心腔内超声在心房颤动介入治疗中的应用*

刘慧宇，钟敬泉,2△

(1.山东大学齐鲁医院心血管内科，教育部与国家卫健委心血管重构与功能研究重点实验室，济南 250012;2.山东大学齐鲁医院(青岛院区)心血管内科，青岛 266035)

1 引 言

心腔内超声(intracardiac echocardiography, ICE)是利用经外周血管送入心腔的超声探头对心脏及其邻近组织进行实时高质量成像和(或)血流动力学测定的超声成像技术[1-3]。ICE具有对心腔内结构及周围组织实时成像的能力，被逐渐用于指导各种结构性心脏病和心律失常等的介入治疗并监测术中并发症。随着技术的不断成熟，ICE引导下的心房颤动(房颤)导管消融术在临床中的应用日益广泛。

2 ICE概述

2.1 ICE的发展

1960年，Cieszynski报道了将带有超声换能器的导管通过颈静脉送入狗的心腔，并获得左右心室心内膜回声，这是基于导管的心腔内超声成像首次被提及[4]。此后陆续有科学家利用原始的超声探头对心腔内结构进行测量[5-6]，包括相控阵换能器在内的超声换能器也相继被发明[7-8]，并逐渐被用于指导房间隔穿刺等临床工作[9-11]。近年来，经皮导管介入技术逐渐取代外科手术，成为许多结构性心脏病和心律失常的首选治疗方式。与日益复杂的手术方式伴随而生的是对成像技术的愈发严苛的要求。心腔内超声能够实时成像和监测术中并发症、患者耐受性好[3，12-15]，极大地契合了这些要求，被越来越广泛地用于各种介入手术的辅助成像。

2.2 ICE的器械类型

目前使用的心腔内超声导管主要有：机械旋转式超声导管和相控阵超声导管[16]。前者的导管头端是可以360°旋转的机械超声换能器，能提供垂直于导管长轴的环形切面图像，超声频率单一且只适用于近距离成像，无法进行多普勒成像，可操纵性差，需要在长导管鞘的引导下才能置入右心房，现在主要用于电生理研究[12，17-19]。相控阵超声导管在临床上使用最普遍，由导管和手柄两部分组成。导管的头端是由多个晶体组成的相控阵换能器，目前主要是64晶体相控阵换能器，能提供90°的扇形视野，超声频率可变(5～10 MHz)，成像深度最大可达15～16 cm，具备多普勒成像能力。手柄上有三排旋钮，可操纵导管向前、后、左、右四个方向弯曲并固定[1-3，12，17，20]。最新的ICE相控阵导管通过在头端嵌入位置传感器，将心腔内获得的二维图像与三维电解剖标测系统进行了整合，使超声扇面呈现在三维模型上，加深了术者对心腔内解剖结构的理解[14]。

2.3 ICE的临床价值

ICE的成像效果与经食道超声心动图(transesophageal echocardiography,TEE)相当，无需全身麻醉和超声科医生辅助，临床应用逐渐更加广泛[2，14，21]。ICE能够提高房间隔穿刺的成功率和安全性[12]，被应用于多种需要房间隔穿刺的介入手术，如房颤射频消融术、二尖瓣瓣膜成形术、左心耳封堵术等[12]。因为ICE能评估导管和组织的接触情况，有助于提高消融的精准度和有效性，在心房颤动、心房扑动、室性心律失常等复杂心律失常的介入手术中发挥重要作用[3，12，22]。

ICE相关的并发症发生率约4%，主要是导管在右心房操作过程中诱发的房性心动过速[23-25]。此外，ICE超声导管价格高昂，且多为一次性使用，使其推广受到限制。在德国及东欧的某些国家，允许对ICE导管进行消毒和二次使用，由此来降低费用[21]。而在美国，有数据表明术中使用ICE或TEE，总体费用相当[26]。

因此，与TEE相比，ICE能减少辐射暴露剂量、无需全身麻醉、患者耐受性更好，且无需超声科医生辅助。在不降低安全性且不延长手术时间的前提下，ICE是非常可靠的实时影像技术。

3 ICE在心房颤动介入治疗中的应用

在心房颤动介入治疗过程中，ICE可发挥多种作用，包括评估肺静脉解剖特征(数量、直径、解剖变异)，指导房间隔穿刺，排除左心房/左心耳血栓，消融位点损伤监测等[3]，ICE还可在术中对可能发生的并发症(如心包填塞、血栓形成等)进行实时监测，提高手术安全性[3，27]；此外，ICE在局麻下经血管入路进行操作，可避免全身麻醉的风险及食管插管的不适体验[28]；ICE由术者独立操作，降低了人力成本[29]；目前，在ICE指导下的低射线或零射线房颤导管消融及左心耳封堵术已日趋成熟[30-33]。

3.1 ICE在房间隔穿刺中的应用

目前，房间隔穿刺是左心系统导管消融、左心耳封堵等手术操作过程中必不可少的程序， ICE可帮助对房间隔进行成像，以确定卵圆窝的位置及周围的解剖结构，是指导安全的房间隔穿刺的重要工具[34-35]。房间隔穿刺的最佳平面取决于手术的类型以及患者心脏的解剖结构，对于房颤患者而言，左肺静脉水平或略朝前一些为理想的房间隔穿刺水平，使其与右下肺静脉的距离最大，并与左心耳/左肺静脉嵴的长轴正确对齐[3]。在房间隔穿刺过程中，来自右心房的ICE成像可以清楚地显示穿刺针针尖顶靠在房间隔上，形如“帐篷”，一旦穿刺针穿过隔膜，“帐篷”就会塌陷，并且可以在左心房中观察到穿刺针。

一项欧洲的研究证明[36]，对于经验的丰富的术者而言，仅在透视及压力监测下即可相对安全地完成房间隔穿刺，该研究还考虑到了ICE的应用所增加的经济成本。而最新研究表明[37-38]，仅在ICE和3D-EAM的指导下，即可安全有效地完成房间隔穿刺，同时实现零射线房间隔穿刺；且ICE对于解剖结构异常的房间隔穿刺更有优势，例如房间隔增厚、房间隔瘤、脂肪瘤、既往心脏外科手术后房间隔、植入房间隔封堵器等[39]；对于解剖异常的患者来说，由于房间隔位置不典型，经房间隔穿刺困难，常规透视下不能准确地定位，可能会因此导致心包填塞、刺破主动脉根部、动脉栓塞、肺静脉穿孔等并发症[40]，为减少和避免危及生命的并发症，提高房间隔穿刺的成功率，在解剖异常的房间隔穿刺时，可考虑使用ICE引导。但需要注意的是，对于有心脏植入式电子设备的患者而言，要注意其可能导致的电极移位的风险[38]。

3.2 ICE排查左心耳血栓

TEE 一直是房颤导管消融或左心耳封堵术前排除左心房及左心耳内血栓的金标准,但若患者因食管病变、解剖学异常或情绪紧张等因素无法配合完成TEE 检查时,可考虑通过ICE 排查左心房及左心耳血栓。已有诸多临床研究表明[41-47]，ICE在排查左心耳血栓中的应用，其效果并不劣于TEE，且对于TEE中的“疑似血栓”，可利用ICE进行进一步的核实。检查时，可将ICE导管经股静脉入路置于右心房、冠状静脉窦、右室流出道、肺动脉内对左心房及左心耳进行扫描[41，44]，其中ICE探头至于肺静脉中时，被认为其对于LAA成像质量最佳，而ICE探头处于右心房时，其对于LAA成像质量欠佳[45]。由于冠状静脉窦距离左心耳较近，在冠状静脉窦内ICE 影像可清楚地显示与冠状静脉窦平行的左心耳横截面视图，缺点是在冠状静脉窦内导管头端偏转受限且ICE 导管质地较硬,若操作不当有导致夹层或静脉穿孔的风险[3]。

3.3 ICE减少房颤导管消融相关的并发症

ICE在房颤导管消融术中的应用，可减少术中及术后并发症的发生，尤其是显著降低血栓栓塞、心包填塞等严重并发症的发生率[3，27]。少量研究表明[48-50]，ICE在房颤导管消融过程中用于食道位置监测是安全有效的，但仍缺乏大样本的临床研究数据。术者可以通过ICE在导管消融过程中实时监测消融导管与食管的位置，无需再借助于食管测温探头等食管内装置，亦可免于麻醉为患者带来的不适。此外，ICE可以监测消融位点的损伤程度，一旦发现消融部位组织发白或微气泡产生等局部过热的表现，可立即停止放电，以防止进一步的损伤[51-52]。一项全国性研究针对2001-2014年间ICE在房颤导管消融中的应用进行分析，证明了在房颤消融过程中使用ICE，可使术后死亡率和并发症发生率显著降低[53]。另有多项研究证明[51,53-56]，房颤导管消融过程中，ICE的应用可显著降低手术并发症，尤其是心脏穿孔、血栓栓塞等严重并发症的发生机率，缩短患者平均住院时间。

3.4 ICE指导房颤导管消融术

Dennis等最早使用ICE 导管配合CartoSound模块在3D-EAM系统中构建左心房和肺静脉的三维模型，再将术前多排CT 影像与此三维模型进行整合来指导手术[58]。美国麻省总院研究发现,经由TSP 位点将ICE 导管送入左心房内建模不仅可行,而且与在右心房内建模相比，精准度更高[59]。在此基础之上，Ferguson等[32]首先尝试通过ICE与3D-EAM结合完成零射线房颤射频消融术，在21例房颤患者中，有19例实现手术全程零射线操作，且未出现手术相关并发症。Jan等[60]通过联合应用ICE和电解剖标测系统，实现了零射线下导管消融治疗阵发性房颤，其手术结果证明了该方法的可行性和有效性。我国的单中心经验也提示，ICE 指导下的零射线或极低射线剂量下房颤消融安全有效[61]。

4 总结与展望

众多研究表明，ICE在心房颤动介入治疗中是安全和有效的。随着结构性心脏病和心律失常介入治疗的不断发展，寻找理想的超声心动图技术以优化手术结果是至关重要的。在实际应用中，ICE提供了不同的成像视图，可以提供高质量的心脏结构图像。

因此，在房间隔穿刺过程中，可考虑应用ICE指导，尤其是对于房间隔解剖异常患者。在房颤患者行导管消融术或左心耳封堵术前建议术前常规行TEE或冠状动脉CTA检查，以排除左心耳血栓及初步评估左心耳的形态和大小，对于术前难以辨别的疑似血栓或不能耐受及无法行冠状动脉CTA和TEE的患者，术中可应用ICE进一步排除左心耳血栓及再次评估左心耳形态和大小。目前可考虑应用ICE，辅助指导房颤导管消融术，以实现低射线或零射线导管消融术，减少患者及术者的射线暴露。未来，随着ICE的成像质量不断提高、导管体积不断缩小、三维成像能力不断增强、价格逐渐下降，其将被更加广泛地应用于各种临床实践当中。