2015年5月26日
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。
以下实验的总体目标是通过使用无透视导管可视化技术,在复杂的电生理手术过程中减少透视辐射暴露。该方法首先在适当的投照角度下记录两个短暂的透视影像循环。然后通过股动脉通路将带有微型传感器导管尖端的导管引入患者体内,并通过之前记录的两个透视循环进行非透视方式的投影可视化。
随后进行消融手术以治疗患者潜在的心律失常。最终结果表明,该方法在显著降低辐射暴露的情况下,仍能有效治疗心律失常。与现有的三维标测系统等方法相比,该技术的主要优势在于操作者可在无需使用任何辐射的虚拟透视环境中进行操作。
该技术的一个重要影响在于,AP 实验室的工作人员在进行这些肺部操作时,不再需要穿着沉重的铅制围裙来保护自己免受辐射暴露的潜在风险。在患者入院当天,需对患者进行常规体格检查。国际标准化比值应介于 2 到 3 之间。
然后开始操作,将三维标测系统的电极片贴在患者的颈部、腹部以及胸廓前后左右两侧。接着为患者佩戴指夹,以监测血氧饱和度和无创血压,并对腹股沟区域进行消毒,对患者进行轻度镇静。随后在左右侧腹股沟区域各注射40毫升1%的甲哌卡因,开始手术操作。
接下来,在股动脉内侧1厘米、下方1厘米处进行第一次7F静脉穿刺,以建立静脉通路。在成功穿刺血管后,于静脉穿刺点上方1厘米处,对应合成与Krista Ileka前上棘的位置,进行第二次7F静脉穿刺。送入导丝(G wire),取出穿刺针,并按照Seldinger技术经导丝置入鞘管。
然后在右股动脉进行4 F穿刺,用于有创血压监测,并在右股静脉进行11 F穿刺。在放置经房间隔鞘管时,使用透视引导以控制导丝的血管内位置;鞘管到位后,给予肝素进行抗凝,并每20分钟检测一次活化凝血时间(ACT)或CT。
接下来,使用X射线透视系统,在右前斜15度和左前斜50度投照位,分别采集两个实时同步回路,每个回路持续时间约为三秒。随后将冠状窦诊断导管头端送至上腔静脉(SVC)或上腔静脉与右心房交界处(CVA),缓慢回撤导管,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开口。然后将导管尽可能深入地送入冠状窦内。
为了将其置于稳定位置,使用另一根诊断导管标记上腔静脉、下腔静脉和卵圆窝的位置。接下来进行房间隔穿刺时,将一根长导丝插入上腔静脉。将经长可调弯鞘管插入的其中一根诊断导管置于卵圆窝,并通过未闭的卵圆孔将导管送入左心房。
然后在导管上推进可调弯鞘管,在透视引导下将其送至左心房中心位置。沿导丝推进鞘管,将其送入下腔静脉。随后将扩张器与鞘管分离断开。
从鞘管中抽吸10毫升血液,并以每小时2毫升的恒定流速用肝素化生理盐水仔细冲洗管腔。使用Decapo诊断导管,借助三维标测系统开始标测左心房。然后将鞘管送至右上肺静脉,注入15毫升造影剂。
随后将电生理解剖图与三维重建的CT解剖结构进行融合。在左心房内标记解剖标志点,为融合过程仔细标记至少10到15个点,然后使用游走导管仔细核对并优化配准过程。完成后,分割后的CT模型将在三维空间中定位至解剖学上的正确位置。
现在,经口放置一个带有三个热电偶的温度探头,用于测量左心房水平的食管腔内温度。然后通过经房间隔鞘管插入消融导管,在前部以35瓦、后部以25瓦的功率,以17毫升/分钟的灌注速率,对同侧肺静脉周围的区域进行消融。如果腔内温度超过39摄氏度,应停止消融并调整功率设置。
然后使用消融导管的远端非极性环形电极,以最大输出功率进行起搏操作。为验证肺静脉隔离的完整性,需观察冠状窦导管上的信号,确保此时起搏刺激未捕获左心房。如有必要,移动消融导管至环形消融损伤区域周围,使用消融导管头端以最大输出功率对组织进行刺激,以检测并封闭损伤集合中可能存在的任何间隙。
如果心房被夺获,需进行消融,直至所有肺静脉周围区域的局部夺获消失。隔离线完成后,创建左心房电压图,以确定心房的健康区域和纤维化区域,正常组织的阈值为0.5毫伏,瘢痕组织的阈值为0.2毫伏。接下来为检测可诱导性,通过冠状窦进行持续10秒的短阵快速起搏,起搏周长分别为300、250和200毫秒的心房有效不应期,以测试左心房的可诱导性。
然后移除房间隔鞘管和导管,并用鱼精蛋白硫酸盐拮抗肝素。手动压迫股动脉10分钟。随后从腹股沟处移除鞘管,并对两侧穿刺部位至少压迫10分钟。
若无活动性出血部位,使用非透视导管追踪技术对穿刺处加压包扎六小时。该操作仅使用了18秒的透视时间,辐射剂量为92.4 微戈瑞每平方米,相当于有效剂量低于0.2毫希沃特。
如果左心房存在纤维化组织,并出现如此处所见的低电压区域,则与左心房组织健康的患者相比,心律失常复发的风险会增加。然而,采用起搏消融(pace and ablate)方法,可通过电学隔离全部四根肺静脉(如此处所示),成功治疗阵发性心房颤动。通过消融导管以最大输出功率进行刺激,可检测到局部残余缝隙,并可同时进行消融以立即封闭这些缝隙。
事实上,正如图中所示,即使复杂的消融手术也可以在极低的X线透视暴露下完成。对于右心房手术,如典型心房扑动消融、房室结折返性心动过速消融以及心脏再同步化治疗装置的植入,同样可获得类似结果。这不仅对患者具有重要意义,也关系到电生理实验室中每日暴露于辐射下的医护人员。
如果操作得当,掌握此技术后可在两小时内完成。
本研究提出了一种旨在通过使用无氟透视导管可视化系统来减少复杂电生理手术期间辐射暴露的方案。该方法显著降低了患者和实验室工作人员的氟透视时间和剂量。
非荧光透视导管追踪平台能够在复杂的电生理手术中显著减少辐射暴露,直接提升操作者的安全性和手术的可扩展性。该技术通过减少职业危害并支持高通量实验室运作,解决了基于器械的心脏介入手术中的一个关键转折点。其应用在增强手术结果预测信心的同时,降低了患者和医护人员的生物学风险。
这种非荧光追踪方法可整合到从早期器械概念验证到临床前及转化心脏研究的整个连续过程中。