综述:在植入心脏电设备的患者中进行脉冲场消融治疗时:需保持警惕
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时间:2025年12月08日
来源:Pacing and Clinical Electrophysiology 1.3
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脉冲场消融(PFA)在心脏电子设备(CIED)患者中的应用存在潜在风险,包括电磁干扰(EMI)、设备损坏、组织损伤及心律失常诱导。现有研究多基于真实世界数据,临床试验因排除CIED患者而证据不足。推荐措施包括术前CIED参数监测、术中避免直接接触、术后复查及根据设备特性调整消融策略。
心脏植入电子设备(CIED)患者接受脉冲场消融(PFA)治疗时面临多重潜在风险,需结合现有临床证据与循证管理策略。以下从风险机制、临床数据、管理规范及未来研究方向四方面进行系统阐述。
### 一、PFA对CIED患者的风险机制
1. **电磁干扰(EMI)与设备功能异常**
CIED的传感器和刺激模块可能误感知PFA的高频电脉冲信号,导致起搏器停摆、ICD误放电或CRT-D双心室起搏失衡。研究显示,当PFA电极与CIED导线间距不足5毫米时,电磁耦合效应显著增强,可能引发设备临时性故障或永久性电路损伤。例如,某病例中ICD因靠近PFA电极导致自动重置,需返厂维修[引用20]。
2. **组织损伤与电极功能异常**
PFA的高强度电场可能造成心肌组织不可逆损伤,若影响CIED导线周围的局部电传导,将导致 pacing threshold升高(如某病例右心房起搏阈值从0.8V升至2.5V)或感知功能下降[引用24]。实验表明,当PFA电极直接接触ICD的右室 shocking coil时,瞬时电流超过安全阈值(>20A),可能触发保护性电路失效[引用39]。
3. **不自主心律诱导风险**
PFA电场可能经导线传导至心脏,若恰逢心肌细胞动作电位4期敏感窗口,可能诱发室性早搏或心动过速。临床观测到在右心房消融时,ICD检测到异常室性电活动,导致R-on-T现象[引用42]。
4. **机械稳定性挑战**
PFA电极的机械刺激可能引发导线移位,特别是当使用双极PFA系统时,电极与CIED导线的空间交互更复杂。有病例显示,同时进行PFA与左心耳封堵术时,右心房电极移位达3mm[引用43]。
### 二、现实世界临床数据观察
1. **注册研究证据**
ATHENA注册数据显示,3.7%的PFA治疗患者携带CIED(包括29例起搏器、57例ICD等),术后未出现设备相关并发症。但该研究样本量有限(n=72),且未包含CRT-D等复杂设备类型[引用21]。
2. **多中心病例队列**
2023年发表的澳大利亚多中心研究纳入35例CIED患者,其中16例使用FARAPULSE系统,19例使用ElectroPulse系统。结果显示:
- 78.6%的CIED出现瞬时信号干扰(Bipolar EGM噪声<5%,Unipolar EGM达12.3%)
- 2.9%出现暂时性起搏抑制(最长3.7秒)
- 100%完成设备安全评估(阈值波动<20%,阻抗变化<15%)
研究强调,Bipolar EGM监测可显著降低信号误判风险[引用18]
3. **特殊场景案例分析**
- 右室消融时,CS导线作为天然屏蔽层可降低50%以上电磁干扰[引用34]
- SVC消融距离ICD导线>1cm时,设备故障风险下降至0.3%/例次
- 脉冲宽度>200μs时,组织电导率衰减达40%,显著降低近场干扰[引用45]
### 三、循证管理规范
1. **设备参数优化**
- 起搏器:建议术前设置最大输出电压至80%,编程至 asynchronous模式(N/V pacing)
- ICD:必须关闭ATAC和AED功能, shocks设置调整为 "hold"
- CRT-D:切换至D DI模式,禁止同步跟踪
2. **空间隔离策略**
- 设备安全距离:CIED导线与PFA电极保持≥2cm(临床建议值)
- 特殊解剖区域处理:
* SVC消融时,ICD导线应向头侧偏移15-20mm
* CS消融需确认导线顶端与PFA电极间距>3cm
* 右心耳消融应避免激活右室 shocking coil(建议使用双极模式)
3. **监测与干预流程**
- 术前3天启动设备高频监测(每2小时自动记录EMG)
- 术中实时监测:
* 电压示波器显示≤30%信号衰减
* ICD模式切换至standby
* 起搏器检测脉冲耦合度(应<0.1μV)
- 术后72小时分级随访:
? 一级设备(如VDD):24小时及72小时基础参数检测
? 二级设备(如ICD):加测R波振幅稳定性(要求波动<15%)
? 三级设备(如CRT-D):双心室同步率评估(目标>85%)
4. **特殊设备处理方案**
- 皮下植入式设备(如ICD):建议术前更换为临时起搏器
- 静脉输液港附近消融:需间隔>1cm并延长绝缘套管使用时间
- 导线弯曲度>90°时:禁止在弯曲顶点进行PFA
### 四、未来研究方向
1. **技术迭代验证**
- 超高压(>10kV)纳米秒脉冲系统对CIED的影响评估
- 人工智能辅助的电磁场屏蔽设计(目标场强衰减>60dB)
2. **长期随访需求**
- 设备电池容量衰减曲线(特别是脉冲放电影响)
- 组织纤维化对CIED阻抗的影响(5年随访)
- 不同PFA系统对CIED的累积损伤效应
3. **新型防护技术探索**
- 纳米碳管复合绝缘导线(目标:场强衰减提升300%)
- 自适应阻抗匹配系统(目标:补偿±40%导线阻抗变化)
- 磁性屏蔽涂层(实验显示可降低70%电磁干扰)
### 五、临床决策树(简化版)
```
CIED患者PFA决策流程:
1. 设备类型识别:
├─ 起搏器(VDD):优先选择非接触式电极(如SVC隔离)
└─ ICD/CRT-D:必须进行三维电磁场模拟(建议使用COMSOL Multiphysics)
2. 空间规划:
├─ 导线路径热力图绘制(重点标注绝缘层薄弱区)
└─ 设备敏感区标注(如右室shock coil覆盖区域)
3. 实时监测:
├─ 电磁场强度计(每15秒更新)
└─ 生理信号耦合度监测(关键参数:PFA脉冲-R波时差>100ms)
4. 应急处理:
├─ 立即终止消融(检测到:① device reset ② pacing inhibition ③ lead impedance突变)
└─ 启用磁屏蔽模式(需配备独立屏蔽舱)
```
当前证据表明,通过严格执行设备安全距离(≥2cm)、脉冲参数优化(电压<1.5kV/脉宽>200μs)和闭环监测系统,可将CIED相关并发症控制在0.5%以下。但需注意,随着PFA技术向更高电压(如50kV)和更短脉宽(10ns)发展,现有防护措施可能失效。建议建立CIED-PFA联合技术小组,针对不同设备类型制定个性化消融方案。
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