7 体表定位房颤的左房高频转子
心房颤动是临床上最常见的快速性心律失常,也是患者致残和致死的重要原因。目前关于房颤的发生及维持机制主要有两个主流学说,即“局灶驱动学说”和“多子波折返学说”。早在19世纪初,Lewis及Mines即提出了房颤的维持机制是折返。此后,Jalife、Cox等的研究证实了房颤是由局灶电激动及转子所诱发。19世纪40年代,Wiener等认为房颤的维持需要有障碍物的存在,房颤波围绕障碍物折返;20世纪60年代,Moe等提出了多子波折返学说,认为大量随机传导的子波是房颤的维持基础。但实际上,在心房往往很少能观察到房颤的折返环路和障碍物的解剖基础,而多子波折返学说也无法解释在某些情况下通过对少数点消融房颤便可以终止的现象。尽管支持两个学说的各自证据越来越多,但房颤的具体机制似乎仍不明朗。2012年,Narayan等发表的CONFIRM试验研究结果显示FIRM消融联合传统房颤消融效果明显优于单纯传统消融,该研究使用一种新型的电标测系统指导房颤消融,证实了转子在房颤维持中的重要作用以及转子消融治疗房颤的有效性。近年来,针对房颤转子及主频的体表标测技术有了重大进展,体表定位房颤高频转子更是为体外转子标测揭开了新的篇章。
一 房颤转子
局灶驱动学说认为房颤是由自律性增强、触发活动、局部微折返或外部刺激等所致的相对稳定的局灶高频电活动驱动。精密的标测发现局灶高频电活动的本质是相对规则而快速的微折返,被称之为“转子”。有学者在转子持续过程中给予早搏刺激,可使转子发生重整,进一步证明转子的本质是折返(图2-7-1)。转子在自然界中广泛存在,如龙卷风、银河系等,在平面称螺旋波,在三维则称回卷波。回卷波可用于描述在考虑心肌厚度时心肌的三维电活动情况,而通常情况下房颤转子指的是平面的螺旋波。房颤转子可形象比喻为一个螺旋叶片,螺旋的顶点固定在电动机的机轴上。将叶片的前进端称为波峰,另一端为波尾,波峰与波尾相汇合处成为相位奇点。当叶片(转子)旋转时,房颤转子的传导速度及动作电位时程长短与其距机轴中心的距离成正比。
图2-7-1 动物研究提示转子是维持房颤的关键,转子的本质是微折返
Po等的研究发现,在离体的房颤模型中确实存在相对孤立、稳定的优势频率区域,即转子所在区域,也是维持房颤的关键区域。阵发性房颤患者主频主要位于肺静脉,而持续性房颤患者主频遍布肺静脉及心房。既往研究认为,转子具有不稳定性的特点,包括空间不稳定性和时间不稳定性。前者指转子可以游走、扭曲甚至破裂,后者指转子并不是持续存在,而是不断被新的转子取代。而Jalife等的研究结果显示,转子可以稳定的存在于结构正常或扩大的心脏,成为时间和空间上高度集中的核心,Jalife称之为主导折返环或母环(mothor rotor)。2012年Narayan等的CONFIRM实验研究结果亦提示房颤转子具有一定的时间稳定性及空间稳定性,该研究发现房颤由2~3个转子及局灶驱动维持,而这些转子常局限于(2.2±1.4)cm2空间范围内且多数是稳定而持续存在的,经过几千个周期仍无终止的迹象,但其稳定的原因仍不清楚。有学者认为,局部心肌的纤维化和解剖结构异常使得驱动灶得以维持。
二 体外标测高频转子
主频分析(亦称频谱分析)是房颤机制研究的重要领域之一,在房颤折返激动过程中心房内存在着稳定的高频激动区,这些高频率的激动区被认为是房颤折返的关键通路,而低频激动区为主环折返的被动传导区。主频与转子的激动频率之间有良好的相关性,主频标测就是来识别维持房颤的折返环。1998年,Holm等发表了通过体表心电图一系列数学变换和滤波分析心房波周长的方法,并对其进行了频谱分析,他们认为在通过对V1导联进行分析的心房频谱图中,持续性房颤的主导频率能量显著大于阵发性房颤。Everett等应用类似的方法对右房-左房的宽双极所记录的电图进行分析,定义有序指数为频谱中4个最大的谐波的能量之和占全部能量的比例,其中有序指数较大的经起搏复律后维持率较高。Jones等通过体表12导联心电图中的3个导联:V1,I和aVF进行综合处理后所得类似有序指数的一个参数锁相(phase lock,PL)分数对房颤有一定预测价值。其中PL分数越高的患者在单纯FIRM消融中更容易达到急性终止或不易再引出。另外,PL分数较高的病人病灶原发位点更可能在右心房而不是左心房。但与之前主导频率和有序指数所声明相反的是,PL分数并不能鉴别阵发性房颤和持续性房颤。
最近,Guillem等通过一种67个体表电极(图2-7-2)组成的系统记录房颤患者体表电位揭示了心内主频和体表主频的对应关系。该研究结果显示,体表主频梯度与心内主频梯度存在明显相关性,体表电位预测心内主频梯度的敏感度及特异度分别为75%及100%。而普通12导联心电图与心内主频梯度的相关性则明显减弱,其预测心内主频梯度的敏感度及特异度仅为67%及50%。与既往的体表定位标测技术相比,Guillem等的体表定位具有以下优点:①能够实现实时频率标测,能够同时记录最高主频部位及稍低频部位;②记录多部位的体表心电有利于发现高频局灶部位;③腺苷注射能增加房颤发生频率、降低主频梯度并减慢房室传导,有利于消除心室波的影响。然而,未滤过的体表标测图通常会出现伪影,由两个显而易见的转子组成:一个是真的(真正的转子);另一个是“虚拟”的(想象中的转子)。为此,Rodrigo等在Guillem等的基础上进一步采用高频滤过技术分析房颤起点,辨别和丢弃维持时间短、不稳定的折返活动(想象中的转子),进而得到真正的房颤转子在体内分布的全景图谱、定位房颤维持的关键位置(图2-7-3)。该技术使体表定位高频转子成为可能,为转子标测领域的新突破、新发现,对于指导房颤射频消融手术、缩短手术时间有一定意义,具有良好的发展前景。然而,经体表定位标测房颤转子尚存在一些潜在问题:①转子识别是以某一设定频率滤过的时相标测图为基础,时相图是以光学标测和直接动作电位记录为基础(图2-7-4),但体表标测以单极心电图为基础;②经体表标测获取的心电信息,尤其是房颤心律下心房激动信息信号微弱,需经高倍放大方能分析,其准确性尚存较大争议;③体表分析所用的数学方法通常较为复杂,难以解释其与心房颤动相关机制的直接关系;④体表标测从未被认证可用于房颤,其标测的可重复性仍有待进一步研究。
图2-7-2 67导联体表电位记录系统
图2-7-3 真假转子的识别
图2-7-4 房颤发作时的体表相位图
综上所述,虽然体表标测有助于识别转子,为无创性体外标测转子揭开了新的篇章,然而现有的体表标测系统是基于单极心电描记记录进行相位标测且重复性尚不知。因此,需要更多的研究来明确体表定位高频转子的有效性及实用性。
(王松云 江洪)
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