超声消融治疗心律失常的研究进展

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1、万方数据堂华一垒遵失,g'型,2003复三丑舅7鲞笪!盟堕mJCardl州A—rrhyth,20D3—,Vd．7—No．1超声消融治疗心律失常的研究进展Oleresearchprogress甜ultrasoundablationforarrhytlmfia王晓华洪浪洪明罗国庆恕对A射频导管消融(RH’A)是R前心律失常消融治疗的首选治疗方法，但由丁射频电流损伤面积小，定位要求高，因而对心房颤动(房颤)、冠心病或扩张性心肌病伴发的室性心动过速(室速)等这些标测较困难的心律失常治疗效果差⋯。因此，国内外学者一直住积极探求填它形式的能源如超声(ultrasou

2、nd)、微波(micmwave)、激光(1aser)等作为射频电流的替代或补充。超声困其特殊的生物物理学特性而在近车F的心律失常治疗研究中得到了越来越多的重视。I超声消融的理论基础超声消融机制超声是频率在20KHa以上的机械振动波．在生物体内传播时可产生温热效席、空化效应和机械救应忙-“：温热效应是指超卢在组宝}{中传播时会衰减，部分声能被组织吸收，转化为热能，使组织升温，当温度达到一定程度并维持一定时间．便造成对组织的损伤；卒化效应是指超卢在液体介质巾传播时，冈突变声压的作用在液体中产牛气泡空穴，在声强的作用下，空穴的体积压缩到极小时，气泡内爆产生强大

3、的七U应力和冲击波，导致极短的时间内产生高温、高压以及臣大的能量释放，使细胞变性、破裂、溶解；机械效应是指超声在生物介质中传播时，引起介质质点作高频振动造成对组织的损伤。超声对组织的影响常有这3种机制同时存存。研究表明。4．5]．心肌温度≥45℃时，心肌细胞非特异性损伤，细胞外Na+和ca2+涌入细胞内，引起细胞膜除极化和心肌静息张力增加，可出现自律性异常；当温度≥50"(3时，可导致心肌细胞兴奋性不可逆地丧失。超声的上述3种效应可使心肌升温到太大高于心肌不可逆损害所需的50℃水平怕j，因而可用于心肌消融。与其它能源相比，超卢的优点是组织穿透性好，能控制

4、超声场，可制成各种大小和形状的超声源7。当蜊声从吲柱形换能器发出时，声能与换能器的轴相乖直，放射状发出，其产生的连续性损伤有利于局灶性房颤的消融。2超声换能器的研制趟声换能器(ultrasoundtransducer)有圆磕样和嘣柱形两种。圆盘样超声换能器_61安装在超声消融导管头的侧面，这样形成的高频发热电极(applicator)表面积大：但这种换能器在消融时必须朝向消融的心肌组织，虽然导管的定向可用在荧光镜下看得见的x射线标示剂米实现，但这给消融增加了额外的负担，因此便研制了圆柱形超声换能器8。这种换能器可环绕其周用发出声强一致的声能，克服了侧面安

5、装的作者单位：330006南昌．江西省人民院心内科-综述·嘲盘样换能器需要定向的缺点，kh等惮3还设计了种经球囊超声换能器，命名为TTBUSA(throughtheballcx)nul—trakw川ndablztion)，此种换能器安装在有盐水充盈的球囊中，有儿个优点：①可精确定位和固定高频发热电极；②允许非衰减声偶联；◎避免换能器直接接触靶组织；④使肺静脉的血流与加热组织隔离，防止损伤部位冷却。它使房颤消融操作更加简单，且大大提高了成功率。3超声消融的实验研究超声时心肌的损伤与超声频率、超声声强与消融时问等多种参数有关。理想的消融参数应是既能达到有效治

6、疗心律失常的目的，叉能最大限度的降低并发症。Zimmer等_61和He、等I”1利用计算机仿真组织内的超声场和温度变化，仿真结果表明，超声频率在5MHz以上就足以进行心肌消融，声强在15～30W／。m2、频率在10～15Mfk时可产生最深的消融深度。在体和离体实验均表明，趟声换能器能在60s内达到治疗心律失常的目的，消融深度存5～9nm之问，消融范围在20--40mm2之间。消融时间在15～60s时，时间越长损伤越深。0．6W左右的能量是产生可见损伤的阈值功率，能量和界面温度均与损伤深度之间有线性相关。当卢强一定时．频率越高，声强衰减越快，组织穿透力越弱

7、，同时组织升温也越显著[51。黄晶等【“]报道用10．4MHz的超声频率时，在455内，消融深度随时间迅速增加，45s时深度达(10．10±1．76)rnrn，此后随时间增加消融深度仅有轻度增加，消融时间与消融深度有良好的线性相关。当声强在38w／cm2以内，随声强增加，消融深度亦增加。综上可见，超声频率约10MHz，声强不超过38w／咖2，时间不超过60s时，即可达到最大消融效果。用电镜对消融区结构进行观察发现．1¨．消融中心是凝固样坏死区，有广泛肌丝溶解，核异染色质凝聚、边集，细胞器消失，在环绕的深红色同边区，口T见肌镗溶解和核固缩等表现，为小可逆性

8、改变，而外围的心肌损伤却较轻，仅见线粒体肿胀，局部空化，表明超声消融的损伤界限1