心房颤动(房颤)是心血管疾病中最常见的心律失常之一,目前房颤的机制还不是十分明确。1950年,Scherf等进一步研究发现用乙酰胆碱(acetylcholine, ACH)在窦房结或房室结部位最能有效诱发房颤,由此最早提出了局灶触发可启动房颤的观点。1997年到1998年间Jais和Haissaguerre分别在一些阵发性房颤的患者中发现肺静脉肌袖的高兴奋性与房颤发生有关,证实了肺静脉触发房颤的发生。触发灶的形成不是孤立的,仍然受到诸多因素的影响。Panpone等发现在肺静脉隔离术中有迷走反射发生的患者手术成功率增加,提示心脏自主神经在房颤的发生与维持中起重要作用。心脏自主神经系统(cardiac autonomic nervous system, CANS)分为心内自主神经系统(intrinsic cardiac Autonomic nervous system, ICANS)和心外自主神经系统(extrinsic cardiac Autonomic nervous system,ECANS),这两者相互作用,在房颤的触发和维持中有重要影响。Guodeng Niu等研究发现神经节(Ganglionated plexus, GP)消融后可以使乙酰胆碱诱发的房颤持续时间明显缩短,提示GP可能是房颤的维持机制之一。Zhibin Lu等研究表明高频率刺激(high frequency stimulation, HFS)可引起心房的急性重构,表现为心房有效不应期(effective refractory period, ERP)缩短、房颤诱发窗口(window of vulnerability, WOV)升高及房颤阈值的降低,消融GP可以阻断这种急性重构,提示这种急性重构可能与心脏自主神经丛的高反应有关。Xia等研究表明,低强度颈迷走神经干刺激(Low level vagosympathetic nerve stimulation, LL-VNS)能够预防和逆转心房快速起搏所引起的心房重构,同时也能够抑制迷走神经高度兴奋所诱发的房颤,这可能与心脏内源性自主神经系统被抑制有关。2004年Pachon等通过对左房实时频谱分析(快速傅立叶转换,FFT),首先报道“房颤巢”的概念,通过对房颤巢的消融可以成功治疗房颤。2004年Nademanee等首先报道了以心房内碎裂电位(Complex fractionated atrial electrogram, CFAE)区作为消融靶点的临床结果,仅行碎裂电位消融,91%患者无心律失常和临床症状发作。2007年Gregory M Marcus等研究发现阵发性房颤患者,在窦律下行左心房电压标测时发现,在左房后壁及房间隔存在低电压区,并认为这些低电压区可能和心肌的纤维化有关。2007年Nicolas Lellouche等研究发现：阵发性房颤患者窦性心律下行左心房电压标测,发现窦律下有碎裂心房电位存在,在高电压(>0.7mV)碎裂心房电位部位消融时迷走反射发生率高达51%,进一步心房电位的数学模拟研究发现高电压碎裂心房电位和局部的乙酰胆碱释等神经递质放产生的电位相似。窦性心律稳定性和重复性好,在窦性心律下寻找房颤的基质具有非常重要的意义。房颤巢的机制,更广泛的说窦性心律下房颤的基质目前还没有很好的阐明。房颤巢、碎裂电位和心脏神经节之间在解剖上存在重叠,目前对3者之间的关联研究较少。目前使用非接触标测系统在窦性心律下行房颤基质标测目前鲜有报道。房颤巢可能和局部各向异性增加、不应期短和心房肌纤维化有关,自主神经系统也可能和房颤巢的产生有关。Arruda等研究推测房颤巢部位是碎裂电位产生的港湾。房颤巢的标测需要使用快速傅里叶转换等软件和仪器,使用较繁琐。本研究通过左心耳快速起搏建立犬房颤模型,希望直接使用非接触标测系统在窦性心律下对房颤基质和房颤时CFAE进行等电位标测研究,来研究窦性心律下房颤的基质和房颤时碎裂电位的关系,同时我们通过消融GP或低强度颈迷走神经干刺激来研究心内和心外自主神经系统对窦性心律下房颤基质和房颤时碎裂电位的影响。1心脏神经节消融抑制心房颤动引起心房急性电重构的实验研究：来自非接触标测系统的证实。目的：建立在左心耳快速起搏(rapid atrial pacing, RAP)诱发阵发性房颤的动物模型,并应用非接触标测系统记录并分析基础及不同起搏时间窦性心律下正常电压区和低电压区面积的变化和房颤心律下正常电压区和碎裂定位区面积的变化,来研究窦性心律下房颤基质和房颤心律下碎裂电位的关系。通过消融心脏神经节(GP)来证实心内自主神经系统对窦律下房颤基质和房颤心律下碎裂电位的影响。方法：22条雄性犬分为2组,实验组1,进行3小时的RAP,实验组2在基线时消融左上、左下、右前及右下GP和马歇尔韧带(Ligament of Marshall, LOM),再进行3小时的RAP。所有实验动物均使用苯巴比妥钠静脉麻醉。先进行左侧开胸,从第四肋间进入,切开心包,在左上、左下及左心耳处分别缝合固定10极电极导管以进行心电信号记录和刺激。再进行右侧开胸,方法同上,在右上、右下肺静脉以及右心耳处分别缝合固定10极电极导管以进行心电信号记录和刺激。剪开右侧颈部皮肤,分离出右侧颈内静脉,植入10F血管鞘,将多电极诊断球囊(array balloon)置入右心房,从右侧股静脉置入标测电极致右心房,进行右心房的三维重建。实验组1(n=15),对左心耳进行连续的3小时的心房快速起搏(频率为20HZ,脉宽为0.1ms,刺激强度为左心耳起搏阈值的10倍)。记录基线及起搏1h、2h、3h一段约2分钟的窦性心律和房颤心律,用DSM功能键进行窦律和房颤心律下右心房全心腔等电位标测,用Marker功能键进行低电压区和正常电压区面积以及房颤心律下碎裂电位区和正常电压区的面积计算。测量基线及RAP1h、2h、3h后ERP及EWOV值。记录基线及RAP1h、2h、3h后窦性心率和房颤心律的周长。分析阵发性房颤诱导的窦律下低电压区分布特点。实验组2(n=7)：实验犬在基线状态下行左上、左下及右前、右下GP和LOM的消融,再接受3个小时的左心耳快速起搏,在基线和每个小时末均通过程序刺激测量有效不应期(ERP)和房颤诱发窗口(WOV)。记录基线及起搏1h、2h、3h一段约2分钟的窦性心律和房颤心律,用DSM功能键进行窦律和房颤心律下行右心房全心腔等电位标测,用Marker功能键进行低电压区和正常电压区面积以及房颤心律下碎裂电位区和正常电压区的面积计算。测量基线及起搏1h、2h、3h后ERP及EWOV值。记录基线及起搏1h、2h、3h后窦性心率和房颤心律的周长。结果：实验组1：高频率刺激诱发的房颤模型均能使4根肺静脉区及左心耳部位ERP进行性下降,达统计学显著差异,右心耳ERP有下降趋势,但未达统计学差异。RAP诱发房颤3小时后,总的房颤诱发窗口(∑WOV)较基线时比较明显升高(120.13±9.78VS14.13±5.58,p<0.001)。高频率刺激诱发的房颤模型使窦性心律下低电压区面积在RAP3小时后较起基线显著增加(2.62±0.58VS0.21±0.09p<0.001),而正常电压区面积在RAP3小时后较起基线明显减少(45.54±4.79VS56.39±4.4.84,p<0.001),正常电压区在起搏1小时后就显著减少(48.79±4.36VS56.39±4.84,p<0.01)。低电压区主要分布在右心房后壁、侧壁、房间隔等部位。实验组1RAP3小时后房颤心律下碎裂电位较起搏一小时明显增加(34.5±5.075VS24.52±3.780,p<0.05),而正常电压区有明显减少,但无统计学差异。窦性心律下标测到的低电压区至少有一个部位在房颤心律时表现为碎裂电位区域。实验组2,GP消融后,RAP3小时均未能使4根肺静脉区及左右心耳部位ERP明显下降。GP消融后,基线时.∑WOV和RAP诱发房颤3小时后.∑WOV比较,∑WOV略有上升,但无统计学显著差异(20.57±18.05VS3.143±2.30,p=NS),基线消融GP,RAP3小时后,DSM分析,窦性心律下低电压区面积在RAP3小时后较起基线无明显增加(1.00±0.32VS1.37±0.71,p=NS),窦性心律下正常电压区面积在RAP3小时后较基线无明显减少(38.24±5.12VS48.14±4.99,p=NS)。实验组2起搏3小时后房颤心律下碎裂电位和正常电压区较起搏一小时无均无明显变化,无统计学差异。实验组1和实验组2,RAP3小时后窦性心率周长较基线均无明显改变,起搏三小时后较起搏1小时后房颤周长1组均无显著变化。结论：RAP3小时诱发的阵发性房颤,引起心房急性电重构,非接触标测右心房,我们发现房颤时CFAE和窦律下低电压区有关联。而且,这种关联的基础是GP的活动和RAP3h引起的心脏自主神经重构的增加。窦性心律下进行等电位标测可能有助于确定房颤的基质,特别是非肺静脉起源的房颤基质,并提高房颤消融的成功率。2低强度右迷走神经干刺激预防心房颤动所致的心房重构的实验研究目的：用非接触标测系统行右心房全心腔等电位标测,验证低强度颈右迷走神经干刺激是否能够抑制房颤诱导的心房急性电重构。方法：16条雄性犬分为2组,开胸及标测电极的放置和多电极诊断球囊的放置及右心房的三维重建同第一部分。每条犬均接受GRASS刺激仪对左心耳的快速起搏,频率为20HZ,脉宽为0.1ms,刺激强度为左心耳起搏阈值的10倍。每条犬均剪开右侧颈部皮肤,小心分离右侧斜方肌,在颈动脉鞘内分离出右侧颈迷走神经干,将特氟龙包被的银质导线头端绝缘层剥离并通过中空的针头置入颈迷走神经干内,置入两根形成刺激回路。刺激时能引起明显窦性心率下降(大于20%)或房室传导阻滞的最低电压定义为阈值电压。低强度刺激则定义为阈值电压的50%,频率为20HZ,脉宽为0.1ms。实验组1(对照组,n=8),实验犬仅接受3个小时的左心耳快速起搏(RAP),在基线和每个小时末测量ERP和WOV。记录基线及起搏1h、2h、3h一段约2分钟的窦性心律和房颤心律,用DSM功能键进行窦律和房颤心律下行右心房全心腔等电位标测,用Marker功能键进行低电压区和正常电压区面积以及房颤心律下碎裂电位区和正常电压区的面积计算。记录基线及起搏后每小时窦性心率和房颤心律的周长。实验组2(n=8)：实验犬同时接受3个小时的左心耳快速起搏和低强度颈迷走神经干刺激,也在基线和每个小时末测量ERP和WOV。记录基线及起搏1h、2h、3h一段约2分钟的窦性心律和房颤心律,用DSM功能键进行窦律和房颤心律下行右心房全心腔等电位标测,用Marker功能键进行低电压区和正常电压区面积以及房颤心律下碎裂电位区和正常电压区面积的计算。记录基线及起搏后每小时窦性心率和房颤心律的周长。结果：实验组1：在RAP3小时后,心房各测量点的ERP进行性缩短和∑wOV进行性增大。基线水平ERP和RAP3小时后比较,左上肺静脉、右上肺静脉、右下肺静脉、左心耳和右心耳部位ERP均显著下降,达统计学差异,左下肺静脉有明显下降趋势,但未达统计学差异。.实验组2,RAP+LL-VNS3小时后,各肺静脉及左右心耳部位ERP无明显下降趋势。实验组1,RAP诱发房颤3小时后,总的房颤诱发窗口(∑WOV)较基线时比较明显升高(55.00±18.20VS165.5±31.16p<0.01)。实验组2,RAP+LL-VNS3小时后,和基线时比较,.∑WOV和基线水平无明显增加(28.25±8.19VS28.50±6.13,p=NS)。实验组1,,全心腔DSM等电位标测显示窦性心律下低电压区面积在RAP3小时后较基线水平显著增加(2.4±0.89VS0.14±0.12,p<0.01),而正常电压区面积显著减少(44.60±4.04VS55.85±3.36,p<0.001)。实验组1起搏3小时后房颤心律下碎裂电位较起搏一小时明显增加(36.29±6.294VS26.81±5.076,p<0.05),而房颤心律下正常电压区有明显减少趋势,但无显著差异(10.31±1.856VS6.588±1.839,p>0.05)。实验组2：RAP+LL-VNS3小时后,和基线时比较,全心腔DSM等电位标测显示窦性心律下低电压区面积在RAP3小时后较基线水平无明显增加(1.18±0.77VS0.79±0.29,p=NS),正常电压区面积无明显减少(40.85±2.32VS44.11±2.98,p=NS)。实验组2起搏3小时后房颤心律下碎裂电位和正常电压区较起搏一小时无均无明显变化,无统计学差异。实验组1和实验组2,RAP3小时后窦性心率周长较基线均无明显改变,起搏三小时后较起搏1小时后房颤周长1组均无显著变化。结论：低强度颈迷走神经干刺激能够抑制房颤引起的窦性心律下房颤基质及碎裂电位面积的增加等心房急性电重构,这可能与心脏内源性自主神经系统被抑制有关。