首頁資訊《心臟電生理1——心臟電生理技術發(fā)展歷程與治療原理》

《心臟電生理1——心臟電生理技術發(fā)展歷程與治療原理》

來源：泰然健康網時間：2024年12月22日 23:20

【行業(yè)分析】之心臟電生理系列，將深入分析電生理技術相關設備市場格局及未來發(fā)展趨勢。本篇文章作為系列開篇，將詳細介紹電生理技術分類、原理、相關治療方法及其發(fā)展歷程。

1、電生理技術簡介

電生理技術是指以多種形式的能量（電、聲等）刺激生物體，測量、記錄和分析生物體發(fā)生的電現象（生物電）和生物體的電特性的技術。

在心臟醫(yī)學領域，電生理技術發(fā)揮著重要的作用，主要是對心律失常進行診斷，并在此基礎上對心律失常進行治療，涉及的治療方法主要有：心臟電生理檢查、心臟射頻消融術、心臟起搏器植入術等[1]。在本章內容中主要介紹心臟射頻消融術。

表1-1-1. 心臟電生理技術簡介

1.1心臟電生理發(fā)展歷程

1.1.1心律失常[2]

1、竇性心律

首先，位于右心房上部的天然起搏器竇房結自動地、有節(jié)律地發(fā)出電信號，然后傳導到房室結，再經過希氏束傳導到左、右束支，最后傳導到浦肯野氏纖維，激動整個心臟，從而引起心肌的收縮和舒張，泵送血液至全身。竇房結每發(fā)放1次沖動，心臟就跳動1次，這種正常的節(jié)律被稱為“竇性心律”，頻率為每分鐘60-100次。

2、心律失常

由于竇房結激動異?；蚣赢a生于竇房結以外，激動的傳導緩慢、阻滯或經異常通道傳導，即心臟活動的起源和（或）傳導障礙導致心臟搏動的頻率和（或）節(jié)律異常。

圖1-1-1竇性心律與心律失常示意圖

圖片來源：網絡圖片整理

3、心律失常類型

根據沖動起源的不同可以把心律失常分為以下幾類:

由于竇房結發(fā)放沖動不規(guī)律引起的心律失常被稱為“竇性心律失?！保饕ǜ]性心動過速、竇性心動過緩、竇性心律不齊、竇性停搏等。

如果發(fā)放沖動的起源點不是竇房結，則稱為“異位心律”。沖動發(fā)生于心房內的叫做“房性心律失?！保蝗绻l(fā)生于心室內，就稱做“室性心律失常”。異位心律種類繁多，包括各類早搏(房性、室性)、各類心動過速(房性、室上性、室性)、撲動(房撲、室撲)、顫動(房顫、室顫)。

根據心跳頻率的不同可分為緩慢性和快速性心律失常兩大類

病態(tài)竇房結綜合征、房室傳導阻滯等屬于“緩慢性心律失常”。緩慢性心律失常一般指心跳每分鐘少于60次或出現心臟停跳、長間歇，包括病態(tài)竇房結綜合征、房室傳導阻滯。

早搏、心動過速、撲動、顫動等為“快速性心律失?！??？焖傩穆墒С５陌l(fā)展規(guī)律，以房性心律失常為例，可參考以下簡易圖示：

圖1-1-2快速心律失常示意圖

圖片來源：美敦力官網

1.1.2心臟電生理治療發(fā)展歷程

心臟電生理的代表產品是心臟消融產品。主要包括消融導管，消融設備，電生理標測導管以及標測設備。

1887年 WaHer首次描記出人類心臟電活動后，心電圖就成為心臟電活動紊亂最直接的診斷方法，1960年 Holier發(fā)明動態(tài)心電圖記錄方法后，診斷能力得到提高。但是單純記錄的方法只能在心律失常發(fā)生時被動記錄[3]。

臨床心電生理學誕生于20世紀60年代后期。1967年，荷蘭學者Durrer和法國學者Coumel分別發(fā)明了程控電刺激技術。

1968年，美國科學家Scher?lag建立了重復、穩(wěn)定記錄希氏束電位的電極導管技術，可以記錄各種心腔內電圖，奠定了臨床心電生理研究的基石。

1971年，Wellens將程控電刺激技術和腔內電圖記錄技術相結合研究心律失常，是臨床心電生理學的巨大飛躍，打開了探索心電生理的大門，從此心律失常的診斷由心電圖時代進入心臟電生理檢查時代[4]。

1998年，法國醫(yī)生Haissaguerre等首次發(fā)現肺靜脈內異常電活動是心房顫動的主要發(fā)生機制，并率先運用導管消融技術治療心房顫動[5]，此后導管消融技術逐漸推廣開。

2006年12月,《ACC/AHA/ESC房顫治療指南》發(fā)布，明確推薦有癥狀的房顫患者，除藥物治療外導管消融可以用于預防房顫的復發(fā)。

2007年，美國心律協(xié)會公布房顫導管消融專家共識，對于有癥狀的房顫患者，如果對一種以上的Ⅰ類或Ⅲ類抗心律失常藥物無效或無法耐受，可以考慮導管消融治療。近年來，心律失?；颊哂捎诓荒褪苌漕l消融高溫，冷凍消融技術也逐漸成為治療方式之一[6]。

1.1.3心臟射頻消融術治療原理

導管消融術是在心內電生理檢查的基礎上，對引起心律失常的關鍵部位（即靶點）進行精細標測，然后通過導管輸入一定能量的射頻電流，使靶點及鄰近的心肌組織發(fā)生凝固性壞死, 從而消除心律失常。射頻電流是一種高頻交流電，其頻率為100～1000 kHz。導管在心內膜放電時，所產生的損傷局限于心內膜下，一般不會引起疼痛。射頻電流的熱效應可引起組織細胞的一系列變化, 最終造成局部組織的凝固性壞死, 產生不可逆的損傷。影響損傷區(qū)域大小的因素包括放電的功率、時間、局部組織的溫度以及電極頭的幾何形狀[7]。

行導管消融手術前，首先要先對心臟進行電生理檢查，找到具體的病灶，之后再進行手術。常用的方法為心內膜標測技術和三維標測系統(tǒng)。

心內膜標測技術是經過穿刺頸內靜脈或鎖骨下靜脈和雙側股靜脈送入心導管電極, 借助多導生理記錄儀，同步記錄高位右心房、低位右心房、希氏束、右心室尖部、冠狀靜脈竇 (左心房下部)乃至左心室的心內心電圖以及12導聯(lián)體表心電圖，以明確診斷和所需消融的病灶。但常規(guī)標測費時長、暴露在X線下的時間長且無記憶儲存功能。另外X線透視下的心臟結構為二維平面，不能準確地將心內心電圖與其空間結構結合起來，導管位置僅靠鄰近 X線可視結構判斷[7]。

常規(guī)的標測技術大多數是通過X線屏幕進行粗略的解剖定位并指導電極導管到達相應的解剖位點，顯然整個過程需要對X線和心電圖兩套分離的系統(tǒng)進行全面的評估、對相互分離的各電極導管的心電信息進行綜合分析。

因而會有如下問題：①醫(yī)護人員和病人的X線暴露時間延長；②需要精通心臟X線影像的高素質電生理學家；③對需要反復復合X線和心電信息精確標測定位, 如房撲、房顫、室速等疑難復雜心律失常的消融成功率難以把握；④可能出現解剖結構和心電信息的錯位；⑤體位、呼吸、人為因素導致的導管移位會增加重復標測時間和較低的與原標測位點的復合率[8]。

以Carto或EnSite系統(tǒng)為代表的三維電解剖標測系統(tǒng)已成為心律失常射頻消融術中重要的輔助工具。它們通過標測電極在心腔內膜表面的滑動進行連續(xù)自動快速采點，構建心臟的三維幾何模型，提高了標測及消融的安全性和有效性[9]。

Carto XP系統(tǒng)的工作原理類似于GPS導航定位，主要是將磁場發(fā)生器置于檢查床上，當標測導管在磁場中移動時，可以產生電流，通過分析電流向量的變化來確定標測導管在參照電極所組成三維空間的相對位置，從而實時直視和定位任何電極導管在心臟、血管腔內的移動，而無須在X線透視下操作消融導管到心腔內相應的位置，并可直觀地顯示需要消融的關鍵部位。同時，該系統(tǒng)還具有標測定位記憶功能，當消融導管偏離理想位置時，可使其重回最佳消融靶點，從而減少總放電次數且不延長手術總時間。

EnSite NavX系統(tǒng)主要是利用空間電場技術精確定位并重建心臟三維電解剖模型，運用數學方法詳細標測一個心動周期中整個心內膜的激動[10]。

圖1-1-3. 消融手術示意圖

圖片來源：網絡圖片整理

注釋

[1] 來源《中國醫(yī)療器械藍皮書（2019 版）》

[2] 美敦力中國官網

[3] 王立群 ,郭繼鴻.心臟電生理檢查的新進展[J].新醫(yī)學,2003(02):118-119.

[4] 黃從新. 心電生理學發(fā)展歷程與展望[J].中國醫(yī)科大學學報,2014,43(03):193-195.

[5] Ha?ssaguerre M，Ja?s P，Shah DC，et al. Spontaneous initiation ofatrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins［J］. N Engl J Med，1998，339（10）：659-666.

[6] 向晉濤,張雙船.國內冷凍消融治療心律失常的文獻統(tǒng)計分析[J].中國心臟起搏與心電生理雜志,2007(05):462-464.

[7] 王業(yè)松,孫愛嬌.心臟導管射頻消融術[J].新醫(yī)學,2009,40(01):50-52.

[8] 侯月梅.臨床心臟電生理標測技術及應用現狀[J].中國心臟起搏與心電生理雜志,2004(01):4-11.

[9] Lemery Ｒ．Interventional electrophysiology at the crossroads: cardiac mapping, ablation and pacing without fluoroscopy［J］. J Cardiovasc Electrophysiol, 2012, 23( 10) :1087－1091．

[10] 張艷春,孫劼,董劍廷. 綠色電生理的研究進展[J].實用心電學雜志,2018,27(01):18-22+28.

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作者：杜福崇

審核：周琦蕓

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