房颤复发机制中的心房电同步性与易颤性关系的研究

Atrail fibrillation (AF) can induce and aggravate heart failure and increase the risk of thromboembolism. Thus, it has been one of the most important threatens to public health. In order to estimate the therapeutic effectiveness after the AF ablation and select an appropriate treatment method before the operation, we designed a new method based on epicardial sinus electrogram (EG) for classification of different AF degree patients. We plan to study the correlation between the arial electrical synchronization ability and atrial vulnerability with sinus electrogram to investigate the AF recurrence mechanism. Firstly, we design and complete a noninvasive EG imaging system. Then chronic canine AF models are implemented. Through the long time electrical stimulation resulting in atrail remodeling as a basis for atrail vulnerability and drug, we obtain models with different degrees of atrial vulnerability. The sinus EGs are recorded by the noninvasive EG imaging system and parameters are designed to investigate the correlation between atrial vulnerability and sinus EG's synchronization. More investigation will be performed on the sinus EGs of patients before and after the AF ablation surgery, and the synchronization parameters will be validated by the AF recurrence rate data after the AF ablation surgery. This study will benefit the estimation of the therapeutic effectiveness and the prediction of AF recurrence, and decrease the AF recurrence rate.

房颤由于可以导致血栓栓塞、心功能衰竭等并发症，已经成为威胁公众健康的重要致残、致死因素。为了对房颤复律手术后疗效进行评价，以及在房颤手术前后为患者选择合适的个体化治疗方案，我们设计一种利用心脏表面窦性心电进行病人分类的方法。针对房颤复发机制，我们研究窦性心电下，心房的电同步性与心房易颤性间的关系，从而可以区分不同房颤程度患者。我们首先设计完成无损心电成像系统，其次制作犬的慢性房颤模型，通过长时间电刺激造成心房重构以作为心房易颤性的基础，再通过药物控制，得到不同程度的心房易颤性模型。利用无损心电成像系统采集模型的窦性心房电信号，研究可以反映模型心房易颤性与窦性心电同步性关系的参数。然后将结果引入房颤病人射频消融手术前后的窦性心电数据的对比中，用随访得到的术后房颤复发率来验证心房电同步性参数的准确性。研究结果可以为降低房颤消融手术复发率，进行手术治疗效果评价和远期复发预测提供新颖和可靠的方法。

房颤作为一种以心房电活动紊乱为特征疾病，这些电活动反映了心脏在工作状态下的大量信息，分析心房电信号，寻找能够反映房颤电活动与射频消融术后房颤复发性之间关系的参数，一直是临床的热点。我们利用心外膜和体表电标测技术从犬的慢性房颤模型和风湿性心脏病合并房颤患者两个层面对心房电活动同步性能的随机性参数香农熵与心房的易颤性关系进行分析。研究主要内容包括以下两个方面：1. 构建犬的慢性房颤模型，应用128导联心外膜与体表电位标测系统同时采集房颤心律时心外膜和体表电位信号。通过信号独立成分分析联合二阶盲辨识分离方法获得除去心室信号和噪声干扰的体表和心外膜电位信号，分别计算其主导频率。实验6只犬成功构建慢性房颤模型，体表与心外膜房颤信号主导频率的Person相关系数分别为0.745、0.757、0.680、0.596、0.690和0.552，表明体表和心外膜电位信号存在明显相关性，证明了128导联体表电位标测系统采集房颤电位信号的可靠性。2. 选取风湿性心脏病合并慢性房颤行瓣膜置换同期行迷宫手术的患者为研究对象，共36例患者纳入研究，应用128导联体表电位标测系统术术前采集患者心房电位信号，计算体表电位矩阵传播的同步性能力香农熵。患者术后1周、1个月、3个月、6个月、9个月和12个月门诊随访了解房颤复发情况，对患者术前心房电位活动的香农熵和术后房颤复发关系进行相关性评价。结果随访过程中8例患者出现房颤复发，28例维持窦性心律。房颤复发组患者香农熵（2.72±0.44）与房颤未复发组（2.49±0.24）相比香农熵更高，差异具有统计学意义（P=0.043）。应用ROC曲线评价香农熵值与射频消融术后房颤复发之间的关系，AUC=0.674>0.5，表明应用香农熵对房颤射频消融术前患者体表电位矩阵传播的同步性分析，对术后房颤复发具有一定的预测价值。