房颤消融技术新进展：标测与消融技术

广东省人民医院 广东省心血管病研究所詹贤章

房颤、房速标测新方法 ---- 房颤转子 (Rotors) 的标测与消融 ---- 高密度标测技术

消融能源、器械、设备等新进展 ---- 房颤冷冻球囊消融技术 ---- 压力导管在房颤导管消融中的临床应用 ---- MediGuide 技术

房颤消融技术新进展：房颤消融技术新进展：标测与消融技术标测与消融技术

房颤消融技术新进展：房颤消融技术新进展：标测与消融技术标测与消融技术

房颤转子 (Rotors) 的标测与消融

房颤转子 (Rotors) 消融

房颤转子消融 2012 年 11 月美国加州大学医学中心的 Narayan 医师等发表于 JACC 的研究结果引起了各国电生理医师的注意； 该中心开创性地使用了一种新型的电标测系统来指导 AF 消融； 该系统将 2 个 64 极网篮电极放置在左右心房，对自发或诱发的 AF 进行多点同步标测，而系统自带的软件可以自动分析标测记录的电位，找到 AF 维持的基础即“快速放射状传导的局灶电激动”或快速折返的“局部转子”（ focal impulse and rotor modulation ， FIRM）

CONFIRM 试验 Narayan 等入选了 92 例症状性 AF 患者（持续性 AF 患者占 72 ％），他们共接受 107 次连续的消融术。（ FIRM 消融组， n=36 ）及单纯传统消融组（ n=71 ）。 97 ％的患者存在 AF 转子（ 70 ％）和局灶激动（ 30 ％）

Narayan SM, et al. JACC, 2012, 60(7):628-636

局灶激动和 AF 转子联合传统消融可获得更高成功率

FIRM 消融组术中 86 ％患者 AF 终止或心室率减慢，而传统消融组仅为 20 ％ 单次消融后平均随访 273 天， FIRM 联合传统消融组的 SR维持率远高于传统消融组（ 82.4 ％ 对 44.9 ％）

Narayan SM, et al. JACC, 2012, 60(7):628-636

CONFIRM 组 AF 起源点分布图（转子和局灶激动）

阵发性 AF 持续性 AF

Narayan SM, et al. J ACC, 2013, 62(2): 138-147

Narayan SM, et al. J ACC, 2013, 62(2): 138-147

左房下部房颤转子

左房前壁房颤转子

转子消融的优缺点• 为持续性 AF 患者导管消融提供了新的治疗策略，

它首次将 AF 的病理生理机制作为消融靶目标

• 其它电生理中心未能重复证实• 并非随机对照研究• 针对转子或局灶激动的消融可能只是 PVI 的“锦上

添花”，而 PVI 仍是 AF 导管消融的基石

房颤消融技术新进展：标测与消融技术

高密度标测技术

EnSite Velocity 系统指导下高密度标测

詹贤章，薛玉梅，吴书林等 . 中华心律失常学杂志， 2012 ， 16(6):424-430

High-Resolution Mapping Catheter (Mini-Basket)

Variable Deployment

Diameter(3 – 18 mm)

Variable Deployment

Diameter(3 – 18 mm)

8 FrBidirection

al Catheter

8 FrBidirection

al Catheter

Rhythmia Medical, Inc

18 mm

8 Splines8 Splines

64 Low Noise ElectrodesElectrode Area 0.4 mm2 2.5 mm center-to-center

64 Low Noise ElectrodesElectrode Area 0.4 mm2 2.5 mm center-to-center

Magnetic &

Impedance

Location Sensors

Magnetic &

Impedance

Location Sensors

SVC

IVC

Earliest Atrial

Activation

RAA

TricuspidAnnulus

RL Projection LL Projection

ActivationTime

-58

31 ms

-68ms

- Scar No Potential

RAA

AverageMapping

Resolution2.3 mm

AverageMapping

Resolution2.3 mm

TricuspidAnnulus

Mapping Time: 8.2 min Electrograms: 8,227

Mapping Time: 8.2 min Electrograms: 8,227

Canine RA Activation Map During Sinus RhythmCanine RA Activation Map During Sinus Rhythm

RA Activation Map During Sinus Rhythm (Pre-Surgery)RA Activation Map During Sinus Rhythm (Pre-Surgery)

SVC

IVC

Earliest Atrial

Activation

RL Projection LL Projection

ActivationTime

-58

31 ms

-68ms

- Scar No Potential

10 / 8,227 (0.1%) points were

manually annotated

10 / 8,227 (0.1%) points were

manually annotated

TricuspidAnnulus

TricuspidAnnulus

Mapping Time: 8.2 min

Electrograms: 8,227 Mapping Time: 8.2 min

Electrograms: 8,227

Gap

RF Lesion

AV

103

11

105 ms

6 ms

SVC

RAA

IVC

TA

RF Lesion

PosteriorPacing

Site

AnteriorPacing

Site

Mapping Time: 9.3 min

Electrograms: 4,069

Manual Annotation:

10/4069 (0.2%) Points

Map Resolution: 2.5 mm

Mapping Time: 9.3 min

Electrograms: 4,069

Manual Annotation:

10/4069 (0.2%) Points

Map Resolution: 2.5 mm

Gap

Pacing Posterior

to RF Lesions

RA Activation Map After 2 RF Linear LesionsRA Activation Map After 2 RF Linear Lesions

Roving Prove at GapRoving Prove at GapRL Projection

SVC

IVC

TricuspidAnnulus

RovingProbe

RovingProbe

103

11

105 ms

6 ms

CS

pCS

d

Bip 1-2

Uni 1

Uni 2

V4

Map

Uni 1dV/dt

S

103

11

105 ms

6 ms

AblationAblation

Mapping Time: 4.7 min

Electrograms: 2,926

Manual Annotation:

10/2926 (0.3%) Points

Map Resolution: 2.8 mm

Mapping Time: 4.7 min

Electrograms: 2,926

Manual Annotation:

10/2926 (0.3%) Points

Map Resolution: 2.8 mm

Pacing Posterior

to RF Lesions

RA Activation Map After Endocardial Ablation of GapRA Activation Map After Endocardial Ablation of Gap

103

11

105 ms

6 ms

Continuous

Line ofConductio

nBlock

Continuous

Line ofConductio

nBlock

Mapping Time: 4.7 min Electrograms:

2,926

Manual Annotation:

10/2926 (0.3%) Points

Map Resolution:

2.8 mm

Mapping Time: 4.7 min Electrograms:

2,926

Manual Annotation:

10/2926 (0.3%) Points

Map Resolution:

2.8 mm

Pacing Posterior

to RF Lesions

AblationAblationPattern ofActivationPattern ofActivation

RA Activation Map After Endocardial Ablation of GapRA Activation Map After Endocardial Ablation of Gap

Rapid, Automated, High-Resolution Electroanatomical Map

Electroanatomical Map

- Based on all electrograms recorded within a selected distance (1 - 5 mm) of the surface geometry

- 2 mm distance used for this study

- Activation, voltage and FAP maps are generated automatically

- Electrograms at any site can be reviewed quickly to verify or re-annotate (Dynamic Review)

Rapid, Automated, High-Resolution Electroanatomical Map

Fractionated Atrial Potential (FAP) Algorithm

Counts number of activations in 2.5 sec window,

calculates mean cycle length (CL)

Activation Detection

- Bipolar electrogram

(electrode 0.40mm2, 2. 5 mm spacing, center-to-center)

- Minimum threshold 0.035 mV

- Minimum interval between activations 30 ms

AP Projection

70 yr M, Persist AF Prior AF ablation

X 3 (PVI and CFAE)

70 yr M, Persist AF Prior AF ablation

X 3 (PVI and CFAE)

V6

CS

Bip1-2

Uni 1

Uni 2

100 ms

FAP

Mean CL 66 ms/2.5sec

Ablation at FAP Areas Ablation at FAP Areas 501000

70ms

AP Projection

70 yr M, Persist AF Prior AF ablation

X 3 (PVI and CFAE)

70 yr M, Persist AF Prior AF ablation

X 3 (PVI and CFAE)

V6

CS

Bip1-2

Uni 1

Uni 2

100 ms

FAP

Ablation at FAP Areas Ablation at FAP Areas

AblationTerminated AF

501000

70ms

Mean CL 66 ms/2.5sec

CONCLUSIONS

The small, close bipolar electrodes and very high density of mapped sites with this new mapping system allows rapid localization of fractionated atrial potentials (FAP) with very high resolution in a canine model and AF patients

Localization of FAP is less accurate using a conventional mapping/ablation catheter (3.5 mm tip electrode, 4mm inter-electrode spacing, center-to-center) with point-by-point acquisition due to both lower density of mapped sites and lower recording resolution

Individual AF characterisation via non-Invasive Mapping from

surface ECG

Cavotricuspid dependent AT

Shah A J,et al. JACC, 2013

Perimitral AT

Shah A J,et al. JACC, 2013

Roof dependent AT

Shah A J,et al. JACC, 2013

Left atrial focal AT

Shah A J,et al. JACC, 2013

房颤消融技术新进展：标测与消融技术

房颤冷冻球囊消融技术

冷冻球囊疗法已成为 AF 消融的标准手段

“… 逐点射频消融能量和冷冻消融球囊如今已是 AF 导管消融的两种标准消融系统…”

Calkins H, et al. Heart Rhythm. April 2012;9(4):632-696.

2012 HRS 一致声明

RF: 3.5-mm

Cryoballoon

Arctic Front 和 Achieve

冷冻球囊疗法

1. 到达目标静脉 2. 球囊充气，定位

3. 阻塞肺静脉进行冷冻消融

4. 实现 PVI

---从心肌细胞中吸热达到消融的目的 --- 从温度骤降开始 ---从接触的位置开始消融

标准流程 --无需复杂的三维标测

冷冻球囊

X线透视下，注射造影剂可见左上肺静脉已完全被阻塞

Achieve 标测电极

Image: Courtesy of Dr. Vogt, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Germany

• 冷冻球囊产生环形的损伤 ，每个肺静脉隔离 2-3 次以达到PVI

• 冷冻球囊无需三维标测，降低手术的复杂度

• Achieve 标测电极通过冷冻球囊的导引钢丝空腔送入，从而最小化术中更换导管的可能

• 整个手术仅需一次房间隔穿刺

实时评估肺静脉隔离 -- 应用 Achieve 标测导管

•在应用 Arctic Front 冷冻球囊进行冷冻消融时， Achieve 标测导管可以实时评估肺静脉隔离情况

Images: Courtesy of Dr. Schwagten, ZNA Middelheim, Belgium (above) and Dr. Vogt, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Germany (right)

延迟 延迟更多 隔离Arctic Front 冷冻球囊放置在左下肺静脉口，通过 Achieve 标测导管评估肺静脉隔离情况

冷冻球囊消融有效性

• Andrade, et al¹: 收集 539篇文献 , 23 篇进入最终分析。 • 有效性证据 :

– 超过 98% 的急性期成功率– 12个月的房颤无复发率 : 72.83%（经 3 个月空白期）

– 冷冻消融和射频消融相比，阵发性房颤患者术后 6 个月和 12个月的房 颤无复发率无显著差异

冷冻消融 PVI明显优于 AADSTOP-AF 研究

• 随机对比冷冻球囊消融和药物方法治疗阵发性 AF• 随访 1 年 ， CRYO 组的无 AF 发生 率为 69.9 ％显著高于药物组（ 7.3 ％）

• CRYO 组 3% 患者出现严重并发症，其中11% 为不严重的膈神经麻痹，约 98% 可在12个月内缓解

Packer, et al. JACC, 2013, 61(16):1713-1723

高效性 ---更短的手术时间和曝光时间

研究方法 : •9 个成熟的德国中心 ， 444 例手术•回顾性研究 --随机化采集资料•排除合并严重并发症的患者

Arctic Front操作比逐点法消融导管系统节省 33%手术时间，并能减少 24% 的曝光时间

安全性获益 临床意义 冷冻消融 射频消

融血栓风险的降低 与传统射频消融比，冷冻消融的血栓

形成风险较小√

消融术后生活质量的改善

冷冻消融和射频消融术后，患者的症状均缓解

√ √

边界清晰的心肌瘢痕

冷冻消融导致消融靶点心肌产生均质且致密的纤维化，瘢痕边界清楚，保留原有的细胞外基质和弹性，无致心律失常特征

√

避免不必要的心肌损害

冷冻消融导管释放的低温波能减少心肌组织或结构永久性损害的意外发生

√

导管稳定性导管头端与靶点组织紧密粘连而稳定消融导管 , 将意外损害周围组织的风险降到最低

√

•Arctic Front 消融后左房速发生率低•Arctic Front 无心脏穿孔报道

冷冻球囊消融安全性

冷冻消融并发症

• 膈神经麻痹 ---STOP AF ：膈神经损伤（包括手术时交叉用药）急性期发生

率为 11.2%(29/259例）；术后 1 年时仅 1.5% （ 4/259例）。 ---CAP AF (STOP AF’s Continued Access Protocol)，

显示膈神经损伤显著降低 ---Andrade et al. 对已公布的 Arctic Front相关研究结

果（包括 STOP AF）进行了综合分析，显示隔神经损伤降到 4.8%。

其中 15例患• 肺静脉狭窄

• 左房 -食管瘘

房颤消融技术新进展：标测与消融技术

压力导管在房颤导管消融中的临床应用

导管贴靠力与消融灶

Vivek Y, et al JCE 2010(21) 806-811

FORCE CONTROLFORCE CONTROL

Insufficient Contact Lengthy procedure 30% Redo procedures Wide center effectiveness variability

Excessive Contact Risk of tamponade Risk of esophagus injury Risk of pops

Cappato et al, Circulation 2005

A Balancing Act between Efficacy and Safety

导管贴靠力测量示意图

Nakagawa et al Circ AE. 2008;1:354-362.

AF 的导管消融过程中使用实时接触压力技术是安全可行的

TOCCATA 研究入选阵发性 AF 34 例。导管与组织接触的压力范围为 12 ±10 g至 39 ±29 g ，左房消融的 1458 次，其中 27 例 (79%) 曾出现短暂接触压力>100 g ， 1 例出现心包填塞

Kuck, et al.Heart Rhythm, 2012, 9(1):18-23

心包填塞

High contact force (CF) eventsCF trace versus procedure time for the patient who experienced tamponade.

导管 CF 是 AF 消融成功重要决定因素 Reddy 等 [6] 进一步分析了 TOCCATA 研究消融随访结果，平均随访 12个月。肺静脉消融平均 CF 为 17.2±13.5 g。平均 CF小于 10g 的患者 (5/5 例 ) 均 AF 复发，而平均CF 大于 20g 的患者 (8/10 例 ) 仅有 20% AF 复发 结论表明 AF 消融导管平均接触压力应大于 20g

Reddy, et al. Heart Rhythm, 2012, 9(11):1789-1795

SENSORS monitor the transmitter coils location

signal and records the micro-movements of the spring.

PRECISION SPRING allows small amount of

electrode deflection.

TRANSMITTER coil in the tip sends location reference signal about the Spring.

SmartTouch消融导管

SmartTouch消融导管

• Haldar 等使用 3.5 mm 的 SmartTouch 消融导管完成 AF 标测和消融过程

• 共入选了 40 例 AF 患者，按 1:1比例随机分到盲组和非盲组，每组均有 13 例 (65%) 持续 AF 患者，其中非盲组的术者能够观察 AF 消融过程中导管与心房壁接触压力的实时变化；而在盲组中，尽管消融过程记录了导管与心房壁接触压力的实时变化，但术者不了解接触压力的数据

Haldar, et al. Int J Cardiol, 2012

盲组肺静脉的电传导恢复发生率高

非盲组 3 例 (3/20 ，15%) 患者中的 3个 (3/80 ， 4%) 肺静脉的电传导急性恢复；而盲组的 14 例 (14/20， 70%) 患者中的 17个 (17/80 ， 21%)肺静脉电传导恢复，盲组发生率显著高于非盲组 ( p=0.001)

Haldar, et al. Int J Cardiol, 2012

房颤消融技术新进展：标测与消融技术

MediGuide 技术

MediGuide

MediGuide通过磁靶向技术为心脏介入过程中的导管定位，并在患者现有的透视图像上实时显示导管的准确位置 由于不再需要对患者进行反复透视以确定导管位置，这项技术能够在耗时较长的检查和手术中显著降低辐射剂量

MediGuide 指导 AF 患者穿刺、置管及建模

Rolf 等对80 例 AF 患者进行PVI 及电压标测 (年龄61 ±10岁， 40 例持续 AF)

Rolf, S ， et al. Heart Rhythm, 2013

MediGuide 指导左侧肺静脉隔离

Rolf, S ， et al. Heart Rhythm, 2013

小结小结

新的标测技术（转子、高密度标测）、新的消融能源（冷冻球囊）、器械（压力导管）、设备（ MediGuide ）等应用，房颤消融技术得到进一步的提高（包括提高成功率、降低并发症发生率、缩短医生学习曲线、减少 X线照射等）。