赵晓溪 王如兴

房颤是最常见的室上性心律失常,随着年龄的增长,其患病率及死亡率逐渐增高。 研究表明,房颤患者发生脑卒中的风险是正常人的5 倍[1],因此,维持窦性心律以减少缺血性脑卒中事件的发生,是治疗房颤的主要目的之一。 目前由于药物治疗效果有限,导管消融术已成为阵发性房颤和持续性房颤的一线治疗方法。 然而,导管消融有一定的并发症,尤其是脑卒中和血栓栓塞。 尽管房颤导管消融术后有症状性脑梗死的发生率<1%,但无症状性脑梗死(silent cerebral embolism,SCE)的发生率可高达4.3% ~38.9%[2]。 SCE 发生后可影响患者神经功能,导致认知功能障碍,故预防和减少导管消融围手术期SCE 的发生具有重要的临床意义。 本文较为系统地综述了SCE 的定义、发生率、发生部位及临床表现、发生机制、危险因素和不同消融方法对SCE 的影响等,以期提高临床医生对SCE 的认识,从而预防和减少房颤导管消融术后SCE 的发生。

1 无症状性脑梗死的定义

SCE 是一种特殊类型的脑梗死,磁共振成像在T1加权像显示≥1 个低密度灶而在T2加权像上显示高密度灶,但患者无任何临床表现及神经系统定位体征。 OMRAN 等[3]在对主动脉瓣狭窄患者行主动脉导管操作时,发现有患者发生了脑梗死却无临床表现,从而在2003 年首次提出了SCE 的概念。LICKFETT 等[4]2006 年首次报道并证实了房颤导管消融术后可发生SCE。

2 无症状性脑梗死的发生率

de CARLO 等[5]通过磁共振检查发现SCE 的发生率是有症状性脑梗死的10 倍。 有研究纳入了232 例行导管消融的阵发性或持续性房颤患者,发现1 例患者在围手术期出现了脑血管意外,而另有33 例患者术后通过磁共振发现了SCE[6]。 ICHIKI等[7]研究表明,心房碎裂电位消融术后SCE 发生率在2% ~14%。 此外,不同手术方式下SCE 的发生率也不尽相同。 HERRERA 等[8]对74 例房颤患者分别行盐水灌注大头导管消融、冷冻消融及多电极导管消融,经磁共振检查发现,术后脑梗死的发生率分别为7.4%、4.3%及37.5%。 另有研究纳入了123 例阵发性或持续性房颤患者,应用冷冻球囊消融或热消融,其SCE 的发生率高达21.5%[9]。 我们团队近期研究发现,磁导航指导下房颤消融过程中SCE 的发生率仅为5.77%,而手工消融组为32.26%[10]。

3 无症状性脑梗死的发生部位及临床表现

SCE 的病变大多位于大脑的非功能区域,主要会造成小血管堵塞,多发生在皮层、皮层下和放射冠等区域,既可单发,也可散在多发。 既往研究表明,房颤消融术后的SCE 栓子一般体积较小,大多数直径≤10 mm[11];DENEKE 等[12]研究发现,52%的栓子直径≤3 mm,42%的栓子为4 ~10 mm,而直径>10 mm 的栓子仅占6%。 经磁共振检查发现,T2显像<3 mm 的病灶在数月后无神经胶质瘢痕证据;而T2显像>10 mm 的病灶在长期随访后仍存在局灶性信号异常,表明微栓塞可造成结构性脑损伤[3]。 虽然SCE 发生后通常不会立即出现神经系统症状,但越来越多的证据表明,房颤消融术后认知功能障碍的发生率可达13% ~20%,同时可导致记忆力减退;虽然记忆力减退并不严重,似乎也没有严重影响日常生活,但与日后的阿尔茨海默病可能存在一定相关性[13]。 此外,对啮齿类动物模型的研究表明,尽管短暂缺血后弥散加权成像阳性病变在长时间的随访后磁共振成像可呈正常化,但免疫组织学评估显示,其仍有不可逆的神经元损伤迹象[14]。 因此,研究房颤导管消融相关SCE 的危险因素,对减少SCE 的发生具有重要的临床意义。

4 无症状性脑梗死的发生机制

SCE 的发生机制目前尚不完全清楚,可能与多方面因素相关。 主动脉瓣狭窄患者行主动脉心导管介入治疗时,SCE 的发生与钙化瓣膜颗粒脱落相关[3]。 房颤导管消融时,SCE 的形成可能与微泡的产生相关[2]。 BOERSMA 等[15]认为,SCE 的发生机制是“no bubbles, no troubles”,即房颤消融过程中如果没有出现微泡,就不会发生SCE。 NAGY-BALÓ等[16]采用不同消融技术,对心内超声心动图中气泡的形成情况和经颅多普勒测得的微栓子信号进行比较,发现这些微栓子大部分是微气泡。 尤其是多极导管进入左心房时,微泡体积大于常规消融导管,原因可能是多极导管的几何形状复杂,其通过止血阀时更容易捕获空气;加之多极导管消融时,由于肺静脉开口及前庭在大小和形状上变化很大,受其解剖的限制,多极消融导管很难具有良好的组织贴靠性,而消融电极的重叠使消融时能量增高、炭痂形成增多,同时内皮细胞破裂形成的血栓在导管旋转过程中脱落,形成大量微栓子[17]。

在房颤冷冻消融时,导管操作、球囊充气和放气以及肺静脉造影时也可产生大量微泡,从而导致SCE 的发生率升高[18]。 此外,房颤消融过程中及消融后血栓的形成也与SCE 的发生密切相关[19]。 心房碎裂电位消融时,心内膜损伤显著增加,内皮细胞遭到破坏,左心房功能发生障碍,微血栓形成,栓塞发生率也显著升高[20]。 当组织温度>80 ℃时,内皮细胞破裂、蛋白变性、凝血级联激活、导管操作时间过长,长鞘或导管尖端血栓形成等,均是微栓子形成的基础[21]。

5 无症状性脑梗死的危险因素

SCE 的发生还与有冠心病病史、左心室射血分数减低、高龄、房间隔穿刺时低流量冲洗、多鞘管操作、持续性房颤和活化凝血时间短等因素相关[22]。有研究表明,术后SCE 的发生与术中反复电复律有关,电复律可使SCE 的发生风险增大2.75 倍[23]。PIANELLI 等[24]将持续性房颤的电复律从消融手术结束后推迟到抗凝治疗4 周后,结果显示脑梗死的发生率显著低于术后即刻电复律(6% vs. 16%)。

6 不同消融方法对无症状性脑梗死发生的影响

GAITA 等[25]采用常规盐水灌注消融导管、多极消融导管及冷冻消融导管三种不同的消融方法,评估房颤消融术后SCE 的发生率,并探讨SCE 的发生机制。 该研究为多中心研究,消融时通过颅内多普勒实时监测,发现在接受多极导管消融治疗的患者中,SCE 的发生率高于盐水灌注消融导管及冷冻消融导管组,原因可能与下述因素相关:①消融过程中多极消融导管进入鞘管时带入空气,形成气栓;②多极导管进入左心房后,容易造成血栓形成;③消融时能量高,血管内皮细胞损伤面积大,而导管头端无盐水灌注且冷却降温能力差。 近年来,磁导航指导下的导管消融广泛应用于房颤患者,主要包括机器人磁导航和机械机器人导航技术;前者如美国Stereotaxis 公司生产的磁导航系统,后者如美国Hansen 公司生产的Sensei 机械机器人导航系统,但后者SCE 发生率高达18%,2016 年已退出市场[26]。

近期我们团队报道的磁导航指导下房颤导管消融患者的SCE 发生率显著低于手工消融组[10],可能与以下因素相关:首先,NAGY-BALÓ 等[16]研究表明,SCE 中80%的微栓子是微气泡,虽经积极的抗凝治疗可以减少微栓子的发生,但并没有完全消除。 这也进一步支持了血栓只占微栓子一小部分的假设,其原因可能与消融装置相关。 磁导航指导下房颤导管消融时只将一个Swartz 鞘插入右股静脉,鞘管固定在计算机控制的导管推进系统上,鞘与股静脉之间没有相对运动,并且无需交换导管;而手工消融过程中需要双隔穿刺,并在左心房放置两个Swartz 鞘,同时通过多次更换导管实现肺静脉隔离,因此可能会将气体微泡引入左心房,导致SCE的发生。 其次,血栓形成是房颤消融过程中发生SCE 的另一重要原因[27]。 在磁导航指导下进行房颤导管消融时,只有一个Swartz 鞘和一个消融导管进入左心房;而在进行手工导管消融时,左心房放置两个Swartz 鞘和其他导管,如Lasso 导管或Pentaray 导管,左心房内的鞘管越多,就会出现越多的微血栓。 最后,微小颗粒,即组织变性带来的炭,也是房颤导管消融过程中发生SCE 的原因之一。消融过程中导管与组织接触时产生的能量会引起内皮细胞损伤,导致炭痂的形成。 有研究表明,减少炭痂的形成可明显降低SCE 的发生率[27]。 近年来采用的磁导航消融大头导管为一种新型的3.5 mm 尖端开放式冲洗消融导管,其远端轴内配备3 个永磁体,与远程控制磁场平行,局部接触稳定,且不受心脏运动的影响,稳定的贴靠可减少炭痂形成;加之导管内径较大,灌洗液流动均匀,可提高导热系数,从而减少血栓的形成[9]。

7 小结

为了预防和减少导管消融术后SCE 的发生,在整个消融过程中,所有患者术前都应进行食管超声检查以排除左心房血栓;术中放置鞘管和导管的过程中应持续静注肝素化生理盐水并进行冲洗,严格监测活化凝血时间;术后尽量减少或避免电复律。