房颤冷冻球囊消融的机制及进展

房颤冷冻球囊消融的机制及进展

房颤作为一个常见病、多发病，其患者基数大，医疗负担重，据统计，计全世界房颤发病人数超过3300万，中国约有800~1000万房颤患者。

众多研究已经证实导管消融在治疗阵发性房颤的作用优于药物，2014年ACC/AHA指南也将导管消融作为了药物不敏感的、反复发作的有症状的阵发性房颤患者的IA类推荐。但是目前国内房颤消融的手术量远远满足不了庞大的病人群。符合导管消融适应症的患者中，每年接受消融治疗的仅约占4％，主要原因包括过高的医疗花费及房颤射频消融技术门槛高，术者培养周期长。

自2001年加拿大的Cryocath公司在临床上推广冷冻消融技术，并应用于临床以来至今已经有十几年历史，欧洲是2005年开始使用一代冷冻球囊的，2008年美敦力收购了该加拿大CryoCath公司，后更加大力推广冷冻消融技术。2010年首个随机对照临床研究STOP AF 开始后，美国FDA批准了冷冻球囊在美国使用，当时还没有Achieve 环形标测导管，不能实时判断肺静脉电位变化。2011年Achieve导管上市之后，可以实施记录肺静脉电位，冷冻球囊治疗房颤的成功率大大提高。2011年Fire and Ice研究开始入组，是首个大型多中心，前瞻

性对照冷冻球囊与射频在治疗阵发性房颤患者的临床研究，均是经验多的成熟术者。德国Kulk教授会于去年4月初在ACC上发表该临床结果。2012年二代冷冻球囊于欧洲和美国上市使用，2015年三代球囊于美国和欧洲开始使用。我国是2013年12月份开始上市使用一代冷冻球囊导管的，此时已经完全可以配合应用Achieve电极实时监测肺静脉电位，这也是中国术者报道成功率高的因素之一。作为房颤消融的一种有效手段，目前冷冻球囊消融的应用越来越普及，全球冷冻球囊消融治疗房颤手术例数超过30万例，中国自2013年12月开展至今，已超10000例。

目前，冷冻球囊消融已成为房颤导管消融的标准疗法。自2012年HRS专家共识就已经声明指出：逐点射频消融能量与冷冻球囊消融已成为房颤导管消融的两个标准消融系统，就已经肯定了冷冻消融治疗房颤的地位。由于导管消融治疗房颤不管从成功率还是并发症上都明显优于药物治疗，2014年AHA/ACC/HRS指南将导管消融治疗药物不敏感有症状的阵发性房颤作为了ⅠA类推荐；而从《心房颤动：目前的认识和治疗建议－2015》中明确提出：经冷冻球囊消融可用于阵发性房颤肺静脉隔离，但术中应注意监测膈神经损伤（ⅠB类推荐）。同样2016年ESC指南提到：肺静脉逐点消融、线性消融或冷冻球囊消融在完成肺静脉完全隔离的效果相同。

射频消融是射频能量通过增加组织热量来造成热损伤，导致组织高

温凝固性坏死。而冷冻球囊消融则是经过：低温－冰晶形成（细胞内/外）－复温－坏死/凋亡几个过程，通过移除热量，对细胞造成直接的损伤。其损伤机制包括直接损伤机制和间接损伤机制。直接损伤机制是在温度降低的情况下，细胞外形成冰晶造成细胞皱缩；而细胞内也同样形成冰晶至细胞破裂死亡，在32℃－0℃的低温状态下，细胞损伤是可逆的。另外，在球囊复温的状态下，吸热导致冰晶会形成更大的冰晶，因为剪切力而导致细胞膜破裂，加重损伤。间接损伤机制则是冷冻过程中心肌微血管收缩，导致微循环衰竭造成损伤。

在Khairy教授2003年在Circulation给我们展示冷冻消融和射频消融的时候组织学对比，射频消融后的心肌组织心内膜破坏，表面形成血栓，损伤范围内消融后仍然存在出血，损伤边缘纤维开始形成，损伤边缘不清。而冷冻球囊消融的组织学表现为心内膜完成，表面只有非常小的血栓，损伤范围内纤维化均匀，边界清晰。

影响冷冻损伤的因素包括如下几个：一为冷冻球囊最终所能达到的温度，温度越低，组织越难恢复；二为冷冻时降温速度，温度降低越快，越有利于细胞死亡(200°C/分降低)，温度降低越慢，越有利于保留细胞功能(1°C/分降低)。三为复温速度，复温速度越慢，越有利于细胞死亡，因为冰晶会变大，剪力破坏细胞，而快速复温增加细胞存活的机会，降低肺静脉隔离的成功率。

目前冷冻球囊消融已基本普及为二代球囊，相比一代球囊，二代冷冻球囊的表面温度在23mm和28mm球囊上分别较一代球囊提高了47％和83％的均一性，更好的改善球囊表面温度梯度，适应更广泛的肺静脉解剖，并且不严格要求系统同轴对齐。在对比一代与二代冷冻球囊冷冻术后30天的病理结果的犬存活模型的动物实验中，病理结果显示一代球囊的损伤是非连续透壁的（不同轴操作情况下），可见单个未消融到的心肌靶点，提示球囊最冷区域未能很好贴靠此部位，与一代球囊相比，二代球囊单次4min冷冻已可以形成连续环形损伤。而球囊中的Achieve电极用于支持和定位Arctic Front，同时还可记录肺静脉电位。最大程度地降低导管更换的次数并允许手术期间仅进行一次房间隔穿刺，在Arctic Front冷冻消融期间可实时监测PV电位。

射频导管消融与球囊冷冻消融的主要区别在于：1、手术操作上：射频消融需配合三维标测系统，逐点消融，较难形成连续的线性损伤；冷冻球囊一次冷冻即可形成连续的条带状损伤；2.术者及患者感受：术中导管稳定性（冷冻粘附），术者更安心；患者无明显疼痛感，无需镇痛剂；3.有效性及安全性：有效性不劣于RF，且有更低的再干预、再消融率；与RF相比，并发症的差异；4.技术可普及性：冷冻操作简便，可复制，学习曲线较短。但冷冻球囊消融的适应症较窄。

冷冻球囊消融作为房颤消融的一种有效方法，因其操作简单，隔离

效果显著，学习曲线短，在以隔离肺静脉为主要目标的阵发性房颤的导管消融中占据越来越重要的地位，值得进一步的发展及推广。