EP讲堂刘启明教授主动脉窦解剖及电生

专家简介

　刘启明教授，医学博士，博士生导师，医院心血管内科副主任兼心脏介入科副主任，湖南省心电生理与起搏专业委员会主任委员，湖南省心血管病介入治疗中心和湖南省心血管病介入治疗质控中心副主任，中华心血管病学会全国青年委员，中国生物工程学会心律分会委员、心律分会青年会员会副主任委员，卫生部心血管病介入诊疗培训导师，中华医学会房颤工作专家组成员；湖南省医学科学骨干人才培养对象，湖南省普通高校骨干青年教师，荣获湖南省“杰出智慧创富人物”、中南大学“十佳青年”等称号。曾在德国汉堡St.Georg医院和美国Oklahoma大学访问学习；主持国家自然科学基金课题2项、湖南省自然科学基金课题2项、负责湘雅临床大数据系统《心律失常临床大数据系统》建设项目，在NEnglJMed、Hypertension、IntJCardiol、CiculationJournal等国际知名专业刊物发表SCI论文40余篇，获省科技进步奖多项，培养毕业博士硕士30余名，医院开展心脏介入手术。

经导管射频消融技术因其成功率高，创伤小等优点目前已成为临床根治快速性心律失常的首选方法，但由于心脏解剖结构的影响，极少部分心动过速因为位置特殊，反复心内膜标测、射频导管消融难以获得成功。随着心内电生理检查技术的进步，研究发现由于主动脉窦独特的解剖位置与组织学结构，经主动脉窦途径可以导管消融治愈心内膜途径射频失败的多种快速性心律失常。本文综述其解剖学及电生理特性及其与多种心律失常关系。医学网转载请注明1.主动脉窦的组织及解剖特点医学网转载请注明1.1主动脉窦胚胎起源医学网转载请注明胚胎发育的第3周，原始心脏发生区中的马蹄形的心脏生成板的两侧折叠、融合，形成直的原始心脏管。并渐出现几个膨大区，从心脏管尾端静脉入口到头端动脉出口依次为：静脉窦、原始心房、原始心室、心球及动脉干。心球的远端部分形成圆锥和动脉干（总称为圆锥干）。球干交界部则为半月瓣的发生部位。圆锥干渐向内向左旋转移至中线，横跨在两心室之上，形成两个纵行的内嵴（动脉干嵴及圆锥嵴），称为圆锥干嵴。腹侧称圆锥干嵴1，背侧称圆锥干嵴3。他们对向生长、螺旋旋转o，在中线融合形成圆锥干隔，其动脉干部分，称为动脉干隔，其圆锥部分称为圆锥隔。圆锥干的左右壁发生圆锥干嵴2和圆锥干嵴4。动脉干隔把动脉干分成主动脉和肺动脉干。圆锥隔将圆锥分为肺动脉圆锥和主动脉圆锥。肺动脉圆锥形成右心室漏斗部，将肺动脉瓣与三尖瓣隔开。主动脉圆锥大部吸收，导致主动脉瓣下移，与二尖瓣前叶有纤维连续。圆锥隔向下发育和肌部室间隔会合，一部分形成室上嵴和隔束，并发出膜样组织参与膜部室间隔的形成。肺动脉有整个嵴2和嵴1，3的各半，主动脉有整个嵴4和嵴1，3的另一半，它们形成两套半月瓣及其相应的Valsalva窦。嵴1，3的左半和嵴2成为肺动脉瓣，嵴1，3的右半和嵴4则形成主动脉瓣[1]。医学网转载请注明1.2主动脉窦解剖结构医学网转载请注明主动脉窦是位于主动脉嵴和主动脉瓣环之间升主动脉壁向外的凹陷，与主动脉瓣相对；升主动脉根部与主动脉瓣叶相对应的主动脉管腔在心室舒张时，由于血液逆流性漩涡，向外呈壶腹样膨出，扩大成3个主动脉球，形成开口向上的腔即主动脉窦。其壁向外扩张而变薄(平均厚度0.73mm)，仅为主动脉嵴上方升主动脉壁(厚度1.5mm)的一半。当主动脉瓣关闭时，主动脉窦的这种结构特点有利于使之向外扩张，减轻血液对主动脉瓣的压力[2]。主动脉窦的下界是主动脉瓣环基底部，上界则为主动脉嵴，即主动脉壁的起始缘。从瓣环底部至交界顶部为主动脉窦的高度，为15mm左右[3]。主动脉窦分为左窦、右窦和后窦，或根据有无主动脉开口分为右冠状动脉窦、左冠状动脉窦和无冠状动脉窦。冠状动脉口一般位于主动脉窦内，主动脉游离缘以上。当心室收缩主动脉瓣开放时，瓣膜未帖服窦壁，进入窦内的血液形成小涡流，不仅有利于心室射血向主动脉瓣立即关闭，还可保证无论在心室收缩或舒张时都不会影响足够的血液流入冠状动脉。朴令淑[2]等对75例成人离体心脏解剖发现：左冠状动脉口的60％和右冠状动脉口的84％分别位于左右主动脉窦内，左右冠状动脉口位于主动脉嵴上方者分别占12％和5％。左右窦的上方均有相应的冠状脉脉开口，窦壁为主动脉壁，向瓣环的延伸部分由窦壁的一部分为圆锥间隔的肌组织所构成。医学网转载请注明主动脉窦为一壁大致均匀、张力均匀的囊袋，左、右窦各与左、右冠状动脉相连，完成冠状循环。横断面上三窦通常为均等分布的三个囊袋，各占主动脉根部截面的1/3。正常主动脉窦壁与主动脉壁连续一致。若主动脉窦壁缺乏正常的弹力组织和肌肉组织，会造成窦壁承受压力能力不均匀，长期受主动脉内高压血流的冲击，使缺陷薄弱处中层组织同纤维环及心肌分离，并逐渐向低压心腔脱入，随瘤体脱入的时间延长，瘤壁逐渐变薄，由功能性的薄弱转化为解剖性改变，最后形成仅为心血管内膜和退化组织所构成的张力较大的瘤囊，即主动脉窦瘤[4]。主动脉窦瘤破裂血流可注入相邻心腔，于建华等[5]报道主动脉窦瘤多发生于右冠窦(78％)，右冠窦瘤多破入右心室，其次是右心房；主动脉窦瘤发生在无冠窦较少(22％)，多数破入右心房。医学网转载请注明1.3主动脉窦与毗邻结构关系医学网转载请注明主动脉根部位于心脏的中心部位。它一般指升主动脉在心包腔的部分，其上部称主动脉管，下部为主动脉窦。主动脉窦深埋于心脏底部，与心脏各部分都有密切的关系。其呈楔形插入在二尖瓣与三尖瓣之间，基底部完全包埋在周围的组织中，后半周则完全被两侧心房所包绕。左冠窦大多位于较正的左侧，邻接左心房和肺动脉根部，右室流出道后上间隔；无冠窦位右后方，邻接右心房和左心房;右冠窦位于正前方偏右，坐于室间隔肌部嵴顶，邻接右心房和右心室，借圆锥间隔与右心室流出道相邻，右窦的大部分在心包腔内，小部分靠近肺动脉窦[4，6](图1)。孙明等[7]报道显示右心房的主动脉隆凸，多数由无冠窦形成73.3％。（由无冠窦和右冠窦共同形成者较少36.6％）二尖瓣前瓣中轴线在左冠状动脉窦与无冠状动脉窦之间者占绝大部分（86.7％），左、右肺动脉瓣交界点对向左、右冠状动脉窦之间者占绝大部分（80％）。四个心腔与主动脉瓣都有直接的关系。主动脉瓣叶直接构成了心脏结构的一部分。医学网转载请注明

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医学网转载请注明图1主动脉窦与毗邻结构：无冠窦邻接右心房和左心房。右冠窦邻接右心房和左心室，借圆锥间隔与右室流出道相邻，左冠窦则邻接左心房和肺动脉根部。（OuyangF,etal.JACC,,48:-.）医学网转载请注明主动脉窦大部分由主动脉壁构成。在左、右冠窦底部都有新月形的肌肉结构，但是无冠窦不具备这一特性。因为其底部是主动脉瓣与二尖瓣之间纤维组织的延续[8]。正常人的心脏结构中，无冠窦与心外膜方向心房肌相邻[9]，主动脉瓣与二尖瓣没有心室肌，二者均由纤维组织延续。但在大约15％的马中，没有纤维组织的延续，所有的三个主动脉窦均含有心室肌[10]，这种情况有可能偶尔发生在人类。当这种情况发生时，就可以在无冠窦中记录到房室旁路或异位心率起源的电位[9]。医学网转载请注明1.4主动脉窦与希氏束的关系医学网转载请注明无冠窦相邻于三尖瓣和二尖瓣环之间的前间隔，其瓣上部分邻近希氏束。希氏束位Koch三角尖顶部，穿过中心纤维体后继而走在室间隔肌性部与右纤维三角之间，分为左、右束支向前下行于室间隔膜部的后下缘。房室结的主体位于Koch三角内，即膜部室间隔的后部。右冠窦后部邻近中心纤维体且与房室束分叉及左束支起源相邻。OuyangF等[9]报道局灶房速可以从无冠窦在中心纤维体上部的位置进行消融治疗。医学网转载请注明2.主动脉窦在电生理学上的作用医学网转载请注明由于主动脉窦独特的解剖结构及组织学特点，临床上常规心内膜途径消融快速性心律失常失败时，可考虑经心外膜途径将主动脉窦作为导管消融的靶点。文献报道经主动脉窦途径可以导管消融治愈心内膜途径射频失败的前间隔房性心动过速、前间隔旁路、室性心动过速/室性期前收缩等快速性心律失常患者[9，14－18，20－25]。医学网转载请注明2.1主动脉窦与室性心律失常医学网转载请注明所谓主动脉窦内起源并非指室速起源于主动脉窦内或主动脉壁，而是消融导管在主动脉窦内经主动脉瓣膜将消融能量传导至邻近的结构[11]。室速/频发室性期前收缩最常起源于右室流出道间隔部，其射频消融治疗已较成熟，有很高的成功率和安全性。但起源于主动脉窦内的室速/室性期前收缩的电生理特征及射频消融治疗报道不是很多。JohnS[12]曾总结这类心电特征，除了呈左束支传导阻滞，心电轴下移外，还具有以下特征：（1）V5/V6或V6导联s波的出现或缺失对判断来源有很大帮助，s波的缺失表明来源于主动脉窦可能性较大，s波的出现表明来源于主动脉上部的可能性较大；（2）患者自发室速或当从瓣膜上起源标测时，V3-V6导联QRS波起始处出现一小峰。Callans等[13]首次描述了这些特征。在标测时，也在冠状窦内发现了这些特征；Hachiya等[14]的报告则认为，左室流出道特发性室速心电图特征常表现为：心电轴右偏，I导联S波为主，II，III、aVF导联为高振幅R波，胸前导联R波移行早，如V5、V6导联为高振幅R波，无s波，则成功消融靶点常在左冠状动脉窦内，如V5、V6导联有s波，则成功靶点在主动脉瓣下。因此该特征对于来源于冠状窦的室速的特异性很高。Kanagaratnam等[15]对12名来源于主动脉窦的室速患者进行观察（其中9名患者室速来源于左冠窦，其它3名来源于无冠窦），发现Ⅰ导联的形态在两组患者中不同之处很明显，在来源于左冠状窦的患者中V1导联QRS波呈rS而在无冠状窦来源的病人中则呈现出一个很明显的R波，所有患者最终都成功消融。医学网转载请注明由于起源于右室流出道的室速和来源于主动脉窦的室速和来源于主动脉窦的室速均呈左束支阻滞和心电轴下移的图形，而且QRS波形态相似（图2），OuyangF等[16]试图寻找二者不同的心电图特征，以指导消融。OuyangF根据室性心律失常激动起源部位不同把15个病人分成两组，第一组最早的心室激动在右室流出道间隔部，第二组最早的心室激动在主动脉窦内。通过比较两组心电图，OuyangF发现V1、V2导联R波时间和R/S波振幅的比值在第一组比第二组明显偏低（37.8±13.5％比12.1％和14.9±9.9％比56.7±29.5％，P0.01）(图3)，两组病人都成功消融。OuyangF由此得出结论：R波时间和R/S波振幅的比值可以用来区分右室流出道和主动脉窦起源的室速，从而对导管消融起指导作用。但ItoS等[17]最近的一项研究表明如果R波时间大于1/2QRS或者R/S波振幅之比大于0.3，则有可能室速/期前收缩起源于左主动窦或远离左主动脉窦的心外膜，后者不能从左主动脉窦成功消融。如果要区分左主动脉窦起源的室速和远离左主动脉窦的心外膜起源的室速，只有上述两项指标是不够的。ItoS认为aVL与aVR的Q波比例≥1.4，V1导联S振幅≥1.2mV对于区分二者很有用处。并且aVL与aVR的Q波越高，V1导联S波越深越表明室速起源于远离左主动脉窦的左室心外膜而在冠状静脉的心大静脉和前侧静脉之间的区域。当然，通过左主动脉窦消融心外膜起源的室速/室性期前收缩其原理不是通过消融能量破坏主动脉窦或主动脉壁本身，而是破坏前间隔上部的心外膜[18]。然而即使室速最早的心室激动在主动脉窦内，也不是所有的室速都可以在主动脉窦成功消融。TadaH等[19]研究了可以预测在左主动脉窦内成功消融的室速的心电特征。很多学者都在主动脉窦内消融位点上记录到了QRS波之前的电位P1（电位1），最近，OuyangF等[15]描述了室速病人窦性心律条件记录到的QRS波之后的电位（P2）(图4)。P1看上去很可能是室速的特征之一，但是是否能在记录到P1的位点上成功消融室速还不清楚。TadaH等[18]通过对23例病人的研究发现，P1电位在21个成功消融的位点上的出现率为90％，而在24个不成功消融的位点上P1电位的出现率为79％，二者之间无明显差别（P=0.5），因此说明了P1电位的出现对消融位点确定的作用不大。为了研究P2的作用，TadaH把病人的情况分成四类型：（1）消融前后均未记录到P2（类型1）；（2）消融后P2出现（类型2）；（3）消融后P2出现延迟（类型3）；（4）消融前后P2位置不变(类型4)（图5）。P2电位在消融成功的位点比消融失败的位点更多的出现(P0.05)，消融后两组差别更明显（P0.）。类型2和类型3对于确定消融成功的位点敏感性是％，特异性为92％，阳性预测值为92％，阴性预测值为％。遗憾的是对于P1、P2的机制现在还不是很清楚。TadaH猜测P1电位可能与室速起源有重要关系，可能代表连接室速起源位点与心室肌之间同路的电激动，而在窦性心律时，这条通路反方向激动，因此P2电位可能代表这条通路的反方向激动电位。医学网转载请注明

医学网转载请注明图2.RVOT和主动脉窦不同起源点室速的体表心电图医学网转载请注明（OuyangF,etal.JACC,,39:-.）医学网转载请注明

医学网转载请注明图3.源于RVOT及左冠窦的室速R波时限指数及R/S振幅比比较医学网转载请注明（OuyangF,etal.JACC,,39:-.）医学网转载请注明

医学网转载请注明图4.源于主动脉窦的室速窦性心律及成功消融靶点大头电极记录A.左冠窦RMVT最早的心室激动点比QRS提前34ms；单极标测呈QS形，并记录到提前的收缩期前电位；B.提前的收缩期前电位较QRS提前97ms（OuyangF,etal.JACC,,39:-.）医学网转载请注明

医学网转载请注明图5.导管消融前后P2电位变化的四种类型（TadaH,etal.PACE,,27:-.）医学网转载请注明2.2主动脉窦与前间隔局灶性房性心动过速医学网转载请注明局灶性房速最常见的起源部位在终末嵴，邻近三尖瓣环和二尖瓣环、肺静脉开口、冠状静脉窦、希氏束，射频导管消融是根治房速的有效疗法，成功率达90％左右。对于前间隔部位的房速，因局部解剖结构复杂而导致射频失败，可能引起房室阻滞而放弃消融治疗[20-22]。据文献报道，前间隔部位的局灶性房速占所有房速的13％[20，21]。来自汉堡[9]积累两年位局灶性房速患者数据显示，无冠窦来缘只有5人（4.1％）。TadaH等[23]首次报道1例来源于房室结邻近部位的房速，在右心房希氏束处消融失败后，经主动脉无冠状窦内消融成功。OuyangF等[9]对9例局灶性前间隔房性心动过速的病人在无冠窦成功消融，国内马坚等[24]也报道过成功在无冠窦内射频消融8例前间隔局灶性房性心动过速。所有前间隔局限性房速电生理特点与心动过速时体表心电图P波形态与起源于邻近间隔区尤其是近希氏束区的局限性房速相似[9，22，24]：房速时P＇波间期明显窄于窦性P波，Ⅱ、Ⅲ、aVF和V1导联的P＇波呈负正双向。在无冠窦消融成功的局限性房速最早的左房激动点总是晚于最早的右房激动点，心动过速时标测显示在无冠窦内标测到的最早心房激动点较希氏束区的心房波提前10ms以上，且无希氏束电位，理想靶点A、V振幅相等，放电10s内终止房速。医学网转载请注明对于右心房希氏束部位心房激动领先的房速，在右房前间隔处未能标测到理想靶点或消融不成功的患者，主动脉无冠窦内可作为消融的一种新途径，在无冠状窦内进行标测和消融可以改善临床结果[24]。当然由于其特殊的解剖位置和复杂性，在无冠窦内射频消融有损伤房室传导的风险。医学网转载请注明2.3主动脉窦与前间隔旁路参与的房室折返性心动过速医学网转载请注明前间隔房室旁路一般位于三尖瓣环与主动脉瓣环所形成的右前间隔区域，在房室旁路构成比中，前间隔旁路约占右房室旁路10％，而源自于主动脉无冠窦的前间隔旁路参与的房室折返性心动过速则更为罕见。自年TadaH等[25]首次报道1例经无冠窦成功消融前间隔旁路参与的房室折返性心动过速以来，全世界报道的尚不足10例。解剖关系上无冠窦临界二尖瓣环和三尖瓣环的前间隔上部，理论上从无冠窦消融前间隔旁路心律失常是有可能的[26]。前间隔旁路可以在室间隔膜部前上部临近或位于主动脉与二尖瓣之间联合的纤维组织中出现，这种情况下消融往往需要在无冠窦进行。从目前报道来看，大多数学者都是在其他常规途径消融失败或存在风险的条件下才转而通过无冠窦消融的。TadaH等[25]报道的第一例无冠窦消融隐匿性前间隔旁路，最早的心房激动记录在希氏束部位，在此部位消融有可能会损害房室传导功能，同时在无冠窦中标测发现与希氏束部位记录到的心房激动几乎同步，但没有记录到希氏束电位和旁路电位。国内刘启明等[27]也发现了相同的特征，最终都成功在无冠窦内消融。因此，如果在主动脉窦内记录到最早的心房激动点，并且在消融区没记录到希氏束电位和旁路电位，从主动脉窦途径消融前间隔旁路较右侧途径要相对安全一些。但是不可盲目操作以免损伤房室传导功能及冠状动脉。