射频消融原理与盐水导管课件

1、射频消融原理与盐水导管直流电消融射频消融盐水导管压力矢量显示导管射频消融历史射频消融原理盐水导管特性 消融导管的发展趋势内容提要消融发展史高压直流电 (DC) 消融:1979: Vedel及 Fontaine发现高压直流电可以终止心动过速1981: Gonzales进行动物实验1982: Scheinman/Gallagher首次将该技术应用于临床直流电消融在导管头端形成的火球消融发展史射频消融导管:1985: Fontaine开始相关研究实验1987: Borggrefe对右侧旁道消融成功1988: Kuck成功消融右侧旁道1988: Huang/Haines/Hindricks对射频消融引

2、起的病理生理改变进行研究1989-91: Jackman/Kuck/Calkins对射频消融旁道的有效性进行临床研究1991: 射频消融室速1992: 射频消融慢径1992: 射频消融房扑1995: 射频消融房颤射频消融的目的将射频电流转化为热能并释放到靶点的心肌组织通过热损伤毁损病变组织阻断电传导通路导管消融时的射频电流的频谱在 350 kHz 至 1 MHz之间5 射频仪 消融电极 (表面积小, 电流密度大) 背部电极 (表面积大, 电流密度小)射频能量的构成环路6在导管消融时有三种重要的热量转化方式阻抗热传导热对流性冷却射频对心肌组织的作用7第一阶段:阻抗式加热 在局部组织内 部发生 第

3、二阶段:热传导到附近的局部组织和导管头电极组织加热过程8射频消融机制 热能转换 (阻抗热)RF CurrentLesionRF CurrentBlood PoolTissueTip只在局部贴靠周边1mm内产生功率越高产生的阻抗热在组织内的作用越深阻抗热与电流的平方成正比当电极离开内膜表面阻抗热会迅速降低 射频消融机制- 传导热TipLesionBlood PoolTissue直接在毗邻组织内转化为热量(水分子震荡)传导热转换较慢，尤其是在生体组织内。因此在射频消融时，在局部停留10-20秒才会形成完全的损伤，是造成消融损伤的主要因素，消融组织的深部温度高于导管/组织接触面的温度血液冲刷将带走热

4、量并冷却局部组织与消融电极血流充分时，可以给予更大的消融能量而不用担心局部表面结痂冷盐水消融的原理血流冲刷对消融的影响11血流速度对消融深度的影响射频消融时，高频电流通过电极释放到电极头相邻的组织表面当心肌组织温度超过48-50度将产生不可逆损伤由于阻抗热及传导热的作用，细胞膜爆裂细胞脱水细胞内蛋白变性组织加热后的变化12心肌组织细胞在温度大于50度时发生爆裂。细胞死亡并成为碎片组织温度超过50度，细胞就产生不可逆损伤。血液当温度超过90-100度时，血液开始凝结80度时产生软血栓 不受肝素水平的影响 消融时组织温度应该在50-80度组织加热后的损伤变化13RF Catheter Ablati

5、on: Lessons on LesionsFRED H.M. WITTKAMPF, Ph.D.,* and HIROSHI NAKAGAWA, M.D., Ph.D.(PACE 2006; 29: 12851297)什么是热电偶? 热电偶是温度感受器的一种。它由两种不同的金属组成，二者在尾端连接在一起，这样感受器在不同的温度下可以输出不同的电压。这种电压的变化可以被转化为实际温度。温度感受器（温控导管）1414CopperConstantanTYPE T总的原则:释放到组织的能量多少决定了组织内部的温度，从而影响了损伤范围的大小防止组织过热: 组织气化“pop“（高功率，高压强）射频消融能量

6、的安全应用15消融对心肌组织的效应（软血栓）166Holes CoolTip，50W, 50C， 60S消融对心肌组织的效应（局部焦痂）17表面结痂6Holes CoolTip，50W, 50C， 60S什么是射频消融热能转化的方式传导热与阻抗热的差别消融的组织温度范围及超出后反应本阶段知识总结影响消融损伤的要素及排序功率模式及温控模式的优劣下阶段知识重点影响射频消融效果的因素贴靠是消融损伤的第一前提Sliding StationaryAblation ImageAblation ImageREP # from HTC消融深度与时间功率的关系可以看到，采用盐水导管的情况下，功率是决定消融深度的

7、主要因素，随消融时间延长，消融深度并不是线性变化。（压力恒定）http:/www.mate.tue.nl/mate/pdfs/10447.pdfExperimental and Numerical Analysis of Lesion Growth during Cardiac Radiofrequency Ablation Sytske Foppen BMTE 09.14, April 2009 动物实验的结论显示功率对消融损伤深度的影响明显大于压力随时间，消融深度的变化是非线性的。消融深度与功率压力的关系根据放电前输出功率的设置参数，射频仪持续输出恒定的能量，而不管局部温度的高低为了安全起

8、见，当头电极温度达到预先设定的强行切断指标，射频仪工作自动停止功率控制模式24射频仪不断通过头电极的温度变化来调整输出功率，使头电极的温度维持在预设值为了安全起见，射频仪的输出功率不会超过预设的功率上限温度控制模式25血液的被动冷却作用与心脏的搏动有关，这也造成了消融导管头端温度感应值的上下波动血流缓慢的区域冷却效果差温度控制模式下功率输出&血流冷却作用 26适用范围: 自动调整功率输出到最理想的数值，使局部表面温度维持在预设值（RVOT、AVNRT）安全: 因为功率输出仅仅使局部组织温度维持在预设值，不会进一步加大，所以减少了局部气化“POP”的危险缺陷: 功率输出不稳定导致无法对组织深部造

9、成损伤，血流差的地方无法放电温度控制模式的优劣27深部损伤需要高功率高功率 组织内温度过高 (100C)组织脱水/焦痂气爆（Pop）, 撕裂血液凝结在消融损伤和保证安全性之间要取得平衡消融损伤相关因素 功率思考题：适用范围优势劣势功率控制模式的优劣29相关因素:电极与组织的贴靠程度功率时间组织内温度 哪些已知，哪些未知？消融损伤大小的相关因素导管/组织 界面在消融时温度迅速升高会减少能量对组织的有效释放，造成损伤范围减少能量无法传递到组织深部 (限制了传导热的产生)电极表面温度过高增加了凝血及结痂的风险Stevenson S24-7非灌注温控导管的劣势心肌组织阻抗高血池阻抗低 射频电流 751

10、20WG; Cooper, J.; Sapp, J. Optimizing RF Output for Cooled RF Ablation. J Cardiovasc Electrophysiology. 2004; 15: 盐水灌注导管在消融过程中自主地用盐水来冲刷导管头端，降低头端电极的温度不受局部血流速度的影响盐水灌注导管的应用32开放式盐水灌注导管1:1肝素盐水从盐水孔喷出冷却消融导管头端Yokoyama,K.,Nakagawa,H., Wittkamp, FHM, Pitha,J., Lazzara, R.,Jackman,WM, Circulation 2006: 113, 11

11、-19盐水对头端电极持续冲刷的作用 降低了血块凝结的风险导管头端温度很低导管能以稳定功率释放更多能量到组织盐水导管的原理（温度欺骗下的功率模式）34使用非灌注消融导管消融（30W）射频消融能量渗入接触面下1mm（阻抗加热）热量向附近组织传导，能量和温度迅速下降消融结果：创痕直径最大处在导管接触面创痕通常宽度和深度都小于4mm使用开放式灌注导管消融（30W）由于接触面温度低，消融能量能迅速进入心肌组织深部消融结果：椭圆形创痕表面直径 4mm深度越大，创痕直径越大，最大直径在离接触面4-6mm处创痕直径约10mm35非灌注消融与开放式灌注消融效果对比与传统导管温度曲线比较36传统导管消融：导管头端

12、电极升高至65C，会导致结痂和血栓形成的危险 冷盐水灌注导管消融：灌注盐水对头电极进行冷却，维持在较低的温度，有效的降低了结痂和血栓的形成消融损伤范围对比 灌注与非灌注导管Nakagawa H, Yamanashi W, Pitha J, Arruda M, Wang x, Ohtomo K, Beckman K, McClelland J, Lazzara R, Jackman W. Circulation. 1995;91:2264-2273 消融局部温度对比 灌注与非灌注导管持续的盐水灌注降低了消融表面的温度贴靠表面的温度（导管头端）小于深部温度盐水导管的头端温度不能作为贴靠好坏的判定指

13、标Najagawa,H; M.D.,PhD; Yamanashi, W. PhD; Pitha, J,M.D.,PhD;Arruda, M.,M.D.; Wang, X. M.D.; Ohtomo, K. M.D.; Beckman, K.,M.D.;McClelland, J., M.D.; Lazzara, R., M.D.; Jackman, W.,M.D. Circulation.1195; 91: 2264-2273冷盐水消融与普通导管的损伤对比398mm，4mm，6孔盐水4mm盐水灌注 与温控导管损伤范围对比8mm Ablation Catheter30 Watts, 60 Sec