射频消融的原理

通过导管释放射频电流，引起心肌局部温度和压力升高，局部组织由于强大的电场及加热造成心肌局部损伤。

图7-21　Array多电极球囊图示

最初应用于导管消融的是直流电，1981年，Scheinman等首次经导管采用直流电消融房室交界区获得成功。当时电极导管放置于心内膜靶点处作为负极，板状电极紧贴皮肤作为正极。用一台标准的体外复律除颤器以200～300 J能量放电，可产生2 000～3 000 V，10～15 A的强大电流，放电时间一般为5～6 ms。由于此种方法造成的损伤范围难以精确控制，远离靶点的区域也可能被严重损伤，严重的并发症包括冠状窦和心室游离壁破裂、心脏压塞、心肌梗死、心源性休克、恶性心律失常及猝死等时有发生，阻碍了这一技术的广泛应用。1985年，Huang等首次在闭胸式动物模型上使用射频电流，通过常规的2 mm电极导管成功消融狗的房室交界区，造成了完全房室传导阻滞。1987年，Borggrefe等应用射频电流消融人的房室旁路获得成功。此后，射频导管消融技术快速发展，由于导管头端的能量精确可控，并发症极少，在临床上开始应用。

射频电流是一种高频交流电，其波形为连续正弦波，频率在100～2 000 k Hz，介于可听声波与超声之间。根据输出形式、电压、波形以及功率的不同，射频电流可以达到3种不同的效应：①电手术切割：对组织产生电火花和切割作用。放电时，电极与组织被薄层蒸汽分裂开，蒸汽内可见到短而强烈的电火花，止血作用极小，作用类似手术刀；②电手术凝血：放电时电极离开组织产生长的火花，产生表浅的凝血，之后随着凝血过程继续，发生较深的坏死，焦痂硬而黑，使组织炭化。这种电火花不具有明显的切割作用，主要用于手术中止血；③组织干燥，热凝固：没有电火花的低频率凝固。电极与组织密切接触，深处凝固迅速扩散。焦痂相对较软，为淡褐色。导管射频消融利用了射频能量的第三种作用，即干燥作用，不会在心脏内产生电火花、蒸汽和高电压伤。

目前临床上应用于心律失常的射频消融多采用单极能量输出方式。射频电流发生器有两个输出端，通过导线与人体相连。一个输出端为贴在人体腰背部的电极板，与患者皮肤表面紧密贴合，作为无关电极。另一端为进入患者体内的电极，只有与心肌接触的微小的头端为可以导电的金属，接触病变的心肌部位，称为消融电极。通过这两个电极，人体和射频电流发生器之间构成了完整的电回路。消融电极的表面积相对于体表电极板要小很多，因此电流能量集中于导管头端的金属电极，对局部组织的热效应足以产生一个局限的损伤区，而面积较大的无关电极仅引起局部皮肤温度的轻微上升。(https://www.daowen.com)

开始放电以后，射频能量在局部产生两种效应。

1.热效应 主动电极与组织接触后，电流从金属电极头流入低阻抗和湿润的人体组织。导管顶端的电极本身并不产热，它只是将射频电流导入与之密切接触的心脏组织中。

由主动电极发出的电流与无关电极之间构成电回路，形成的电场作用于组织中的带电离子，使之高速运动，与组织及液体介质摩擦而产生热量，称为阻力性电热效应。在阻力性电热效应中，所产生的能量与射频电流密度的平方成正比。单极方式放电时，组织某一点的电流密度与该点距主动电极距离的4次方成反比，随着与主动电极距离的增大，射频电流在组织内所产生的热量将迅速降低。在距离主动电极1 mm的范围内，射频电流才具有阻力性电热效应，这一范围以外的组织损伤主要依靠传导来的热量造成。

2.组织学效应 除了热损伤以外，经导管释放的射频电流进入组织后，使组织内温度升高，使细胞内外水分蒸发，在局部产生界限清楚的凝固性坏死，是射频电流的组织学效应。由于电流从电极到组织辐射性流动，损伤的形态常为圆形或卵圆形。

急性期的组织学改变包括中央的均匀性凝固坏死区及周围的出血坏死区。显微镜下可见损伤区中央为嗜碱性凝固性坏死，呈灰白色，周围有一层出血区，伴有单核细胞和中性粒细胞浸润，呈明显急性期反应，与正常组织间有一明确分界。慢性期的组织学改变发生在损伤区逐步修复的过程中，主要为发白增厚的瘢痕。显微镜下可见纤维组织和肉芽组织生成及慢性炎症渗出。在射频消融后的瘢痕组织周围未发现有缓慢传导区，不大可能产生电激动的折返运动，很少会于此再产生新的心律失常。