PFA消融中微泡和脑栓塞的多模态成像评估
脉冲场消融 (PFA) 通过不可逆电穿孔 (IRE) 机制施加电场来消融靶组织，与传统的热消融方法相比，PFA 可能具有更好的安全性，因为它可以减少凝固性坏死和炎症反应。
然而，在血液中施加直流电会导致电解和气体形成 ，并且在 PFA 的一些临床试验中都出现了微泡的形成 ，其后在消融后磁共振成像 (MRI) 扫描中注意到了脑栓塞。然而，微泡和脑栓塞数据仅限于左心房消融，且仅研究了在血液（升主动脉）中应用 PFA 能量的栓塞风险，而不是在心肌模型中。
由于 PFA 适应症即将从房性心律失常扩展到室性心律失常，本研究将使用心脏内超声心动图 (ICE) 和脑 MRI 系统地研究大型动物左心室 (LV)（包括患有慢性心肌梗死的动物）中 PFA 介导的微泡形成和脑栓塞。
研究方法：
动物模型：
五头雌性农场猪（40-45 公斤）用替来他明和佐拉西泮进行全身麻醉，通过吸入异氟烷（1.5-3.5%，通过 2 L/min O2）维持麻醉。
经皮超声通过股动脉入路，使用 7-Fr 鞘进入左主冠状动脉。接下来，将PTCA球囊推进到左回旋支 (LCA) 或左前降支 (LAD) 冠状动脉的中部并充气 90 分钟以创造心肌梗塞病变。等待猪恢复后，正常培育30天等待手术。
手术流程：
五头慢性心肌梗塞猪与四头正常猪接受全身麻醉，并建立经皮股静脉和动脉通路。
静脉注射肝素，目标是活化凝血时间 (ACT) 为 300-350 秒。左心室标测方法采用逆行主动脉入路，所需器械则使用 Pentaray 导管和 Carto3系统（Biosense Webster）。
在实验猪心室中，密集疤痕区域定义为 <0.5 mV，0.5-1.5 mV 为边界区，>1.5 mV 为健康组织。心内膜消融使用STSF导管 (Thermocool ST SF, Biosense Webster) 进行，该导管连接到 CENTAURI PFA 发生器 (Galaxy Medical; San Carlos, CA)，该发生器提供 8 个治疗脉冲群，每个脉冲群包含 25 安培单极、双相、脉冲场波形。
在实验猪心室中，脉冲消融在健康心肌和致密疤痕区域均有应用，但优先于致密瘢痕区，因为其临床相关性最高。PFA 消融间隔距离 > 1 cm，以便进行病理学和组织学观察。
所有 PFA 消融均在 ICE 可视化下进行，导管尖端与 LV 心内膜接触，每次 PFA 消融时均由经过培训的超声技师或电生理医生进行监控。微泡的产生定义为 ICE 上气泡的定性增加高于标准STSF导管盐水关注的频率（在 PFA 消融之前、期间和之后保持在 4 ml/min）。
阳性对照：
作为脑栓塞形成的阳性对照，向 2 只健康猪注射了 0.5 毫升和 1 毫升空气 。将一定量的空气与 9 毫升盐水混合，并通过两个注射器之间的搅拌产生 微泡，然后立即将其注入消融导管的管腔中，此时消融导管位于左心房中（未应用 PFA）。
病理学/组织学处理：
对猪实施安乐死，并用 10g 2,3,5-三苯基-2H-四氮唑氯化物注射液（溶于 50 ml 生理盐水）进行染色。切除大脑和心脏，并用 10% 福尔马林溶液固定。随后，对 MRI 检查结果异常的 PFA 消融猪的大脑进行大体病理学和组织学检查（使用苏木精和伊红）。病理学家重点关注 MRI 上发现的异常大脑区域。将心脏切成短轴切片，测量其病变，并将其与电标测图上的 PFA 消融位置相关联。
研究结果：
慢性心肌梗死猪模型：
五只慢性心肌梗死猪在 PFA 前 30 天接受了冠状动脉 (3 只左回旋支，2 只左前降支) 闭塞术。PFA 前即刻的疤痕表面积为 36±18 c㎡，根据电标测占 LV 表面积的 16±8%。
所有 5 只慢性心肌梗死猪和 4 只健康猪均接受了左心室 PFA 。4 只健康猪共接受 50 次 LV PFA 应用 (接触力为 13.3±4.9 g)，5 只慢性心肌梗死猪接受 74 次 LV 应用 (接触力为13.1±5.6g)。LV 标测和消融期间的 ACT 为 319 ± 45 秒。未诱发心室颤动或其他促心律失常因素。左心室 PFA 病变深度为 7.2 ± 2.1 mm，体积为 470 ± 244 mm³（下图）。
术前术后对比
心内超声心动图：
在 ICE 上观察，消融前导管冲洗速度为 4 ml/min 时观察到罕见微泡。在 PFA 消融期间和之后，微泡的出现频率没有定性增加。在通过消融导管腔接受 0.5 和 1 ml 空气微泡的 2 只阳性对照猪中，在 ICE 上观察到微泡突然和短暂增加。一只猪出现短暂性 ST 段升高，在 1 分钟内消退。
虚线表示微泡行进路径
脑部 MRI：
基线、消融前脑部 MRI 未显示任何与急性栓塞性梗塞相符的病变。两头阳性对照猪均在空气注射后出现多个急性栓塞，最明显的是左丘脑和尾状核，如 DWI 轨迹图和 T2/FLAIR 图像所示。消融组中的 9 头猪没有急性栓塞性梗塞的 MRI 证据。一头慢性 MI 猪在 DWI 轨迹图上左侧壳核中出现了新的高强度病灶，但在 ADC 或 FLAIR 确认（未显示）上没有相应的病灶，表明病因是人为的。
实验诱导的阳性栓塞对照组 (A、B) 在左尾状核头部和丘脑内显示两个高强度病灶 (DWI 轨迹，A)，与表观扩散系数值 (ADC 图，B) 降低有关，与急性栓塞性梗塞 (白色箭头) 一致。一只实验性消融动物 (C、D) 在 DWI 轨迹图像 (C) 上显示左侧丘脑中可能存在高强度病灶，但在 ADC (D) 或 FLAIR 图像 (未显示) 上没有相应的异常，这表明病因是人为的。
MB，微泡；DWI，扩散加权成像；ADC，表观扩散系数
病理学/组织学分析：
PFA 消融后，对出现孤立脑栓塞病灶的慢性心肌梗死猪的大脑接受了专门的病理学评估，重点是左壳核。病理学或组织学未发现血管闭塞、微出血或其他栓塞现象的证据。
在病理学上，58 次 PFA 应用中有 53 次与可识别的心肌病变相关（有效率 91%）。健康心肌区域的病变深度（7.2 ± 2.1 mm）略大于疤痕边界区的深度（5.3 ± 1.9 mm，P = 0.0002）。
结论：
我们的研究表明，通过点状消融PFA导管在健康和疤痕心室中应用单极双相 PFA 消融不会产生显著的微泡或任何脑栓塞。
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