心臟術后新發心房顫動的研究進展

陶紅　沈驍　章淬

【摘要】心臟術后新發心房顫動（房顫）是心臟術后常見的并發癥。心臟術后新發房顫增加了患者卒中甚至死亡的風險，其發生的確切機制尚不清楚。許多研究者認為在“房顫基質”的基礎上，各種觸發因素刺激了房顫的發生。最近的研究將目光投向了心包炎癥的作用，既往研究側重于危險因素的發掘。此外，利用各種手段對其進行早期預測也具有重要臨床意義?，F就近年來心臟術后新發房顫的發生機制、危險因素、預測手段以及防治措施等展開綜述，以指導臨床實踐。

【關鍵詞】心臟手術；心房顫動；發生機制；圍手術期管理

【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2024.03.010

Postoperative Atrial Fibrillation After Cardiac Surgery

TAO Hong，SHEN Xiao，ZHANG Cui

（Department of Critical Care Medicine，Nanjing First Hospital，Nanjing Medical University，Nanjing 210000，Jiangsu，China）

【Abstract】Postoperative atrial fibrillation（POAF） is a common complication after cardiac surgery.POAF would increase risks of stroke and death，and the underlying pathogenesis of POAF is not fully understood.Many researchers believe that various triggering factors on the basis of the arrhythmogenic substrates stimulate the occurrence of atrial fibrillation.Recent research has focused on the role of pericarditis，while previous studies have focused on identifying risk factors.In addition，utilizing various methods for early prediction for POAF is also of great clinical significance.This article provides a review on the mechanisms，risk factors，predictive methods，prevention and treatment measures of POAF after cardiac surgery in recent years，in order to guide clinical practice.

【Keywords】Cardiac surgery；Atrial fibrillation；Pathogenesis；Perioperative management

心臟術后新發心房顫動（房顫）是心臟術后最常見的并發癥之一［1-2］，其定義為患者既往無房顫病史，心臟術后新發生的持續時間＞30 s的房顫，一般多于心臟術后第2天發生［3］。心臟術后新發房顫的發生率受患者既往基礎心臟疾病和接受手術類型的影響，總體發生率為30%～60%［2］。在僅接受冠狀動脈旁路移植術（coronary artery bypass grafting，CABG）的冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者中，術后約32%的患者會發生房顫；在同時接受CABG和主動脈瓣置換術的患者中，約有49%的患者術后發生房顫；而在同時接受CABG和二尖瓣置換術后的患者中，術后新發房顫的發生率為64%［2］。心臟移植術后新發房顫的發生率較低，有研究者認為這可能是因為心臟移植術后供心呈現去神經支配狀態［3］。此外，左心輔助裝置植入術后新發房顫的發生率升高［4］。部分心臟術后新發房顫的患者可表現為血流動力學不穩定及心輸出量下降，增加了患者卒中甚至死亡的風險［5-6］。

1 發生機制

目前心臟術后新發房顫的發生機制尚未完全闡明，通常認為是多因素、多機制的共同作用。近年來Bentley等［7］、Heijman等［8］和Dobrev等［9］綜合既往研究認為在“房顫基質”的基礎上，各種觸發因素刺激了術后新發房顫的發生。

1.1 房顫基質

在一項對400多例擬接受開胸心臟手術的患者進行電生理檢查的研究［10］中發現，尚未發生房顫的患者心房組織中已形成某種程度的“房顫基質”?！胺款澔|”可理解為在左心房電機械傳導延遲和功能下降后形成的左心房增大和纖維化［11-12］。Dobrev等［9］認為在心臟術后新發房顫中，“房顫基質”與心房結構和/或電重構相關，這可能與患者既往基礎心臟疾病相關，如長期高血壓、瓣膜性心臟病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、缺血性心肌病和慢性腎臟病等引發的壓力或容量負荷過重。

1.2 炎癥反應

炎癥反應在心臟術后新發房顫的發病機制中起重要作用［9，13］。既往研究［9］側重于說明全身炎癥與心臟術后新發房顫之間的關系，特別是促炎細胞因子如白細胞介素（interleukin，IL）等在術后新發房顫中的作用。近年來的研究［14］發現僅憑全身炎癥不足以完全闡明其發生的機制。近年來研究者［15-16］逐步將目光投向心包局部炎癥在心臟術后新發房顫中的作用。

心房組織中的核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體參與了心臟術后新發房顫的發生和發展［17］。NLRP3炎癥小體由NLRP3、凋亡相關斑點樣蛋白以及效應蛋白胱天蛋白酶1前體組裝而成［18］。無菌性心包炎大鼠模型是研究心臟術后新發房顫的經典模型。在心臟術后新發房顫的動物實驗中，Yang等［19］證實了在無菌性心包炎的大鼠模型中，心房中的NLRP3、凋亡相關斑點樣蛋白和IL-1β等NLRP3炎癥小體成分表達上調。在臨床研究中，Heijman等［8］發現在術后新發房顫患者的心房組織中，NLRP3炎癥小體相關成分表達增加，鈣調蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ表達增加，蘭尼堿受體2-鈣調蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ依賴性磷酸化和蘭尼堿受體2通道開放率均顯著高于對照組。該研究顯示這些因素均與心臟術后新發房顫密切相關。

心外膜脂肪組織是存在于心肌表面和臟層心包之間的脂肪組織，與心臟術后新發房顫相關。心外膜脂肪組織會通過分泌腫瘤壞死因子-α和IL-1β等促炎因子來參與心臟術后新發房顫［3］。

有研究［15］發現心包積液，特別是心包積血會激活血小板和凝血級聯反應，進而促進細胞因子（IL-6和IL-8等）的產生，激活心包炎癥反應，從而促進心臟術后新發房顫的發生。

1.3 其他機制

有研究［20］分析了主動脈鉗閉之前和之后的心房組織樣本，證實了缺血再灌注損傷在心臟手術中的存在。心臟手術使局部心肌發生缺血再灌注損傷，作用于預先存在的“房顫基質”，進而誘發了術后新發房顫。

交感神經系統激活也是心臟術后新發房顫病理生理學機制中的一環。臨床研究［21］發現術后新發房顫患者心臟術前血液中兒茶酚胺的濃度已升高。交感神經可促進去甲腎上腺素的釋放，繼而激活心肌膜上的鈣通道，誘導異位電活動發生，從而促進術后新發房顫的發生［3］。

2 危險因素及預測手段

2.1 術后新發房顫的危險因素

鑒于心臟術后新發房顫的發病機制尚未完全明確，既往研究側重于心臟術后新發房顫的危險因素，從而達到減少危險因素、預防術后新發房顫發生的目的。既往研究［22-23］已充分證實高齡、既往高血壓、糖尿病、慢性腎功能不全、慢性阻塞性肺疾病病史以及術中體外循環及主動脈鉗閉時間延長等因素會增加心臟術后新發房顫的風險。最近的研究［15］強調了心包積液這一危險因素會增加心臟術后新發房顫的風險。有研究者根據以上危險因素，開發了預測心臟術后新發房顫的評分系統，這其中包括最初是為房顫腦卒中風險評估設計的CHA2DS2-VASc評分系統以及術后新發房顫評分，Chen等［24］和Mariscalco等［25］認為相較于術后新發房顫評分，CHA2DS2-VASc評分更有助于識別術后新發房顫高?；颊?。但這些研究多采用傳統統計學方法，納入研究的危險因素尚不全面。

2.2 術后新發房顫的預測模型

近年來機器學習在臨床的應用開展得如火如荼，傳統研究具有納入樣本量及研究變量較少等不足，機器學習能很好地克服這些不足之處。Karri等［26］證實運用機器學習構建的預測模型可進一步提高預測心臟術后新發房顫的準確性，但這項研究得出的預測模型存在過度擬合的問題，且在進行外部驗證時并未達到令人滿意的預測效果，需在新的人群中再次驗證，因此該心臟術后新發房顫的預測模型未得到廣泛推廣。此外，Zhou等［27］利用機器學習進行心臟術后新發房顫的生物信息學分析來鑒定免疫相關基因，為心臟術后新發房顫構建競爭性內源性網絡，以期達到早期識別心臟術后新發房顫的目的。

2.3 術后新發房顫的預測標志物

除了既往常用的炎癥標志物（C反應蛋白和IL-6等）外，Ninni等［28］研究發現同源嵌合體在接受心臟手術的患者中較常見，同源嵌合體會促進心臟單核細胞聚集，進一步促進炎癥反應，攜帶同源嵌合體的患者更易出現心臟術后新發房顫。

代謝組學也可為心臟術后新發房顫尋找新的生物標志物。Yang等［29］的研究發現包含乙酰谷酰胺、鳥氨酸、蛋氨酸和精氨酸4種代謝物在內的預測模型能較好地預測心臟術后新發房顫，同時有助于更好地探究其發病機制。

隨著斑點追蹤超聲心動圖（speckle tracking echocardiography， STE）技術的發展，利用STE預測心臟術后新發房顫對預防其發生也具有指導意義［30］。Kislitsina等［31］在一項利用STE技術對接受CABG的患者進行回顧性研究發現，CABG后新發房顫與術前左心房應力異常相關，特別是聯合左心房面積變化率、左心房射血分數、左心房儲存期應變這3個超聲參數比其他參數預測的敏感性更高。該研究發現CABG后新發房顫的患者術前左心房容積指數（left atrial volume index， LAVI）處于正常高值（20.8 mL/m2）。而這與先前Osranek等［32］的研究結論不同，該研究將LAVI＞32 mL/m2作為左心房擴大的臨界值，在運用二維超聲心動圖測量LAVI預測CABG后新發房顫的研究中，術前LAVI＞32 mL/m2是CABG后新發房顫的獨立預測因素。隨著經驗的積累和技術的改進，超聲技術的應用更加廣闊，但在某些觀點上，特別是在截斷值的定義上，這些研究仍不能達成一致，有待進一步探索。

關于心臟術后新發房顫的預測仍是一個難題，后期的研究可考慮結合房顫發生的機制，綜合多個不同類型的指標來進行術后新發房顫的預測。

3 圍手術期管理

3.1 圍手術期干預

術前常用來預防心臟術后新發房顫的藥物有：（1）β受體阻滯劑：是預防心臟術后新發房顫的主要藥物，但在臨床實踐中，β受體阻滯劑并未取得令人滿意的預防效果，這可能是因為有很大一部分心臟患者長期服用β受體阻滯劑［3］；（2）胺碘酮：部分臨床研究發現胺碘酮可能通過抑制心臟異位電活動來減少心臟術后新發房顫的發生［3］；（3）其他抗心律失常藥：如鈣通道阻滯劑等，臨床價值尚未得到完全肯定；（4）鎂劑：靜脈注射鎂劑預防心臟術后新發房顫的價值尚不確切；（5）秋水仙堿：秋水仙堿的胃腸道副作用限制了其在臨床的大規模應用；（6）他汀類藥物：既往有研究［15］證實在CABG圍手術期應用他汀類藥物會減少術后新發房顫的發生，但在瓣膜手術中尚未發現這一結論；（7）糖皮質激素：目前關于糖皮質激素減少心臟術后新發房顫發生的證據有限；（8）多不飽和脂肪酸：在進入心臟圍手術期前使用還需更大規模的臨床研究來證明其預防價值。此外，有研究［3，33］發現通過注射氯化鈣或肉毒桿菌毒素以抑制心外膜神經節叢，可降低心臟術后新發房顫的發生率。目前關于肉毒桿菌毒素預防心臟術后新發房顫的多中心研究（NCT03779841）［34］已完成了受試者招募，后期可期待該研究的結果。

若術前藥物預防存在禁忌證，可考慮術中進行心包切開術、雙心房起搏、心外膜脂肪組織去除和肺靜脈消融等［3，35］，但這些干預手段的臨床應用價值不大。有最新證據表明心包積液、心包出血以及局部心包炎癥與心臟術后新發房顫之間的關系，有研究者認為術中減少心包出血量、術后放置心包引流管會降低心臟術后新發房顫的發生［15］。但這些干預手段的臨床應用尚待大規模臨床研究來進一步驗證。

術后早期在優化容量管理、改善氧合、鎮靜鎮痛的基礎上，糾正包括電解質紊亂等致心律失常因素，盡量減少血管活性藥物的使用，可繼續嘗試使用藥物預防術后新發房顫。

值得期待的是，隨著對心臟術后新發房顫的機制、危險因素以及預測模型的進一步研究，有望準確地把握個體患者的發病風險，繼而進行更有針對性的干預。

3.2 術后新發房顫的治療

若患者心臟術后新發房顫，首先需明確患者血流動力學是否穩定，血流動力學不穩定的患者可考慮電復律；血流動力學穩定的患者在糾正誘因的基礎上，可通過控制心率或節律來治療?？蛇x擇的藥物包括β受體阻滯劑、胺碘酮、鈣通道阻滯劑以及地高辛等［9］。在具體藥物的選擇上需考慮到患者的基礎心臟狀態、接受手術類型以及是否存在相應藥物的禁忌證等因素。心臟術后新發房顫的患者建議口服抗凝藥物來預防卒中的發生［9］，但關于抗凝治療具體啟動的時機以及持續的時間仍需更大規模的臨床研究來探索［3］，正在進行的臨床研究（NCT04045665）［2］或可協助解決這一問題。

4 小結與展望

術后新發房顫常發生于心臟術后，不僅影響患者短期預后，也不利于患者遠期預后。心臟術后新發房顫的圍手術期管理一直是ICU醫師面臨的挑戰之一。目前對于心臟術后新發房顫尚缺乏有效的預防策略，隨著代謝組學以及機器學習的發展，未來或可結合房顫發生機制，綜合多個不同類型的指標進行早期預測、積極干預、制定相應的預防策略。此外，在口服預防藥物的研究中多為單一藥物，未來或可進行口服多種藥物來預防心臟術后新發房顫的研究。目前這些研究隨訪時間相對較短，未來或可延長其隨訪時間。另外由于患者基礎心臟條件不同，未來可根據患者的基礎心臟條件來進行更詳細的亞組分析，以明確可能受益的人群。

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收稿日期：2023-09-11

基金項目：國家自然科學基金（81801891）

通信作者：章淬，E-mail：18951670283@163.com