心房颤动导管消融术后复发风险预测模型研究进展
2021-01-07孙恒周畅
孙恒,周畅
目前,我国心房颤动(以下简称房颤)的总发病率约为1%,75岁以上人群房颤的发病率高达3%,随着人口老龄化的加剧,我国房颤的发病率呈上升趋势[1]。房颤患者发生脑卒中的风险约为健康人群的5倍,死亡风险约为健康人群的2倍[2]。临床上,导管消融术是使房颤患者恢复和维持窦性心律的主要治疗措施[3],目前导管消融术主要包括射频与冷冻球囊两种消融方式,其疗效优于药物治疗,但导管消融术后仍有约30%的复发率[4]。因而如何对复发风险进行危险分层,并进行适当干预以降低复发率成为目前房颤相关研究的重点。临床研究中发现了许多影响导管消融术疗效的因素,其中部分重要因素被筛选出来用于制定风险预测模型[5]。本文比较了不同风险预测模型的适用条件及其对房颤患者进行风险分层的灵敏度和特异度,并分析了目前风险预测模型可能存在的不足,以期为导管消融术前房颤复发风险预测模型的选择及改良提供一定参考。
1 CHA2DS2-VASc评分
2006年版《心房颤动管理指南》[6]提出了用于非瓣膜性房颤患者脑卒中风险评估的CHADS2评分,LIP等[7]在其基础上研究得出了改良的CHA2DS2-VASc评分,其中C代表充血性心力衰竭/左心室功能障碍(congestive heart failure/left ventricular dysfunction),H代表高血压(hypertension),A代表年龄≥75岁(age≥75),D代表糖尿病(diabetes mellitus),S代表脑卒中(stroke)/短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack,TIA)/血栓栓塞(thromboembolism)病史,V代表血管疾病(vascular disease),A代表年龄65~74岁(age 65-74),Sc代表性别(sex category)。研究表明,CHA2DS2-VASc评分不仅在预测高危脑卒中患者方面优于CHADS2评分,并且在识别低危脑卒中患者方面亦优于CHADS2评分[8]。CHA2DS2-VASc评分在预测房颤患者导管消融术后复发的有效性上已得到了初步验证,但存在预测效能较低的问题[9-10]。CHA2DS2-VASc评分纳入了常规心血管危险因素如衰老、高血压、糖尿病等,因此其应用于孤立性房颤患者或合并轻度结构性心脏病的年轻患者的危险分层时准确性可能会降低,但这类患者在接受导管消融术的患者中占比很大[11],因此未来应探索适合这一群体的风险预测模型。
综上,CHA2DS2-VASc评分的临床应用价值主要在于评估房颤患者脑卒中发生风险,在评估导管消融术后复发风险分层方面仅可为临床决策提供初步的参考。
2 HATCH评分
2010年DE VOS等[12]通过研究1 219例阵发性房颤患者的病情进展情况开发了HATCH评分,其中H代表心力衰竭(heart failure),A代表年龄(age),T代表短暂性脑缺血发作或脑卒中(TIA or stroke),C代表慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease),H代表高血压(hypertension)。DENG等[13]对1 410例房颤患者导管消融术后复发情况进行分析发现,HATCH评分预测房颤患者导管消融术后复发的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under curve,AUC)为0.58,表明预测效能较低。随后有研究将脑钠肽纳入该评分系统得到改良的B-HATCH评分,并在161例房颤患者中正确筛选出40%随访期间无复发的低风险患者和17%发生房颤复发的高风险患者[14]。HATCH评分在评估导管消融术后房颤复发风险方面的效能较低,但较高的HATCH评分提示房颤患者病情进展的风险高,这类患者的临床治疗上应重点注意控制心率。而改良的B-HATCH评分对房颤患者导管消融术后复发危险分层的效能有所提高[14],这可能与多方面考虑房颤复发因素有关,提示未来风险预测模型的建立需要综合考虑心血管疾病危险因素、实验室指标以及影像学参数对房颤复发的影响。目前房颤上游治疗逐渐受到重视[15],HATCH评分或许可以帮助筛选适合接受上游治疗的房颤患者。
3 BASE-AF2、APPLE、DR-FLASH 评分
通过综合考虑患者临床病史、实验室检查结果、超声心动图检查结果等基线资料对房颤患者导管消融术后复发的影响,临床上开发了BASE-AF2、APPLE、DR-FLASH评分3个风险预测模型。BASE-AF2评分中的B代表体质指数(body mass index)、A代表心房扩张(atrial dilatation)、S代表吸烟(smoking)、E代表早期复发(early recurrence)、AF2代表房颤持续时间和非阵发性房颤类型(duration of atrial fibrillation history and non-paroxysmal type of atrial fibrillation);有研究的ROC曲线分析结果显示,BASE-AF2评分≥3分预测房颤复发的效能最好,灵敏度为80.8%,特异度为91.6%(AUC=0.94)[16]。APPLE评分中的A代表年龄(age)、P代表持续性房颤(persistent atrial fibrillation)、P代表慢性肾功能不全〔impaired eGFR < 60 ml·min-1·(1.73 m2)-1〕、L代表左心房内径(left atrial diameter)、E代表左心室射血分数(left ventricular ejection fraction)[17]。DR-FLASH评分中D代表糖尿病(diabetes)、R代表肾功能不全(renal dysfunction)、F代表持续性房颤(persistent form of atrial fibrillation)、L代表左心房内径(left atrial diameter)、A代表年龄(age)、S代表性别(sex)、H代表高血压(hypertension);有研究显示,DR-FLASH评分为3分是预测左心房低电压区的最佳截断值,AUC为0.801,灵敏度为76%,特异度为73%[18]。后续研究比较了7种现有风险预测模型对接受导管消融术的房颤患者的晚期复发风险评估能力,结果显示,BASE-AF2评分的预测效能优于APPLE评分(AUC分别为0.75和0.74)[13]。这一结论在SANO等[19]基于第二代冷冻导管消融术的队列研究中也得到了验证,但在预测房颤患者极晚期复发的价值上BASE-AF2评分(AUC=0.586)与APPLE评分(AUC=0.612)均较DR-FLASH评分(AUC=0.636)低。另一项分析各评分对行导管消融术的房颤患者晚期复发预测价值的研究亦表明,DR-FLASH评分优于APPLE评分(AUC分别为0.662和 0.638)[20]。
总体上,BASE-AF2评分可作为评估房颤患者导管消融术后晚期复发风险的参考工具,且其预测效能优于APPLE评分与DR-FLASH评分。另外,有研究发现,房颤复发与存在左心房低电压区相关[21],而以左心房低电压区为靶点进行的底物修饰可明显改善消融治疗效果[22]。DR-FLASH评分是通过分析与房颤患者左心房低电压区相关的预测因子,进而开发出的风险预测模型,可用于指导消融策略的制定。今后可进一步探索与左心房低电压区相关的临床标志物,并整合到预测模型中,以提高模型的预测效能。
4 CAAP-AF评分
2016年 WINKLE等[23]开发了CAAP-AF评分,其中C代表冠心病(coronary disease)、A代表左心房内径(left atrial diameter)、A代表年龄(age)、P代表持续性房颤(persistent atrial fibrillation)、A代表抗心律失常药物失败种类(the number of antiarrhythmic drugs failed)、F代表女性(female)。在人工智能(artificial intelligence,AI)应用于心电图预测房颤的研究后[24],AI开始应用于导管消融术后房颤复发风险预测模型的检验。FURUI等[25]通过AI来检测CAAP-AF评分预测房颤复发的效能,结果发现,根据该评分区分出的高风险组患者房颤复发的风险是低风险组的5.6倍。但CAAP-AF评分对房颤合并心力衰竭患者导管消融术后房颤复发的甄别作用不大[26]。有研究者在与其他队列的比较中发现,CAAP-AF评分预测房颤复发的效能较BASE-AF2评分低(AUC分别为0.71和0.75)[13]。亦有研究表明,当CAAPAF评分≥5分时,其预测房颤复发的效能最好(AUC=0.71),灵敏度为64%,特异度为68%[27]。此外,HAMILTON等[28]研究显示,CAAP-AF评分预测阵发性房颤患者导管消融术后复发的效能高于持续性房颤患者(AUC分别为0.744和0.667)。
综上,CAAP-AF评分适用于筛选出导管消融术获益最大的房颤患者,但该评分对导管消融术后房颤复发的预测效能较低[26-27],尚需要大样本量的研究检验该评分的预测效能及适用人群。
5 MB-LATER评分
2017年MUJOVIC等[29]开发了MB-LATER评分,其中M代表性别(male)、B代表束支传导阻滞(bundle brunch block)、LA代表左心房内径(left atrial diameter)、T代表房颤类型(type of atrial fibrillation)、ER代表早期复发(early recurrence of atrial fibrillation),并对277例非瓣膜性房颤患者导管消融术后的极晚期复发情况进行分析,指出MB-LATER评分≥2分对极晚期复发的预测价值最高(AUC=0.782),灵敏度为75.0%,特异度为72.6%;MB-LATER评分对极晚期复发的预测效能较APPLE评分(AUC=0.716)、BASE-AF2评分高(AUC=0.648)。研究显示,MB-LATER评分在使用第二代冷冻球囊导管消融术的队列中预测极晚期房颤复发的灵敏度为75.0%,特异度为55.5%[19]。随后一项研究发现,MB-LATER评分≥2分的患者较MB-LATER评分<2分的患者导管消融术后房颤复发风险增加了约52%[13]。但有研究指出,MB-LATER评分对于导管消融术后晚期复发仅显示出中等的预测能力,但预测效能(AUC=0.654)仍优于APPLE评分(AUC=0.640)[30]。
综上,MB-LATER评分对导管消融术后房颤极晚期复发风险的预测效能高于BASE-AF2、APPLE评分,但部分研究显示其对导管消融术后房颤复发的预测价值有限[28]。MBLATER评分对房颤患者导管消融术成功率是否有足够的预测效能需要在更大样本量的前瞻性研究中进行评估。
6 SCALE-CryoAF评分
PEIGH等[31]通过分析冷冻球囊导管消融术后极晚期房颤复发的独立预测因子开发了SCALE-CryoAF评分,其中S代表结构性心脏病(structural heart disease)、C代表冠心病(coronary artery disease)、A代表左心房内径(left atrial diameter)、L代表左束支传导阻滞(left bundle branch block)、E代表早期复发(early recurrence of atrial fibrillation)、Cryo代表冷冻球囊消融术(cryoballoon ablation)、AF代表非阵发性房颤(non-paroxysmal atrial fibrillation),与其他风险预测模型相比,SCALE-CryoAF评分预测房颤患者导管消融术后复发的效能最高(AUC=0.73)。另有研究指出,SCALE-CryoAF评分预测极晚期房颤复发的效能(AUC=0.633)低于MBLATER评分(AUC=0.680),但SCALE-CryoAF评分预测房颤患者晚期复发风险的效能(AUC=0.725)优于MB-LATER评分、BASE-AF2评分及APPLE评分(AUC分别为0.691、0.637、0.632)[19]。
综上,SCALE-CryoAF评分是根据与冷冻球囊消融术后极晚期房颤复发相关的危险因素构建的风险预测模型,但目前只在接受冷冻球囊导管消融术的队列中进行了验证,其预测射频导管消融术成功率的效能还需进一步验证。该评分纳入的结构性心脏病包括超声心动图所提示的严重瓣膜狭窄或关闭不全,因而其亦可用于评估合并一定程度瓣膜疾病的房颤患者导管消融术的成功率。
7 小结与展望
通过比较各种风险预测模型的预测效能发现,HATCH评分可以为筛选适合接受上游治疗的房颤患者提供参考,DRFLASH评分可通过预测左心房低电压区而作为消融策略选择的参考因素,SCALE-CryoAF评分在评估冷冻球囊导管消融术后极晚期房颤复发风险方面具有优势,而MB-LATER评分评估导管消融术后极晚期房颤复发风险的效能较高。然而,目前的风险预测模型构建过程中存在变量选择和加权方式不一致、内部验证队列选择差异、模型校准方法不同等问题,其准确性有待提高,未来需要进行大样本量的研究来验证和改良现有的风险预测模型。随着AI在医学领域的应用,有望构建适用于不同房颤类型的风险预测模型,以更好地指导临床制定个性化的治疗方案。
作者贡献:孙恒进行文章的构思与设计、论文的撰写与修订;周畅进行文章的可行性分析、论文的修订、质量控制与审校;孙恒、周畅对文章整体负责、监督管理。
本文无利益冲突。