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1、心脏大静脉肌袖电活动与触发性心房颤动-关于房颤发生机制和消融方法的思考2006-07-28随着心房颤动(简称房颤)基础和临床电生理研究的不断深入，心脏大静脉肌袖（主要是肺静脉）的电活动与房颤尤其是阵发性房颤之间的关系已越来越受到重视，如果确实存在所谓的触发性房颤和基质性房颤这两种类型，则对触发性房颤的最大和最主要的触发灶是大静脉（主要是肺静脉，少部分为上腔静脉和冠状静脉窦）肌袖这一观点已有共识。在临床上应用导管消融的方法造成大静脉肌袖与心房之间形成电隔离已经证实能够使高达80-90%的阵发性房颤得到完全控制，从而开始出现了除Cox迷宫术之外的又一种根治（curative）房颤的方法。但为什么起
2、源于大静脉肌袖的电活动导致的心律失常与阵发性房颤之间有如此明确的关系，既房颤容易被大静脉电活动触发的可能机制是什么，一直缺乏深入地思考与研究。我们在对房颤患者进行心内电生理检查和导管射频消融大静脉电隔离治疗研究的过程中，发现了许多有意义的临床和心电生理现象，从而引发了我们对于大静脉肌袖与房颤发生机制的一些思考，现整理如下，供各位同道指正。一、 关于房颤定义的思考人类发现房颤已有100多年，房颤的诊断一直只能根据体表心电图做出，“P波消失，代之以频率极快、波幅高低不一的f波，伴有R-R间期的绝对不等”一直是房颤的诊断标准，但关于f波的确切定义、频率极快的低限标准和快心室率造成f波判断困难时房颤的
3、诊断等方面还存在较多的问题，当然也一直缺乏关于房颤的心内电生理诊断的标准。随着心内电生理标测技术的广泛应用，尤其是对房颤进行的临床心电生理和消融治疗研究的不断深入，需要有一个房颤的心内电生理诊断标准。近来，我们根据进行的房颤心内电生理标测研究的结果提出了同时具备 “频率标准-任一心房部位电位的平均频率250次/分，和顺序标准-心房内激动顺序紊乱无规律”作为房颤的心内电生理诊断标准的建议。按照这一标准，我们发现有时房颤的心电图诊断和心内电生理诊断之间缺乏一致性，尤其是对于大静脉肌袖电活动驱动性的房性心律失常。既有时体表心电图诊断为房颤而心内电生理标测显示为大静脉肌袖电活动驱动性心房心动过速（简称
4、房速）或不典型心房扑动（简称房扑）（图1）；体表心电图诊断为不典型房扑或房速而心内电生理标测显示为房颤（图2）。但由于这些心律失常之间经常相互转换（图3A、B），因此其诊断只具有心电生理意义，而在临床上应该按照房颤进行处理。二、关于触发性房颤定义的思考触发性房颤这一概念是由局灶性房颤的概念衍生而来的。按照我们的理解，触发性房颤的定义应该是规律心房电活动导致紊乱性心房活动或局部规律或紊乱电活动导致整个心房的紊乱性心房电活动。既房颤被触发的概念针对心房而言应该是电活动从局部到整体、从规律到紊乱（图4）。对于肺静脉触发性房颤，局部的定义是指左房后壁临近肺静脉的心房，而规律电活动的定义理论上应该符合以
5、下四个标准，既激动次数标准、频率标准、节律标准和顺序标准。激动次数标准是指电活动必须连续三次以上；频率标准是指电活动的频率必须能够达到可识别和可测量，如果过于缓慢则可能会被认为是偶发的单一的电活动，一般可触发或引发房颤的最常见的心房电活动频率是250次/分至320次/分；节律标准是指电活动的节律较规则，既电位与电位之间的间期变异小；顺序标准是指心房电活动的整体激动顺序大致恒定和单一。在这四个标准中，第一和第四个标准是定义规律电活动的必备条件。可以把同时符合这四个标准的电活动称为绝对规律电活动，临床上可表现为短阵房速、持续性房速（图5A）或房扑；而把只符合第一和第四条标准的电活动称为相对规律电活
6、动，临床上多表现为不规则或紊乱性房速或不典型房扑（图5B）。在对所标测到的房颤发作过程进行分析中，我们发现所有的紊乱性心房电活动（房颤）之前，心房均首先表现为激动次数或持续时间不等的连续规律电活动，也就是说，这些房颤的发生均符合我们所理解的上述触发性房颤的标准。这也就引发了关于“有没有非触发性房颤以及何谓基质性房颤”的辩论和思考。我们的观点是房颤都是触发性的，既其电活动都必须经历从局部到整体、规律到紊乱的过程，而心房在一瞬间整体都同时处于了紊乱电活动状态（房颤）的所谓“非触发性房颤”的假说只有在理论上会存在。因此房颤可以认为只存在“触发主导型（Trigger dominant）”和“基质主导型
7、（Substrate dominant）”两种类型。前者是指触发灶电活动活跃或反复持续存在，房颤不容易被触发，或所触发的房颤多为短阵性或持续时间短，在临床上表现为阵发性房颤；后者是指触发灶电活动不论是否活跃或发作是否频繁，房颤都很容易被触发以及所触发的房颤持续时间更长，在临床上表现为持续性或慢性房颤。对于没有器质性心脏病的患者，其房颤多在早期表现为触发主导型，以后可逐渐演变为基质主导型，既持续性房颤和慢性房颤大多由阵发性房颤发展而来。三、关于触发房颤的电活动特征的思考什么样的电活动容易触发心房产生房颤？什么样的心房容易被触发成房颤？这是我们在面对“触发性房颤”这一概念时最常思考的问题。由于房颤
8、持续过程本身实际上是生物电活动在心房无序传导或随机折返的过程，因此任何容易造成心房传导障碍和多部位微折返形成的电现象都会成为触发心房产生房颤的有利条件。这些电现象包括：多个和连续的电活动；频率极快的电活动；周期多变（频率不一）的电活动；扩布通路不定或多通路扩布的电活动；多个起源点无规律发生的电活动；反复,持续存在的电活动。符合这些电活动特征的电现象的独立或同时存在，可以通过对心房的长久“不良刺激”使之出现有利于房颤形成的电重构现象，既所谓的“房颤致房颤”（atrial fibrillation begets atrial fibrillation）现象，表现为心房不应期缩短、复极离散度的增大、
9、房内传导同步性以及频率适应性降低等。值得一提的是，这一电重构现象在早期多是轻度和可逆性的，表现为房颤虽然频繁发作，在24小时动态心电图上可以仅表现为数百次的短阵或阵发性房颤，但不变为持续性。对于这些病例在消除这些触发电活动之后（如采用导管消融的方法）既可完全控制房颤的发作。但随着时间的延长，心房电重构将变得显著和不可逆，并会同时伴有心房肌细胞的解剖重构，此时符合任一触发房颤电活动特征的电现象即可很容易的导致房颤变得持续和难以转复。从这一角度来看，针对房颤触发灶的治疗早比晚好。因此，我们认为对于无明显器质性病变的心脏（可能也对于有器质性病变的心脏），房颤实际上是心房肌细胞对反复、快速、不规律和持
10、久性电刺激的一种生理性的反应，也可以看作是心房肌细胞的一种自我保护功能，因为房颤能使得这些“不良电刺激”变得无效。四、关于最符合触发房颤电活动条件部位的思考在我们对180多例阵发性房颤患者进行的心内电生理研究中，发现心脏大静脉肌袖，尤其是肺静脉肌袖的电生理特性、电活动类型和电传导特性等都符合触发房颤发生的电活动条件，因此肺静脉是触发性房颤的最大和最重要的触发灶。具体表现为：肌袖不应期极短：我们的研究提示肺静脉肌袖的相对和绝对不应期均明显短于心房，其绝对不应期多在110-150ms之间（图6），而心房的绝对不应期多在190-230ms之间。肌袖的极短不应期是其产生极快和紊乱电活动的电生理基础，而
11、与心房不应期的不匹配可能是肌袖-心房邻近区域易于形成折返激动的原因之一。电活动类型多样：既可以表现为偶发或频发的单发电激动（图7A）、连发、呈串或短阵电激动（图7B），也可表现为连续性的电激动（图8）。电活动频率多变：既可以出现频率较慢的电活动（图9），也可以出现频率大于400甚至500次/分的快速电活动（图10），快频率与慢频率之间可以相互转变。规律性和紊乱性并存：既在同一根肺静脉内可以见到频率和间期相对稳定的规律电活动（图11），提示存在自律性、局部小折返或环肺静脉大折返，也可以见到完全无序的紊乱电活动（图12），提示存在肌袖内多部位或多肌束之间的微折返，规律性和紊乱性电活动之间常常相互转
12、换。发作周期不定：是指肺静脉肌袖内电活动可以长时间的处于“安静期”，表现为稳定窦性心律；也可以无可见诱因的突然进入异常“活跃期”,表现为肌袖电活动类型、频率、规律性和持续时间等都处于多变的状态中。持续时间不等：是指这些活跃的电活动可以持续数秒、数分钟而突然自行终止，然后恢复窦性心律或触发心房产生其他房性心律失常（如房扑和房颤）；也可以持续数小时甚至数天，从而连续驱动心房导致驱动性房速、房扑和触发性房颤。传出通路不一：由于肺静脉肌袖与心房电连接类型多为多束状，而这些连接束可以位于大静脉的不同周径上，这也就意味着肺静脉肌袖内的电活动可以在不同的时间通过位于肺静脉不同周径上的电连接束传导至心房，从而
13、形成心房内传导顺序的多变（图13、图14、图15）。多个部位起源：肌袖电活动可以起源于同一支肺静脉的不同部位，也可以起源于不同的肺静脉。在房颤病史较长、房颤发作频繁的病例常常存在一支以上电活动异常活跃的肺静脉或大静脉，甚至在同一次电生理检查中可以发现不同时间的房颤发作是由不同的大静脉肌袖电活动所触发，这也是在临床上多采取经验性隔离全部肺静脉甚至包括上腔静脉以降低复发率的原因。五、关于大静脉肌袖电活动触发房颤模式的思考1、电激动起源部位、电激动类型与触发性房颤起源于心房内的异位激动可以引起各种类型的房性心律失常，如心房早搏（简称房早）房扑和房速，房速的类型可多变，如可以呈短阵无休止性、阵发性和持
14、续性；房速的续时间可长可短，既可持续数小时，也可持续数周或数月；激动的频率可快可慢，既可以慢至100bpm，也可快达250bpm。典型房扑也可以稳定的持续数月甚至数年,频率更是可以快达300bpm。然而，在对这些经心内电生理标测和消融治疗证实起源于心房（图16）和起源于大静脉开口部（图17）的心律失常病例进行的临床回顾性分析中，发现这些病例很少有房颤发作的病史，或者其房颤的发作并不频繁。这就与那些起源于大静脉肌袖内的房性心律失常病例大多伴有频繁和顽固的房颤发作史形成了鲜明的对比。由此我们可以得出以下结论，即起源于心房的异位电激动不容易触发房颤的发作，其可能机理有：由于受心房不应期的限制，起源于
15、心房的电激动频率相对较慢，即达不到触发房颤所需的“极快”的频率标准；在没有明显器质性改变的心脏，其心房传导系统相对正常，异位心房激动可以“由点到面”的规律传导而不易引起相互碰撞和子波形成（图18A、B）；起源于心房的电激动大多较规律，既缺乏触发房颤所需的“周期多变”的紊乱电活动标准。在临床上我们经常把房早和房颤联系起来，称之为“房早诱发房颤”，然而近来国内外的相关研究已经证实，这些房颤大多是由起源于大静脉肌袖的连续、快速和紊乱性的电活动类型所引发或触发，而不是由孤立的单一电活动、短阵不连续电活动以及频率较慢的规律性快速电活动类型所引起或触发。因此，房早和其他短阵的规律性心房激动只是肌袖电活动活
16、跃的证据之一，即只是房颤与大静脉电活动相关的间接证据，但与房颤的触发无关。但是频繁的大静脉单一电活动可以触发肌袖内微折返激动的形成，从而转变肌袖电活动的类型而触发房颤，这也是为什么在临床上往往心房早搏多的患者房颤的发作也较频繁的原因之一。3、肌袖-心房之间和肌袖内束-束之间电连接类型与触发性房颤如上所述，起源于大静脉肌袖的连续、快速和紊乱性的电活动类型是引发或触发房颤发生的必要外部条件，从这个意义上来讲，大静脉肌袖是触发主导型房颤的最大或一级触发区，其电活动频率极快（可达400-600bpm）、规律性极差、间期变异极大以及极易引发房颤发生的这些特征均提示肌袖内和肌袖-心房连接区域的多部位折返为其主要发生机制，而肌袖-心房之间的多束状电连接以及肌袖内束与束之间相互电连接的特征可能是易于形成多部位折返机制的解剖和电生理基础。按发生肌袖内和心房-肌袖连接区部位的折返
