来源：心脏水电工
专家简介
惠杰，博士生导师，主任医师、副教授，医务部副部长。“卫生部心律失常介入培训基地”导师、“中国医师协会心律学会-全国心律失常治疗规范和新技术培训”导师。江苏省“新世纪科学技术带头人培养工程”培养对象。从事心血管内科的临床、科研、教学工作30余年，近年主要开展心房颤动和复杂心律失常的射频消融治疗。
现任中国医药生物技术协会心电学分会常委；中国医师协会心律学专业委员会委员；江苏省医学会心电生理与起搏分会常委；中国医学著作网特邀编委；中国医疗设备杂志-江苏分社常委；中华医学会心电生理和起搏分会-心房颤动、室性心律失常工作工作委员会成员；中国生物医学工程学会心律分会急症工作委员会委员；苏州市心血管病专业委员会副主任委员等。
心律失常，一直被心血管界誉为“皇冠上的宝石”，吸引了众多前辈大师和青年才俊前赴后继地为之倾倒、为之痴迷，为之付出毕生心血。特别是近几十年来，得益于腔内电生理和射频消融技术的发展，使心律失常的诊治获得了长足的进步。而三维标测技术的应用，更是让心脏电生理医生们甘之如饴，并直接引导心律失常介入治疗事业进入了一个全新的时代——“绿色电生理”时代。
三维标测系统合心电标测和立体成像为一体，实时显示心腔解剖及心电活动时序，为临床医师发现靶点和指导消融提供精确导航，显著缩短医生和患者在X射线下暴露的时间，降低了介入并发症发生率的同时提高了治疗成功率。其定位原理类似全球定位系统（GPS），具有较高的准确性和可重复性。本团队曾在该方面做过相关的研究，发现：以基于低频电场的心内膜三维标测系统重构右心房、右心室及上腔静脉多腔模型，再以起搏心电图及心房消融验证系统导航定位精度时，即刻心电图完全符合率为%，射频消融所形成的5个坏死点互相融合，融合的坏死灶直径均为7mm。
目前，临床上最常用的三维标测系统是Ensite标测系统（圣犹达）和Carto标测系统（强生），此外还有Rhythmia三维标测系统（波士顿科技），磁导航系统，以及国产三维标测系统如columbus三维标测系统（微创医疗）、3Ding三维标测系统（锦江电子）等。下文主要介绍Ensite系统和Carto系统的原理、特点及其临床应用。
Ensite系统的原理和特点
EnsiteNavX系统由三对体表电极、信号分配器、信号处理器、计算机工作站及数据计时模块组成，通过标测电极在心腔内膜表面接触式的移动连续采集轨迹点而构建心腔三维结构。其原理为：三对电极片两两之间形成X、Y、Z三维正交电场，以腔内电极或体表电极作为位置参考，在感知电场内任意电极电信号的同时，通过计算机工作站处理，定位其空间位置、运动方向，并通过相邻电极的空间位置关系运算出导管弯曲程度，将这些信息实时显示出来。
其基于电场定位，可以感知接入低能电流输出仪器的任何电极，包括标测导管、射频消融导管、冷冻消融导管，甚至起搏器电极、房间隔穿刺针等。而其体表电极可在有效期限内反复应用。医生可以在手术进程的任一阶段，根据使用习惯、病人的经济情况、以及手术进程需要来选择合适的电极，从而在保证手术有效性、安全性的前提下，为病人节省医疗费用。因NavX的三对体表电极空间覆盖范围广，故其除可定位心腔内电极外，还可以用来定位外周血管腔内电极。
Ensite系统可通过位置导管优化及呼吸补偿来分别准确屏蔽掉因为心脏搏动及呼吸运动引起的导管假移位，加上电场相对封闭，故其受体外干扰较小。此外，其连续采集高密度轨迹点的解剖模型重建方式，最精细化的重现了心腔解剖细节。基于心腔各部位复杂的解剖形态和变异度，为避免在采集轨迹点过程中不同腔室点云密度不一致而导致局部假腔形成的问题，Ensite系统的多腔建模功能可根据需要最多构建16个独立解剖腔室，与CT模型匹配度的极高。最新的EnsiteV3.0系统新增加了OneModel功能，进一步改进了模型表面智能计算方法，重建模型更接近于CT模型，并进一步缩短建模时间。
除此之外，Ensite系统在OneMap功能下，能在进行电解剖模型重构的同时同步作高密度标测，短短5分钟即可准确标测到个以上有效点，能迅速呈现复杂心律失常的机制和特性，极大提高了的标测效率和消融有效性。其提供的复杂碎裂电位标测工具，能快速识别出心房碎裂电位。而且，术者可以灵活的定义标测这些碎裂电位的最适合的参数指标。其还可以在每个标测位点记录8秒的电位片段，并对超过00点的电信号进行辨别，从而正确识别碎裂电位区域，消除主观目测的误差。
CARTO系统的原理和发展
CARTO系统基本原理是通过放置在患者身下，呈环形排列的磁场发生器产生环绕心脏的磁场，并通过计算机对磁场进行空间分区编码以及定位。当消融导管进入定位板的磁场时，由传感器接收到的磁场信号和电极接收到的局部心电信号通过导管尾端的连线传入CARTO磁/电处理器进行处理。原始数据经由工作站的处理，通过计算显示出心腔的三维解剖图像、电激动播散顺序以及消融导管的位置，同时也可以记录电生理检查所需的体表和心内电图。
最新版的CARTO3系统乃其集大成者。其能在心脏三维模型空间上对不同位置进行电学激动标测，并与参考电极比较，通过不同颜色显示心律失常激动顺序，将心律失常机制可视化，直观显示最早激动点或缓慢传导区域（关键峡部），从而揭示心律失常机制，指导导管消融治疗。此外，在心脏三维模型空间上对不同位置进行电压标测，通过不同颜色显示心肌电压水平和疤痕区，即基质标测，发现潜在缓慢传导区域，指导导管消融治疗。
而压力导管（SmartTouch）的出现则更是如虎添翼。其有效地解决了透壁性损伤程度的问题，在安全性和有效性之间找到了最佳平衡点。通过导管顶端的压力反馈，可以对贴靠不佳和贴靠过度的情况作出客观的反映，实现可靠损伤与避免心肌穿孔之间的完美平衡。而Visitag自动消融踩点软件程序可用来评价导管的位置稳定性，包括稳定时间和导管位移程度。通过设置靶点温度和消融时间等参数，客观的自动采点，实现连续线性消融。此外，其还可以显示每个消融点的数据，在消融中和消融后评价消融效果，通过特定的参数，来确定消融是否足够，最大程度的避免“gap”的形成。
工欲善其事，必先利其器。基质标测一直是电生理的热点，也是难点之一。新近，lassosas导管和PentaRay导管的出现，使同时获得多个高精度的标测点成为可能，在得到精细解剖标测的同时，进行心内信号的快速标测并帮助明确心律失常机制。该技术在心律失常发作时血流动力学不稳定的患者中独具优势。
另外，CARTO系统的UNIVU模块能够将二维影像与三维影像进行融合，将X线影像这一真实的“金标准”引入三维模型，指导手术操作，“所见即所得”，可以更精确的定位及消融，并且还可以通过食道造影及冠状动脉造影，将其位置清晰的显示在手术屏幕上，消融过程中在保证疗效的同时尽量避开这些危险区域，可有效降低心房食管瘘和冠脉损伤的发生率。而腔内超声导管Cartosound在指导三维重建心房、心室模型，指导房性、室性心律失常等定位消融和指导房间隔穿刺上流程上亦极具优势。
三维标测系统的临床应用
1、室上性心动过速使用三维标测系统，对于房室结折返性心动过速，仅需少量X线透视置入冠状窦电极和右室电极，在心电生理检查明确诊后，结合消融导管与电解剖构建模型的空间关系判断位置（三维建模法）或依据消融导管三维空间指向及腔内电图判断位置（空间定位法），然后用消融导管沿间隔侧下移至出现小A大V电图，之后进行消融。对于多数旁路参与的房室折返型心动过速，仅需通过消融导管简单取点，构建瓣环模型，通过激动标测确定旁路位置，寻找小A大V电图，再进行消融，成功率可达％。
2、心房扑动、大折返房速对于典型房扑，通过构建右房三维电激动模型确定诊断和指导消融，也可通过电生理检查确定诊断后，定位三尖瓣环6点钟及下腔静脉，在两点之间连线进行消融。对于非典型房扑，如外科术后房扑，常常是疤痕周围区域形成房扑的“峡部”，术前粗略评估大致手术疤痕位置，术中通过三维重建心脏模型结合电压标测确定疤痕区，结合拖带标测准确识别靶点，也可通过激动标测确定不典型房扑关键峡部，之后急性针对性消融。对于大折返房速，结合激动图和电压图，以及拖带标测明确折返路径及缓慢传导区后，设计消融线路，大多可终止心动过速。
3、局灶性房速
对于局灶性房速，采用三维激动标测来寻找最早激动点，大多可以寻找到最佳靶点，优先推荐采用高密度标测，可以更精确地指导导管消融触发灶。
4、心房颤动三维时代，往往仅需少量射线指导放置冠状窦导管和穿刺房间隔（部分中心在腔内超声辅助下或右房建模后再穿刺房间隔的技术支持下，已开始推行“零射线消融”）。而消融过程中，仅需导管构建心脏和肺静脉三维结构，然后进行肺静脉前庭消融、线性消融、以及碎裂电位消融。利用三维心脏解剖与电学结合的优点，激动标测寻找“gap”，从而实现肺静脉电隔离和线性双向阻滞。对于慢性房颤病人，在环肺静脉电隔离完成后可电转复为窦律，并对其作“窦律下高密度电压基质标测”，对存在左房房颤基质的区域进行“个体化的基质改良”，有利于提高消融成功率。
5、室速和室性早搏对于特发性室性早搏（室早）和室性心动过速（室速），可将导管置于预判靶点区域，再通过三维重建模型和激动标测及起搏标测进行精细标测，显著减少X线辐射，甚至可实现“零辐射”。同时，可以在三维图像中标记心脏重要结构（如希氏束、冠状动脉等），规避手术风险，减少并发症。
小结
心脏三维标测系统的应用，将心电生理引领入一个全新的“绿色电生理”时代。在新的时代里，安全性与有效性齐飞，精确消融与射线防护并重。降低X线辐射，减少或避免造影剂危害，实现“绿色电生理”，不仅对广大患者是极大的获益，对众多的电生理医师亦是巨大的福音。然而，三维标测技术尽管具有其独到的优越性，但是与此同时，我们亦不能完全忘却最基本的二维标测技术的应用，因为片面追求“零射线”有时亦是本末倒置。只有在保证安全有效的情况下，应用三维导航技术来尽可能减少X线辐射，才是“绿色电生理”的主旨。
Ensite三维标测系统和CARTO三维标测系统各具特色，各领风骚，安全性和有效性均已经得到业界一致公认，本中心截至今年已经应用上述两种三维标测系统开展射频消融余例，有效性极高的同时，并发症亦极低。而国产三维标测系统如columbus三维标测系统（微创医疗）、3Ding三维标测系统（锦江电子），亦取得了较好的临床实践效果。医院王如兴团队在磁导航领域亦作出了相当多的临床实践，也取得了较好的治疗效果。
总而言之，目前，我国的三维标测和射频消融事业正蒸蒸日上。相信在不远的将来，我国的绿色电生理介入治疗心律失常必将会迈上新的台阶！
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