蒋晨阳教授
浙江大学医学院
附属邵逸夫医院
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“这些年大家一直在寻寻觅觅,期待能找到一种更好的能量来替代射频。因为射频能量消融的时间较长,它产生的热能非组织选择性容易导致毗邻器官损伤,有潜在造成心脏穿孔的风险。前人也尝试过很多能量,比如说激光、微波、沸水等,效果都不是很满意,直到找到了PFA。”
2019年,美国著名心脏电生理专家Vivek Y. Reddy教授等在PFA治疗房颤领域的发现如在暗夜里点亮了一簇“星火”,其既有优越的组织细胞选择性,不造成食管和膈神经损伤,又有持久的肺静脉隔离率,实现了意想不到的诊疗效果,也让关心技术革新的心律失常医生们眼前一亮。
浙江大学医学院附属邵逸夫医院蒋晨阳教授正是其中之一。从基础研究做起,到动物实验,再到临床应用,团队与艾科脉共同合作,一起解码PFA,共同探索这项技术。与国内初创企业的合作让蒋教授团队对于医疗器械的创新设计及实现产生了深度思考:如何更好地满足临床患者治疗需求一直是团队探索的方向,同时也希望能够助力国产原创,响应国家提倡医工结合创新转化的号召。
01
一场效率革命
指南的变迁引导了一类疾病诊疗趋势的发展。
众所周知,导管消融临床新证据的发现让房颤导管消融在ESC 2020指南中的推荐获得全面升级。不久之后,国内专家同样把阵发性房颤导管消融一线治疗提升为I类适应证。随着指南推荐程度的提升和实践推广,可以预见,未来十年中国电生理手术量将因房颤消融推荐级别的全面提升而继续快速增加,年手术量将从10万+增至100万+这也意味着更沉重的医疗经济负担和电生理医生们更繁重的工作量。
与之巨大诊疗需求相悖的是,现阶段临床上普遍流行的两类消融技术,RFA和Cryo属于热源性消融能量。二者均为利用的是细胞对温度的敏感性,消融损伤为非组织选择性,在消融的同时容易对食管、气管和膈神经造成损伤,而且由于能量作用特点,利用RFA或Cryo完成一侧肺静脉消融至少需要20分钟,消融时间长且复杂。一位经验丰富的高水平电生理医生往往耗费1.5~2个小时方能完成一台RFA房颤消融手术,可见这两类能量在房颤消融手术中的效率是较低的。
“过去射频能量的逐点消融完成一侧肺静脉隔离,术者的操作就像凝固了一样的慢动作,完成一圈至少要20分钟,一台手术下来要90-120分钟。PFA不同,像手枪一样,可以在微秒或纳秒间(一串脉冲<1秒)将能量作用于心肌细胞,引起心肌细胞微穿孔效应,加上观察时间往往60分钟即可完成一台手术。”
PFA是一种非热源性的消融能源,引起的细胞死亡非热相关性,而是通过干扰细胞膜完整性和细胞内环境实现的,并且PFA作用后的细胞死亡后数天至数周会被纤维组织代替,但其内神经纤维结构仍然保持完整,表示PFA能有效避免消融所致的神经损伤并发症。
与此同时,PFA消融速度极快,是纳秒/微妙级的极短放电,降低了对导管贴靠稳定性的要求,可不必考虑患者呼吸和心脏收缩运动对导管稳定性的影响,便能造成有选择的目标心肌损伤,即只损伤目标心肌而不损伤毗邻的器官和组织,且不引起放电时蒸汽爆破导致的心肌穿孔,大大降低了手术操作复杂程度及风险。
“应该说PFA有望成为房颤导管消融领域最好的能量。”
面对日益增长的电生理手术需求、传统RFA和Cryo的消融局限性,PFA“微妙/纳秒级”的消融优势在某种程度上即贴合了时代需求,同时又满足了电生理医生“创新寻变”的探索。一场持久而深入的变革正在房颤消融领域悄然推进着。
02
实践探索
人生代代无穷已,诊疗手段的浪潮迭代无法阻挡。身处变革之中,随波逐流被潮流裹挟前进是一种选择,顺势而为把握时机,争取立在潮头也是一种选择。
蒋晨阳教授和团队选择了后者。
一年前,蒋晨阳教授团队受邀与国内初创企业艾科脉医疗合作,以医工结合的角度与全国多位电生理专家们一起,共同开启了加速国内PFA技术临床验证的征途。
一步一个脚印,团队从基础研究做起,经历动物实验,再到临床研究,现如今已在临床研究中取得了阶段性成果,为20位患者成功开展了PFA治疗。所有手术均未发生不良事件,患者耐受性良好,100%术中急性成功率,100%肺静脉隔离和上腔静脉隔离,平均术中放电时间为33.6秒,术后患者生活质量改善非常明显。
临床实践的开展也让蒋晨阳教授眼里的PFA变得更具体。
他指出,在动物实验中,PFA作用于右房后壁的效果十分明显。上千伏的电压能在瞬间释放,后面借助右房后壁线激动标测他和团队清晰的看到了消融前、消融急性期、消融30天后发生的传导阻滞,右房后壁在此期间也连续保持低电压状态。值得一提的是,资深电生理医生在使用射频能量消融右房后壁至少要耗时5分钟左右,而使用PFA则仅需14秒就能有良好的生物学效应。过一段时间再对动物进行解剖,也可以看到PFA对食管、膈神经的影响几乎为零。
通过与患者的交流,蒋晨阳教授发现接受PFA治疗的患者较射频治疗恢复更加迅速。
过去的房颤消融后患者往往会感觉虚弱无力,而现在PFA治疗后的患者则很少有此类感觉,他们大都恢复时间短,而且随访生活质量改善明显。蒋晨阳教授分析这可能与射频消融会影响食管和心脏神经有关,具体原因还需要更多的临床证据支持。
消融时间短、患者恢复快也大大提升了房颤患者的床位周转率,病人往往是当天入院,当日手术,次日回家。安全、术后恢复快,让PFA治疗房颤有望成为日间手术。
“总之,PFA安全高效,射频和冷冻消融中已知的并发症,它都没有,而且消融速度可谓‘秒级’,在未来或许有着广阔的应用前景。”
从疾病种类来看,当前临床上已有相关专家正在从事PFA对室速、室早消融的效果研究,若此类研究取得积极效果,必将进一步拓宽PFA在电生理领域的适应证。另一方面,PFA的安全性让房颤患者选择导管消融治疗更加没有后顾之忧,相比之下再看RFA和Cryo的潜在并发症和消融损伤不一致性导致的复发,患者或许也会更偏向于选择PFA。当然,PFA的广泛开展必然也需要经历标准和规范化的培训,以及科学的认知,这样才能更好地造福更多患者。
“中国有2000万房颤患者,尤其是新房颤患者,如果这些患者都能在第一时间接受PFA手术,临床专家可以在第一时间阻击房颤、消灭房颤,这样房颤的病理生理进展就有可能延滞。所以我在想PFA可能是电生理行业的变局者。”蒋晨阳教授展望道。
03
那些比PFA更久远的
关于诊疗技术创新的思考,从来不会拘泥于发现并躬身实践于某类新的能量,更多的是要考量技术发展背后所承担的时代责任与历史使命。
“我们觉得这是一个非常好的机会,在PFA领域我们与国外几乎是站在同一个起跑线上的。”
蒋晨阳教授表示,过去漫长的岁月中,中国电生理学者摸爬滚打20年终于追赶上世界电生理技术发展的步伐,临床经验的积累和对电生理疾病的认知让我国电生理医生逐渐明白在临床上究竟需要什么样的治疗工具,也更有底气、有信心帮助国内企业共同开发出更符合中国国情的电生理诊疗工具。
PFA技术的出现则为电生理医生们提供了一个合适的渠道。结合三维平台、临床创新思路及PFA与射频消融能量实现兼容,蒋晨阳教授在PFA领域的实践更多的是希望能抓住机遇,探索出对患者最优的治疗方案,造福更多房颤患者。
尽管心之所向,素履以往,但创新总归是一次勇敢者的航行,尤其生命医学领域的创新,稍有不慎,便是生命之重。
无论是对临床研究入组首例患者严格的术前检查、术中谨小慎微的操作PFA治疗中的每一步步骤,还是动物实验阶段团队表现出对新生事物巨大的好奇心和严谨论证的态度,走到这一步,蒋晨阳教授和团队早已默契地做好了充足的准备:保持对新生事物好奇心、常怀敬畏之心,严谨且认真的对待每一件事情、每一位患者。
“早期在开展动物实验阶段,我们团队中四位主要术者在繁忙的临床工作后,井然有序地开展了PFA动物研究。每次动物做完手术后需要观察5-6个小时,才可以在动物标本上显示消融效果,没有一位团队成员提前走,都是一起留在实验室等待结果:眼见为实,真实地看到消融结果出来后才返程,虽然很花时间,通常是一早7:00出发,21:00才能回家,但大家都非常脚踏实地去观察实践新生技术,这点是非常感动的,只有这样求是的精神,我们才能把最好的PFA技术推向临床。”
行我所行,无问西东。站在同一起跑线上,PFA的研究亦是中国电生理医生创新求变价值载体,他们躬身入局,笃行实干,希望乘着风走出一条印记着中国特色的电生理工具研发之路。
专家简介
蒋晨阳
浙江大学医学院附属邵逸夫医院
浙江大学医学院附属邵逸夫医院房颤中心主任,心内科副主任;浙江大学医学院心血管内科教研室副主任。还担任:国家介入培训基地起搏与电生理专业指导教师,国家心血管疾病管理能力评估和提升项目(CDQI)房颤中心秘书长,中国心律学会常委,浙江省心电生理与起搏分会副主委,中华医学会心脏起搏与电生理分会电生理学组委员,中华医学会心血管病分会心电生理学组委员,中国房颤工作组委员,中国左心耳封堵工作委员会委员,浙江省生物医学工程学会心律学分会副主委。
周一上午:浙江大学医学院附属邵逸夫医院下沙院区专家门诊
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