射频消融对兔心内膜单相动作电位影响的实验研究
作者：庄少伟 李万镇 李小梅 胡大一
单位：100034 北京医科大学第一医院儿科(庄少伟、李万镇、李小梅)；首都医科大学北京红十字朝阳医院(胡大一)
关键词：导管消融术；电生理学
中华儿科杂志/980907 【摘要】 目的 探讨射频导管消融(RFCA)对心内膜单相动作电位(MAP)的影响，为进一步完善RFCA的过程提供理论依据。方法 选取健康家兔36只，用接触电极导管监测RFCA前后兔心内膜的MAP变化并观察RFCA不同时间(10～60秒)和不同温度(40～90℃)水平MAP的变化。结果 (1)单相动作电位振幅(MAPA)和0相最大上升速度(Vmax)随RFCA时间延长及温度升高而降低或下降，持续放电30秒或温度达50℃以后MAPA及Vmax几乎不再变化；(2)整个过程的单相动作电位时程(MAPD)无明显变化且未见心律失常发生。结论 (1)当RFCA温度达50℃心肌电活动以及心肌组织已经产生有效的损伤；RFCA对MAPD不产生影响，故不易导致心律失常(2)将MAP记录与温度监测结合起来，对判断RFCA前导管-心肌的接触及RFCA后心肌的损伤有一定的指导意义。
, http://www.100md.com
Effect of radiofrequency ablation on endocardial monophasic action potentials of rabbit
Zhuang Shaowei, Li Wanzhen, Li Xiaomei, et al. Department of Pediatrics, First Hospital of Beijing Medical University, Beijing 100034
【Abstract】 Objective To study the effect of radiofrequency ablation (RFCA) on endocardial monophasic action potentials (MAP). Methods The contact electrode catheter was used to monitor the changes in endocardial MAP before and after RFCA on 36 healthy rabbits and observe the changes in MAP in different time points (10-60 seconds) and different temperatures (40-90℃) of RFCA. Results (1)Both the MAP amplitude and maximum upstroke velocity of phase 0 (Vmax) were decreased with the prolongation of time and increase in temperature. MAP amplitude and Vmax almost did not change after the duration of RFCA delivery was over 30 seconds or the temperature was up to 50℃; (2) the duration of MAP did not change and no arhythmia occurred in whole RFCA procession. Conclusion (1) The change in myocardial electric activity and tissue lesion were obvious when RFCA temperature was up to 50℃; RFCA had no effect on the duration of MAP. Therefore, it was not likely to result in arrhythmia; (2) to combine MAP recording and temperature monitoring was useful in the evaluation of the contacting status between catheter and myocardial tissue before RFCA and myocardial lesion after RFCA.
, 百拇医药
【Key words】 Catheter ablation Electrophysiology
射频消融(RFCA)是一种新的、有效的治疗快速心律失常的非药物疗法。近年来，国内外儿科均报道了射频消融术对快速心律失常治疗的临床研究[1～3]。对射频消融术的基础研究报道极少。我们用接触电极导管记录心内膜单相动作电位(MAP)，观察了射频导管消融(RFCA)前后兔心内膜的MAP变化及MAP的变化与RFCA时间及温度的相关性，以期望为RFCA的进一步完善提供理论依据。
材料及方法
一、动物模型的建立、MAP记录及射频(RF)能量的释放
选取健康家兔36只，雌雄不限，体重2.4～3.3 kg。以20%乌拉坦(1 g/kg)，经耳缘静脉麻醉。经颈总动脉及颈外静脉，将导管先后缓慢插入左心室或右心室备用。将转换盒的输入端与射频仪(HAT 200S)连接，一输出端连接导管(热敏消融/MAP记录导管)尾端，另一输出端连接生物电放大器(日本光电AB-60IG)。将转换开关转至导管与生物放大器接通，将信号放大后输入生理记录仪，调整时间常数至2秒，滤波为300 Hz，灵敏度为10，轻缓旋转导管，调整至一合适位置，在保持轻压状态下记录出稳定的MAP图形5分钟，后转换开关使导管与射频仪相通，放电(功率4～6 W)后再次记录MAP图形。
, http://www.100md.com
表1 不同时间水平RFCA前后的MAPA及Vmax的变化(
±s) 时间
(s)
MAPA(mV)
Vmax(V/s)
RFCA前
RFCA后(min)
RFCA前
RFCA后(min)
1
3
5
, 百拇医药
1
3
5
10
23.1±3.0
17.8±4.1*
17.9±4.1*
18.0±4.2*
2.04±0.44
1.60±0.42*
1.57±0.42*
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1.64±0.42*
20
22.7±2.9
14.1±6.3
14.0±6.2
14.3±6.0
2.24±0.27
1.35±0.60
1.37±0.58
1.40±0.57
30
24.0±2.8
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13.9±5.7
13.6±5.8
13.2±6.0
2.14±0.21
1.25±0.50
1.22±0.50
1.22±0.50
40
25.0±1.9
14.6±4.3
14.0±4.6
13.8±4.5
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2.22±0.17
1.33±0.36
1.24±0.39
1.22±0.39
50
25.2±2.2
16.2±4.5
15.0±5.0
14.8±5.0
2.02±0.27
1.51±0.42*
1.37±0.61
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1.37±0.58
60
24.4±2.9
15.0±5.8
14.1±4.8
14.6±4.7
2.18±0.18
1.39±0.44
1.38±0.36
1.39±0.42
注：以上各动物数均为6只；数据均纵向比较；* P<0.05表2 不同温度水平RFCA前后的MAPA及Vmax的变化(±s) 温度
, 百拇医药
(℃)
MAPA(mV)
Vmax(V/s)
RFCA前
RFCA后(min)
RFCA后(min)
1
3
5
RFCA前
1
3
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25.3±2.0
24.6±1.4*
24.0±1.4*
24.0±1.1*
2.26±0.17
2.17±0.19*
2.12±0.24*
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50
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13.5±2.1
13.1±2.4
13.4±2.2
2.05±0.26
1.29±0.34
1.32±0.39
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23.2±1.8
13.1±2.5
12.5±1.8
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12.3±1.8
2.09±0.13
1.20±0.21
1.11±0.16
1.13±0.12
70
26.3±2.2
15.5±4.3
15.4±4.5
15.7±4.4
2.21±0.29
1.30±0.21
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1.31±0.18
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80
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12.7±1.7
12.2±2.0
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2.26±0.33
1.30±0.49
1.25±0.52
1.25±0.50
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12.3±3.2
11.5±2.1
11.8±2.3
1.96±0.31
1.17±0.20
1.06±0.32
1.05±0.30
注：以上各动物数均6只；数据均纵向比较；* P<0.01
二、心内膜MAP的测量方法
MAP包括除极化与复极化两个基本过程，并可将其分为0，1，2，3，4五个时相。MAP的测量指标有：1.单相动作电位振幅(MAPA)：从平台期嵴部到舒张期基线的垂直距离，以mV计算。
, http://www.100md.com
2.单相动作电位间期(MAPD)：自除极化起始点到下降支终止点的水平距离以毫秒计算。MAPD60和MAPD30是从复极化达到60%和30%的一点至上升支起点水平距离。
3.0相最大上升速度(Vmax)：单位时间内除极化增加的最大值，以V/s计算，用微分仪测定。
三、统计学处理
采用双因素(温度和时间)方差分析后再用q检验进行组间比较。
结果
一、MAPA、Vmax与RFCA持续时间的关系
RFCA持续放电时间由10秒增至20秒时，分别于停止放电后1，3，5分钟记录MAP，其振幅显著降低(P<0.05)。当放电时间继续分别增至30、40、50及60秒时，停止放电后1，3，5分钟MAPA振幅持续维持在低水平，与20秒时之记录无统计学差异(表1)。
, 百拇医药
Vmax的变化几乎与MAPA的变化呈一致性，RFCA放电时间由10秒增至20秒时，Vmax幅度明显下降(P<0.05)，但当RFCA放电时间继续增加时，Vmax几乎不再继续下降(表1)。
二、MAPA、Vmax与RFCA温度的关系
RFCA在40℃时各组MAPA在RFCA前后变化不大，组间比较无显著差异。但当温度升至50℃时，MAPA明显降低，与40℃时比较差异有非常显著意义(P<0.01)，60℃以后虽然MAPA趋于降低，但组间比较差异无显著意义(P>0.05)(表2)。
Vmax随温度的变化基本与MAPA一致，当40℃时几乎无变化，50℃时与40℃比较差异有非常显著意义(P<0.01)，50℃以后则Vmax变化很小(P>0.05)(表2)。
三、MAPD与RFCA温度和时间的关系
, 百拇医药
MAPD60与MAPD30在整个过程中不随时间和温度的变化而变化，各组间比较无显著差异(P>0.05)。整个RFCA过程中未见心律失常发生。
讨论
用接触电极导管记录MAP可以直接地反映心肌组织电活动的变化，而记录MAP和射频消融的成功，技术操作的关键都需要电极与心肌组织接触紧密。所以我们在利用热敏导管进行RFCA的同时，记录了RFCA前后的MAP的变化，观察分析了不同时间和温度RFCA时对MAP的影响。通过细胞群的局部电活动变化来判断RF电流对心肌的损伤及判断电极与组织接触的紧密程度。将温度监测与MAP记录结合起来可能会进一步完善RFCA的过程。
RFCA就是利用了RF能量的热效应，使心肌组织产生不可逆的损伤以达到对靶点部位的消融目的。近年来，一些学者主张通过监测消融导管尖端的温度来判断心肌的损伤[4，5]。本实验结果发现：MAPA及Vmax在40℃时，RFCA前后几乎无变化，而当达到50℃时则明显下降，且RFCA后1、3、5分钟之间无显著差异，60～90℃时MAPA及Vmax仍下降，但组间已无显著差异，60℃以上的变化很小，这可能与心肌已经产生了不可逆损伤有关[6]。
, 百拇医药
MAPA与Vmax在RFCA 20秒前变化明显，当30秒以后，虽然亦较前减小但无显著差异。这种现象可以用心肌损伤体积与时间的关系来解释，Haines等[7]认为，如果输出的能量固定不变，电极-组织界面的温度以单指数函数增加，如果在最初几秒内电极-组织界面的温度被调整到稳定状态，深层组织的温度仍然以单指数函数增高，其能量以距离的4次方倍数衰减，且温度升高的半时值(half-times)延长。所以当RFCA达到一定的时间后，可产生一个最大的损伤，也就是损伤体积不再继续扩大，可能也是MAPA及Vmax RFCA达一定时间后不再下降的原因。
MAPD代表了心肌的复极过程，当MAPD发生变化时往往说明心肌复极的离散度(指各部位复极不均一的程度)增高，易发生心律失常。本结果表明：RFCA前后MAPD60及MAPD30均无明显变化，并在RFCA过程中很少见到由RFCA本身引起的心律失常。
参考文献
, 百拇医药
1 李小梅，丁燕生，李万镇，等.射频导管消融治疗儿童室上性心动过速100例体会.中国心脏起搏与心电生理杂志，1996，10：129-130.
2 Van Hare GF. Electrical/ablational therapeutic cardiac catheterization. Pediatr Cardiol, 1998,19：95-105.
3 李小梅，丁燕生，李万镇，等.射频导管消蚀治疗小儿特发性室性心动过速.中华儿科杂志，1996，34：386-387.
4 Langberg JJ, Gallagher M, Strickberger SA, et al. Temperature-guided radiofrequency catheter ablation with very large distal electrodes. Circulation, 1993,88：245-249.
, 百拇医药
5 Haines DE, Verow AF. Observations on electrode-tissue interface temperature and eefect on electrical impedance during radiofrequency ablation of ventricular myocardium. Circulation, 1990,82：1034-1038.
6 Nath S, Lynch C, Whayne JG, et al. Cellular electrophysiological effect of hyperthermia on isolated guinea pig papillary muscle. Implication for catheter ablation, Circuration, 1993,88：1826-1831.
7 Haines DE, Watson DD. Tissue heating during radiofrequency catheter ablation: a thermodynamic model and observations in isolated perfused and superfused canine right ventricular free wall. PACE, 1989,12：962-976.
(收稿：1998-03-30 修回：1998-05-05), 百拇医药
单位：100034 北京医科大学第一医院儿科(庄少伟、李万镇、李小梅)；首都医科大学北京红十字朝阳医院(胡大一)
关键词：导管消融术；电生理学
中华儿科杂志/980907 【摘要】 目的 探讨射频导管消融(RFCA)对心内膜单相动作电位(MAP)的影响，为进一步完善RFCA的过程提供理论依据。方法 选取健康家兔36只，用接触电极导管监测RFCA前后兔心内膜的MAP变化并观察RFCA不同时间(10～60秒)和不同温度(40～90℃)水平MAP的变化。结果 (1)单相动作电位振幅(MAPA)和0相最大上升速度(Vmax)随RFCA时间延长及温度升高而降低或下降，持续放电30秒或温度达50℃以后MAPA及Vmax几乎不再变化；(2)整个过程的单相动作电位时程(MAPD)无明显变化且未见心律失常发生。结论 (1)当RFCA温度达50℃心肌电活动以及心肌组织已经产生有效的损伤；RFCA对MAPD不产生影响，故不易导致心律失常(2)将MAP记录与温度监测结合起来，对判断RFCA前导管-心肌的接触及RFCA后心肌的损伤有一定的指导意义。
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Effect of radiofrequency ablation on endocardial monophasic action potentials of rabbit
Zhuang Shaowei, Li Wanzhen, Li Xiaomei, et al. Department of Pediatrics, First Hospital of Beijing Medical University, Beijing 100034
【Abstract】 Objective To study the effect of radiofrequency ablation (RFCA) on endocardial monophasic action potentials (MAP). Methods The contact electrode catheter was used to monitor the changes in endocardial MAP before and after RFCA on 36 healthy rabbits and observe the changes in MAP in different time points (10-60 seconds) and different temperatures (40-90℃) of RFCA. Results (1)Both the MAP amplitude and maximum upstroke velocity of phase 0 (Vmax) were decreased with the prolongation of time and increase in temperature. MAP amplitude and Vmax almost did not change after the duration of RFCA delivery was over 30 seconds or the temperature was up to 50℃; (2) the duration of MAP did not change and no arhythmia occurred in whole RFCA procession. Conclusion (1) The change in myocardial electric activity and tissue lesion were obvious when RFCA temperature was up to 50℃; RFCA had no effect on the duration of MAP. Therefore, it was not likely to result in arrhythmia; (2) to combine MAP recording and temperature monitoring was useful in the evaluation of the contacting status between catheter and myocardial tissue before RFCA and myocardial lesion after RFCA.
, 百拇医药
【Key words】 Catheter ablation Electrophysiology
射频消融(RFCA)是一种新的、有效的治疗快速心律失常的非药物疗法。近年来，国内外儿科均报道了射频消融术对快速心律失常治疗的临床研究[1～3]。对射频消融术的基础研究报道极少。我们用接触电极导管记录心内膜单相动作电位(MAP)，观察了射频导管消融(RFCA)前后兔心内膜的MAP变化及MAP的变化与RFCA时间及温度的相关性，以期望为RFCA的进一步完善提供理论依据。
材料及方法
一、动物模型的建立、MAP记录及射频(RF)能量的释放
选取健康家兔36只，雌雄不限，体重2.4～3.3 kg。以20%乌拉坦(1 g/kg)，经耳缘静脉麻醉。经颈总动脉及颈外静脉，将导管先后缓慢插入左心室或右心室备用。将转换盒的输入端与射频仪(HAT 200S)连接，一输出端连接导管(热敏消融/MAP记录导管)尾端，另一输出端连接生物电放大器(日本光电AB-60IG)。将转换开关转至导管与生物放大器接通，将信号放大后输入生理记录仪，调整时间常数至2秒，滤波为300 Hz，灵敏度为10，轻缓旋转导管，调整至一合适位置，在保持轻压状态下记录出稳定的MAP图形5分钟，后转换开关使导管与射频仪相通，放电(功率4～6 W)后再次记录MAP图形。
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表1 不同时间水平RFCA前后的MAPA及Vmax的变化(
±s) 时间(s)
MAPA(mV)
Vmax(V/s)
RFCA前
RFCA后(min)
RFCA前
RFCA后(min)
1
3
5
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1
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23.1±3.0
17.8±4.1*
17.9±4.1*
18.0±4.2*
2.04±0.44
1.60±0.42*
1.57±0.42*
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1.64±0.42*
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22.7±2.9
14.1±6.3
14.0±6.2
14.3±6.0
2.24±0.27
1.35±0.60
1.37±0.58
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13.6±5.8
13.2±6.0
2.14±0.21
1.25±0.50
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25.0±1.9
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14.1±4.8
14.6±4.7
2.18±0.18
1.39±0.44
1.38±0.36
1.39±0.42
注：以上各动物数均为6只；数据均纵向比较；* P<0.05表2 不同温度水平RFCA前后的MAPA及Vmax的变化(
±s) 温度, 百拇医药
(℃)
MAPA(mV)
Vmax(V/s)
RFCA前
RFCA后(min)
RFCA后(min)
1
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RFCA前
1
3
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40
25.3±2.0
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24.0±1.4*
24.0±1.1*
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15.4±4.5
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23.2±2.5
12.3±3.2
11.5±2.1
11.8±2.3
1.96±0.31
1.17±0.20
1.06±0.32
1.05±0.30
注：以上各动物数均6只；数据均纵向比较；* P<0.01
二、心内膜MAP的测量方法
MAP包括除极化与复极化两个基本过程，并可将其分为0，1，2，3，4五个时相。MAP的测量指标有：1.单相动作电位振幅(MAPA)：从平台期嵴部到舒张期基线的垂直距离，以mV计算。
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2.单相动作电位间期(MAPD)：自除极化起始点到下降支终止点的水平距离以毫秒计算。MAPD60和MAPD30是从复极化达到60%和30%的一点至上升支起点水平距离。
3.0相最大上升速度(Vmax)：单位时间内除极化增加的最大值，以V/s计算，用微分仪测定。
三、统计学处理
采用双因素(温度和时间)方差分析后再用q检验进行组间比较。
结果
一、MAPA、Vmax与RFCA持续时间的关系
RFCA持续放电时间由10秒增至20秒时，分别于停止放电后1，3，5分钟记录MAP，其振幅显著降低(P<0.05)。当放电时间继续分别增至30、40、50及60秒时，停止放电后1，3，5分钟MAPA振幅持续维持在低水平，与20秒时之记录无统计学差异(表1)。
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Vmax的变化几乎与MAPA的变化呈一致性，RFCA放电时间由10秒增至20秒时，Vmax幅度明显下降(P<0.05)，但当RFCA放电时间继续增加时，Vmax几乎不再继续下降(表1)。
二、MAPA、Vmax与RFCA温度的关系
RFCA在40℃时各组MAPA在RFCA前后变化不大，组间比较无显著差异。但当温度升至50℃时，MAPA明显降低，与40℃时比较差异有非常显著意义(P<0.01)，60℃以后虽然MAPA趋于降低，但组间比较差异无显著意义(P>0.05)(表2)。
Vmax随温度的变化基本与MAPA一致，当40℃时几乎无变化，50℃时与40℃比较差异有非常显著意义(P<0.01)，50℃以后则Vmax变化很小(P>0.05)(表2)。
三、MAPD与RFCA温度和时间的关系
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MAPD60与MAPD30在整个过程中不随时间和温度的变化而变化，各组间比较无显著差异(P>0.05)。整个RFCA过程中未见心律失常发生。
讨论
用接触电极导管记录MAP可以直接地反映心肌组织电活动的变化，而记录MAP和射频消融的成功，技术操作的关键都需要电极与心肌组织接触紧密。所以我们在利用热敏导管进行RFCA的同时，记录了RFCA前后的MAP的变化，观察分析了不同时间和温度RFCA时对MAP的影响。通过细胞群的局部电活动变化来判断RF电流对心肌的损伤及判断电极与组织接触的紧密程度。将温度监测与MAP记录结合起来可能会进一步完善RFCA的过程。
RFCA就是利用了RF能量的热效应，使心肌组织产生不可逆的损伤以达到对靶点部位的消融目的。近年来，一些学者主张通过监测消融导管尖端的温度来判断心肌的损伤[4，5]。本实验结果发现：MAPA及Vmax在40℃时，RFCA前后几乎无变化，而当达到50℃时则明显下降，且RFCA后1、3、5分钟之间无显著差异，60～90℃时MAPA及Vmax仍下降，但组间已无显著差异，60℃以上的变化很小，这可能与心肌已经产生了不可逆损伤有关[6]。
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MAPA与Vmax在RFCA 20秒前变化明显，当30秒以后，虽然亦较前减小但无显著差异。这种现象可以用心肌损伤体积与时间的关系来解释，Haines等[7]认为，如果输出的能量固定不变，电极-组织界面的温度以单指数函数增加，如果在最初几秒内电极-组织界面的温度被调整到稳定状态，深层组织的温度仍然以单指数函数增高，其能量以距离的4次方倍数衰减，且温度升高的半时值(half-times)延长。所以当RFCA达到一定的时间后，可产生一个最大的损伤，也就是损伤体积不再继续扩大，可能也是MAPA及Vmax RFCA达一定时间后不再下降的原因。
MAPD代表了心肌的复极过程，当MAPD发生变化时往往说明心肌复极的离散度(指各部位复极不均一的程度)增高，易发生心律失常。本结果表明：RFCA前后MAPD60及MAPD30均无明显变化，并在RFCA过程中很少见到由RFCA本身引起的心律失常。
参考文献
, 百拇医药
1 李小梅，丁燕生，李万镇，等.射频导管消融治疗儿童室上性心动过速100例体会.中国心脏起搏与心电生理杂志，1996，10：129-130.
2 Van Hare GF. Electrical/ablational therapeutic cardiac catheterization. Pediatr Cardiol, 1998,19：95-105.
3 李小梅，丁燕生，李万镇，等.射频导管消蚀治疗小儿特发性室性心动过速.中华儿科杂志，1996，34：386-387.
4 Langberg JJ, Gallagher M, Strickberger SA, et al. Temperature-guided radiofrequency catheter ablation with very large distal electrodes. Circulation, 1993,88：245-249.
, 百拇医药
5 Haines DE, Verow AF. Observations on electrode-tissue interface temperature and eefect on electrical impedance during radiofrequency ablation of ventricular myocardium. Circulation, 1990,82：1034-1038.
6 Nath S, Lynch C, Whayne JG, et al. Cellular electrophysiological effect of hyperthermia on isolated guinea pig papillary muscle. Implication for catheter ablation, Circuration, 1993,88：1826-1831.
7 Haines DE, Watson DD. Tissue heating during radiofrequency catheter ablation: a thermodynamic model and observations in isolated perfused and superfused canine right ventricular free wall. PACE, 1989,12：962-976.
(收稿：1998-03-30 修回：1998-05-05), 百拇医药