始食管温度为38.9 °C，在两次消融周期过程中最低降至38.8 °C。球囊最低温度为-39 °C。手术结束时患者体温为36.0 °C，所有冷冻球囊治疗期间食管温度均显著高于常见的终止阈值（15 °C至25 °C）。

图1：原位食管温度管理装置图像（经Attune Medical许可使用）。请点击此处查看此图的放大版本。

图2：食管温度管理装置适当插入深度的测量方法。 该操作通过将装置从患者嘴唇延伸至耳垂，再从耳垂延伸至剑突尖端，然后在装置上标记插入深度来完成。 请点击此处查看该图的放大版本。

图3：装置的润滑。 对食管温度管理装置进行润滑，使用水溶性润滑剂充分涂抹其远端约25 cm的部位。 请点击此处查看该图的放大版本。

图4：轻柔推进装置，直至插入所需长度的导管。 请点击此处查看该图的放大版本。

图 5：X线透视图像显示器械尖端位于膈肌下方。 请点击此处查看此图的放大版本。

图6：采用直接液体灌注进行食管冷却研究的荟萃分析数据汇总。 请点击此处查看该图的放大版本。

表 1：专用食管冷却装置随机对照研究主要结局的汇总。

讨论

在放置过程中，可能需要通过夹紧出水管来调整放置方法，以增加热交换装置在置入期间的刚性。可通过夹紧任一连接管并观察装置变硬或变软的情况，来判断哪根管为出水管。夹紧进水管会减少进水流量并使装置变软，而夹紧出水管则会增加水的回压，从而使装置变硬。

采用食管温度调节方法来对抗左心房消融所致的热损伤存在一定的局限性，其中包括任何技术固有的热传导限制。尽管通过食管热交换可实现全身温度调节，但如果消融过程中使用的能量足够大，仍有可能超过该热传导能力。因此，不建议改变标准消融参数，应维持常规消融技术。通常情况下，该设备用于已行气管插管的患者；然而，也有多个机构在清醒镇静患者中应用此方案，且未遇到困难²²。最后，关于食管瘘形成所需的因素仍存在一定的不确定性，可能涉及除能量交换以外的其他因素。

近年来，已采用多种形式的直接食管温度调节方法，以预防房颤消融过程中的食管损伤。最常见的应用是在射频消融期间进行冷却，可通过球囊装置或直接灌注冷液体实现^{8,9,10,11,12,13,14,15}。较新的应用则聚焦于在冷冻消融期间通过加热来抵消低温对组织的损伤^23,24,25,26。使用本方案中所述的专用食管热传导装置，可在避免向胃肠道直接灌注游离液体所带来的显著风险和繁重操作负担的同时，实现对食管特定温度的精准调控。

该方法未来的应用包括利用已知的患者体温调节的多效性作用，特别是降低体温的作用^27,28。鉴于低温对受损神经元具有明确的保护作用，另一项潜在应用可能是减轻术后认知功能障碍^29,30,31,32。近期烧伤领域的文献数据回顾了2,495例患者，强调了对热损伤进行降温处理在减轻烧伤深度、减少植皮需求和手术干预方面的重要性，并指出其机制不仅限于热量的散失，还包括通过减少乳酸和组胺的释放、稳定血栓素和前列腺素水平，以及抑制激肽释放酶活性来改变细胞行为³³。如果食管中也存在类似的作用机制，则可能对周围结构带来额外益处。初步研究结果和零星数据显示，降温的抗炎作用可能有助于减少特定类型心肌损伤后的梗死面积、移植后肾功能障碍、术后心包炎的发生率，以及术后胃轻瘫的发生率^34,35,36,37。

关键步骤包括确保（a）热交换装置的正确放置，（b）适当的水温设定值，以及（c）热交换装置中持续的水循环。通过透视成像可轻松确认装置的正确位置，尤其需关注上腹部区域，即热交换装置末端预期到达的位置。水温可在热交换控制台轻松调节，但需注意，循环水从初始温度达到设定温度可能需要 7–10 分钟。持续的水循环对于装置有效传热至关重要。水循环可通过观察某些热交换器型号上配备的水流旋转叶轮是否转动来确认。对于无水流叶轮的热交换器型号，当水流受阻时会触发警报。水流受阻的可能原因之一是热交换装置放置不当（如插入过深，导致导管在远端胃部弯曲或折弯；极少数情况下，在放置过程中导管在口咽部或近端食管内盘绕并弯曲）。此时的故障排查方法包括在透视下进行简单观察，以确定装置位置，并根据需要进行调整。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
辛辛那提SubZero Blanketrol II	Gentherm	n/a	与ECD02兼容的热交换器
辛辛那提SubZero Blanketrol III	Gentherm	n/a	与ECD02兼容的热交换器
EnsoETM	Attune Medical	ECD01	与Gaymar/Stryker Medi-Therm III及Stryker Altrix精准温度管理系统兼容的设备
EnsoETM	Attune Medical	ECD02	与辛辛那提SubZero Blanketrol II及辛辛那提SubZero Blanketrol III兼容的设备
Gaymar/Stryker Medi-Therm III	Stryker	n/a	与ECD01兼容的热交换器
Stryker Altrix精准温度管理系统	Stryker	n/a	与ECD01兼容的热交换器
水溶性润滑剂	多种品牌	n/a	用于减轻导管、导尿管及手指插入阻力的标准水溶性润滑剂