心房颤动(房颤)是最常见的心律失常,目前已知与卒中、痴呆、心力衰竭、增加死亡风险相关。对于药物难治性房颤,建议使用外科或导管技术进行消融治疗。早期尝试设计消融房颤和恢复窦性心律的手术,以迷宫Ⅲ型手术达到顶峰,这是第一个房颤治愈率较高的手术方式。但迷宫Ⅲ型手术复杂且技术要求高,因此,采用新技术进行了广泛改良,创建了新型外科消融手术:迷宫Ⅳ型手术、微创迷宫Ⅳ型手术和杂交消融手术。本文献综述主要论述了这些外科治疗策略及最新研究进展。
1 心房颤动的定义及流行病学
心房颤动(房颤)为一种室上性快速心律失常,伴有不协调的心房电激动和无效的心房收缩。房颤的心电图特征包括不规则的RR间期(当房室传导功能未受损时)、没有明确规律的P波伴不规则的心房激动[1]。截至2019年,全球房颤(包括心房扑动)患者约5 970万例[2]。相关流行病学资料[3]显示:我国房颤年龄校正后患病率为1.6%,男性和女性的年龄校正后患病率分别为1.7%和1.4%,城市和农村居民经年龄校正后患病率分别为1.6%和1.7%。房颤会引起脑卒中、血栓栓塞、心力衰竭(心衰)、心肌梗死等严重危害,也与认知功能下降、痴呆、肾功能损害等并发症有关,直接或间接导致患者的生活质量明显下降,甚至引起死亡风险[4]。房颤导致脑卒中及血栓栓塞的年发生率分别为1.92%和0.24%,非房颤患者发生脑卒中的风险只有房颤患者的1/5~1/4,而发生心肌梗死的风险只有房颤患者的1/2[4]。阵发性房颤的心衰发生率为33%,而持续性房颤及永久性房颤的心衰发生率更高,分别为44%、56%[4]。房颤各种危害导致患者死亡率升高,其中女性增加2倍、男性增加1.5倍[4]。
2 心房颤动的机制
现普遍认为房颤是多种机制共同作用的结果,其中包括触发、折返、电重构、结构重构、局灶性异位活动等[5]。此外,氧化应激、分子遗传学、炎症、自主神经系统等作用机制目前也认为与房颤的发生发展有一定的关系[5-6]。
3 迷宫手术
3.1 经典迷宫手术(Cox-Maze Ⅰ~Ⅲ Procedure)
1987年,Cox[7]根据房颤的发生机制与病理生理学特点开创了迷宫Ⅰ型手术,其基本原理为:心房壁切开愈合后的瘢痕组织没有生物电传导性,从而阻断维持房颤的心房大折返回路来消除房颤。手术路径[8]:(1)切除左右心房的心耳;(2)延着心耳切口至双心房顶部的切口;(3)环肺静脉“U型”切口;(4)下肺静脉至二尖瓣瓣环切口;(5)右心耳至三尖瓣瓣环切口;(6)上腔静脉与右心房交界处正前方的房间隔切口。
但经过各种临床研究证明,迷宫Ⅰ型手术术后会出现左心房功能不全、窦性迟钝等并发症,为了解决这两个副作用,Cox JL改良了上腔静脉与右心房交界处正前方处的切口,同时将左心房顶切口向后稍移动,从而形成了迷宫Ⅱ型手术[8]。但该术式中左心房顶切口的位置决定了房间隔切口的位置,使房间隔切口位于上腔静脉开口的正下方,让左心房切口的暴露非常困难,并且没有解决迷宫Ⅰ型手术的术后并发症。经过再次改良,继续后移左心房顶切口,同时房间隔切口位置移至上腔静脉口后壁,提高了左心房的暴露,形成了迷宫Ⅲ型手术。Cox等[9]报告了接受迷宫Ⅲ型手术的118例患者,其中手术死亡率为2%。随访8.5年,93%的患者房颤被治愈,仅2%的患者需要长期术后抗心律失常药物治疗。宋金田等[10]研究了44例结构性心脏病合并房颤的患者,都采取迷宫Ⅲ型手术,术后3个月窦性心律恢复率为92.8%,所有患者均未出现脑卒中,术后3个月药物(胺碘酮)免除率90.4%。迷宫Ⅲ型手术使房颤转为窦性心律成功率较高,因此又被称为外科治疗房颤的金标准[11-14]。由于迷宫Ⅲ型手术采用切割-缝合技术,心脏切口多、技术要求高、操作复杂、并发症多,未能得到广泛应用,但由于“切和缝”可确保全层透壁,房颤治愈率至今无法超越,因此国内外仍有部分学者重视并应用。其中在瓣膜手术中同期应用,也取得了不错的效果。谢赛旗等[15]报道114例迷宫Ⅲ型手术术后6个月、1年的窦性心律恢复率在85%左右,证明了迷宫Ⅲ型手术的近期疗效很好,但术后早期出现了2例(1.75%)因多器官功能衰竭所致死亡。García Villarreal等[16]对50例房颤患者施加了迷宫Ⅲ型手术,术后3个月、12个月的窦性心律恢复率分别为92%、88%,无患者在围手术期死亡。在Atik Fernando等[17]对113例房颤患者的研究中,长期持续性房颤患者占比更多(99例患者),窦性心律恢复率分别为88%、88%、85%(术后6个月、12个月、24个月),2例患者院内死亡,4例患者置入永久起搏器。而Wang等[18]得到了更优的结果(66例患者术后窦性心律恢复率分别为94.7%、93.3%、89.5%),发生了2例死亡病例,3例患者术后需要置入永久起搏器。这几项随访时间更长的研究均证实了瓣膜置换同期迷宫Ⅲ型手术术后的窦性心律恢复率较高(80%以上),但术后有置入永久起搏器及死亡风险。迷宫Ⅰ~Ⅲ型手术路线见图1[19]。

3.2 迷宫Ⅳ型手术(Cox-Maze Ⅳ Procedure)
尽管迷宫Ⅲ型手术的有效性极好,但其安全性和复杂性难以让人普遍接受。为了简化手术,使外科医生更容易完成,世界各地的研究者探索用能量消融线取代统迷宫Ⅲ型手术“切和缝”的损伤[20],并增加右房隔离,最终形成了迷宫Ⅳ型手术(图2[21])。这些消融线使用各种能量源创建,包括射频能量、低温冷冻能量、微波和高强度聚焦超声,其中射频消融和冷冻消融为主流[22]。然而,比较上述各种能源手术效果的研究非常有限,Phan等[23]从6个数据库中识别并提取了16个随机对照试验,进行贝叶斯网状Meta分析,使用秩相关分析结果显示:术后12个月以上维持窦性心律在“切和缝”、微波消融、射频消融之间相似,均优于冷冻消融(分别为39%、36%、25% vs. 1%)。高强度聚焦超声消融窦性转复率较低,现临床上较少使用,仅用于部分阵发性房颤患者,有研究[24]显示其术后6个月、12个月、24个月、36个月窦性心律恢复率分别为66.1%、63.8%、63.9%和45.9%。迷宫Ⅳ型手术通过减少创建心房损伤所需的时间及方式而降低手术复杂性并缩短手术时间。随着迷宫Ⅳ型手术的成熟,微创手术的发展,该术式不仅可以通过常规开胸完成,也逐渐可以通过微创方式完成。

3.2.1 开胸迷宫Ⅳ型手术
迷宫Ⅳ型手术通常在体外循环下进行,而它的标准入路是胸骨正中切开。标准开胸入路更适合同期行瓣膜置换或冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)患者。那么其手术效果究竟如何呢?McCarthy等[21]对363例持续性房颤患者开展了一项前瞻性、多中心研究,结果显示:上述患者均进行了开胸迷宫Ⅳ型手术(82%接受了瓣膜手术),术后1、2、3年无房颤率为66%、65%和64%。有样本量更大的研究[25]得到了更优结果,该研究纳入799例患者,平均年龄为69岁,64%为男性;术前房颤类型分别为阵发性房颤33%、持续性房颤32%和长期持续性房颤35%;平均左心房大小为4.6 cm;术前房颤平均持续时间为4.0年;平均EuroSCORE评分为6.4。排除左心房大小>8 cm和左心房钙化患者。全组患者均接受了开胸瓣膜置换同期迷宫Ⅳ型手术,术后1年和3年无房颤率分别为:94.6%和87.5%(阵发性),82.1%和81.9%(持续性),84.1%和78.1%(长期持续性)。Francois等[26]做了随访时间更长的研究,患者平均年龄为68岁,52%为男性;术前房颤类型分别为阵发性40.2%、持续性39.5%和长期持续性20.3%;平均左心房大小为4.7 cm;平均EuroSCORE评分为3.5;排除左心房大小>6 cm和左或右心室功能严重受损患者。同期迷宫Ⅳ型手术术后1年无房颤率为79%,术后3年无房颤率为77%,术后5年无房颤率为69%,也证明了瓣膜置换同期迷宫Ⅳ型手术效果在术后早期及中后期表现优异。
Iribarne等[27]对七个心脏中心报告的20407例行CABG或瓣膜手术进行回顾性分析,分为同期接受外科射频消融(surgical atrial fibrillation ablation,SA)和未接受SA两组,结果显示接受SA的患者中,术后发病率或死亡率并没有增加,风险调整后SA患者的5年生存率提高[风险比0.69,95%CI(0.51,0.92)],这证明了在接受CABG、瓣膜置换和瓣膜置换加CABG的患者中,合并SA可显著提高长期生存率,并且不会增加死亡率。2021年欧洲心脏病学会(ESC)和欧洲心胸外科协会(EACTS)瓣膜性心脏病管理指南推荐:接受瓣膜手术的患者应考虑同时进行AF消融(Ⅱa A)[28]。EACTS合作制定的2020年ESC房颤诊断和管理指南推荐:在接受心脏手术的患者中,应考虑伴随房颤消融(Ⅱa A)[1]。总的来说,无论是独立迷宫Ⅳ型手术还是同期行瓣膜置换手术均能够显著改善患者术后窦性心律的维持时间和心功能,并能提高患者的生活质量。
3.2.2 微创迷宫Ⅳ型手术
随着微创瓣膜置换和微创冠状动脉旁路移植技术和经验的发展,房颤微创消融术也应运而生。与标准手术入路相比,微创入路的选择应基于心脏病理生理学、患者特异性解剖特征和手术医生的经验[29]。房颤微创手术根据疗效和复杂程度的差异可分为以下三类:Wolf-mini迷宫手术、梅氏消融手术和完整迷宫Ⅳ型手术。
Wolf-mini迷宫手术是非体外循环下经双侧胸腔镜入路,右侧三个切口包括:右侧腋中线与第6肋或7肋的交界处为胸腔镜切口,大小约1 cm;胸腔镜切口内侧或外侧为操作切口,大小约1 cm;右侧第3肋或4肋的听诊三角处切口大小约4~6 cm。左侧切口位置及大小基本同右侧。右侧从上、下腔静脉连线前方3 cm处平行膈神经切开心包,左侧从膈神经后方切开心包,钝性分离上下腔静脉、左右肺静脉,用双极消融钳经斜窦消融右肺静脉,切断Marshall韧带,切除缝合左心耳或者使用一次性切割闭合器处理左心耳,然后消融左肺静脉及部分迷走神经节[30-31]。Wolf等[31]对157例Wolf-mini迷宫手术患者(术后1~4年)进行回顾分析:阵发性房颤的转复率为92%,持续性房颤为85%,未发生死亡,证明了Wolf-mini迷宫手术对于房颤的有效性及安全性。Shemin等[32]也得出了类似的结果。但由于Wolf-mini迷宫手术的消融线设计不符合真正的“迷宫”理念,仅完成了左房的部分消融,而且未进行右房的消融,使得消融术后容易复发房扑或房颤。有研究[33]显示Wolf-mini迷宫手术(139例)术后1年无房颤率,阵发性房颤为72.9%,持续性房颤为64.7%,长程持续性房颤为71.4%。随着随访时间的延长,持续性或长期持续性房颤患者成功率显著下降,术后5年无房颤率仅为28%[33]。该研究与Wolf的结果相差如此之大,可能还有以下几个原因:(1)患者均为药物难治性房颤;(2)患者合并其他基础疾病[合并糖尿病(7.9%)、高血压(40.3%)、高脂血症(12.9%)、冠心病(14.4%)];(3)61.2%的患者合并瓣膜性心脏病。
我国梅举教授在Wolf-mini迷宫手术的基础上进行了进一步改进,创建了梅氏微创消融术:增加了左心房顶部消融线(左右肺静脉的连线)和左心房后壁消融线(左下肺静脉至右上肺静脉的连线);将双侧胸腔镜入路改良为左侧胸腔镜入路(左胸6、7、8肋间分别作一直径为2.5 cm、1.0 cm、1.0 cm的小切口)。马南等[34]运用梅氏微创消融手术治疗207例房颤患者(98例阵发性房颤,109例持续性房颤),结果显示术后24个月左右无房颤率为90.3%(187例)。其进一步将该技术运用于48例导管消融术后房颤复发的患者[35],平均随访时间为(28.0±17.2)个月,结果显示38例患者(82.6%)维持了窦性心律。证明了改良后的梅氏消融手术的有效性。但该术式仍较为复杂,尚未得到大规模普及。
微创迷宫Ⅳ型手术是经右侧肋间入路(男性在右侧腋中线与第4肋交界乳头外侧5~6 cm切口,女性在右侧腋中线与第4肋交界乳房下5~6 cm切口),通过股动脉插管和心房静脉插管建立体外循环,完成迷宫Ⅳ型手术[29](图3[36])。具体消融路线如下:右肺静脉射频消融隔离、左肺静脉冷冻消融隔离、左肺静脉至右肺静脉射频消融(顶部)、左肺静脉至右肺静脉射频消融(底部)、右下肺静脉至二尖瓣环射频消融、冠状静脉窦冷冻消融、上腔静脉至下腔静脉射频消融、右心耳至三尖瓣环射频+冷冻消融、右房游离壁射频消融、三尖瓣环冷冻消融。同时可切断Marshall韧带、闭合左心耳。系统性综述[37]纳入了3个随机对照研究和3个观察性研究,结果显示:相比微创二尖瓣置换同期肺静脉隔离术,微创二尖瓣置换同期迷宫Ⅳ型手术的患者术后12个月房颤的再发风险更低。Niv等[38]对133例长期持续性房颤患者施加了微创迷宫Ⅳ型/Ⅲ型手术,对其追踪随访了5年,结果显示73%的患者在未服用抗心律失常药物情况下维持了窦性心律。上述两项研究均证实了微创迷宫Ⅳ型手术的有效性。MacGregor等[39]进一步与开胸迷宫Ⅳ型手术做了对照研究:236例难治性房颤患者接受了迷宫Ⅳ型手术(分为胸骨正中切开和微创右胸小切口两组),术后1年无房颤率为94%,术后5年为89%,术后10年为77%,胸骨切开组与微创组比较差异无统计学意义(P>0.05)。微创迷宫Ⅳ型手术对有症状的难治性房颤患者维持窦性心律具有显著作用。Jiang等[40]对152例接受二尖瓣手术并通过微创右胸小切口(right minithoracotomy,RM)(n=69)或胸骨正中切口(median sternotomy,MS)(n=83)进行迷宫Ⅳ型手术的患者进行了结局差异分析:RM组的机械通气时间[(14.2±6.6)h vs.(21.3±9.0)h;P<0.001]和住院时间[(9.3±2.6)d vs.(11.7±3.0)d;P<0.001]较短;术后2年窦性心律的维持率在RM组为85.1%±5.8%,在MS组为88.6%±3.6%(P=0.767),证明了微创右胸小切口可以获得与胸骨正中切口相似的治疗效果,此外,通过微创右胸小切口的患者恢复更快。总的来说,该方法仅通过肋间小切口(约5~6 cm)完成传统迷宫Ⅳ型手术,即保护了胸骨的完整性,又可获得良好的手术疗效,在体外循环技术非常成熟的今天,是一种值得推荐的治疗方法。

3.2.3 冷冻消融与射频消融
冷冻消融是使用冷冻能源所造成的低温导致待消融心肌细胞坏死,通过冷冻和复温的过程引起心房组织损伤,以此来消除房颤。目前有几种低温能源:氢气、氦气、氧化亚氮和一氧化二氮。一氧化二氮冷冻消融已广泛用于临床,安全性显著。它具有保留胶原蛋白结构的明显优势,因此保留了心脏的纤维骨架,这有助于确保在瓣膜组织周围使用时的安全性。冷冻消融术的潜在缺点包括创建损伤所需的时间(1~3 min),以及可能引发血栓栓塞的风险[41]。
目前关于瓣膜置换手术同期射频消融的大量报道均证实了其疗效。然而,关于联合冷冻消融有效性及安全性的数据仍然有限。Bogachev-Prokophiev等[42]随访了242例接受二尖瓣置换同期冷冻消融的成年患者(其中包括71例胸腔镜手术),术后1、3和5年窦性心律维持率分别为79.0%、64.0%和60.5%,术后早期并发症包括1例患者死于急性心衰。术后追踪随访期间有15例晚期死亡,其中有7例(2.9%)死于脑卒中,5例(2.1%)死于急性心肌梗死,3例(1.2%)死于进行性心衰。Han等[43]对200例二尖瓣病变合并房颤患者分别施加了冷冻消融或“切和缝”手术,术后1年无房颤率分别为85%、88%(P<0.05),术后并发症差异无统计学意义。上述两项临床型实验均证明了瓣膜置换手术同期冷冻消融的安全性和有效性。比较冷冻消融和射频消融的文献数据有限且存在争议,更缺乏前瞻性随机研究,仅有两项回顾性研究[44-45]发现,在二尖瓣置换同期消融的患者中,射频能量和低温冷冻能量消融在维持窦性心律方面的安全性和有效性无显著差异。
4 杂交手术
近20年前出现的房颤导管消融术目前是一种广泛接受的房颤治疗策略。其方法是通过股静脉穿刺后将消融导管电极置于引起心律失常的病灶处或异常传导径路区域,应用射频、冷冻、高能电流、激光或超声等方法,使该区域心肌坏死或损伤。最新指南[4]推荐:症状性阵发性房颤患者,以肺静脉电隔离为主要策略的导管消融可作为一线治疗;症状性持续性房颤患者,无论是否合并复发的主要预测因素,经至少一种Ⅰ类或Ⅲ类抗心律失常药物治疗后效果不佳或不能耐受者,可导管消融,证据等级为ⅠA。大量临床研究均证明了房颤导管消融术维持窦性心律的有效性均显著优于口服抗心律失常药物,且不增加严重不良事件的风险[46-48]。相比外科手术消融,导管消融的安全性较高,但有效性相对较差。一项Metw分析[49]结果显示:相比外科手术消融,导管消融与房性心律失常复发增加相关[RR=1.85,95%CI(1.44,2.39),P<0.001],而与总的不良事件减少相关[RR=0.29,95%CI(0.16,0.53),P<0.001]。所以在临床上,我们需要结合患者的基础疾病及房颤类型灵活选择不同的消融方式。
随着近年来技术、器械和电生理学的发展,逐渐形成了一种杂交手术(hybrid approach)治疗房颤的方法,可能彻底改变我们治疗房颤的方式[50]。房颤杂交手术是将单侧或双侧心外膜消融(由外科医生进行)与心内膜消融(由电生理学家进行)结合在一起。其中,心外膜消融的靶区包括左心房后壁(含肺静脉)、Marshall韧带及心外膜脂肪垫等。绝大多数情况下,外科手术中还会同期夹闭或者切除左心耳。经导管心内膜消融术中,除评估心外膜消融的损伤效果,并对消融线上的传导缝隙进行补充消融以外,尚可对经心外膜途径难以达到的靶区,例如左心房前壁和三尖瓣环峡部等进行消融。房颤的内外科杂交消融术可同期一站式完成,也可在心外膜消融后6个月内再进行心内膜消融(即分站式手术),目前尚无前瞻性研究比较两者的优劣[51]。2020 ESC指南[1]推荐:对于口服抗心律失常药物失效、经皮导管房颤消融失败或存在导管失效明显风险因素的难治性阵发性或持续性房颤患者,应考虑胸腔镜手术(包括杂交消融手术),以维持长期窦性心律,证据等级为Ⅱa B。一项对持续性或长期持续性房颤患者采用杂交手术或单纯导管消融术的心律结局和并发症进行的系统综述[52]显示,在12个月或更长时间内,与单纯导管消融术相比,杂交手术的窦性心律的维持率明显更高。尽管两种策略的总体并发症发生率均较低,但杂交消融的并发症较多(13.8% vs. 5.9%)。Delurgio等[53]报道了149例持续性或长期持续性患者进行杂交消融手术或单纯导管消融术的结果分析:对其术后12个月进行跟踪随访,结果显示杂交手术的窦性心律的维持率更高(67.7% vs. 50.0%)。另外一个随访时间更长的研究[54]也证明了杂交手术的窦性心律的维持率相比经导管房颤消融更高(82% vs. 67%)。说明杂交消融手术用于治疗持续和长期持续的房颤与单纯导管消融相比具有更优异的效果。一篇Meta分析[55]结果显示:对于房颤患者,相比非杂交消融(单纯微创外科消融或单纯内科经导管消融),采用经胸入路的杂交消融手术的整体疗效更优。虽然杂交消融的手术时间较长,但其心内膜消融时间明显缩短。目前对于杂交消融手术与开胸迷宫Ⅳ型手术或微创迷宫Ⅳ手术的疗效对比较少,Mark等[56]对63例房颤患者分别施加了杂交消融手术(35例)和微创迷宫Ⅳ型手术(28例),结果显示术后一年的窦性心律维持率分别为91.4%、82.1%,差异无统计学意义(P=0.56)。但对于长程持续性房颤患者,成功率分别为81.8%和44.4%,有明显统计学差异(P<0.05)。我们需要更多的研究来进一步证实杂交消融手术的临床疗效。
5 总结
在过去二十年中,房颤的药物、导管和手术治疗均取得了显著进步。新型消融技术、能量来源和微创方法的发展彻底改变了房颤的外科治疗。如今,房颤消融术与其他心脏外科手术同时进行可改善患者预后,且不会显著增加手术风险。随着对潜在机制了解的加深和术前评估(包括电生理标测系统)的改善。电生理学和外科的密切合作正在开创房颤治疗的新时代。
利益冲突:无。
作者贡献:陈诚撰写、修改文章;陈灏修改文章,对文章的相关内容进行指导。
1 心房颤动的定义及流行病学
心房颤动(房颤)为一种室上性快速心律失常,伴有不协调的心房电激动和无效的心房收缩。房颤的心电图特征包括不规则的RR间期(当房室传导功能未受损时)、没有明确规律的P波伴不规则的心房激动[1]。截至2019年,全球房颤(包括心房扑动)患者约5 970万例[2]。相关流行病学资料[3]显示:我国房颤年龄校正后患病率为1.6%,男性和女性的年龄校正后患病率分别为1.7%和1.4%,城市和农村居民经年龄校正后患病率分别为1.6%和1.7%。房颤会引起脑卒中、血栓栓塞、心力衰竭(心衰)、心肌梗死等严重危害,也与认知功能下降、痴呆、肾功能损害等并发症有关,直接或间接导致患者的生活质量明显下降,甚至引起死亡风险[4]。房颤导致脑卒中及血栓栓塞的年发生率分别为1.92%和0.24%,非房颤患者发生脑卒中的风险只有房颤患者的1/5~1/4,而发生心肌梗死的风险只有房颤患者的1/2[4]。阵发性房颤的心衰发生率为33%,而持续性房颤及永久性房颤的心衰发生率更高,分别为44%、56%[4]。房颤各种危害导致患者死亡率升高,其中女性增加2倍、男性增加1.5倍[4]。
2 心房颤动的机制
现普遍认为房颤是多种机制共同作用的结果,其中包括触发、折返、电重构、结构重构、局灶性异位活动等[5]。此外,氧化应激、分子遗传学、炎症、自主神经系统等作用机制目前也认为与房颤的发生发展有一定的关系[5-6]。
3 迷宫手术
3.1 经典迷宫手术(Cox-Maze Ⅰ~Ⅲ Procedure)
1987年,Cox[7]根据房颤的发生机制与病理生理学特点开创了迷宫Ⅰ型手术,其基本原理为:心房壁切开愈合后的瘢痕组织没有生物电传导性,从而阻断维持房颤的心房大折返回路来消除房颤。手术路径[8]:(1)切除左右心房的心耳;(2)延着心耳切口至双心房顶部的切口;(3)环肺静脉“U型”切口;(4)下肺静脉至二尖瓣瓣环切口;(5)右心耳至三尖瓣瓣环切口;(6)上腔静脉与右心房交界处正前方的房间隔切口。
但经过各种临床研究证明,迷宫Ⅰ型手术术后会出现左心房功能不全、窦性迟钝等并发症,为了解决这两个副作用,Cox JL改良了上腔静脉与右心房交界处正前方处的切口,同时将左心房顶切口向后稍移动,从而形成了迷宫Ⅱ型手术[8]。但该术式中左心房顶切口的位置决定了房间隔切口的位置,使房间隔切口位于上腔静脉开口的正下方,让左心房切口的暴露非常困难,并且没有解决迷宫Ⅰ型手术的术后并发症。经过再次改良,继续后移左心房顶切口,同时房间隔切口位置移至上腔静脉口后壁,提高了左心房的暴露,形成了迷宫Ⅲ型手术。Cox等[9]报告了接受迷宫Ⅲ型手术的118例患者,其中手术死亡率为2%。随访8.5年,93%的患者房颤被治愈,仅2%的患者需要长期术后抗心律失常药物治疗。宋金田等[10]研究了44例结构性心脏病合并房颤的患者,都采取迷宫Ⅲ型手术,术后3个月窦性心律恢复率为92.8%,所有患者均未出现脑卒中,术后3个月药物(胺碘酮)免除率90.4%。迷宫Ⅲ型手术使房颤转为窦性心律成功率较高,因此又被称为外科治疗房颤的金标准[11-14]。由于迷宫Ⅲ型手术采用切割-缝合技术,心脏切口多、技术要求高、操作复杂、并发症多,未能得到广泛应用,但由于“切和缝”可确保全层透壁,房颤治愈率至今无法超越,因此国内外仍有部分学者重视并应用。其中在瓣膜手术中同期应用,也取得了不错的效果。谢赛旗等[15]报道114例迷宫Ⅲ型手术术后6个月、1年的窦性心律恢复率在85%左右,证明了迷宫Ⅲ型手术的近期疗效很好,但术后早期出现了2例(1.75%)因多器官功能衰竭所致死亡。García Villarreal等[16]对50例房颤患者施加了迷宫Ⅲ型手术,术后3个月、12个月的窦性心律恢复率分别为92%、88%,无患者在围手术期死亡。在Atik Fernando等[17]对113例房颤患者的研究中,长期持续性房颤患者占比更多(99例患者),窦性心律恢复率分别为88%、88%、85%(术后6个月、12个月、24个月),2例患者院内死亡,4例患者置入永久起搏器。而Wang等[18]得到了更优的结果(66例患者术后窦性心律恢复率分别为94.7%、93.3%、89.5%),发生了2例死亡病例,3例患者术后需要置入永久起搏器。这几项随访时间更长的研究均证实了瓣膜置换同期迷宫Ⅲ型手术术后的窦性心律恢复率较高(80%以上),但术后有置入永久起搏器及死亡风险。迷宫Ⅰ~Ⅲ型手术路线见图1[19]。

3.2 迷宫Ⅳ型手术(Cox-Maze Ⅳ Procedure)
尽管迷宫Ⅲ型手术的有效性极好,但其安全性和复杂性难以让人普遍接受。为了简化手术,使外科医生更容易完成,世界各地的研究者探索用能量消融线取代统迷宫Ⅲ型手术“切和缝”的损伤[20],并增加右房隔离,最终形成了迷宫Ⅳ型手术(图2[21])。这些消融线使用各种能量源创建,包括射频能量、低温冷冻能量、微波和高强度聚焦超声,其中射频消融和冷冻消融为主流[22]。然而,比较上述各种能源手术效果的研究非常有限,Phan等[23]从6个数据库中识别并提取了16个随机对照试验,进行贝叶斯网状Meta分析,使用秩相关分析结果显示:术后12个月以上维持窦性心律在“切和缝”、微波消融、射频消融之间相似,均优于冷冻消融(分别为39%、36%、25% vs. 1%)。高强度聚焦超声消融窦性转复率较低,现临床上较少使用,仅用于部分阵发性房颤患者,有研究[24]显示其术后6个月、12个月、24个月、36个月窦性心律恢复率分别为66.1%、63.8%、63.9%和45.9%。迷宫Ⅳ型手术通过减少创建心房损伤所需的时间及方式而降低手术复杂性并缩短手术时间。随着迷宫Ⅳ型手术的成熟,微创手术的发展,该术式不仅可以通过常规开胸完成,也逐渐可以通过微创方式完成。

3.2.1 开胸迷宫Ⅳ型手术
迷宫Ⅳ型手术通常在体外循环下进行,而它的标准入路是胸骨正中切开。标准开胸入路更适合同期行瓣膜置换或冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)患者。那么其手术效果究竟如何呢?McCarthy等[21]对363例持续性房颤患者开展了一项前瞻性、多中心研究,结果显示:上述患者均进行了开胸迷宫Ⅳ型手术(82%接受了瓣膜手术),术后1、2、3年无房颤率为66%、65%和64%。有样本量更大的研究[25]得到了更优结果,该研究纳入799例患者,平均年龄为69岁,64%为男性;术前房颤类型分别为阵发性房颤33%、持续性房颤32%和长期持续性房颤35%;平均左心房大小为4.6 cm;术前房颤平均持续时间为4.0年;平均EuroSCORE评分为6.4。排除左心房大小>8 cm和左心房钙化患者。全组患者均接受了开胸瓣膜置换同期迷宫Ⅳ型手术,术后1年和3年无房颤率分别为:94.6%和87.5%(阵发性),82.1%和81.9%(持续性),84.1%和78.1%(长期持续性)。Francois等[26]做了随访时间更长的研究,患者平均年龄为68岁,52%为男性;术前房颤类型分别为阵发性40.2%、持续性39.5%和长期持续性20.3%;平均左心房大小为4.7 cm;平均EuroSCORE评分为3.5;排除左心房大小>6 cm和左或右心室功能严重受损患者。同期迷宫Ⅳ型手术术后1年无房颤率为79%,术后3年无房颤率为77%,术后5年无房颤率为69%,也证明了瓣膜置换同期迷宫Ⅳ型手术效果在术后早期及中后期表现优异。
Iribarne等[27]对七个心脏中心报告的20407例行CABG或瓣膜手术进行回顾性分析,分为同期接受外科射频消融(surgical atrial fibrillation ablation,SA)和未接受SA两组,结果显示接受SA的患者中,术后发病率或死亡率并没有增加,风险调整后SA患者的5年生存率提高[风险比0.69,95%CI(0.51,0.92)],这证明了在接受CABG、瓣膜置换和瓣膜置换加CABG的患者中,合并SA可显著提高长期生存率,并且不会增加死亡率。2021年欧洲心脏病学会(ESC)和欧洲心胸外科协会(EACTS)瓣膜性心脏病管理指南推荐:接受瓣膜手术的患者应考虑同时进行AF消融(Ⅱa A)[28]。EACTS合作制定的2020年ESC房颤诊断和管理指南推荐:在接受心脏手术的患者中,应考虑伴随房颤消融(Ⅱa A)[1]。总的来说,无论是独立迷宫Ⅳ型手术还是同期行瓣膜置换手术均能够显著改善患者术后窦性心律的维持时间和心功能,并能提高患者的生活质量。
3.2.2 微创迷宫Ⅳ型手术
随着微创瓣膜置换和微创冠状动脉旁路移植技术和经验的发展,房颤微创消融术也应运而生。与标准手术入路相比,微创入路的选择应基于心脏病理生理学、患者特异性解剖特征和手术医生的经验[29]。房颤微创手术根据疗效和复杂程度的差异可分为以下三类:Wolf-mini迷宫手术、梅氏消融手术和完整迷宫Ⅳ型手术。
Wolf-mini迷宫手术是非体外循环下经双侧胸腔镜入路,右侧三个切口包括:右侧腋中线与第6肋或7肋的交界处为胸腔镜切口,大小约1 cm;胸腔镜切口内侧或外侧为操作切口,大小约1 cm;右侧第3肋或4肋的听诊三角处切口大小约4~6 cm。左侧切口位置及大小基本同右侧。右侧从上、下腔静脉连线前方3 cm处平行膈神经切开心包,左侧从膈神经后方切开心包,钝性分离上下腔静脉、左右肺静脉,用双极消融钳经斜窦消融右肺静脉,切断Marshall韧带,切除缝合左心耳或者使用一次性切割闭合器处理左心耳,然后消融左肺静脉及部分迷走神经节[30-31]。Wolf等[31]对157例Wolf-mini迷宫手术患者(术后1~4年)进行回顾分析:阵发性房颤的转复率为92%,持续性房颤为85%,未发生死亡,证明了Wolf-mini迷宫手术对于房颤的有效性及安全性。Shemin等[32]也得出了类似的结果。但由于Wolf-mini迷宫手术的消融线设计不符合真正的“迷宫”理念,仅完成了左房的部分消融,而且未进行右房的消融,使得消融术后容易复发房扑或房颤。有研究[33]显示Wolf-mini迷宫手术(139例)术后1年无房颤率,阵发性房颤为72.9%,持续性房颤为64.7%,长程持续性房颤为71.4%。随着随访时间的延长,持续性或长期持续性房颤患者成功率显著下降,术后5年无房颤率仅为28%[33]。该研究与Wolf的结果相差如此之大,可能还有以下几个原因:(1)患者均为药物难治性房颤;(2)患者合并其他基础疾病[合并糖尿病(7.9%)、高血压(40.3%)、高脂血症(12.9%)、冠心病(14.4%)];(3)61.2%的患者合并瓣膜性心脏病。
我国梅举教授在Wolf-mini迷宫手术的基础上进行了进一步改进,创建了梅氏微创消融术:增加了左心房顶部消融线(左右肺静脉的连线)和左心房后壁消融线(左下肺静脉至右上肺静脉的连线);将双侧胸腔镜入路改良为左侧胸腔镜入路(左胸6、7、8肋间分别作一直径为2.5 cm、1.0 cm、1.0 cm的小切口)。马南等[34]运用梅氏微创消融手术治疗207例房颤患者(98例阵发性房颤,109例持续性房颤),结果显示术后24个月左右无房颤率为90.3%(187例)。其进一步将该技术运用于48例导管消融术后房颤复发的患者[35],平均随访时间为(28.0±17.2)个月,结果显示38例患者(82.6%)维持了窦性心律。证明了改良后的梅氏消融手术的有效性。但该术式仍较为复杂,尚未得到大规模普及。
微创迷宫Ⅳ型手术是经右侧肋间入路(男性在右侧腋中线与第4肋交界乳头外侧5~6 cm切口,女性在右侧腋中线与第4肋交界乳房下5~6 cm切口),通过股动脉插管和心房静脉插管建立体外循环,完成迷宫Ⅳ型手术[29](图3[36])。具体消融路线如下:右肺静脉射频消融隔离、左肺静脉冷冻消融隔离、左肺静脉至右肺静脉射频消融(顶部)、左肺静脉至右肺静脉射频消融(底部)、右下肺静脉至二尖瓣环射频消融、冠状静脉窦冷冻消融、上腔静脉至下腔静脉射频消融、右心耳至三尖瓣环射频+冷冻消融、右房游离壁射频消融、三尖瓣环冷冻消融。同时可切断Marshall韧带、闭合左心耳。系统性综述[37]纳入了3个随机对照研究和3个观察性研究,结果显示:相比微创二尖瓣置换同期肺静脉隔离术,微创二尖瓣置换同期迷宫Ⅳ型手术的患者术后12个月房颤的再发风险更低。Niv等[38]对133例长期持续性房颤患者施加了微创迷宫Ⅳ型/Ⅲ型手术,对其追踪随访了5年,结果显示73%的患者在未服用抗心律失常药物情况下维持了窦性心律。上述两项研究均证实了微创迷宫Ⅳ型手术的有效性。MacGregor等[39]进一步与开胸迷宫Ⅳ型手术做了对照研究:236例难治性房颤患者接受了迷宫Ⅳ型手术(分为胸骨正中切开和微创右胸小切口两组),术后1年无房颤率为94%,术后5年为89%,术后10年为77%,胸骨切开组与微创组比较差异无统计学意义(P>0.05)。微创迷宫Ⅳ型手术对有症状的难治性房颤患者维持窦性心律具有显著作用。Jiang等[40]对152例接受二尖瓣手术并通过微创右胸小切口(right minithoracotomy,RM)(n=69)或胸骨正中切口(median sternotomy,MS)(n=83)进行迷宫Ⅳ型手术的患者进行了结局差异分析:RM组的机械通气时间[(14.2±6.6)h vs.(21.3±9.0)h;P<0.001]和住院时间[(9.3±2.6)d vs.(11.7±3.0)d;P<0.001]较短;术后2年窦性心律的维持率在RM组为85.1%±5.8%,在MS组为88.6%±3.6%(P=0.767),证明了微创右胸小切口可以获得与胸骨正中切口相似的治疗效果,此外,通过微创右胸小切口的患者恢复更快。总的来说,该方法仅通过肋间小切口(约5~6 cm)完成传统迷宫Ⅳ型手术,即保护了胸骨的完整性,又可获得良好的手术疗效,在体外循环技术非常成熟的今天,是一种值得推荐的治疗方法。

3.2.3 冷冻消融与射频消融
冷冻消融是使用冷冻能源所造成的低温导致待消融心肌细胞坏死,通过冷冻和复温的过程引起心房组织损伤,以此来消除房颤。目前有几种低温能源:氢气、氦气、氧化亚氮和一氧化二氮。一氧化二氮冷冻消融已广泛用于临床,安全性显著。它具有保留胶原蛋白结构的明显优势,因此保留了心脏的纤维骨架,这有助于确保在瓣膜组织周围使用时的安全性。冷冻消融术的潜在缺点包括创建损伤所需的时间(1~3 min),以及可能引发血栓栓塞的风险[41]。
目前关于瓣膜置换手术同期射频消融的大量报道均证实了其疗效。然而,关于联合冷冻消融有效性及安全性的数据仍然有限。Bogachev-Prokophiev等[42]随访了242例接受二尖瓣置换同期冷冻消融的成年患者(其中包括71例胸腔镜手术),术后1、3和5年窦性心律维持率分别为79.0%、64.0%和60.5%,术后早期并发症包括1例患者死于急性心衰。术后追踪随访期间有15例晚期死亡,其中有7例(2.9%)死于脑卒中,5例(2.1%)死于急性心肌梗死,3例(1.2%)死于进行性心衰。Han等[43]对200例二尖瓣病变合并房颤患者分别施加了冷冻消融或“切和缝”手术,术后1年无房颤率分别为85%、88%(P<0.05),术后并发症差异无统计学意义。上述两项临床型实验均证明了瓣膜置换手术同期冷冻消融的安全性和有效性。比较冷冻消融和射频消融的文献数据有限且存在争议,更缺乏前瞻性随机研究,仅有两项回顾性研究[44-45]发现,在二尖瓣置换同期消融的患者中,射频能量和低温冷冻能量消融在维持窦性心律方面的安全性和有效性无显著差异。
4 杂交手术
近20年前出现的房颤导管消融术目前是一种广泛接受的房颤治疗策略。其方法是通过股静脉穿刺后将消融导管电极置于引起心律失常的病灶处或异常传导径路区域,应用射频、冷冻、高能电流、激光或超声等方法,使该区域心肌坏死或损伤。最新指南[4]推荐:症状性阵发性房颤患者,以肺静脉电隔离为主要策略的导管消融可作为一线治疗;症状性持续性房颤患者,无论是否合并复发的主要预测因素,经至少一种Ⅰ类或Ⅲ类抗心律失常药物治疗后效果不佳或不能耐受者,可导管消融,证据等级为ⅠA。大量临床研究均证明了房颤导管消融术维持窦性心律的有效性均显著优于口服抗心律失常药物,且不增加严重不良事件的风险[46-48]。相比外科手术消融,导管消融的安全性较高,但有效性相对较差。一项Metw分析[49]结果显示:相比外科手术消融,导管消融与房性心律失常复发增加相关[RR=1.85,95%CI(1.44,2.39),P<0.001],而与总的不良事件减少相关[RR=0.29,95%CI(0.16,0.53),P<0.001]。所以在临床上,我们需要结合患者的基础疾病及房颤类型灵活选择不同的消融方式。
随着近年来技术、器械和电生理学的发展,逐渐形成了一种杂交手术(hybrid approach)治疗房颤的方法,可能彻底改变我们治疗房颤的方式[50]。房颤杂交手术是将单侧或双侧心外膜消融(由外科医生进行)与心内膜消融(由电生理学家进行)结合在一起。其中,心外膜消融的靶区包括左心房后壁(含肺静脉)、Marshall韧带及心外膜脂肪垫等。绝大多数情况下,外科手术中还会同期夹闭或者切除左心耳。经导管心内膜消融术中,除评估心外膜消融的损伤效果,并对消融线上的传导缝隙进行补充消融以外,尚可对经心外膜途径难以达到的靶区,例如左心房前壁和三尖瓣环峡部等进行消融。房颤的内外科杂交消融术可同期一站式完成,也可在心外膜消融后6个月内再进行心内膜消融(即分站式手术),目前尚无前瞻性研究比较两者的优劣[51]。2020 ESC指南[1]推荐:对于口服抗心律失常药物失效、经皮导管房颤消融失败或存在导管失效明显风险因素的难治性阵发性或持续性房颤患者,应考虑胸腔镜手术(包括杂交消融手术),以维持长期窦性心律,证据等级为Ⅱa B。一项对持续性或长期持续性房颤患者采用杂交手术或单纯导管消融术的心律结局和并发症进行的系统综述[52]显示,在12个月或更长时间内,与单纯导管消融术相比,杂交手术的窦性心律的维持率明显更高。尽管两种策略的总体并发症发生率均较低,但杂交消融的并发症较多(13.8% vs. 5.9%)。Delurgio等[53]报道了149例持续性或长期持续性患者进行杂交消融手术或单纯导管消融术的结果分析:对其术后12个月进行跟踪随访,结果显示杂交手术的窦性心律的维持率更高(67.7% vs. 50.0%)。另外一个随访时间更长的研究[54]也证明了杂交手术的窦性心律的维持率相比经导管房颤消融更高(82% vs. 67%)。说明杂交消融手术用于治疗持续和长期持续的房颤与单纯导管消融相比具有更优异的效果。一篇Meta分析[55]结果显示:对于房颤患者,相比非杂交消融(单纯微创外科消融或单纯内科经导管消融),采用经胸入路的杂交消融手术的整体疗效更优。虽然杂交消融的手术时间较长,但其心内膜消融时间明显缩短。目前对于杂交消融手术与开胸迷宫Ⅳ型手术或微创迷宫Ⅳ手术的疗效对比较少,Mark等[56]对63例房颤患者分别施加了杂交消融手术(35例)和微创迷宫Ⅳ型手术(28例),结果显示术后一年的窦性心律维持率分别为91.4%、82.1%,差异无统计学意义(P=0.56)。但对于长程持续性房颤患者,成功率分别为81.8%和44.4%,有明显统计学差异(P<0.05)。我们需要更多的研究来进一步证实杂交消融手术的临床疗效。
5 总结
在过去二十年中,房颤的药物、导管和手术治疗均取得了显著进步。新型消融技术、能量来源和微创方法的发展彻底改变了房颤的外科治疗。如今,房颤消融术与其他心脏外科手术同时进行可改善患者预后,且不会显著增加手术风险。随着对潜在机制了解的加深和术前评估(包括电生理标测系统)的改善。电生理学和外科的密切合作正在开创房颤治疗的新时代。
利益冲突:无。
作者贡献:陈诚撰写、修改文章;陈灏修改文章,对文章的相关内容进行指导。