1、综述机器人导航系统在心房颤动导管消融术中的应用郭军霞周根青刘少稳 摘要手动操作进行心房颤动（简称房颤）导管射频消融存在线曝光时间长、导管贴靠稳定性欠佳、术者易疲劳等不足。近年来，机器人导航系统开始应用于房颤导管射频消融术，其安全性、有效性不劣于手动操作，且有利于改善导管贴靠稳定性、缩短线曝光时间、降低术者疲劳。目前临床上常用的机器人导航系统包括磁导航系统、机器人导航系统、导管遥控系统等。关键词心血管病学；心房颤动；综述；导管消融；机器人导航系统 ：中图分类号 文献标识码文章编号 （）作者单位：河南省新乡医学院第一附属医院心内科（河南新乡 ）上海交通大学医学院附属第一人民医院心血管病临床医学中心
2、作者简介：郭军霞（），女（汉族），河南长垣人，主治医师，硕士研究生，专业特长为心律失常的诊治。通讯作者：周根青，：导管消融术是心房颤动（简称房颤）非药物治疗的主要手段之一，其应用广泛，且在房颤治疗中有着举足轻重的地位。房颤导管消融时，术者一般要暴露于线辐射下，手动操作的导管稳定性和精确性欠佳，且术者易疲劳，手术效果一定程度上依赖术者个人技术水平。年，机器人导航系统开始辅助应用于房颤导管射频消融术，其手术安全性、有效性与直接手动操作无明显差异，并可减少术者线暴露的机会，能起到缓解术者疲劳的作用。目前临床上常用的机器人导航系统有磁导航系统、机器人导航系统、导管遥控系统等。笔者就房颤导管消融术中临床
3、应用较多的机器人导航系统进行综述。磁导航系统 磁 导 航 系 统（，）是目前世界上最常用的心律失常介入手术机器人导航系统，主要是由手术台两侧带有磁场的永久性磁体、计算机导航系统、导管推进器和带有磁体的导管等组成。术中心脏置于多维的磁场中，术者可在控制室远程操作改变磁场矢量，进而控制磁性导管的移动。磁性导管柔软度高，磁场环境下导管在心腔内具有高机动性，尤其适合解剖复杂的心脏区域。目前 磁导航系统可兼容 和 三维标测系统。磁导航系统最初用于室上性心动过速的射频消融治疗，等首先报道了采用 磁导航系统，成功为 例房室结折返性心动过速患者进行导管射频消融，平均放电（）次，手术时间（），线曝光时间（），无
4、并发症发生。一项前瞻性、多中心、随机对照研究，入选了 例室上性心动过速患者，按照随机分为磁导航消融组和手动操作消融组，结果发现使用 磁导航系统进行手术，与传统的手动操作导管相比，线曝光时间 （）（），和放电次数（）（），明显减少，而手术即刻成功率、手术时间、并发症发生率无显著差异（）。郭成军等较早地报道了 磁导航系统在心律失常导管消融中的应用，共入选 例患者，其中房室结折返性心动过速例，左前游离壁房室旁道例，右游离壁房室旁道例，左后间隔房室旁道伴房颤例，左中间隔房室旁道伴房室结折返性心动过速例，心房扑动例，房性早搏房颤例，室性早搏心室颤动例；最终 例患者均完成电生理检查，其中 例导管可准确到达
5、靶点部位并顺利行射频消融，例成功，无手术相关并发症。房颤导管消融术相对更为复杂，基于 磁导航系统在阵发性室上性心动过速等心律失常介入手术中的成功应用，在后续的一系列研究中，磁导航系统逐渐被用于房颤导管射频消融术。在应用早期，由于缺乏配套的冷盐水灌注消融导管，大部分临床研究都是采用非冷盐水灌注消融导管进行手术。等报道采用 磁导航系统和 消融导管在 例房颤消融中的临床应用，跨过前 例的学习曲线后，将后续的 例与采用常规手动操作消融的 例进行比较，结果表明磁导航组的消融时间要短于常规手动操作组（）（），但手术时间更长 （）（），而线 曝 光 时 间 无 显 著 差 异。等采用 磁导航系统和消融导管对
6、 例房颤患者进行手术，结果无一例实现双侧肺静脉电隔离，且术中导管头端焦痂形成比例较高（），提示采用 非冷盐水灌注导管进行房颤消融仍存在一定的局限性，可能与消融损伤不透壁有关。随着冷盐水灌注磁消融导管的应用，磁导航系统在房颤导管射频消融术中的有效性和安全性逐渐得到证实。王如兴等报道，采用 磁导航系统和冷盐水灌注磁消融导管，成功为 例房颤患者进行手术，术中均实现肺静脉电隔中国心脏起搏与心电生理杂志 年第 卷第期离，并进行了必要的线性消融，研究表明采用冷盐水灌注磁消融导管进行房颤手术，安全可行。一项单中心列队研究，共纳入 例房颤患者，其中采用 磁导航系统和冷盐水灌注磁消融导管手术 例，手动操作消融
7、例（包括 例采用压力监测消融导管），比较术后年和年的复合终点（包括死亡、心力衰竭住院、卒中一过性脑缺血发作、心房扑动或房颤复发）差异，结果表明与手动操作消融组相比，磁导航消融组线曝光时间更短（）（），但术后年和年的复合终点发生率组间无显著差异；进一步分析显示，采用压力导管进行手动操作消融的患者，术后年复发率与磁导航消融组相似（，），该研究进一步证实了磁导航系统在房颤导管射频消融术中的有效性和安全性。最近的一项荟萃分析，共纳入 项研究，例房颤患者，其中 例采用手动操作进行导管消融，另外 例使用了磁导航系统，结果显示两种方式手术成功率相似（），手动操作组的手术时间更短（均值差：，置信区间：，），但
8、线透视时间明显较磁导航组长（均值差：，置信区间：，），且并发症的发生率更高（比值比：，置信区间：，），并发症主要包括心包炎、心包积液、心包压塞、心房食管瘘及血管并发症，其中血管并发症发生率两组间并无明显差异。一项国际多中心研究，比较了不同手术方式进行房颤导管消融发生心房食管瘘的风险，结果显示 例手动操作组患者中发生了例心房食管瘘（），而应用磁导航系统手术的 例患者中无心房食管瘘发生（），提示使用磁导航系统进行房颤导管消融，可能有助于减少食管损伤、降低心房食管瘘发生风险。近年来，磁导航系统升级后，采用 解决方案，通过更快的计算速度和新的运动控制器，使导管到位时间更短，并降低了术中线依赖程度，线曝
9、光时间有所减少，手术时间也进一步缩短。磁导航系统的广泛应用主要是因为具有以下潜在优势：提高了导管运动和控制的精度；通过不间断的组织接触提高导管的稳定性；由于导管的柔顺性好而降低心脏穿孔的风险；减少患者和医生的 线暴露。目前 磁导航系统仍需在特定的磁场下操作，需要对现有的介入手术室进行改造扩大空间，且必须与带有磁体的专用消融导管匹配来完成手术，在临床应用中尚具有一定局限性。系统（，）是基于 磁导航系统组织接触力弱、导管实时响应慢等不足，随后开发出的一种导管引导控制和成像系统，该系统可在体内快速、实时引导导管操作。它主要包括个电磁体，这些电磁体在受试者的躯干及周围产生独特的动态成形（叶状）磁场，磁
10、场的实时重塑可在跳动的心脏内控制消融导管的移动。系统与三维标测系统完全集成，并允许操纵杆操作和自动导航，使用 系统在动物试验中的结果较为满意，主要是在左右房内进行操作，并进行了静脉电隔离。年该系统首次应用于临床研究，在其指导下均成功控制消融导管到达双心房设定目标处（右房、左房各设置了 个目标位置），到达目标位置的时间、准确性和重复性在不同目标之间无显著差异，导航的可重复性为，平均精度为（），到达目标的平均时间为（），并顺利实施消融。系统对于介入导管室的投入和空间仍有一定要求，目前尚未大量应用临床。机器人导航系统 机 器 人 导 航 系 统（，）由汉森公司研发，年经美国 获批使用。该系统不需要磁
11、场，操作者可使用远程控制器通过机器人手臂来操纵鞘管，从而实现对消融导管的控制，增加导管可达性及导航性。机器人导航系统与常用的三维标测系统及消融导管均可兼容，但需使用配套的可操纵鞘管 。一项来自全球 个中心的调查研究，纳入了 年期间使用 机器人导航系统和非压力监测导管进行房颤导管消融的 例患者，随访（）个月，手术成功率；其中手术并发症发生率是，在个手术量较少的中心，约有 例手术的学习曲线，其前 例的并发症发生率为，而第 例则降至（），并且并发症发生率随着导管消融数量的增加呈下降趋势。一项随机对照研究，共纳入 例房颤患者，按随机采用 机器人导航系统或传统手动操作进行手术，且均使用压力监测消融导管，
12、结果显示所有患者术中均达肺静脉电隔离，而使用 机器人导航系统术中压力更稳定，术中线曝光时间更短（）（），但其手术时间较长（）（），），而手术时间增加主要与 机器人导航系统安装、设置和消融前操作有关；术后随访年，发 现 使 用 机 器人导航 系 统手术的成功 率 更 高（，）。另外 等 研究提示，使用 机器人导航系统手术有助于提高心房线性消融的跨线阻滞率，该研究纳入 例持续房颤患者，使用 机器人导航进行手术，术中所有患者均实现肺静脉隔离及左房峡部线跨线传导阻滞，其中例（）需要在心外膜消融来实现左房峡部线阻滞；与既往的 例手动操作消融的患者相比，使用 机器人导航系统进行左房峡部线消融的跨线阻滞率更
13、高（，），且需要进行心外膜消融来实现左房峡部线阻滞的患者比率明显降低（，）。由于导管贴靠稳定性增加等原因，使用 机器人导航系统同样具有食管损伤、甚至发生心房食管瘘的风险。有研究提示与传统手动操作相比，同样的消融条件设置下，使用 机器人导航系统在左房后壁进行消融，食管损伤风险可能会进一步增加。使用 机器人导航系统进行手术，目前仍需要手动操作完成房间隔穿刺；且术中需应用配套的 可操纵鞘，一定程度上限制了其临床常规应用，同时有增加医源性房间隔缺损的可能性，但目前并无确切报道。机器人导航系统在心房颤动导管消融术中的应用 导管遥控系统 导管遥控系统（）是一个相对简单的机器人系统，主要由安装在介入手术台上
14、的机器人手臂和远程遥控器组成，遥控器类似导管的手柄，可以通过机器人手 臂控制导 管 前 进、后 撤、打 弯 和 旋 转。导管遥控系统属于开放平台，可以兼容多家公司的导管，通过 线透视以及三维标测系统实现导管可视化，术者可以在介入手术室外 内通过操控手中的遥控器来控制导管进行标测和消融。等 应用 导管遥控系统首次在动物实验中验证了其可行性、安全性，只犬分别在右房、右室各设置个目标位置，均先后采用手动和 导管遥控系统在线透视下进行导管操作，结果发现两种不同操作方式导管头端的距离仅为（），起搏阈值相似（），记录到的 束电位振幅、间期、间期均无明显差异（），且尸检显示心脏均无穿孔及损伤，提示应用该系统
15、可模拟手动操作控制导管到达心脏内指定位置，并进行标测。等 应用 导管遥控系统进行了首次多中心临床试验，个中心共纳入 名患者，使用 导管遥控系统控制导管先后到达预设的个位置：右室心尖部、右室间隔部、右室流出道、束区、冠脉静脉窦口、高位右房、三尖瓣环游离壁、右房低位游离壁，结果 个预设的位置中，（）个成功到达，中位到位时间，且无并发症发生，该研究显示使用 导管遥控系统用于右心标测，导管到位率高，安全性好。等 报道将 导管遥控系统应用于连续 例行导管消融的心律失常患者，包括室上性心动过速、房颤、心房扑动、室性心动过速等，并匹配同期采用手动操作消融的 例患者，结果显示无 导管遥控系统相关并发症发生，与
16、手动操作消融相比，使用 导管遥控系统进行导管消融的手术成功率、手术时间、线曝光时间无明显差异，但术者的线曝光时间下降达。等 研究纳入了来自个中心的 例典型心房扑动患者，采用 导管遥控系统进行手术，结果显示所有患者均顺利完成三尖瓣峡部线消融，跨线传导阻滞达，仅例患者转为手动操作消融最终实现跨线传导阻滞，手术时间、线曝光时间和消融时间分别为（）、（）和（），且无相关并发症发生。等 纳入了 例阵发性房颤患者，随机采用 导管遥控系统或手动操作进行手术，均使用压力监测导管进行消融，预设 ，术中所有患者均实现肺静脉电隔离，结果显示使用 导管遥控系统手术的患者，术中导管接触压力（）（），、值（）（），、值位于预设范围的比率（，）均较手动操作组更高，且线曝光时间明显减少（）（），；术后随访 个月，使用 导管遥控系统的患者手术成功率有高于手动操作组的趋势（，）。以上研究结果提示，导管遥控系统应用在心房扑动、房颤导管消融术中，安全可行，且有助于降低术者的 线曝光时间。导管遥控系统操作方便，学习曲线较短，对介入手术场地无特殊要求，且费用相对其他系统较少，在应用远程控制的同时随时可切换回手动模式进行操作。目前
