瞿唯一 鲁志兵 王晓莹 刘珊 罗达 陈超 余小梅 马瑞松 李元红 江洪

心力衰竭(简称心衰)作为多种心血管病严重的终末阶段，常与心房颤动(简称房颤)合并存在[1]。这两种临床常见疾病在机制和病因方面关系密切，互为因果，相互促进，严重影响患者预后[2]。研究证实，以交感神经活性增强为特征的自主神经失平衡，在心衰和房颤的发生、发展中扮演着重要角色[3-4]。既往研究证实，通过肾交感神经消融可降低交感神经活性，进而阻止和逆转心衰模型的心房重构，有效降低房颤易感性[5-6]。

Marshall韧带(ligament of Marshall，LOM)是一段包含大量自主神经的心外膜退化结构，其近段连续自冠状静脉窦，富含副交感神经成分[7]，远段(LOMLSPV)靠近左上肺静脉与心包延续，以交感神经纤维分布为主[8]。本课题组前期研究发现LOMLSPV是交感神经支配心脏的重要通路，消融LOMLSPV可抑制急性心肌梗死诱发的室性心律失常[9]。笔者探讨消融LOMLSPV对急性心衰犬心脏功能和房颤易感性的影响。

1 材料与方法

1.1动物准备与实验分组 本研究涉及实验动物由武汉大学动物实验伦理委员会批准并提供。20只体重15～19 kg的雄性健康成年杂种犬，以3%戊巴比妥钠30 mg/kg静脉麻醉，每小时追加2 mg/kg维持麻醉状态。气管插管接大动物呼吸机(ALC.V10，上海奥尔科特生物科技有限公司)给予持续正压通气，在犬下方放置电热板维持其体温在36.5℃±1.0℃。分别穿刺股动脉、股静脉并置入6F鞘管，股动脉通道连接压力感受器监测动脉血压，股静脉通道以50～100mL/h滴注生理盐水补液。将电极片固定于犬四肢表皮，持续记录体表心电图。经双侧第4肋间开胸，充分暴露心脏，将多极电极分别缝制于右房(RA)、左房(LA)、左心耳(LAA)和左上肺静脉(LSPV)。所有电生理与血压信号汇入多导电生理系统(LEAD7000，四川成都锦江电子公司)进行记录分析。

20只犬随机分为消融组(n=9)和对照组(n=11)，于基础状态完成相关指标测量后，消融组行射频消融毁损LOMLSPV，对照组行不予以消融能量的假消融。

1.2消融LOMLSPVLOM走行于左心耳后方，起始部从冠状静脉窦向左上肺静脉方向移行，经左下肺静脉口部延续至心包表面，其远段(LOMLSPV)位于左心耳与左上肺静脉交界处(图1A)。在解剖学定位基础上，将多极电极紧贴于LOM表面，记录其电位以指导消融。发放射频能量(50 ℃，30～35 W)进行LOMLSPV局部消融约150 s，消融过程持续以生理盐水冲洗电极头部进行降温。消融成功的标志为肉眼观察消融部位完全毁损呈灰白色(图1B)，且LOMLSPV电位消失，近段电位保留(图2)。

A：消融之前；B：消融以后。LOMLSPV位于左心耳与左上肺静脉的交界处，消融后组织呈灰白色。LOMLSPV：LOM远段；LSPV：左上肺静脉；LAA：左心耳；LV：左室

图1LOMLSPV的解剖定位和消融范围

1.3构建急性心衰模型 消融完毕，将自制双极电极缝制于左室游离壁，电极尾端连接高频电生理刺激仪(Grass-S88，美国Astro-Med公司)。采用参数为：频率200～240次/分，脉宽2.0 ms，电压为2倍起搏阈值，持续心室起搏3 h。分别在起搏结束时(PT)和起搏结束后3 h(PT-3 h)测量所需实验指标。

1.4心脏超声检查 分别于犬左、右侧卧位使用M4S-RS探头(频率1.5～3.6 MHz)测得经胸二维超声心动图(GE Vivid q超声检查仪, 挪威GE Vingmed超声公司)。规范记录短轴和长轴胸骨旁切面以及心尖二腔、四腔切面的图像，测量左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、左室射血分数(LVEF)和左房内径(LAD)。分别在基础状态、PT和PT-3 h进行心脏超声检查。检测前以连续缝合关闭手术切口，抽净胸膜腔内空气。所有参数在三个心动周期内测定并取平均值。

1.5心率变异性记录与分析 使用LabChart多道生理记录仪(澳大利亚AD Instruments公司)分别记录基础状态、PT和PT-3 h各30 min内的动态心电图，通过配套的心率变异性(HRV)模块分析各5 min时段的频域分析指标，用以评估心脏自主神经活性。高频(HF，0.15～0.40 Hz)代表副交感神经的活性，低频(LF，0.04～0.15 Hz)和低频/高频比值(LF/HF)代表交感神经的活性。

消融前(左)可在Marshall韧带(LOM)全段记录到LOM电位；消融后(右)LOMLSPV电位消失。LOMCS=LOM近段；LOMLSPV=LOM远段；A=心房电位，V=心室电位

图2LOMLSPV消融前后的电位记录

1.6电生理指标测定 记录基础心率，随后采用S1S2程序刺激测量各部位的有效不应期(ERP)，S1S1周长为330 ms，S1∶S2=8∶1，脉宽1.5 ms，刺激电压为2倍起搏阈值。S1S2间期从180 ms开始，以10 ms步长逐次递减。当出现不应期时，从前一个S1S2开始，以步长2ms逐次递减，以精确测量ERP。不能实现心房夺获的最长S1S2间期定义为该部位ERP。

1.7房颤诱发率 分别于基础状态、PT和PT-3 h在RA、LA、LAA、LSPV行Burst刺激(Grass-S88，美国Astro-Med公司)，刺激周长S1S1为60 ms(1 000次/分)，电压为两倍舒张期阈值，脉宽1 ms，每个部位重复刺激3次，每次持续30 s，刺激终止后房颤持续时间超过5 s为诱发成功。房颤定义为心房的无序电活动，心电图P波消失，出现大小不等、形态不一的f波，频率大于450次/分，且R-R间期不等(图3)。将房颤诱发率定义为该位点诱发房颤成功次数/总计诱发次数，定义总体房颤诱发率为全部测量位点诱发房颤成功次数之和/总计诱发次数之和。如房颤发作时间超过5 min不能自行终止，则给予肺静脉及心房超速抑制，有必要时电转复。

Burst刺激若不能诱发房颤(左)，则心电图可见正常P波，与心房电位一致；若Burst刺激成功诱发房颤(右)，则心电图P波消失，出现大小不等、形态不一的f波且R-R间期不等。A=心房电位

图3Burst刺激法测定房颤诱发率

2 结果

消融组9只犬中有1只犬于构建心衰模型期间出现快速心室起搏诱发的心室颤动而死亡，对照组11只犬中有3只犬同样死于快速心室起搏诱发的心室颤动。两组间心室颤动的发生率无显著性差异(1/9 vs 3/11，P=0.369)。因以上4只犬未能完成心衰模型构建且缺少PT和PT-3 h数据，为完整地说明问题，笔者将上述4只犬仅有的基础状态数据舍弃。

2.1两组心脏超声结果的比较 消融组在PT的LVEF明显低于基础状态(P<0.05)，LVESV明显高于基础状态(P<0.05)，LVEDV和LAD相较基础状态有增加趋势，但无显著性差异(P>0.05)。消融组PT-3 h的LVEF相较PT有降低趋势，LVEDV、LVESV和LAD有增加趋势，均无显著性差异(P>0.05)。与对照组相比，消融组PT的超声数据无显著性差异(P>0.05)。而在PT-3 h，消融组的LVEF明显高于对照组(P<0.05)，LAD明显小于对照组(P<0.05)，LVEDV和LVESV相比对照组虽无显著性差异(P>0.05)，但有降低趋势。见表1。图4。

表1 两组不同时段的左室功能和LAD的比较

注：与本组基础状态比较，*P<0.05；与对照组同一时段比较，#P<0.05

①～③取自对照组的第3只犬，④～⑥取自消融组的第5只犬。图中线1表示左室舒张期内径，线2表示左室收缩期内径。BS=基础状态；PT=起搏结束时；PT-3 h=起搏结束后3 h

图4不同时段测得的心脏超声结果

2.2两组各时段HRV的比较消融组在PT的HF显著低于基础状态(P<0.05)，LF及LF/HF显著高于基础状态(P<0.05)。消融组PT-3 h时与PT相比，HF显著升高(P<0.05)，LF及LF/HF显著降低(P<0.05)。且消融组PT的HF略高于对照组，LF及LF/HF略低于对照组，但无显著性差异(P>0.05)。而消融组PT-3 h的HF明显高于对照组(P<0.05)，LF和LF/HF明显低于对照组(P<0.05)。见表2。

2.3两组心房和肺静脉位点ERP的比较 每次测量ERP时基础心率无显著性差异(P>0.05)。消融组PT与基础状态相比， RA、LA、LAA及LSPV的ERP均明显缩短(P<0.05)。而在PT-3 h，消融组各位点ERP相较PT有明显延长(P<0.05)。与对照组相比，消融组PT各位点ERP无显著性差异(P>0.05)。而在PT-3 h，消融组各位点ERP均明显高于对照组(P<0.05)。见表3。

2.4两组房颤诱发率的比较 与基础状态相比，消融组PT各位点的房颤诱发率及总体诱发率均明显增加(P<0.05)。与PT相比，消融组PT-3 h时RA、LA、LSPV的房颤诱发率及总体诱发率明显降低(P<0.05)，LAA的房颤诱发率虽有减少趋势，但无显著性差异(P=0.074)。与对照组相比，消融组PT时各点房颤诱发率及总体诱发率均无显著性差异(P>0.05)。而PT-3 h消融组LAA、LSPV及总体诱发率明显低于对照组(P<0.05)，RA、LA相比对照组无显著性差异(P>0.05)，但具有降低趋势。见表4。

表2 两组不同时段HRV的比较

注：与本组基础状态比较，*P<0.05；与本组PT比较，△P<0.05；与对照组同一时段比较，#P<0.05

表3 两组不同时段心房和肺静脉ERP值的比较

注：与本组基础状态比较，*P<0.05；与本组PT比较，△P<0.05；与对照组同一时段比较，#P<0.05

表4 两组房颤诱发率的比较

注：与本组基础状态比较，*P<0.05；与本组PT比较，△P<0.05；与对照组同一时段比较，#P<0.05

3 讨论

LOMLSPV是交感神经系统支配心脏的重要通路，通过射频消融的方式阻断该部分，将对心脏的交感神经活性产生显著影响。在笔者的研究中，消融LOMLSPV显著减少快速心室起搏导致的LF和LF/HF增加，说明消融LOMLSPV能抑制交感神经系统的活性。研究表明，交感神经过度激活在心衰过程中发挥着重要的作用，交感神经末梢释放的高水平儿茶酚胺可升高前后负荷和增加心肌耗氧量，以及通过钙超载和凋亡等途径，诱使心肌细胞肥大、间质增生和重构，造成心室腔增大和心功能恶化[3]。笔者的研究中，消融组在PT-3 h测得的LVEF明显高于对照组，提示消融LOMLSPV有助于改善左心功能。同时段消融组LVEDV和LVESV相较对照组虽无显著性差异，但具有改善趋势。而消融组的LAD明显小于对照组，说明消融LOMLSPV有助于改善急性心衰引起的心房结构重构，其具体机制可能与降低交感神经活性，抑制纤维化通路，改善心肌细胞传导等因素有关。

心衰过程中交感神经介导的功能障碍与结构重构可通过促进折返形成，并增加心房容纳的折返数目，易化房颤的发生[1, 10-11]。另一方面，以交感神经过度激活和再生增加为特征的自主神经重构，使心衰后房颤的发作表现出交感神经依赖性[3]。Ogawa等[12]在起搏致心衰犬模型中观察到，心房快速心律失常发作前存在交感神经节放电增加，而消融交感神经节可预防心房快速心律失常的发生。Ng等[13]则证实，起搏致心衰犬模型的左房存在交感神经纤维和β肾上腺素受体密度的增加。自主神经重构通过激活心房和肺静脉的心肌膜钙通道，增加细胞钙内流，使心房发生异位电活动，形成房颤触发灶；快速心房率期间钙超载引起的心肌膜离子电流改变，将促进电重构以维持房颤的发生[11, 14]。

交感神经过度激活引起心房电重构的主要特征包括ERP缩短和房颤诱发率增加等。笔者的实验结果表明，快速心室起搏可缩短心房和肺静脉的ERP，增加房颤易感性，与其他学者的结果一致[5]。Doshi等[15]发现异丙肾上腺素刺激可诱发起源自LOM的异位电活动，且消融LOM后该作用消失，提出LOMLSPV丰富的交感神经可能是交感依赖性房颤的来源之一。本课题组前期研究发现刺激LOMLSPV可激活交感神经成分，显著升高血压并缩短心室ERP，消融LOMLSPV显著抑制该作用，减少氯化铯联合交感神经刺激、急性心肌梗死或缺血再灌注损伤诱导的室性心律失常[9, 16-18]。而在快速心房起搏模型中，我们发现选择性消融LOMLSPV可降低心脏交感神经活性，抑制心房电重构[19]。本研究中，消融LOMLSPV有效改善快速心室起搏诱导的ERP缩短和房颤诱发率升高，降低交感神经介导的房颤易感性，提示消融LOMLSPV对心衰后房颤的发生具有潜在保护作用。

在临床实际中，采用经皮冠状动脉介入的方式将无水酒精输注至LOMLSPV，可选择性干预心脏交感神经系统，并避免意外并发症。这种微创性去交感神经支配手段，可能为改善心衰患者心功能和防治房颤的发生提供新的思路。