迷宫手术及其改良方法治疗慢性房颤的现状

成明  李刚  田伟臣

（哈尔滨医科大学第二临床医学院心脏外科，黑龙江 哈尔滨 150086）

一、概述：

1、AF的流行病学：

    心房颤动(atrial fibrillation，AF)是一种临床极为常见且危害严重的心律失常，在一般人群中的发病率为0.4%~2.0%，60岁以上为5%~10%；在器质性心脏病中发病率明显增加，在需行二尖瓣手术的患者中房颤的发生率达50%以上，在冠脉旁路移植术中占5%，在先心病的房缺和Ebstein的心脏畸形中有40%~60%合并房颤，有心脏扩大及心力衰竭的患者中房颤发生率高达40% [1]。

2、AF的危害：

AF可引起以下不良后果：(1)心律失常使患者出现心悸、焦虑等不适；(2)房室的非同步收缩使心排血量降低，治疗AF的药物引起的负性肌力作用可导致不同程度的心功能不全；(3)血液在左心房的淤积增加了血栓及栓塞并发症的发生。有AF患者的死亡率是无AF患者的2倍，因此，对AF患者应采取积极的治疗措施[2]。

3、AF的发病机制：

    房颤的发生机制学说有二:(1)一个或多个异位灶学说;(2)为多个子波学说。至今仍没有一种确切的理论能够解释所有房颤发生的机制,可能房颤本来就是多种机制并存和结合作用的结果。

二、迷宫手术的基本原理及发展过程：

1、基本原理：

所有的心房颤动都是以大折返环为基础，在房颤的产生和维持过程中，没有呈现小折返环或者心脏自律性的成分。这就为外科治疗房颤提供了机会，因为对于多发的小折返环或自主兴奋灶，外科手术无能为力。所以外科手术应当是能够打断所有可能存在的潜在的折返环，这样才能终止房颤；另外手术还应使得窦房结冲动通过一条特定的线路到达房室结，同时将其冲动沿单一方向传遍左右心房，从而恢复房室的同步性和心房的收缩功能 。据此原理而设计的心房切口将左右心房分隔成迷宫样，因此称为迷宫手术（Maze procedure）。

2、房颤外科治疗的历史：

迷宫手术(Maze procedure)是Cox等[3]于1987年根据对心房纤颤电生理机制研究结果而创立一种新术式。在此之前，外科治疗房颤的方法先后有Williams等[4]于1980年提出的左房隔离术(Left atrial isolation)，Scheinman等[5]于1982年创立的心导管希氏束消融术及Cuiraudon等[6]于1985年提出的“回廓”（Corrider)术。但这些方法均未能同时有效地达到：(1)永远消除房颤，恢复窦性节律；(2)维持房室同步活动；(3)恢复心房传输功能从而消除因心房内血流淤滞而发生血栓栓塞的危险，故均未能被广泛采用。

3、迷宫手术的适应症：

孤立性房颤并非一种致命的心律失常，药物治疗虽不能治愈房颤，但由房颤所致的症状和并发症却能够得到控制，而且近年来基于迷宫手术而发展起来的心导管介人方法也不断完善，在治疗孤立性房颤方面取得了较好的效果。因此对于孤立性房颤患者施行外科手术治疗应相当慎重。

而当慢性房颤合并需要手术的器质性心脏病时，外科手术的同时运用迷宫手术治疗房颤则是易于被医生和患者所接受的。瓣膜性心脏病常并发慢性房颤，国内外关于慢性房颤合并瓣膜疾病时行迷宫手术的报道很多。其具体的手术适应证为：① 年龄应小于70岁；②房颤史在1年以上或有栓塞病史；③药物治疗无效并有严重症状；④心脏功能正常；⑤ 心房内径大于60 mm；⑥ 容易治愈的瓣膜疾病。

4、房颤迷宫手术的发展与评价：

4.1标准迷宫手术：

    1987年，Cox首先开展了迷宫Ⅰ型手术。但迷宫Ⅰ型手术后存在两个问题：窦房结的心率变时性反应功能损伤，即在运动时心率不能相应增快；左心房功能不全。为此，迷宫手术经历了迷宫Ⅱ型手术和迷宫Ⅲ型手术两次改良[7]。迷宫Ⅲ型手术现已成为外科手术治疗AF的常用术式。标准迷宫手术包括迷宫Ⅲ型手术病例最多,随访时间最长和治疗效果最好,是开展房颤最早、最有效的外科治疗方法,带动了房颤外科治疗的全面发展具有里程碑性质的功绩。Cox从1987年9月到2001年1月共作了346例迷宫手术,其中迷宫Ⅲ型手术300例,1992年3月开始微创迷宫Ⅲ型手术,1999年不用体外循环按迷宫Ⅲ型手术路线冷冻消融2例手术死亡率2%~3%,包括高危险再次手术病例治疗心房颤动成功率为99%,右心房功能恢复99%，左心房93%[8]。

4.2 左侧迷宫手术

Harada等[9]在慢性房颤合并单纯二尖瓣患者术中应用两心房心外膜电生理标测,发现左心耳和(或)左肺静脉口处有规则的反复激动,从而认为左心房是此类患者房颤的来源,提出并施行左侧迷宫手术。该手术方法仅作迷宫型手术的左心房部分,开创了应用心外膜电生理标测指导下进行迷宫手术的先河,为发展各种消融术奠定了实践基础,但其效果不如迷宫型手术。2001年报告32例左侧迷宫和二尖瓣手术,术后3年房颤消失率为74%,右心房功能恢复为100%,左心房为60%[10]。

4.3 右侧迷宫手术

1996年经动物实验证实缝合界嵴可诱发折返性心房扑动和颤动。继而对继发性孔房缺和Ebstein心脏畸形合并房颤者施行心内修复时加用右侧迷宫手术,右心增大者则作部分右心房切除。1998年报告了15例Ebstein心脏畸形、2例先天性三尖瓣关闭不全和1例继发性房间隔缺损合并房扑和房颤,均施行右侧迷宫手术和上述三种心脏畸形修复手术,出院时16例为窦性心律,2例交界心律,心功能均为I级。

4.4 放射性切口迷宫手术

1999年Nitta等[11]根据左心房激动顺序和冠状动脉分布而设计出放射性切口迷宫手术,希望达到较迷宫Ⅲ型手术更加符合心房激动顺序和维护左心房功能。手术方法如迷宫Ⅲ型右心房切口和缝合,但不切除右心耳,房间隔作一向上切口。左心房部分不用环绕肺静脉口的左心房隔离术,而在每个肺静脉口周围冷冻,切除左心耳,两肺上静脉上方作一横切口至右心耳切口,两肺下静脉下方作一横切口至前外交界处二尖瓣环。放射迷宫术仅在少数单位开展,随访时间较短,长期效果有待观察,但放射性切口迷宫手术不切除右心耳,左心房无隔离区,术后保持左右心房功能较迷宫Ⅲ型手术好。1997-2003年共作放射性切口手术100例,年龄(62±10)岁,82例有心脏瓣膜病,9例先心病,其余9例无心脏病。7例有左心房血栓,无手术死亡,成功率为91%,术后左心房功能良好,随访最长时间74个月(平均35个月),无血栓栓塞并发症[12]。

但是,迷宫Ⅲ型手术、放射性切口迷宫手术、左侧和右侧手术均需切开和缝合,均具有手术复杂、手术时间长、术后并发症多,特别是术后出血和病窦发生率高,仅在少数医疗中心应用。

5、改良迷宫手术（消融手术）及其评价:

近10年来,许多国内外心脏外科医师弃用迷宫手术的切开/缝合方法,根据迷宫手术线路,应用冷冻、射频、微波等外科消融术。

5.1 冷冻消融术

冷冻消融是通过高压将一氧化氮(NO)液体输送到冷冻探头远端对组织进行冷冻消融，液态的NO转化成气体时能诱发组织温度迅速降低至-60℃，在90-120s内造成心房组织细胞发生不可逆的损伤，最终形成瘢痕组织[13]。其优点为基本保持组织结构,产生肌细胞均匀的损伤,而胶原纤维不受影响,消融部位的组织框架保持完整,形成瘢痕后不会破裂,消融部位的内膜也不受损伤,血栓形成极少。缺点是有时冷冻损伤不能透过整个肌层,组织解冻后会造成复发。

5.2 射频消融术

射频消融是应用分子振动产生热能,探头接触心房壁部位的温度为50-60℃,时间90-120s。组织反应为局部心肌凝固,细胞和胶原纤维破坏产生不可逆损伤,数周后形成瘢痕[14]。其缺点探头接触心房部位不能保证均能透壁,还有穿孔的危险。用水冲式探头能改善心房组织的透壁性效果，更好的保护心内膜。

5.3 微波消融术

微波消融是通过高频电磁波诱导组织中的水分子振动、旋转而将电磁能量转化成热能、引起心房组织热损伤和随后形成的瘢痕来阻断电传导。微波发生器输出的能量通常设定在20-75w之间，频率为50-60Hz，每一次消融的平均时间为20-30s[15]。

5.4 消融手术的线路选择

无论采用何种消融手术方式，仅按照左心房侧的迷宫手术线路进行消融即可，即围绕肺静脉口、左心耳以及肺静脉口与左心耳、二尖瓣环之间的连线进行消融，左心耳予以切除或缝闭，因而也称为部分型迷宫手术。但亦有报道，按经典迷宫Ⅲ型手术线路对左、右心房同时进行消融手术。

5.5 消融手术的疗效

消融手术特别是射频和微波消融术应用于临床的时间较短，目前的报道多为近、中期随访结果。各种消融手术对AF的治愈率接近，约为70%- 80%，何种方法更为有效、简便和安全尚无定论。Khargi等[2]对PubMed和Medline数据库中的48个研究进行荟萃分析，其中2279例采用射频、微波或冷冻消融术，1553例采用经典的迷宫手术治疗AF，消融手术后窦性心律的恢复率为78.3%，而迷宫手术后的恢复率为84.9%(P＝0.03)。但迷宫手术的患者年龄偏小，并且阵发性AF及单纯性AF的患者居多。对这些变量参数进行校正后，两组术后窦性心律的转复率差别则无统计学意义。由此可见随着消融技术的逐步改进，消融手术有望完全替代迷宫手术治疗AF。

AF手术失败是指AF术后6个月以上仍存在永久性或阵发性AF，对抗心律失常的药物无反应。一般AF术后发生短暂的AF比较常见，但许多患者在术后3～6个月均能恢复为窦性心律，术后服用胺碘酮、β-受体阻滞剂是防止AF复发的有效方法。因此，如果AF术后的窦性心律需要靠药物维持、或需用心脏起搏器，并不能认为是AF手术失败[17]。

5.7 消融手术存在的问题

微波、射频、冷冻等各种消融手术治疗AF已取得了良好的效果，但仍有以下问题有待于改进：(1)术中消融的透壁性和连续性的评估：微波、冷冻和射频消融手术治疗AF的局限性是手术过程中缺乏评估疗效的有效手段，目前只能从视觉上进行评估。 (2)安全性：术中如为增加消融的透壁性采取延长消融时间、加大输出功率或操作技术不当，可导致心房壁穿孔、食管损伤及冠状动脉损伤。

新研制出Atricure双极射频消融系统克服了这些缺陷，与应用于外科手术房颤消融的其他能量源相比，双极射频具有几个优越性：缩短消融时间，保证透壁检测，防止热扩散带来的临近组织损伤；确切的保证消融线的透壁性及连续性；变“人为猜测与设置”为“智能监测及调节”。

6、国内房颤外科治疗现状

近年来，随着临床研究的深入和医疗器械的改进，传统的迷宫手术cut&sew现在几乎没有应用，房颤微创消融手术正在兴起。安贞医院目前积累了300例单极射频的经验，据其在会议上的报道，成功率为70%多一点。其他单位如阜外医院、上海中山医院等也都有这方面的经验报道，成功率也都在70％左右。目前估计国内每年接受房颤外科治疗的病人数量总计约有500例左右，其中约50～100例的病人为接受微波治疗，其余为射频。双极射频Atricure从去年3月份开始在国内应用，目前双极射频在国内已经积累了近百例的经验，其手术成功率达到85％左右。

7、AF的外科治疗前景

目前我国年换瓣手术约两万余例，其中超过70％的病人合并房颤，也就是说每年有一万四千余人具备接受改良迷宫手术的指征，而目前这其中只有不到5％的病人做了相应的治疗，所以目前已经有越来越多的单位将目光投向了房颤的外科治疗。而且，房颤的微创外科治疗与内科的导管消融比较因费用低、成功率高、复发率低、并发症少而逐渐受到重视，目前已经有安贞医院、西京医院、上海胸科医院等单位着手开展这方面的工作。哈医大二院心外科于2001年开始对瓣膜病合并房颤的患者进行单极射频治疗，2006年与国内几家心脏中心同时开展利用双极射频消融系统治疗房颤，现已治愈患者15例。

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