回顾心房颤动(房颤)的治疗历史,虽然早期研究便总结出房颤在二尖瓣疾病和其它心脏疾病的患者中很常见,但是心脏外科手术将房颤治疗逐渐作为常规还是近年来的事情。这一重要发展要归功于对房颤病理生理机制和危害的深入理解,以及新型外科消融能源的研发。对于目前的外科治疗来讲,手术目的主要在于同时解决房颤和心脏器质病变;据估计在2007年,全球共完成外科消融手术累计超过1万例。同样在2007年,微创心脏外科消融手术也在世界上许多国家和地区得到了迅速发展,为孤立性和阵发性房颤病人提供了一项振奋人心的治疗方法。对于外科手术治疗房颤来讲,取得高治愈率的根本原因在于其治疗理念的先进性、科学性和实用性,另外也与治疗理念指导下的相应技术特点密不可分。
一、消融的透壁性和连续性
首先,外科消融手术所遵循的关键理念,同时也是外科技术的最重要特点,即消融线的透壁性和连续性。因为只有透壁的消融线才能够彻底阻断折返环的存在与传导,同时只有完整的隔离消融才能够完全阻断肺静脉前庭区域的异位诱发病灶,经典的Cox-maze III外科手术在直视下,采用“切与缝”的技术,切口愈合后形成透壁瘢痕,从而达到治愈房颤的目的;目前的外科技术则主要采用双极射频能量,将心房组织夹在钳式电极之间,在该系统透壁性监测功能的指导下,完成一道透壁消融的操作,耗时约3-5秒。根据Gaynor的经验,利用双极射频系统进行迷宫手术治疗,术后6个月的窦性转复率为91%,与传统的“切与缝”迷宫手术的疗效相近。
与之相比,导管介入消融技术采用的心内膜标测指导下的单极消融技术,主要进行点状消融,相邻的高密度消融点连接成线,从而达到环形隔离肺静脉区域的目的,因此技术上的缺陷导致了消融点很难达到透壁性和连续性,根据Natale的发现:导管消融后房颤的复发经常与肺静脉隔离区域的局部传导恢复有关,是由该区域的电活动经上次消融隔离线的裂隙传至心房而造成的。Cappato的单中心结果显示:约80%的患者在导管消融后4个月出现肺静脉隔离区域的传导恢复,其原因在于射频消融线的连续性不佳… 这种迟发性传导恢复对于导管消融后AF的复发有着显著的意义;肺静脉前庭区域的不完全隔离不仅会导致房颤的复发,而且也是导管消融后出现快速性房性心律失常的重要原因,Ouyang的研究发现肺静脉连续环状隔离消融(CCLs)后, 约80%的患者出现房性心动过速,其原因主要与肺静脉区域的传导恢复有关,能够通过再次节段性消融获得治愈。与之相比,外科手术消融线的透壁性和连续性无疑是保证高治愈率的主要原因。
二、左心耳的切除或缝闭
其次,左心耳的切除或缝闭是外科手术治疗房颤的重要组成部分。 对于房颤患者的血栓形成来讲,最常见的起源为左心耳,进一步来讲,非瓣膜型房颤时,91%的血栓位于左心耳,瓣膜型房颤则为57%,总体上左心耳血栓总是在小梁性结构内形成。ACC/AHA/ESC 2006心房颤动治疗指南中明确指出:左心耳的切除或者结扎,能够从根本上减少AF治疗术后的血栓栓塞几率。Garcia的研究表明:房颤的出现和术中未结扎LAA是瓣膜手术后中风发生的唯一风险因素,其结论为二尖瓣置换手术中结扎LAA可以减少远期栓塞事件的发生,应当将该方法作为二尖瓣手术的一个治疗环节。同样对于非瓣膜型AF来讲,LAA切除对于降低中风率有着潜在的价值。
外科手术可以在直视下结扎或切除左心耳,操作简便,根据Cox的经验,自1989至1999年共施行迷宫手术306例,术后除置换机械瓣膜的病人外,均停用抗凝治疗,远期仅有1例病人发生中风 (0.3%) ,这与术后左房收缩功能的恢复以及左心耳切除有着直接联系。从另一方面来讲,对于任何房颤治疗方法来讲,都会面临治疗后一定时期内房颤反复或者远期治疗失败的现实,在这些情况下,病人仍然存在血栓形成的风险,但是左心耳的切除意味着血栓形成高发部位的消除,在左房功能未恢复的情况仍然可以在一定程度上降低血栓栓塞的几率,特别是对于高龄,存在抗凝药物监测的困难,或抗凝禁忌的患者,仍会有明显的获益。
三、心外膜部分去神经化治疗
去迷走神经化治疗房颤是近年来国际上的热点方向,虽然迷走神经对于房颤发生的影响机制早为公认,但真正将消除迷走神经的作用作为治疗方法则是一个新的研究方向。Pappone对297例病人进行环肺静脉隔离消融(CPVA),同时针对CPVA过程中所有能够的诱发迷走神经反应的位点进行消融,随访12个月,85%无迷走神经反应的病人为窦性心律,而99%存在迷走神经反应并进行完全去神经化治疗的病人恢复为窦性心律。
但是对于导管消融来讲,由于自主神经节(Ganglionic Plex, GPs)分布于心房外膜,因此针对性的标测和透壁消融难度较外科手术明显要高。同时位于左肺动脉和左上肺静脉之间的Marshall韧带同样也是自主神经节的高分布区域,并且还是某些局灶性房颤的起源部位,是房颤治疗的一个重要靶点。但是传统的导管技术无法对其进行处理。相比而言,心脏直视消融手术中,利用高频刺激(HFS)非常容易辨认自主神经节的分布,其特征簇集于房间沟和Marshall韧带走行区,根据笔者的术中电生理标测研究:57例房颤患者,左侧61.4%存在阳性自主神经节,右侧则为31.6%,在HFS指导下同期施行针对性心外膜自主神经节消融,同时切断Marshall韧带,耗时仅数分钟,简便迅速,因此心外膜去神经化技术是当前外科消融手术治疗AF的一个新的目标和优势。
四、药物治疗无效的阵发性/孤立性房颤:外科微创消融还是导管介入消融?
外科微创消融技术是自2005年起出现,并在近2年中迅速发展的房颤治疗新技术。该技术的出现,打破了以往对于药物治疗无效的阵发性/孤立性房颤只能采取导管消融的单一局面,以疗效高、心脏损伤小等为突出优势,显示了发展的潜力。
微创外科手术的主要治疗对象为药物治疗无效的阵发性/孤立性房颤患者。如果从治疗角度对总体患者进行分类,房颤可以表现为1.不合并严重器质性心脏疾患的房颤,即孤立性房颤 2. 在器质性心脏疾患基础上并发的房颤,如风湿性瓣膜疾病合并房颤,对于此型房颤来讲,主要的治疗手段为在心脏直视手术同期施行迷宫手术纠正房颤,目前最主要的是采用射频能量(Radiofrequency)的改良迷宫手术。
而对于孤立性房颤的治疗来讲,正如ACC/AHA/ESC 2006心房颤动治疗指南阐述:许多微创的改良治疗技术正在不断发展之中,包括胸腔镜下的微创心外膜消融手术,可能会成为更多AF病人可以接受的治疗方法。微创心脏手术是在双侧胸壁做小切口,在胸腔镜辅助下,对左、右肺静脉-左房区域进行射频消融,隔离房颤的起源区域,同时进行心外膜去神经化治疗和左心耳切除操作的手术技术。该手术的特点是:1. 双侧肺静脉-左房的透壁隔离消融。微创外科手术采用的是钳夹式的双极射频消融系统,在该系统特有的透壁性监测装置的提示下,对消融电极之间的心房组织进行消融,直至达到完全透壁的要求,根据心房组织的厚度不同,平均每次消融仅需10秒钟左右;然后在第一道消融线的基础上,向心房侧进行第2-5次的透壁消融,从而形成多重电传导的阻断与隔离。进一步必需强调的是:双极射频消融线的精细度非常高,其宽度仅1mm左右,并且在胸腔镜和直视下操作,只在心包空间内对目标组织进行消融,对邻近组织和结构的损伤性能够降低到非常低的程度,故外科手术消融的低并发症率是显而易见的。 2. 切除了左心耳,降低了血栓形成和栓塞风险。微创外科技术常规在直视下切除左心耳,如前所述,此项操作可以将房颤导致的脑卒中率降低至10%以下;并且对于已经存在心耳血栓,导管消融禁忌的患者来讲,微创外科手术能够直接切除心耳及血栓,消除了栓塞的风险。3. 微创手术同样可以施行术中的电生理标测,如心外膜自主神经节的标测、消融线透壁性的监测等,并且同时在标测结果的指导下进行消融治疗,这不仅对于阵发性房颤的疗效有着积极的影响,而且对于保证微创技术的客观性、确切性有着重要的意义,是心脏外科技术先进性的体现。
五、我国心房颤动的外科治疗:北京安贞医院房颤诊疗中心的经验
北京安贞医院是中国最早开展外科手术治疗房颤的单位之一,其房颤诊疗中心成立于2006年,是目前国内最大的房颤诊疗机构,笔者的手术组则于2002年首先开始施行冲洗式单极射频(Medtronic TM)消融手术,2005年开始干式双极射频(Atricure TM)消融手术,同年也进行了首例冲洗式双极射频(Medtronic TM)消融手术;2006年开展了首例微创心脏射频手术(Wolf Mini-maze procedure)。迄2008年1月为止,北京安贞医院房颤诊疗中心已经完成共计723余例的外科射频消融手术,其中微创手术80例,是目前亚洲最大的开胸直视及微创手术治疗房颤中心。
总结近6年的外科手术治疗经验,在安贞医院房颤诊疗中心的治疗对象中,开胸直视手术患者:平均房颤病史5.7±4.5年,其中阵发性房颤患者63例,长期存在的持续性房颤患者580例,113例患者合并心房血栓,平均手术消融时间16.1±3.9分钟,没有明确与射频消融手术相关的并发症出现,4例(0.6%)术后因病窦综合症安置永久性起搏器,术后服用胺碘酮的平均时间为6.7±0.4个月,3例(0.5%)随访期间发生脑血管事件,随访时间为6-58个月,以不同的随访时间点为标准,患者出院时、术后6月、12月、2年,及2年以上的窦性转复率分别为64.1%,78.1%,76.8%,73.6% 和73.7%;应用Cardioblate™单极射频消融系统进行心房内、外膜联合消融时的成功率显著高于单纯内膜消融(P<0.05),但是双极射频消融系统的成功率显著高于单极系统的总体成功率(P<0.05);与单纯左房消融相比,双房消融手术并没有表现出显著性优势(P>0.05),但是4例安置永久性起搏器的患者均接受了双房消融手术;对于左房小于70mm的患者,出院时、术后6月、12月、2年,及2年以上的窦性转复率分别为66.7%, 83.4%,83.3%,80.2%,78.5%,除出院心律外,随访各时间点的成功率均高于左房大于70mm的对照组。
在末次随访时,术前阵发性房颤患者中90%转复为窦性心律,显著高于长期存在的持续性房颤患者(71.3%,P<0.05),AtricureTM双极系统消融的成功率(81.1%)与CardioblateTM BP2双极系统的成功率(77.5%)无显著性差异(P>0.05);随访期间,共有37名患者进行了左房收缩功能的测定,结果显示100%的左房功能恢复率。
对于接受微创手术治疗的房颤患者,术前平均病史5.5年,年龄29~74岁,7例既往中风或栓塞史,阵发性房颤49例,持续性房颤31例,并且4例患者既往接受导管消融失败,以不同的随访时间点为标准,总体上患者在出院时、术后1月、3月、6月、12月的窦性转复率分别为75.0%、61.3%、80.0%、84.2%、88.9%,其中阵发性房颤的窦性转复率分别为82.6%、67.5%、84.6%、89.3%、88.9%。
需要指出的是:术后1-12个月的随访数据是建立在70%(56/80)病人均进行24h-Holter或48h-Holter监测结果之上。疗效高才是硬道理,单次消融的高治愈率无疑是微创外科手术的另一主要优势。
我们不难看出:贯彻外科消融透壁性的原则,结合了心脏直视手术特殊优势而发展的外科微创手术,应用了先进的外科消融系统,以科学的消融理念为指导,其消融线的完全透壁性、消融目标组织的精确性、对邻近心房组织的低损伤性,是其突出的治疗特点。
六、外科手术治疗心房颤动的展望
与所有疾病的治疗方法一样,外科手术治疗房颤仍然处于不断进步和完善的阶段,未来的发展关键应与与理想消融能源的发展和手术方式的革新紧密联系在一起。具体来讲,发展1.更适合心外膜不停跳消融的技术和能源;2. 新型能源能够更有效地消融关键部位,如左房峡部和冠状窦部;3. 更合理的术中电生理标测系统,使得消融具有更客观和科学的指导,并使得个体化消融治疗成为可能;4. 更先进的微创手术技术,能够完成双房的完整线性消融操作,从而将适应症扩大至长期存在的持续性房颤,使更多的患者获益等等。
综上所述,心房颤动是一项较为复杂但发展迅速的心血管疾病研究领域,外科手术作为一种重要的治疗方法,其开展时间最早,迄今报道的总体疗效也最佳,无论是经典的“切与缝”Cox-maze手术,还是应用新型能源的消融手术,都为房颤的研究和治疗做出了重要贡献。但是目前来讲,由于外科手术路径的限制,适应症仍以合并器质性心脏疾患的房颤患者为主,在心脏直视手术同期施行消融治疗,因而一直与孤立性房颤的导管消融技术成并行发展,随着微创心脏外科技术的发展,目前外科治疗房颤的范围正突破原有的适应症,而向着导管介入的主要对象、即孤立性和阵发性房颤的治疗领域进行扩展。在我国,微创心脏外科手术治疗房颤还处于刚刚起步阶段,无论是理论基础、治疗观念、手术适应症、手术疗效,以及该技术可能对房颤治疗格局产生的影响等认识仍有待于通过技术推广和临床实践来深化。目前就国外和我们已有的经验来看,与导管消融相比,微创心脏外科手术高达90%的单次房颤治愈率、低并发症率,较低的治疗费用使其有着令人鼓舞的应用前景。无论是从理论层面还是技术角度,该技术可能带给我们的不仅是一种新型而有效的治疗方法,更是治疗理念的更新和提高。