基于机器学习的慢性瓣膜病合并心房颤动患者行Cox迷宫Ⅳ手术后心房颤动复发风险预测模型

目的:心房颤动(以下简称“房颤”)是一种常见的心律失常,Cox迷宫Ⅳ手术是外科治疗房颤的常用手术方法,目前Cox迷宫Ⅳ手术后患者房颤复发的风险因素尚不明确。近年来,机器学习算法在提高诊断准确率、预测患者预后和个性化治疗策略方面显示出巨大潜力。本研究旨在评估Cox迷宫Ⅳ手术治疗慢性瓣膜病合并心房颤动患者的疗效,使用机器学习算法识别心房颤动复发的潜在风险因素,构建Cox迷宫Ⅳ手术后房颤复发预测模型。方法:回顾性纳入2012年1月至2019年12月中南大学湘雅二医院和陆军军医大学附属新桥医院符合条件的慢性瓣膜病合并房颤且行瓣膜手术合并Cox迷宫Ⅳ手术患者555例,年龄为(57.95±7.96)岁,根据患者术后房颤复发情况分为房颤复发组(n=117)和房颤未复发组(n=438)。采用Kaplan-Meier法分析窦性心律维持率,构建9个机器学习模型,包括随机森林、梯度提升决策树(gradient boosting decision tree,GBDT)、极限梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)、引导聚集算法、logistic回归、类别提升(categorical boosting,CatBoost)、支持向量机、自适应增强和多层感知机。使用五折交叉验证和模型评估指标评估模型性能,评估指标包括准确度、精确度、召回率、F1分数和曲线下面积(area under the curve,AUC),筛选出2个表现最佳的模型进行进一步分析[包括特征重要性和沙普利加和解释(Shapley additive explanations,SHAP)]来识别房颤复发风险因素,以此构建房颤复发风险预测模型。结果:患者术后5年窦性心律维持率为82.13%(95%CI 78.51%~85.93%)。9个机器学习模型中,XGBoost和CatBoost模型表现最好,AUC分别为0.768(95%CI 0.742~0.786)和0.762(95%CI 0.723~0.801),且在9个模型中有较高的准确率、精确率、召回率和F1值。特征重要性和SHAP分析显示房颤病史时长、术前左室射血分数、术后心律、术前左心房内径、术前中性粒细胞与淋巴细胞比值、术前心率和术前白细胞计数等是房颤复发的重要因素。结论:Cox迷宫Ⅳ手术治疗房颤具有良好的窦性心律维持率,本研究通过机器学习算法成功识别多种Cox迷宫Ⅳ手术后房颤复发风险因素,成功构建2个房颤复发风险预测模型,可能有助于临床决策和优化房颤的个体化手术管理。

体外循环手术同期改良迷宫射频消融治疗心脏疾病合并持续性心房颤动的临床研究

目的:探究体外循环手术同期改良迷宫心房颤动射频消融术(COX-Maze IV,CMIV)治疗心脏疾病合并持续性心房颤动的有效性和对左心房功能的影响。方法:回顾性分析2016年1月至2023年8月,我科治疗的235例持续性心房颤动合并其他需体外循环手术患者的临床资料,患者均接受同期改良CMIV手术。男性68例、女性167例,评均年龄(51.5±6.7)岁,心房颤动病程中位数4年。术后随访12个月,观察患者窦性心律恢复及左心房功能恢复情况。结果:235例患者均顺利完成手术,出院前心房颤动转为窦性心律或交界性心律占206例(90.0%),194例(84.7%)恢复左心房功能,平均A波速度(37.6±11.4)cm/s。术后12个月随访,维持窦性心律及左心房功能恢复患者分别占82.7%和80.1%。结论:体外循环手术同期改良CMIV治疗心脏疾病合并持续性心房颤动是有效的,且有助于左心房功能恢复。

外科心房颤动射频消融迷宫Ⅳ手术相关的冠状动脉解剖学研究

目的:用解剖学的方法研究行标准外科心房颤动射频消融迷宫Ⅳ手术时需要明确的冠状动脉走行问题。方法:选取2020年9月至2021年12月在中国医学科学院阜外医院深圳医院接受心脏移植的16例患者,对切除下的受体心脏进行解剖。观察与标准外科心房颤动射频消融迷宫Ⅳ手术相关的冠状动脉走行、与房室环的毗邻关系以及房室结动脉和窦房结动脉的走行。结果:右冠状动脉沿三尖瓣瓣环走行时,至三尖瓣前叶瓣环处时多数走行于三尖瓣瓣环的心房侧,至后叶瓣环处时平三尖瓣瓣环水平。左回旋支沿二尖瓣瓣环水平走行时,在P1区时多走行于二尖瓣瓣环的心房侧,二尖瓣的P2区瓣环为无血管区,P3区瓣环有右冠状动脉来源的分支血管,但与瓣环的走行关系变异较大。窦房结动脉自右冠状动脉发出时,经常会走行于右心耳与三尖瓣瓣环之间。如果源自左冠状动脉,则经常会走行于主动脉根部后左心房顶处。房室结动脉源自右冠状动脉主干,走行于三尖瓣隔侧瓣环与冠状静脉窦右心房开口之间,走向房室结。结论:冠状动脉在房室沟走行时,与房室环之间的空间毗邻关系是有规律可循的。充分认识并掌握这些规律,可有效避免迷宫Ⅳ手术中消融线路损伤冠状动脉,提高手术的安全性,防止术后并发症的发生。

永久性心房颤动外科双极射频消融术的效果

目的了解外科双极射频消融术治疗永久性心房颤动(AF)同期行风湿性心脏病瓣膜置换术的效果。方法自2006年3月至2010年10月中山大学附属第一医院收治风湿性心瓣膜病合并心房颤动患者124例,按照抛硬币法随机分成射频消融组(n=62)和对照组(n=62),比较两组患者的临床资料、体外循环(CPB)时间、主动脉阻断(ACC)时间、术后机械通气时间、ICU治疗情况、并发症及随访结果。结果两组患者临床资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。射频消融组患者术后住院时间较对照组长[(15.8±6.1)d vs.(12.9±3.1)d,P=0.001],CPB和ACC时间两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者均无需放置永久起搏器,术后左心室射血分数(LVEF)两组比较差异有统计学意义(59.6%±9.2%vs.55.5%±5.4%,P<0.01)。在6个月、12个月、18个月和24个月随访时射频消融组窦性心律维持率分别为88.5%、87.5%、87.1%和82.4%,对照组分别为3.3%、2.2%、0.0%和0.0%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论外科双极射频消融术能有效治疗永久性心房颤动。