心律失常是危害人类健康的常见心血管疾病，可降低患者生活质量，恶化心脏功能，增加病死率。自1987年应用导管射频消融术治疗快速性心律失常以来，临床心脏电生理学和导管射频术得到了日益广泛的应用，并成为了绝大部分快速性心律失常治疗的首选方法。
与冠心病介入诊治相似，传统心电生理标测和消融均需借助导管介入技术完成，这就需要频繁使用X线透视指导导管操作和定位，传统心电生理技术实质上是心电学和X线心脏二维解剖信息的结合。因此，传统的心电生理标测和导管消融术无法准确地将腔内心电图与心脏的立体空间结构结合起来，更无空间分辨、定位和记忆功能，对于复杂的快速性心律失常的标测和消融存在耗费时间长、导管定位不准确、成功率低等局限性。因此，在指导手术时，尤其是复杂的心律失常消融，如心房颤动（房颤）、乳头肌等特殊部位室速、不典型房扑时，其局限性日渐为医生们所诟病。
近年来，关于射线辐射对医生和患者的损害不断见诸报道，射线辐射的危害正逐渐引起广大电生理医生的重视。少许的X线辐射危害不大，但对于长期从事一线介入诊疗工作的医护人员，长时间、大剂量、频繁、近距离接触X线辐射可抑止和损害人体的组织细胞，导致白细胞减少，同时也会使人体内部引发感染或者抵抗力下降等症状；甚至引起人体内部细胞的突变，引发癌症，已成为临床心电生理医生面临的重大健康隐患。此外，铅衣等防护措施显著加重医务人员的体力负荷，甚至导致医务人员脊椎和关节损伤。
现今，三维电解剖标测、磁导航、心腔内超声(ICE）、机器人辅助技术日渐普及，这些新技术的应用不但可指导一些复杂心律失常的消融，提高手术的疗效和安全性，同时减少了手术时间及X线危害，已逐步受到越来越多的心脏电生理医生的青睐。
“绿色电生理”的技术基础
CARTO系统是世界上首个用于心脏电生理学的三维标测系统，其中，于2009年上市的CARTO 3系统现已成为国内外各大电生理中心常用三维标测系统。它有如下技术特点：①CARTO3系统已经成为将磁场定位技术和电场可视化数据结合的复合技术。充分结合了两种技术的长处。即保证了定位的精确性，同时也在一定程度上实现了导管的可视化，这无疑大大方便了医生的操作。同时由于部分导管的可视化，也使得放射线辐射的应用剂量显著降低。②FAM 快速精确的建模的方法，在保证精确度的前提下，可以批量大范围的采集心脏解剖数据，建模时间大为缩短。也使得整个过程更加直观、形象化。有利于医生形成完整的解剖概念，这样无疑更加有利于脱离X-射线指导下的导管操作。③压力反馈技术可以对贴靠不佳和贴靠过度的情况做出客观的反映，指导医生以适宜的力量操控导管。实现可靠损伤与避免心肌穿孔之间的完美平衡。VisiTag自动消融踩点的软件可以评价导管的位置稳定性，包括稳定时间和导管位移。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。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。二者的结合，为医生提供了消融效果和并发症风险的客观指标，对于提高手术成功率和降低并发症的发生，提供了又一利器。④高精密度标测技术(multi-electrode mmapping，MEM)在标测复杂房性心动过速、心室过速时，可以在短时间内对某个区域的心肌的激动时间、电压等数据进行快速和高密度的采集，不但能够获得准确的信息，同时也缩短了手术时间，这一优势在心律失常发作时血流动力学不稳定的患者中尤其具有优势。综上，CARTO 3系统由于其较高的标测精确度，以及良好的人机对话和稳定性，能够为医生提供大量有价值的电生理信息。随着众多新技术的问世，尤其是导管可视化和FAM建模，以及压力反馈技术的出现，不但使手术的成功率提高，同时也为降低射线辐射剂量提供了有力的技术保障。
随着技术的发展，应用于CARTO 3系统的可选模块逐渐增加，如Cartosound、CARTO Univu等软件，大大减少了电生理医生的学习曲线，在提高手术成功率和减少并发症的同时较大程度上减少了X线的使用。目前，由美国强生公司生产的Cartosound系统(Carto系统联合心腔内超声技术)能够不用X线,在该技术指导下三维重建心房、心室模型，指导房性、室性心律失常等消融,具有实时性好,减少X线曝光时间等优点，有助于提高手术成功率，保证手术安全性，缩短电生理手术学习曲线，并使电生理手术更加精确、简单和安全。
CARTO Univu模块是一项新的应用技术，国际上一些一流的电生理中心已常规应用。CARTOUnivu模块兼容GE、Philips、Siemens等临床常用的DSA系统，目前全球的很多电生理中心已经逐步将其作为房颤消融的基本组成部分。CARTO Univu已得到众多电生理专家的认可，并在射频消融中发挥越来越大的作用。在房颤射频消融术中，为了不延长手术时间，可以在穿刺股静脉后激活模块。穿刺房间隔之后在3个体位行肺静脉造影，并将影像储存，之后的消融过程则不再需要透视。术者通过CARTOUnivu模块从肺静脉造影中更好的确认心房、脊部等解剖位置，更加详细的构建肺静脉前庭，明确治疗靶点指导消融。另外，可以利用增强型造影，导入食管的位置，在消融后壁时更好的指导手术，提高安全性。对于一些复杂的心律失常，这些功能更能很好地帮助术者。在复杂心律失常手术中可以很好的展现特殊结构(如冠状动脉、先心病异常解剖)，帮助判断靶点，降低并发症风险。总之，CARTO Univu模块在心律失常射频消融领域具有很多优势，一方面可确保手术疗效，提高手术安全性，另一方面可保护患者和医护人员的健康，同时应用CARTO Univu对年轻医生的成长也大有裨益。
EnSite三维电解剖标测系统，作为临床上最常应用的标测系统之一，由于其独特的安全性、准确性及高效性，现在国际、国内临床心脏电生理领域已广泛应用于各种复杂心律失常的标测及导管射频消融。Ensite系统基于电场导航的原理，使其能兼容并导航定位各种品牌、类型、功能的电极，NavX体表电极可在有效期限内反复应用。因其开放式“绿色电生理”平台的建立，可以帮助术者手术全程三维导航定位及标测，最大限度的减少了身着沉重的铅衣防护服对体力的消耗及X线曝光对医患双方身体机能的射线损害，实现了“绿色电生理”的安全性和可持续性。同时，Ensite系统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。与其他三维标测系统相比，Ensite系统可应用各种多电极标测导管，在标测过程中多电极标测导管的所有电极，甚至所有心腔内导管的所有电极均可同时同步采集接触内膜的电信号。高密度标测即心腔内膜标测采集点超过500个点的标测方式，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5min即可准确标测到600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。近期很多研究表明肺静脉隔离结合心房复杂碎裂电位标测指导的消融可是74%的房颤患者单次手术获益，而单纯肺静脉隔离的消融手术只有47%，Ensite系统可以在每个标测位点记录8s的电位片段，并对超过10 000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。Array系统一跳式非接触式标测即能高效的定位和诊断其激动起源、传导路径，对于局灶起源点及折返环路均有准确的提示，尤其适用于接触式标测无法进行、患者无法耐受的心律失常。Ensite系统根据移动电极在心腔内的动态位置与心腔CT或MR模型做动态融合，从而使医生能在最佳的心脏结构可视化条件下进行导航和标测，有助于更好的理解患者独特的解剖结构和心律失常。总之，Ensite三维标测系统作为目前非常专业的心脏电生理标测系统，提供了完整、精确、高效及开放式的选择功能，可以直观显示心内解剖结构、异常激动起源、电激动传导方向、低电压区等，对疑难快速性心律失常进行准确快捷的标测并分析其机制，以指导消融策略的制订。
随着心律失常导管消融治疗的发展，对用于心脏介入的心腔内影像技术要求也越来越高，其中心腔内超声(ICE)，由于其卓越的实时显像功能以及对于解剖细节的展示功能使其在心律失常领域应用也越来越广泛。自Haissagurre证实肺静脉是房颤起源的重要部位，肺静脉的消融隔离术成为房颤导管消融的基石。基于此房间隔穿刺技术成为房颤导管消融的必需技术。在房颤的导管消融中，ICE技术可以将房间隔清晰展示，对于穿刺部位的选择，以及最大程度避免心脏穿孔等并发症等方面还是大大优于X线透视技术。ICE还可以提供肺静脉测量的数据而且与CT重建的结果有很好的一致性，可以清楚展示一些特殊解剖结构的消融如Marshall韧带，左心耳与左上肺静脉之间的嵴部，通过心内膜定位消融，也可以最大程度减少冠状窦内的消融放电，从而减少并发症。在室性心律失常的消融中，ICE可帮助识别主动脉窦冠脉开口，避免在冠脉开口处消融，还可以协助定位乳头肌起源的室早、室速等。多个研究表明ICE可以及早发现或避免消融相关的并发症，如可监测术中有无微小血栓发生、及时发现心脏压塞等消融并发症出现。总之，在心脏电生理研究中,ICE已逐步实现了心脏的Koch三角和房室结超声二维结构显像、经导管射频消融心腔内膜损伤监控、解剖标志空间定位和电标测及消融导管导向和定位、心导管并发症实时监控等重要心脏电生理诊断和治疗目的。
近几年来，随着新一代磁导航系统及冷盐水灌注消融导管的上市，磁导航系统因其在复杂心律失常射频消融术中应用日益受到心血管医生的关注。大量的临床试验和实践证明磁导航系统在起搏、电生理技术方面拥有明显的优势。它适应证广泛，无论是心力衰竭患者的三腔起搏器植入还是复杂心律失常，如房颤、心室过速等，磁导航系统都能轻松应对，并大大提高心律失常射频消融治疗的效率。与传统手工操作导管方法相比，磁导航标测系统由于其高效的标测和消融、导管操控定位精确和操作可重复性、手术相关并发症显著减少、术者学习曲线短、明显减少患者和电生理医生X等摄入量等优势，必将会在电生理领域得到更深入广泛的应用。
“绿色电生理”在各个心律失常中的应用
1
室上性心动过速
传统的室上速消融需借助X线透视来判断导管的移动和位置，其成功率和安全性基本令人满意。由于单纯X线指导的二维视图不能准确确定心脏三维解剖界限，在复杂病例的成功率下降。此外，对于一些特殊患者群体，如婴幼儿、孕妇等，X线暴露可导致如皮肤损伤、晶状体浑浊、白内障等确定效应及引发肿瘤、生殖系统致畸等射线反应。三维电解剖系统，由于同时显示双体位投照图像，能重建心脏三维模型、标记重要解剖部位(如His、主动脉窦开口、乳头肌)、实时定位导管、标记可能有效的消融靶点、减少无效的放电，较传统的标测方法显著减少X线透视时间及消融时间，最大程度减少患者及其医务人员的射线暴露，同时提高手术成功率及安全性。
对于阵发性房室结折返性心动过速，多数病例仅需少量X线透视置入冠状窦电极和右室电极(很多病例甚至仅需极少量射线置入冠状窦电极)，在心电生理检查明确诊后，可构建右房模型，也可直接在计算机上标记His束，后撤消融导管、打弯、顺时针旋转，使导管尖端沿间隔侧下移，直至出现小A大V标测图像，然后进行消融，大大降低了术中X线辐射，提高了消融效率。
对于多数旁路参与的房室折返型心动过速，仅需通过消融导管在计算机上取点，简单构建瓣环模型，通过激动标测确定旁路位置，进行消融。
2
心房过速、心房扑动
三尖瓣峡部依赖的典型心房扑动是较早被明确电生理及解剖机制的一种心律失常之一，导管射频消融治疗的根治率已达到很高水平；而房性心动过速，包括起源自左房和右房的频发房性期前收缩及阵发或持续性心动过速，由于存在局灶、大折返、微折返等多种机制，解剖部位不确定，曾经给电生理术者造成很大困扰。因此，在心房扑动、心房过速的消融中减少射线辐射量的根本方式，是提高诊断标测效率。而诊断及标测效率的提高，除了术者经验的积累以外，还需要对整个操作流程进行优化，并且需要最大程度地利用和发挥导管及标测设备的性能。近年来由于心律失常治疗理论的发展，特别是治疗设备如导管、标测系统的进步，使得房性心动过速的导管射频治疗获得了极大进步。
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，计算机定位三尖瓣环6点钟方向及下腔静脉，从而两点连线消融，大大减少了X线辐射。
对于非典型心房扑动，例如外科术后心房扑动，常常是瘢痕周围区域形成房扑的“峡部”，术前根据病史评估大致手术疤痕，术中通过三维重建心脏模型结合电压标测确定疤痕区，结合拖带标测可准确识别靶点，也可通过激动标测确定不典型房扑关键峡部，这些均极大降低了X线辐射，也避免了在二维X线不易标测等缺点。
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心房颤动
导管射频消融是现阶段房颤导管介入的主要技术手段，对于心房肺静脉前庭的消融和环肺静脉的隔离是重要的步骤，因此对左房及肺静脉三维结构详细准确的描述能显著提高手术的成功率及安全性，同时也大大缩短了手术时间，目前，绝大多数电生理中心都已经普遍采用CARTO系统和Ensite系统进行三维电解剖标测指导消融。
既往X线指导的心房颤动(房颤)导管消融费时费力，每台消融常需40～80min射线，巨大的X线辐射常使术者疲惫不堪。而现在仅需少量射线指导放置冠状窦导管和穿刺房间隔(若有心内超声辅助，则很多情况无须X线指导)，也无需肺静脉造影，对于造影剂敏感及肾功能障碍患者，无疑增加了手术机会。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、碎裂电位消融，甚至可将房间隔穿刺缩至1次，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。
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室性心动过速和室性早搏
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。
对于器质性室速和室早，也可通过三维解剖模型结合激动标测和电压标测，评估室速机制和靶点，进行有效消融。
心脏三维标测系统、心腔内超声、Cartosound、CARTO Univu、磁导航等技术的应用，将心电生理引进入三维时代，实现了“绿色电生理”，提高了我们对心律失常机制的深入认识，显著提高手术的成功率，同时有助于降低并发症，减少X线透视的危害，这无疑对广大患者和医护人员是巨大福音。但同时也需注意“绿色电生理”不等于否定X线，片面追求零射线是本末倒置，也需认识到全三维操作因三维电解剖标测技术的不足而存在诸多的局限与操作陷阱。但随着心脏电生理的发展及相关技术的进展，“绿色电生理”会向着更高效、安全、低损伤的方向发展，也必然会受到更广泛、更深入的应用。
本文由王芳摘编自葛均波、方唯一主编《现代心脏病学进展2016》（北京：科学出版社, 2016.6）一书中：大连大学附属中山医院张树龙、刘吉义所撰《“绿色电生理”——新技术支持下的电生理发展方向 》一文，有删节。
ISBN978-7-03-048380-5
《2016现代心脏病学进展》由活跃在临床一线的专家编写，详述了心血管病学多个范畴，包括冠心病、高血压、高血脂、糖尿病、心力衰竭、心律失常等多个专题，全面地反映了心血管领域诊、治、防的新进展和新理念，论述详尽，科学性、实用性强。本书适于心血管病专科医师、内科医师和高等医学院校师生及相关医务人员学习和参考。
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