随着我国社会老龄化的不断发展和不健康生活方式的盛行,我国心血管疾病发病率近年来不断攀高。其中心房颤动(atrial fibrillation,AF)是最常见的心律失常疾病,近年来,脉冲电场消融(pulsed field ablation,PFA)作为一种较为新颖的治疗方式正在不断应用于AF治疗。本文首先介绍了PFA应用于AF治疗的原理,并针对不同研究方向介绍了PFA的研究进展,如不同消融方式治疗对比、物理参数研究、消融区域研究、组织特异性研究以及临床研究进行总结,然后对PFA的临床先验研究进行讨论,包括利用仿真软件得到不同参数的仿真效果,动物研究期间对消融效果的评价,最后对目前AF治疗的各种先验研究和临床研究进行总结,并对其AF治疗中研究中发现的不足提出建议并对未来研究方向进行展望。
心房颤动(房颤)是常见的21世纪心血管流行病,受这种常见的心律失常症状的影响,其患者的生活质量明显降低,研究[1-3]数据表明,不同国家AF患病率和发病率不同,生活方式的不同或许影响着AF的患病率与致残率。在美国,AF患者每年的治疗费用高达260亿美元,且这一费用正在不断增加,数据显示预计25年内患病人数会翻倍。研究[4-5]表明,AF会增加患者缺血性脑卒中以及缺血性心肌病发病的几率,同时AF患者会有乏力、疲劳等症状,这些疾病与症状的发生使得AF患者的致残率不断攀高。抽样研究发现我国居民AF患病率男性大于女性,18岁以上的居民AF患病率为1.6%,目前射频消融手术量每年大幅度增加,年增长率大于13.2%,见图1,这也从侧面反映出我国AF患者数量的急剧增长以及脉冲电场消融的巨大潜力。

1 脉冲电场消融技术应用原理
研究[6-7]表明肺静脉病灶在心律失常以及心率持续中有着重要的作用,因此肺静脉隔离成为导管消融术的基石。在临床实践中,冷冻消融和射频消融是较常用的导管消融技术,射频消融通过将热量传导到更深的组织来产生损伤,在达到消融效果的同时容易造成其他组织的损伤。冷冻消融是另一种广泛使用的消融方式,然而与射频消融类似一样,使用冷冻球囊释放能量达到消融效果,可能会增加并发症的发生率,如肺静脉狭窄、膈神经损伤等[8-13]。与射频消融和冷冻消融不同,PFA是一种新型消融技术,它是一种非热源消融技术,通过导管对目标组织作用不同参数的高强度脉冲电场,造成细胞膜产生不可逆电穿孔损伤,使细胞膜形成纳米级缺陷或孔导致细胞膜通透性的改变,其细胞膜的脂质层渗透性改变导致目标组织细胞死亡。由于不同组织细胞的电场阈值不同使得PFA可以选择性对目标组织消融,具有降低附带组织损伤的无与伦比的能力。PFA技术将是未来治疗AF的新方法,与其他热源消融方式对比有着较大的优势[14-16]。
2 脉冲消融技术探索
导管消融术作为AF治疗的主要手段,研究人员期待新的消融技术的出现,在达到消融目的的同时,不对其他组织造成不可逆伤害。PFA技术在癌症治疗领域发挥着其重要的作用,研究人员对其技术研究发现其也可能为治疗心血管疾病提供新的思路。PFA技术作为一种新型的AF治疗消融技术,它采用非热能能量的形式,诱导目标组织细胞死亡,这种消融方式在治疗过程中具有组织高度选择性以及特异性[17-19]。目前,研究人员对此技术的临床应用表现出极大的兴趣,使得PFA技术在AF治疗领域得到进一步发展。
2.1 不同消融方式对比研究
作为比射频消融更具有潜在安全性优势的消融技术,Yavin等[20]根据前人研究开发出一种新型的脉冲消融系统,利用16头猪进行消融实验,实验结果发现与射频消融技术相比没有对食管以及膈神经产生损伤,且91.7%的猪在实验1个月后目标组织消融损伤依旧存在,对PFA技术的消融持久性和安全性进行了研究。Nakatain等[21]针对41例AF患者进行了脉冲场消融、射频消融以及冷冻消融临床研究。其中脉冲场消融患者18例,其他消融患者23例,消融后消融区域检查发现,采用脉冲场消融的患者组织变化更加均匀,且没有出现其他组织损伤的现象,针对目前临床常用消融方法进行对比得出了PFA技术治疗AF的优势。
Reddy等[22]设计了一种新型消融导管,此设备在临床应用中可进行不同能量的切换,使得导管可以进行射频消融与脉冲场消融两种不同的消融方式。对76例AF患者中40例进行射频/脉冲消融,其余36脉冲/射频消融,消融过后没有发生膈神经损伤、脑损伤或食道损伤,研究发现未来可能将不同消融经验运用AF临床治疗中,利用不同消融方式治疗AF或许是临床研究人员治疗该疾病的另一条思路。Cochet等[23]对41例阵发性AF患者,利用射频消融、冷冻消融以及PFA等技术对不同患者进行消融,术后结果表明进行PFA治疗的患者未出现食管病变,而这些在热消融方法治疗AF中较为常见。这些研究发现说明了脉冲场消融具有良好的安全性和组织选择特异性。
2.2 物理参数研究
消融导管的放电模式对目标组织电场分布具有影响,Ji等[24]通过建立一个包括心肌、血液和导管的仿真模型,在模型中研究不同放电模式下对消融病灶中电场分布的影响,得出放电模式将直接影响心肌电场分布,为之后改进多电极导管的放电模式设计提供了参考。为了测定PFA消融过程中施加的电压与目标组织之间的距离对心肌损伤深度的影响程度,Meckes等[25]根据临床研究得到的数据进行仿真研究,仿真结果显示导管组织距离增加1~2 mm则需要的最小施加电压需要增加一倍,这显示了在消融过程中电极与目标组织接触的重要性。
为了确定电极材料在脉冲场治疗AF中的特性,Zang等[26]构建了一个基于解剖的左心房模型,研究各向异性电导率与各向同性电导率对AF治疗中脉冲场消融特性的影响。结果表明各向异性电导率与各向同性电导率表面烧蚀面积相差>73.71%,消融体积大小的百分比差异>6.9%。由此得到在左心房消融中,如果考虑相同面积和深度的消融可采用各向异性电导率进行脉冲场消融。
Song等[27]运用仿真软件确定出了最佳消融参数组合,随后利用新西兰兔进行消融验证,在消融16周后未发现食管出现明显的糜烂、溃疡的等现象,验证了食管附近进行消融手术的安全性。Hunter等[28]利用老鼠心肌细胞确定出当电极附近细胞死亡时电极传导会发生阻滞影响,且电极与组织产生距离>1 mm时所需要的脉冲场强升高约300 V/cm,这表明消融电极与组织接近距离对消融效果很重要。
2.3 消融区域研究
González -Suárez等[29]为了评估PFA技术消融过程中对靶向部位及其周围的电场分布,利用三维软件建立不同仿真模型,以评估简化模型与完整躯干模型相比的有效性,仿真结果显示简化模型相对于完整躯干模型对比消融区域深度<0.05 mm,为今后的物理场仿真提供了数据支撑,降低了后续研究建模的复杂性。后续研究中González -Suárez等[30]建立二维物理场仿真模型,得出消融区宽度随着脂肪层变厚而减小,脂肪厚度从1~2 mm增加到5 mm消融区域从15 mm降低至10 mm,研究结果表明PFA治疗过程中消融影响的组织区域的大小可能与脂肪的厚度和其内神经的存在有关。二维物理场仿真效果示意图见图2。

金属冠状动脉支架的存在可能会影响正常的脉冲电场分布,进而影响治疗的效果,González -Suárez等[31]通过建立二维计算机仿真模型评估其影响,实验结果得出由于冠状动脉金属支架的存在会扭曲正常的脉冲电场分布,支架前后和侧面出现了不一样的电场分布,但在其支架内部,电场值几乎为零,得到PFA技术消融轮廓与之没有关系,同时这种有金属支架引起的电场扭曲并不会产生相关组织的热损伤。
2.4 组织特异性研究
Caluori等[32]利用PFA对6头猪进行消融实验,利用占空比为50%、电压为900V交流电对心房进行消融,进行尸检后发现消融区域明显,未对周围组织造成损伤,且消融区域呈孤立的纤维化状态,证明了PFA技术的非热源性以及利用交流脉冲进行心房消融的可行性。为了进一步探究PFA的安全性,Koruth等[33]利用4头猪在全身麻醉情况下进行消融实验,在对动物进行安乐死后对其心脏进行解刨观测,实验发现消融过程中无心律失常现象发生,且解刨心脏发现病变深度和范围平滑连续,且组织纤维化均匀,没有对其他组织产生损伤。
Song等[34]利用仿真软件以及组织切面分析得到较佳的消融参数,随后对84只新西兰兔在参数为2 000 v/cm与90个脉冲下进行消融实验,16周后未发现新西兰兔食管出现管腔狭窄、糜烂与溃烂等情况,由此得出PFA技术在治疗AF时具有不损伤附近食管的优势。Yavin等[35]为了研究PFA技术对比热源消融技术的安全性,研发出新型消融设备对25头猪进行消融实验。动物消融实验研究见图3。消融后发现心房全部出现透壁现象,但没有对血管和神经组织产生损伤,说明了PFA系统对组织具有选择性。

Reddy等[36]在超声心动图设备设备辅助下对病灶区域进行治疗,未对周围组织采取保护措施,消融后3个月随访得知25例患者全部实现肺静脉隔离,未造成肺静脉狭窄等周围组织损伤,同时也将脉冲场消融技术从阵发性AF推广到了持久性AF治疗。Verma等[37]首次通过圆形多电极导管评估了新型PFA系统,这也是该系统在临床中的首次使用,对38例患有阵发性或者持续性的AF患者进行消融临床研究,全部患者达到肺静脉电隔离,消融后30 d随访发现脉冲场消融效果良好,膈神经及食道等周围组织损伤。Gunawardene等[38]对20例持续性AF患者进行静脉隔离研究,全部患者肺静脉隔离成功,与传统热消融方法对比,消融后未发现食管发生病变,脉冲场消融技术是一种很有前途的治疗AF的新技术。
2.5 临床研究
得益于各种先验研究得展开,近年来,PFA技术治疗AF的临床研究也在快速发展,Blockhaus等[39]招募43例AF患者进行消融手术,其中23例患者进行PFA治疗,20例患者采用冷冻消融进行治疗。实验结果显示采用PFA治疗的患者没有并发症产生,且具有较高的肺静脉隔离率和较大的胃窦病变,这说明PFA是一项有前途的AF治疗手段。Lemoine等[40]对138例AF患者进行肺静脉隔离治疗,在治疗中99.6的肺静脉首次隔离成功,在术中1例患者发生心脏压塞。随访1年后发现90%的阵发性AF患者未发生心律失常现象,以PFA手段治疗的肺静脉隔离具有较好的持久性与低复发率。
起搏器等电子设备在老年人群体中使用广泛,Chen等[41]共招募20例装有电子设备的AF患者,进行肺静脉隔离治疗,这也是首次报道的对配有电子设备的AF患者进行肺静脉隔离研究,结果显示PFA这种消融技术对这类患者进行房颤治疗是安全的,同时消融前后患者体内电子设备的各项参数均没有发生明显改变,这项研究对此类患者进行PFA治疗的安全性提供了证据。Verma等[42]共招募300例房颤患者对PFA技术的有效性及安全性进行研究,对所有患者进行周期性随访,结果显示PFA技术与现有热源消融技术表现出一致的有效性,同时所有患者没有发生食管糜烂症状,同时也没有观测到食管附近温度升高现象,这也说明PFA是一种新型的AF治疗方法。表1对其他临床研究进行了总结。

3 讨论
PFA技术作为治疗AF的一种新型消融技术,其不同于冷冻消融与射频消融的非热源性,使得PFA技术在完成消融目的的同时具有组织选择性。物理参数的研究作为PFA技术治疗AF的临床应用一个重要阶段,对其参数的研究将会对后期研究有着巨大作用,如González -Suárez等[29,31]评估了简化模型与完整躯干模型相比的有效性,结果显示两仿真模型消融区域差别较小,降低了后续研究建模的复杂性。通过建立二维仿真模型评估其冠状动脉金属支架对消融区域脉冲电场分布的影响,得出金属材料会影响仿真电场的分布但金属内部不会产生电场的结果,这项研究对心脏内有支架的患者应用PFA治疗AF有着巨大意义。未来,运用PFA技术治疗AF的各项参数需要进一步探索,比如对电压、波形以及脉冲个数的仿真应用及临床研究,这或许对提高消融成功率有着较大影响。
已有动物实验研究证明PFA在AF治疗中的有效性和安全性。Song等[27]运用软件确定消融参数组合,对新西兰兔进行消融验证,未发现食管出现明显的糜烂、溃疡的等现象。如Koruth等[33]利用猪进行消融实验,对其心脏进行解刨观测,发现病变深度和范围连续平滑,且没有对其他组织产生损伤。作为一种新型的非热源消融技术,PFA技术拥有其他消融方法不具有的组织选择性以及消融组织损伤变化均匀的特点。但多数研究受到样本量限制且对比实验数量的存在不足,未来需要研究人员对此项技术做进一步研究。
4 总结与展望
目前,针对PFA技术各项参数探讨与临床研究仍处于发展阶段,导管消融技术仍是房颤治疗的有效方式,肺静脉隔离作为导管消融治疗房颤的金标准,消融治疗后肺静脉重新连接将会导致房颤复发,已有的研究表明利用射频消融与冷冻消融治疗房颤均有复发的案例,PFA技术的出现使得消融区域可以产生永久损伤,未来,该技术的治疗效果将会接受大量临床研究的验证。此外,将不同消融技术进行对照实验或许将有利于证明其房颤治疗的优势。
临床研究表明PFA技术在AF治疗领域展现出了较好的安全性和有效性,但高电压作为PFA的能量来源是否会对身体组织造成伤害仍值得继续研究,如脉冲发射时产生的微泡现象,目前该现象的产生机制尚不明确。未来,对该技术进行多参数(电压、脉冲数、脉冲波形)物理仿真和动物研究实验或许将会解释此现象产生的机制。
PFA作为一种应用于治疗AF的新型技术,已有的实验研究发现这项技术可以有效在消融区域产生边界清晰的消融损伤,在完成消融目的的同时没有对食管、膈神经等附近组织造成消融损伤,说明其技术在保证消融质量的同时具有组织选择特异性。但在临床应用转化的过程中,或许仍会存在需要面对的诸多挑战,毕竟一项新技术的应用会经过大量的动物实验和临床研究证明其有效性和安全性。同时作为一项治疗AF的新技术,未来在此项技术大量用于临床治疗过程中,是否可以将此项技术推广到其他疾病治疗中,比如心房扑动以及房性早搏等心率失常疾病中,毕竟这项技术之前常用于肿瘤消融,未来此项技术或许会有更大的研究空间。
利益冲突:无。
作者贡献:王震进行文献整理,数据分析及论文初稿撰写;梁明进行文章结构设计及内容调整;张洁、孙景阳进行文章审阅及修改,韩雅玲进行文章审阅及结构设计。
心房颤动(房颤)是常见的21世纪心血管流行病,受这种常见的心律失常症状的影响,其患者的生活质量明显降低,研究[1-3]数据表明,不同国家AF患病率和发病率不同,生活方式的不同或许影响着AF的患病率与致残率。在美国,AF患者每年的治疗费用高达260亿美元,且这一费用正在不断增加,数据显示预计25年内患病人数会翻倍。研究[4-5]表明,AF会增加患者缺血性脑卒中以及缺血性心肌病发病的几率,同时AF患者会有乏力、疲劳等症状,这些疾病与症状的发生使得AF患者的致残率不断攀高。抽样研究发现我国居民AF患病率男性大于女性,18岁以上的居民AF患病率为1.6%,目前射频消融手术量每年大幅度增加,年增长率大于13.2%,见图1,这也从侧面反映出我国AF患者数量的急剧增长以及脉冲电场消融的巨大潜力。

1 脉冲电场消融技术应用原理
研究[6-7]表明肺静脉病灶在心律失常以及心率持续中有着重要的作用,因此肺静脉隔离成为导管消融术的基石。在临床实践中,冷冻消融和射频消融是较常用的导管消融技术,射频消融通过将热量传导到更深的组织来产生损伤,在达到消融效果的同时容易造成其他组织的损伤。冷冻消融是另一种广泛使用的消融方式,然而与射频消融类似一样,使用冷冻球囊释放能量达到消融效果,可能会增加并发症的发生率,如肺静脉狭窄、膈神经损伤等[8-13]。与射频消融和冷冻消融不同,PFA是一种新型消融技术,它是一种非热源消融技术,通过导管对目标组织作用不同参数的高强度脉冲电场,造成细胞膜产生不可逆电穿孔损伤,使细胞膜形成纳米级缺陷或孔导致细胞膜通透性的改变,其细胞膜的脂质层渗透性改变导致目标组织细胞死亡。由于不同组织细胞的电场阈值不同使得PFA可以选择性对目标组织消融,具有降低附带组织损伤的无与伦比的能力。PFA技术将是未来治疗AF的新方法,与其他热源消融方式对比有着较大的优势[14-16]。
2 脉冲消融技术探索
导管消融术作为AF治疗的主要手段,研究人员期待新的消融技术的出现,在达到消融目的的同时,不对其他组织造成不可逆伤害。PFA技术在癌症治疗领域发挥着其重要的作用,研究人员对其技术研究发现其也可能为治疗心血管疾病提供新的思路。PFA技术作为一种新型的AF治疗消融技术,它采用非热能能量的形式,诱导目标组织细胞死亡,这种消融方式在治疗过程中具有组织高度选择性以及特异性[17-19]。目前,研究人员对此技术的临床应用表现出极大的兴趣,使得PFA技术在AF治疗领域得到进一步发展。
2.1 不同消融方式对比研究
作为比射频消融更具有潜在安全性优势的消融技术,Yavin等[20]根据前人研究开发出一种新型的脉冲消融系统,利用16头猪进行消融实验,实验结果发现与射频消融技术相比没有对食管以及膈神经产生损伤,且91.7%的猪在实验1个月后目标组织消融损伤依旧存在,对PFA技术的消融持久性和安全性进行了研究。Nakatain等[21]针对41例AF患者进行了脉冲场消融、射频消融以及冷冻消融临床研究。其中脉冲场消融患者18例,其他消融患者23例,消融后消融区域检查发现,采用脉冲场消融的患者组织变化更加均匀,且没有出现其他组织损伤的现象,针对目前临床常用消融方法进行对比得出了PFA技术治疗AF的优势。
Reddy等[22]设计了一种新型消融导管,此设备在临床应用中可进行不同能量的切换,使得导管可以进行射频消融与脉冲场消融两种不同的消融方式。对76例AF患者中40例进行射频/脉冲消融,其余36脉冲/射频消融,消融过后没有发生膈神经损伤、脑损伤或食道损伤,研究发现未来可能将不同消融经验运用AF临床治疗中,利用不同消融方式治疗AF或许是临床研究人员治疗该疾病的另一条思路。Cochet等[23]对41例阵发性AF患者,利用射频消融、冷冻消融以及PFA等技术对不同患者进行消融,术后结果表明进行PFA治疗的患者未出现食管病变,而这些在热消融方法治疗AF中较为常见。这些研究发现说明了脉冲场消融具有良好的安全性和组织选择特异性。
2.2 物理参数研究
消融导管的放电模式对目标组织电场分布具有影响,Ji等[24]通过建立一个包括心肌、血液和导管的仿真模型,在模型中研究不同放电模式下对消融病灶中电场分布的影响,得出放电模式将直接影响心肌电场分布,为之后改进多电极导管的放电模式设计提供了参考。为了测定PFA消融过程中施加的电压与目标组织之间的距离对心肌损伤深度的影响程度,Meckes等[25]根据临床研究得到的数据进行仿真研究,仿真结果显示导管组织距离增加1~2 mm则需要的最小施加电压需要增加一倍,这显示了在消融过程中电极与目标组织接触的重要性。
为了确定电极材料在脉冲场治疗AF中的特性,Zang等[26]构建了一个基于解剖的左心房模型,研究各向异性电导率与各向同性电导率对AF治疗中脉冲场消融特性的影响。结果表明各向异性电导率与各向同性电导率表面烧蚀面积相差>73.71%,消融体积大小的百分比差异>6.9%。由此得到在左心房消融中,如果考虑相同面积和深度的消融可采用各向异性电导率进行脉冲场消融。
Song等[27]运用仿真软件确定出了最佳消融参数组合,随后利用新西兰兔进行消融验证,在消融16周后未发现食管出现明显的糜烂、溃疡的等现象,验证了食管附近进行消融手术的安全性。Hunter等[28]利用老鼠心肌细胞确定出当电极附近细胞死亡时电极传导会发生阻滞影响,且电极与组织产生距离>1 mm时所需要的脉冲场强升高约300 V/cm,这表明消融电极与组织接近距离对消融效果很重要。
2.3 消融区域研究
González -Suárez等[29]为了评估PFA技术消融过程中对靶向部位及其周围的电场分布,利用三维软件建立不同仿真模型,以评估简化模型与完整躯干模型相比的有效性,仿真结果显示简化模型相对于完整躯干模型对比消融区域深度<0.05 mm,为今后的物理场仿真提供了数据支撑,降低了后续研究建模的复杂性。后续研究中González -Suárez等[30]建立二维物理场仿真模型,得出消融区宽度随着脂肪层变厚而减小,脂肪厚度从1~2 mm增加到5 mm消融区域从15 mm降低至10 mm,研究结果表明PFA治疗过程中消融影响的组织区域的大小可能与脂肪的厚度和其内神经的存在有关。二维物理场仿真效果示意图见图2。

金属冠状动脉支架的存在可能会影响正常的脉冲电场分布,进而影响治疗的效果,González -Suárez等[31]通过建立二维计算机仿真模型评估其影响,实验结果得出由于冠状动脉金属支架的存在会扭曲正常的脉冲电场分布,支架前后和侧面出现了不一样的电场分布,但在其支架内部,电场值几乎为零,得到PFA技术消融轮廓与之没有关系,同时这种有金属支架引起的电场扭曲并不会产生相关组织的热损伤。
2.4 组织特异性研究
Caluori等[32]利用PFA对6头猪进行消融实验,利用占空比为50%、电压为900V交流电对心房进行消融,进行尸检后发现消融区域明显,未对周围组织造成损伤,且消融区域呈孤立的纤维化状态,证明了PFA技术的非热源性以及利用交流脉冲进行心房消融的可行性。为了进一步探究PFA的安全性,Koruth等[33]利用4头猪在全身麻醉情况下进行消融实验,在对动物进行安乐死后对其心脏进行解刨观测,实验发现消融过程中无心律失常现象发生,且解刨心脏发现病变深度和范围平滑连续,且组织纤维化均匀,没有对其他组织产生损伤。
Song等[34]利用仿真软件以及组织切面分析得到较佳的消融参数,随后对84只新西兰兔在参数为2 000 v/cm与90个脉冲下进行消融实验,16周后未发现新西兰兔食管出现管腔狭窄、糜烂与溃烂等情况,由此得出PFA技术在治疗AF时具有不损伤附近食管的优势。Yavin等[35]为了研究PFA技术对比热源消融技术的安全性,研发出新型消融设备对25头猪进行消融实验。动物消融实验研究见图3。消融后发现心房全部出现透壁现象,但没有对血管和神经组织产生损伤,说明了PFA系统对组织具有选择性。

Reddy等[36]在超声心动图设备设备辅助下对病灶区域进行治疗,未对周围组织采取保护措施,消融后3个月随访得知25例患者全部实现肺静脉隔离,未造成肺静脉狭窄等周围组织损伤,同时也将脉冲场消融技术从阵发性AF推广到了持久性AF治疗。Verma等[37]首次通过圆形多电极导管评估了新型PFA系统,这也是该系统在临床中的首次使用,对38例患有阵发性或者持续性的AF患者进行消融临床研究,全部患者达到肺静脉电隔离,消融后30 d随访发现脉冲场消融效果良好,膈神经及食道等周围组织损伤。Gunawardene等[38]对20例持续性AF患者进行静脉隔离研究,全部患者肺静脉隔离成功,与传统热消融方法对比,消融后未发现食管发生病变,脉冲场消融技术是一种很有前途的治疗AF的新技术。
2.5 临床研究
得益于各种先验研究得展开,近年来,PFA技术治疗AF的临床研究也在快速发展,Blockhaus等[39]招募43例AF患者进行消融手术,其中23例患者进行PFA治疗,20例患者采用冷冻消融进行治疗。实验结果显示采用PFA治疗的患者没有并发症产生,且具有较高的肺静脉隔离率和较大的胃窦病变,这说明PFA是一项有前途的AF治疗手段。Lemoine等[40]对138例AF患者进行肺静脉隔离治疗,在治疗中99.6的肺静脉首次隔离成功,在术中1例患者发生心脏压塞。随访1年后发现90%的阵发性AF患者未发生心律失常现象,以PFA手段治疗的肺静脉隔离具有较好的持久性与低复发率。
起搏器等电子设备在老年人群体中使用广泛,Chen等[41]共招募20例装有电子设备的AF患者,进行肺静脉隔离治疗,这也是首次报道的对配有电子设备的AF患者进行肺静脉隔离研究,结果显示PFA这种消融技术对这类患者进行房颤治疗是安全的,同时消融前后患者体内电子设备的各项参数均没有发生明显改变,这项研究对此类患者进行PFA治疗的安全性提供了证据。Verma等[42]共招募300例房颤患者对PFA技术的有效性及安全性进行研究,对所有患者进行周期性随访,结果显示PFA技术与现有热源消融技术表现出一致的有效性,同时所有患者没有发生食管糜烂症状,同时也没有观测到食管附近温度升高现象,这也说明PFA是一种新型的AF治疗方法。表1对其他临床研究进行了总结。

3 讨论
PFA技术作为治疗AF的一种新型消融技术,其不同于冷冻消融与射频消融的非热源性,使得PFA技术在完成消融目的的同时具有组织选择性。物理参数的研究作为PFA技术治疗AF的临床应用一个重要阶段,对其参数的研究将会对后期研究有着巨大作用,如González -Suárez等[29,31]评估了简化模型与完整躯干模型相比的有效性,结果显示两仿真模型消融区域差别较小,降低了后续研究建模的复杂性。通过建立二维仿真模型评估其冠状动脉金属支架对消融区域脉冲电场分布的影响,得出金属材料会影响仿真电场的分布但金属内部不会产生电场的结果,这项研究对心脏内有支架的患者应用PFA治疗AF有着巨大意义。未来,运用PFA技术治疗AF的各项参数需要进一步探索,比如对电压、波形以及脉冲个数的仿真应用及临床研究,这或许对提高消融成功率有着较大影响。
已有动物实验研究证明PFA在AF治疗中的有效性和安全性。Song等[27]运用软件确定消融参数组合,对新西兰兔进行消融验证,未发现食管出现明显的糜烂、溃疡的等现象。如Koruth等[33]利用猪进行消融实验,对其心脏进行解刨观测,发现病变深度和范围连续平滑,且没有对其他组织产生损伤。作为一种新型的非热源消融技术,PFA技术拥有其他消融方法不具有的组织选择性以及消融组织损伤变化均匀的特点。但多数研究受到样本量限制且对比实验数量的存在不足,未来需要研究人员对此项技术做进一步研究。
4 总结与展望
目前,针对PFA技术各项参数探讨与临床研究仍处于发展阶段,导管消融技术仍是房颤治疗的有效方式,肺静脉隔离作为导管消融治疗房颤的金标准,消融治疗后肺静脉重新连接将会导致房颤复发,已有的研究表明利用射频消融与冷冻消融治疗房颤均有复发的案例,PFA技术的出现使得消融区域可以产生永久损伤,未来,该技术的治疗效果将会接受大量临床研究的验证。此外,将不同消融技术进行对照实验或许将有利于证明其房颤治疗的优势。
临床研究表明PFA技术在AF治疗领域展现出了较好的安全性和有效性,但高电压作为PFA的能量来源是否会对身体组织造成伤害仍值得继续研究,如脉冲发射时产生的微泡现象,目前该现象的产生机制尚不明确。未来,对该技术进行多参数(电压、脉冲数、脉冲波形)物理仿真和动物研究实验或许将会解释此现象产生的机制。
PFA作为一种应用于治疗AF的新型技术,已有的实验研究发现这项技术可以有效在消融区域产生边界清晰的消融损伤,在完成消融目的的同时没有对食管、膈神经等附近组织造成消融损伤,说明其技术在保证消融质量的同时具有组织选择特异性。但在临床应用转化的过程中,或许仍会存在需要面对的诸多挑战,毕竟一项新技术的应用会经过大量的动物实验和临床研究证明其有效性和安全性。同时作为一项治疗AF的新技术,未来在此项技术大量用于临床治疗过程中,是否可以将此项技术推广到其他疾病治疗中,比如心房扑动以及房性早搏等心率失常疾病中,毕竟这项技术之前常用于肿瘤消融,未来此项技术或许会有更大的研究空间。
利益冲突:无。
作者贡献:王震进行文献整理,数据分析及论文初稿撰写;梁明进行文章结构设计及内容调整;张洁、孙景阳进行文章审阅及修改,韩雅玲进行文章审阅及结构设计。