心房颤动(简称房颤 Atrial Fibrillation AF)是人类最常见的持续性心律失常。有资料显示目前美国有约240万房颤患者,西欧及日本有约600万房颤患者。中国的房颤患者至少有800万,随着人口的老龄化,患者数量还将继续增加【1】。
为达到根治房颤的目的,1980年Williams等提出了左房隔离术(isolation procedure),1985年Guiraudon提出了治疗房颤的走廊术(corridor procedure),但直至1989年Cox等报道了心房迷宫手术(maze procedure),才使外科治疗房颤达到了较理想的效果【2】,即:①永久消除房颤;②保留房室同步激动;③保留心房的传输功能。房颤的外科治疗围绕术式改良,适应症选择,疗效评价等进行了系列的研究。而以Cox医师的迷宫手术疗效最为突出,逐渐被广泛推广和认可。近10年来房颤的外科治疗取得了广泛的认可,各种手术术式的改良、远期疗效结果的评价受到积极的关注。
一、经典Cox迷宫手术(Maze手术)与改良迷宫能量消融
迷宫手术其基本原理是造成一条能使窦房结的冲动到达房室结的通路以驱动心室,手术避免了心房折返,保留房室同步和术后心房传输功能,同时消除血栓形成的危险性。经典的迷宫手术经历了由Ⅰ型到Ⅲ型的不断改良。手术方式见图1:切除左、右心耳,沿肺静脉周围、右房壁(从窦房结后外侧上腔静脉根部至房间沟)、房间隔(心房顶部至卵圆窝)及左右心耳间的心房顶部(切口经上腔静脉根部前方及肺静脉周围)作出4条切口,并切断界脊【3】。迷宫Ⅲ型手术在Ⅰ型手术的基础上作两点改良:不做右房顶部切口;环绕4个肺静脉口作一杯状切口。改良后减少了手术的切口范围,避免了窦房结动脉的损伤和缩小左房隔离的范围,达到了更好的心率变时性反应和心房功能的恢复,且较少需要安装永久起搏器【3】。
Cox等在1989~1999年对306例房颤患者实施了迷宫手术,全组死亡率3.3%,有265例患者完成了3~11.5年的随访(平均3.7±2.9年),其中95%的患者房颤完全消除,另5%的患者可以用抗心律失常药物控制房颤而无再发【4】。此组患者房颤完全消除,从而确立了经典迷宫手术作为外科治疗房颤金标准的地位。Krishna汇集近年来(1995~2004年)18个经典MazeⅢ手术研究组【5】,共1553例长期随访资料,平均随访时间5.5年,随访房颤消除率为84.9%,明显低于Cox组的远期结果,但这组病人阵发性房颤比例为22.4%(Cox组61%),孤立性房颤比例19.3%(Cox组65.4%),术前病人构成明显与Cox组不同,其结果更能体现经典Maze Ⅲ手术在外科房颤治疗中的远期疗效。
由于经典Maze手术手术技术要求高,手术时间长,左房切口对左房功能存在一定的影响,以及有出血等并发症发生,能量消融手术应运而生。能量消融手术是通过物理的手段达到组织变性、坏死,传导受阻,最早报道的是冷冻消融,射频消融目前是临床应用最广泛的手段,近些年又发展了微波,超声和激光房颤消融。
冷冻消融的原理是应用低温对组织产生损伤。其过程是将-60℃的液氮或二氧化碳气体经低温探头接触心房组织2~3分钟,冷冻探头接触心肌后产生热吸收作用,导致细胞内结冰而损伤心肌细胞,破坏异常电生理细胞的作用,损伤后24小时组织冰结溶解,48小时出现炎症反应,12周后组织纤维化和瘢痕发生。优点是基本保持组织结构,产生均匀的组织损伤,内膜不受损,不易产生血栓;而其缺点是损伤有时不透壁,组织解冻后会造成复发【6】。Gaita报道,105例冷冻治疗风湿性二尖瓣损害合并房颤的患者,随访41±17月,房颤消除率为90%【7】。Baek回顾对比了冷冻消融和经典迷宫手术对风湿性二尖瓣病变合并房颤的治疗结果,随访4年,冷冻组生存率98.8%,经典迷宫组生存率100%,房颤消除率在冷冻组77.9%,经典迷宫组84.6%,统计学分析两组间并发症发生,房颤消除和生存率无明显差别【8】。Gammie等报道利用新出现的氩气冷冻探头对38例房颤患者进行冷冻消融,其中36例同时施行冠心病、心脏瓣膜病和主动脉手术。该装置利用氩气对心房组织快速降温至-120~160℃,每次消融需1~2分钟,共需耗时l5~20分钟。术后平均随访12个月,95%的患者为窦性心律【9】。Mack 报道63例房颤经氩气冷冻消融,用-40℃,1分钟消融时间,术后随访l2个月,88.5%为窦性心律【10】。
射频消融是利用高温产生组织灼伤,心肌凝固,形成瘢痕,临床使用中很难判断灼烧是否达到透壁,灼烧过度容易产生副损伤,灼烧不足术后房颤复发比例增加,进而发明了冲洗射频。冲洗射频可以利用盐水,在降低心房表面温度的同时,使热量向深部传导约4mm,基本达到透壁而不穿孔的效果【11】。Sie在1995~2001年间,完成200例心脏同期射频消融手术,平均随访时间40个月,总死亡率13.5%,失访率4%,窦性心律或房性心律73.4%,永久起搏器心房起搏性心律6.3%,房颤或房扑心律20.3%【12】。在Deneke等设计的随机对照前瞻性研究中,二尖瓣手术同期射频房颤消融与单纯二尖瓣手术比较。远期随访,窦性心律恢复率二者存在明显差别(80.0% 对26.7%),同期射频手术组超声评价66.7%的患者术后双心房泵功能得到恢复,明显高于单纯手术组【13】。Sie首先成功应用冲洗射频在外科手术同期消融房颤,108例病人接受治疗,39个月的随访生存率90%,房颤消除率78.5%,多普勒超声评价77%的患者心房功能得到恢复【14】。
随着技术的改进,双极射频笔开始在临床应用。双极射频笔消融产生的温度低、对周围组织损伤小,能更好维持心房传输功能从而降低了术中和术后血栓、心腔及肺静脉狭窄的发生率【15】。Gaynor等报道了30例利用双极射频消融行改良的迷宫Ⅲ型手术,即迷宫Ⅳ型手术。迷宫Ⅳ型手术的消融路线与迷宫Ⅲ型手术的区别在于前者将两侧肺静脉分别隔离,保持绝大部分左房后壁与心房其他部分的电连续性。组中67%的患者同期行二尖瓣手术及冠状动脉旁路移植术房颤,随访6个月,93.1%的患者保持窦性心律【16】。Stephan等分别用单极射频和双极射频刀为106例患者实施外科手术同期射频消融治疗,随访36个月,窦性心律维持率66.6%【17】。但此研究分组比例差别大,长期随访结果不足以说明单极和双极射频笔的疗效,而二者的进一步比较还需要一系列前瞻性随机试验来揭示。
微波能量消融治疗房颤是近年来的一项新技术,它利用微波能量产生50℃的高温,灼烧心房组织,产生中心坏死周围出血的病理改变,6个月后形成结实的瘢痕,产生线形传导阻滞,其热损害机制与射频消融不同。微波通过高频电磁辐射导致组织的水分子振动,将电磁能转化为热能,其热传导较射频消融慢但其加热的组织更深,经心外使用时不烧焦心内膜,减少血栓栓塞的可能性。德国的Knaut随访105例微波外科消融房颤患者,术后1年,62.2%维持窦性心律【18】。更多大组的临床资料及更长时间的随访还有待大家的观察。Molloy报道29例慢性房颤及阵发性房颤的微波消融,其中13例不用体外循环。消融路线包括双侧肺静脉的隔离,连接两侧肺静脉的线性消融,左肺静脉至左心耳的消融。基于Marshall韧带含有肾上腺能纤维的认识,对Marshall韧带进行分离及烧灼。为避免冠状动脉旋支受损,未行左心房峡部的线性消融。随访4个月,86%(23/28)的患者保持窦性心律【19】。
超声消融是通过摩擦产生的热能使细胞振荡并受到破坏,影响心肌细胞传导功能。其主要优点是能够在不用体外循环的条件下快速地绕着肺静脉建立可重复的连续性及透壁性的损害,并且可建立二尖瓣峡部的线性消融而不用担心损伤冠状动脉。超声消融治疗房颤目前正在欧洲进行临床试验,仅有少数报导。激光消融也正处于实验阶段,大组临床试验研究还没有结果。
二、单纯左房迷宫和双侧迷宫手术的远期疗效
电生理研究发现,二尖瓣病变患者合并心房颤动,其房颤大多源于左心耳和左肺静脉开口处的折反,从而部分学者认为对于二尖瓣病变合并房颤的患者,实施左侧迷宫手术可以治疗房颤。Sueda等对11例病人在外科手术的同时对心内膜进行电极标测,标测后按照标准MazeⅢ手术进行心房隔离,随访3年,房颤治愈率74%【20】。Krishna在综述中分析了单纯左侧迷宫和双侧迷宫的临床效果,单变量分析二者存在差别(77.5% 对83.2%),但是利用多变量分析,Krishna发现单纯左侧和双侧迷宫的临床效果相近【21】。
Barnett荟萃了69个临床研究,包含5885例实施外科迷宫手术治疗房颤患者,远期(1~3年)结果,双侧迷宫和左侧迷宫手术术后生存率无明显差异(94.9%~92.8% 对 93.9%~89.4%),而房颤消除率双侧迷宫手术组优于左侧迷宫组(92.0%~87.1% 对 86.1%~73.4%)【22】。Nair观察到风湿性心脏病患者冠状静脉窦口附近存在折反通道【23】,Waldo也认为要彻底打断房颤和房扑的折反,静脉窦间连线的是必须的【24】。
三、房颤的微创外科治疗
传统观念认为,非严重器质性心脏病阵发性和孤立性房颤患者大都选择导管消融,外科手术消融则适用于瓣膜病、冠心病、先心病等器质性心脏病并发房颤。但随着微创心脏外科技术的发展,房颤外科治疗正在突破原有适应证范围,向孤立性和阵发性房颤领域延伸。最早的小切口消融由Cox等报道【25】,治疗采用心脏跳动下心外膜冷冻消融。近5年来,微创消融技术采用胸腔镜或小切口,应用先进的消融设备,在心脏跳动状态下进行心外膜消融,其优点为患者损伤小、操作快速准确、并发症少、疗效好。这些包括,Wolf Mini-maze消融手术、机器人辅助的冲洗射频消融。
Wolf Mini-maze手术由美国Randall Wolf医师于2002年提出,适应于孤立性房颤和阵发性房颤。手术进行双侧肺静脉隔离、左房线性消融、心外膜部分去神经化以及左心耳切除等四个关键步骤。该手术避免了传统的正中开胸,损伤小、安全性好;心脏跳动,无需体外循环,手术在直视下进行,消融线路清晰准确,避免了肺静脉狭窄等并发症的发生;同时也避免了长时间X射线暴露的放射性损伤。Wolf医师报道,房颤6个月治愈率可达到91.3%,同时免除了服用抗心律失常药物及抗凝药物。术后2年总体治愈率为80%,术后无脑卒中发生【26】。
机器人辅助下微波房颤消融:2004年Didier首次报道了腔镜下机器人手臂辅助进行肺静脉隔离术,微波能量为65w,90s。手术时间相对较长(4小时15分钟)。术后3个月行MRI检查显示房室收缩同步,左房与左室射血分数分别为35mm和52%。术后随访1年患者仍维持窦性心律【27】。
四、术后抗心律失常药物的使用
有观点认为:房颤消融成功的患者也继续应用抗心律失常药物,似乎有利于逆转心房重塑,有利于窦性心律的维持。而大多数中心在房颤外科治疗后,常规口服胺碘酮半年,以保持手术效果。Hauw等对200例房颤射频消融病人随访观察6年,49%的病人于术后依赖抗心律失常药物维持窦性心律,常用药物为索他洛尔(80mg/天)或胺碘酮(200mg/天);这其中,二尖瓣成型患者的比例是37%,二尖瓣机械瓣置换患者比例是65%,二尖瓣生物瓣置换患者比例是54%。更多研究表明,对于孤立性房颤迷宫手术后,远期房颤完全消除(窦性或房性心律,免除应用抗心律失常药物)比例约70%~80%,依赖抗心律失常药物维持窦性或房性心律的比例约为10%~20%【12】。
五、如何评价疗效
文献报道迷宫手术的远期成功率79%~99%,如何定义为成功,我们究竟应该怎么计算房颤免除率呢?是计算随访点的心律,还是利用Kaplan-Meier生存曲线计算,还是以房颤间隔发生的时间来计算。Stulak将10年335例接受经典Maze手术患者的随访结果进行3种方法的分析【28】:按照随访点心律计算房颤消除率,房颤免除率88%(64%窦性心律,18%结性心律,7%永久起搏器植入),11%的病例房颤复发;按照Kaplan-Meier生存曲线计算,术前阵发性房颤患者5年房颤免除率90%,10年64%;术前慢性持续性房颤患者5年房颤免除率80%,10年62%;按照房颤间断时间计算,3年房颤免除率80%, 6年房颤免除率78%,9年房颤免除率76%。之所以产生多种方法分析结果,就是因为目前临床评价手段存在局限性。我们大都依据单一的心电图判定心律,而应用24小时心电图来判定心律会更准确,但长期大样本随访应用24小时心电图存在很多困难。单次的心电图评价有可能低估房颤的复发,从而高估手术的疗效;反之,出现任何一次心律失常的复发,就判定手术失败也是不合理的。因此,绝大多数中心是以患者自身报告,心电图和动态心电图相结合的方法判定结果。尽管目前还没有统一成功率规定,没有统一的随访程序,房颤外科治疗的结果是肯定的,无论是经典迷宫手术还是改良的能量消融迷宫手术都带给广大患者更长的寿命和更高的生活质量。
六、房颤外科治疗的展望
房颤的外科治疗已经悄然发生了诸多深刻变化。从传统正中开胸到经胸腔镜心外膜消融,从传统迷宫手术到能量消融,从直视手术到机器人辅助,这些深刻变化使外科治疗房颤变得更简便、更安全、更有效,同时也扩大了外科手术的适应证。
在历经多年的技术沉淀,能量消融已经成为外科治疗房颤的常规,微创技术的厚积薄发正引领着外科治疗房颤的新趋势,并将取得令人刮目相看的成就,而这也必然会促进房颤综合治疗的完善与发展。
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