三维心内电磁标测
1.CARTO系统 三维电生理标测系统（CARTO）是以磁场定位为定位基础，用磁场来实时校正电场实现磁电双定位的三维标测平台。目前主要应用于指导快速型心律失常（如房颤、房扑、室上速、室早、室速等）的标测与消融。其基本原理类似于GPS（全球卫星定位）系统的磁场标测技术。磁场发生器、植入感应器的导管和定位参考导管成为其三维标测的核心（图7-1），放置在患者下方的定位板内置环状磁场发生器，产生的磁场把心脏包围在其中，当带有磁感应线圈的导管在人体内移动时，切割定位板产生磁场并通过计算机记录空间位置，同时电极发放电流形成与空间位置对应的特定的电流比，当其他导管再次进入磁场，发放同样电流比时，计算机系统则导出导管相应的空间位置，在计算机屏幕上显示出心腔的三维解剖图像。
图7-1 CARTO系统基本原理类似于GPS（全球卫星定位）系统的磁场标测技术，磁场发生器、植入感应器的导管和定位参考导管成为其三维标测的核心
CARTO®3系统于2009年开始应用于临床，现在新增加了辅助软件模块，诸如压力感应模块、UNIVUX线影像整合系统模块、VISITAGTM软件等，使CARTO系统进一步完善，其精确度可达到±1 mm，并提供实时的三维电生理影像，减少X线使用的同时，更好地满足电生理手术的需求（图7-2）。
图7-2 CARTO®3系统组成部件及整体效果
（1）三维激动顺序标测：寻找心动过速最早发生点多常用此方法。在选好参考电极的基础上，建立心脏三维解剖模型，在模型的不同部位进行电信号记录，与参考电极比较，通过颜色的区分使不同心律失常的机制可视化，红色代表提早的激动，例如：记录局灶机制最早的激动点（图7-3）、寻找折返机制的关键峡部（图7-4，图7-5）、明确心律失常的机制，从而制定进一步的消融策略。
（2）电压标测：电压标测即基质标测，利用导管采集三维解剖模型的不同部位电位信号，通过颜色的差异显示心肌的电压幅度状态，找到缓慢传导区，从而制定进一步治疗策略（图7-6，图7-7）。
（3）快速解剖建模（fast anatomy mapping，FAM）：FAM是一种与逐点建模（point to point mapping）方式不同的建模方式。特点是基于磁场准确定位，通过计算机每秒60次快速采集容积，建模速度快，模型视觉效果好，构建可以媲美CT图像的三维解剖模型，更直观地显示局部解剖细节，已经越来越常用。建模时同步采集大量心脏电位信息，建模及标测进一步优化，大大缩短了手术时间，提高手术成功率，减少并发症（图7-8）。FAM建模的精确度和导管头端采集心内信号点的数量（密度）有关，密度越高，建立的模型越具有参考价值。
图7-3 图示激动标测最早激动点位于窦房结附近
图7-4 激动标测显示非典型房扑关键峡部位于左心房前壁
图7-5 激动标测显示典型房扑三尖瓣峡部出现“红接紫”现象
图7-6 阵发性房颤射频消融术前肺静脉电压及左心房电压图
图7-7 阵发性房颤射频消融术后肺静脉电压及左心房电压图，肺静脉显示低电压，提示肺静脉隔离
图7-8 左图显示使用LASSO NAV导管FAM方式构建左心房模型，右图显示使用PENTARAY导管FAM方式构建左心房模型
（4）压力感应模块及VISITAGTM软件：导管与心肌的贴靠压力、消融时间、有效输出功率等因素直接影响着消融的效果，时间及功率等可通过射频仪直接显示，但贴靠压力是射频消融的重点之一，贴靠是否良好直接影响手术的成功率，过大的压力容易导致严重的并发症。传统上，贴靠压力的好坏要依靠导管反馈在术者手中带来的感觉，具有很大的主观性。现在压力感应模块整合在CARTO3中，可以直观显示导管头端压力。CARTO3系统配合SMARTTOUCH压力导管，能够在手术中实时显示压力的大小和方向，可以提供客观的贴靠损伤，减少并发症（图7-9，图7-10）。
图7-9 压力方向以箭头方向显示，同时颜色提示是否超过预设限制
VISITAGTM是一款根据医生自定义的参数系统自动采点的软件，可以自动生成VISITAGTM消融点，可用来客观评价导管的稳定性。导管在同一位置的最小时间、导管定义的稳定位置的最大位移等是导管稳定性的关键参数，同时生成的每个VISITAGTM点都包含有全部的消融数据。客观的采点可以更好地降低主观性，提高手术成功率（图7-11，图7-12）。
（5）高精密度标测：随着三维系统的应用，需要更加高的心内采点密度。现在使用PENTARAY等多电极导管，可以在一处采集10余个信号点，实现高精密度标测。高密度的多点同步激动顺序标测及电压标测可以快速明确心动过速的机制、找到关键峡部，从而可以更快、更高效地准确找到靶点并以最小的消融损伤达到治疗目的（图7-13，图7-14）。
图7-10 压力具体数值以数字实时显示，压力方向即导管头端与组织接触的压力方向
图7-11 阵发性房颤中VISITAGTM消融点的应用，客观的采点可以更好地降低主观性(https://www.daowen.com)
图7-12 每个VisTag点都包含有全部的消融数据，可用来客观评价导管的稳定性
图7-13 高精密度标测提示二尖瓣前壁形成低电压区与其他正常电压形成折返
图7-14 高精密度标测提示左房间隔偏后位置房速，更快、更高效地准确找到靶点，以最小的消融损伤达到治疗目的
2.EnSite系统 EnSite Velocity标测系统于2011年进入中国，目前是世界上最常用的两种三维标测平台之一（图7-15）。
EnSite三维标测系统包括EnSite NavX接触式电解剖标测系统和Array非接触式电解剖标测系统，即一个平台，两套系统。
（1）EnSite NavX
●系统组成：三对NavX体表电极、数字工作站、患者交互单元、术者显示器。
●电场定位原理：EnSite系统激活三对位于患者身体表面互相垂直的体表电极后，电极之间发放8.138 k Hz的导航电流，在覆盖心腔的区域内形成正交电场。当导管进入该电场后，系统则可在X、Y、Z三个轴上通过数据分析得出导管的空间位置，从而实现实时定位（图7-16）。
图7-15 Ensite Velocity 4.0平台
图7-16 三对NavX体表电极贴片位置
●EnSite NavX建模原理：系统在感知电场内激活电极信号的同时，计算机通过计算，定位导管的空间位置及运动轨迹，并以空间点云的形式保存下来，因此只需在心腔内移动导管记录足够多的轨迹点后，系统经过计算填充等处理，得到近似于真实心内膜的解剖模型（图7-17，图7-18）。统点云采集的速度为25个/（电极·秒），EnSite系统可通过导管位置优化及呼吸补偿过滤心脏搏动及呼吸引起的导管位移，使模型构建更加精准。
图7-17 云建模示例
●EnSite NavX标测原理：在建模同时打开OneMap功能，系统则可以同步获取解剖和腔电位信息，并将此电位信息实时投射在同步获取的解剖模型表面上，使标测速度大大提升。同时，系统通过对包含的时序及电压等信息进行分析，可将其以颜色进行区分，显示为等时图等，更有利于心律失常机制的分析。
●特色功能：为避免局部假腔形成的问题，EnSite系统的多腔建模功能可依据需要最多构建16个独立的解剖腔室，OneModel功能进一步改进系统表面生成的计算方法，使模型更趋于真实，大大提高了真实性，缩短了建模的时间。
图7-18 完成模型示例
OneMap功能（图7-19）可以保证多电极建模同时同步采集电激动信息，系统最多同时导航64个电极，从而生成高密度标测图（图7-20），在复杂心律失常手术中具有独特的优势。
图7-19 OneMap功能
图7-20 EnSite高密度建模图示
（2）EnSite Array：Array是EnSite Velocity平台提供的非接触标测系统，尤其推荐应用于多形性、少发、血流动力学不稳定的心动过速，我国目前多适用于室性心律失常的标测。其主要原理是通过大量采集单极电图，从而判断异常心律的动作电位的起源，实现对心律失常的标测。
“一跳式”非接触标测：该标测功能完全依赖于Array多电极导管（图7-21），其网状头端上包含有64个具有导航功能的物理电极，系统在一个心动周期内同时同步采集3 000个电信号，计算机运用特殊运算方法，仅通过一跳心动过速即能高效地定位激动的起源，对于明确心律失常机制有准确的提示作用。