心电生物学或是未来方向

2014-10-17 20:12:33来源: 健康报

    射频消融治房颤、植入式心脏起搏器等一系列技术的快速推广让人们切实感受到心电生理学的价值,那么它的未来发展方向在哪里呢?在近日召开的中华医学会心电生理和起搏分会第十一次全国学术年会上,大会主席黄从新教授给出了自己的答案。 

    心电生理学尽管在近几十年才用于临床治疗,但早在1903年荷兰生理学家Einthoven就已发明了“弦线式心电图机”描记心脏电活动,开启了现代心电学的研究,之后也因此获得了诺贝尔医学奖。经过100多年的发展,如今心电生理学已然成为心脏疾病治疗中很重要的组成部分。一方面,高科技诊疗让越来越多的患者从中受益;另一方面,在基础研究方面,正逐步解释心律失常发生、发展、转归的规律。基础研究引领着临床实践、器械、术式的发展,可以说基础研究是心律失常发展的引擎。

  心电生理学遭遇临床瓶颈

  1980年Mirowski为患者首次植入仅能识别和终止室颤的除颤器,随后该患者存活了20多年。从那以后,心电生理学的发展明显提升了临床对心律失常的诊疗水平。但随着临床病例的积累,人们也发现了越来越多还无法解决的问题。

  以射频消融治疗房颤为例,从最初的仿外科迷宫手术,到后来的SPVI术式、 CPVA术式、 Rotor术式等相继出现,很多房颤患者由此受益。但循证医学证据显示,单次消融术后6年患者的生存率仅为20.3%,多次消融患者的生存率也只能提高到45%。同样的,对于室性心动过速、缺血性心脏病均面临着类似的远期疗效不佳的困境。

  可见,心电生理学仍面临着诸多挑战。如,我们能否进一步正确、全面、系统地认识心电活动;我们该怎样完善心律失常发生的机制学说;怎样做能够优化心律失常的治疗策略,降低患者死亡率等。

  基础研究提升临床疗效

  为提高临床疗效,越来越多的国内外学者尝试通过基础研究获得突破,因为对于疾病发病机制了解得越清楚,治疗研究才会有的放矢。

  左心耳对于房颤发生的影响就是一个很好的例子。左心耳(LAA)是胚胎时期原始左心房的残余附属结构。研究发现,LAA不仅是血栓形成的常见部位,也是房性心律失常产生和维持的重要部位。组织胚胎学证实,与原始肺静脉和左心房体部不同,左心耳口部没有血管壁成分,其内膜仅由富含弹性纤维的胶原层和少量散在的平滑肌细胞组成,体部则包含丰富的心肌细胞,形成肉眼可见的梳状肌。左心耳口部心肌细胞稀少这种解剖特点,使其成为折返性心律失常潜在的关键传导区。更进一步的研究发现,左心耳是房颤患者血栓形成的重要部位,亦是心律失常重要起源部位。左心耳干预不仅可减少房颤患者的血栓栓塞风险,且可治疗源于左心耳的心律失常。基于这一系列组织胚胎学、解剖学的研究结论,近些年国内外多项房颤相关治疗研究均围绕左心耳展开,并在一定程度上提高了房颤的治疗效果。

  应与分子生物学结盟

  在我看来,心电生理学研究在未来如果需要更快发展,必然需要与分子生物学结成联盟,形成涉及蛋白组学、代谢组学、基因组学等的心电生物学。

  由于伦理因素和技术因素,要对人类心脏的电活动进行直接研究有诸多困难。目前单一局限的研究视野已在一定程度上束缚了人们对心脏电活动的理解,因而必须从整体上认识心脏电活动的规律及其机制。具体而言,有如下原因:第一,我们需要革新研究方法。心肌细胞表面存在多种离子流,离子流之间互相影响,因此不能仅观察单一离子流的作用,而应同步观察多种离子流的瞬时变化及其综合效应。第二,DNA与基因是生命的最基本构架,是产生心脏电活动的物质基础,因此需要明确心脏全套mRNA转录、蛋白编码等,并通过基因工程技术,构建基因型与表现型之间的最终联系。第三,要加强对人类心脏的研究。目前的动物模型不能充分体现人类心脏电活动的确切机制,直接对人类心脏进行研究是系统认识人类心脏电活动的有效方法。第四,不能仅凭局限或局部的研究来理解整体,而是要依据不同层面的研究结果整合从分子到细胞、组织、整体心脏甚至人体的多个复杂横断面的联系,进而系统认识人类心脏整体电活动。

  总之,我们需要尽可能整合多层面的研究结果,才能系统认识心脏整体电活动,从而使心脏电生理研究迈上一个新台阶。
 
 

关键字:生物学  或是

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2014/1017/article_5154.html
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