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昆士兰理工大学联合团队首次发现:三维左心房后壁应变,可精准预测房颤患者卒中风险

2025-10-17 13:09| 发布者: King| 查看: 867| 评论: 0

摘要: 🔍研究背景心房颤动(AF)是最常见的心律失常,患者面临心源性卒中的高风险。目前临床上常用 CHA₂DS₂-VASC评分 进行卒中风险评估,但该评分主要依赖临床和人口学特征,未充分考虑左心房的结构与功能变化。近年来研 ...


🔍研究背景

心房颤动(AF)是最常见的心律失常,患者面临心源性卒中的高风险。目前临床上常用 CHA₂DS₂-VASC评分 进行卒中风险评估,但该评分主要依赖临床和人口学特征,未充分考虑左心房的结构与功能变化。近年来研究表明,左心房应变(变形能力) 与卒中风险密切相关,尤其是二维应变已被证实具有预测价值。然而,三维左心房应变 在卒中风险评估中的潜力尚不明确。

🧪研究方法

本研究纳入22名持续性房颤患者(11名有卒中史,11名无卒中史),采用四维计算机断层扫描血管成像(4D-CTA)获取左心房动态图像,并利用自主研发的 “网格正则化子体积追踪(MRSVT)”方法计算三维左心房整体与局部应变。

  • 使用nnU-Net自动分割左心房结构;

  • 将左心房表面划分为 8个解剖区域(如前壁、后壁、顶部、底部等);

  • 比较两组患者的应变差异,并使用逻辑回归分析其识别卒中史的能力。

📊研究结果

  • 有卒中史的患者 左心房整体应变显著降低(0.090 vs 0.101,p = 0.006);

  • 局部应变在后壁、顶部和底部也显著降低(p < 0.05),其中后壁应变差异最明显;

  • 后壁应变在识别卒中史方面表现最佳,准确率达89.58%;

  • 两组在左心房体积、表面积等形态学指标上无显著差异。



图1. 网格正则化子体积追踪示意图。A) 不同时间帧间子体积的图像强度分布相似性;B) 空间平滑位移场的正则化;C) 时间平滑位移场的正则化。



图2. 左心房表面自动解剖区域划分。A) 左心房几何模型。从左心房整体分割结果中导出左心房与肺静脉的组合结构,并基于导出的几何模型生成表面三角网格。B) 将左心房表面映射到球体。同时标注出左心耳、二尖瓣和肺静脉的对应位置。C) 将三维球面展开为二维矩形。黑色圆点代表三维网格节点在二维矩形布局中的映射位置,区域划分过程在该矩形区域上完成。D) 通过逆向执行映射与展开过程,展示区域划分的最终结果。灰色区域代表网格化分割表面(图2-A中黄色网格表面)上位于肺静脉和二尖瓣区域的表面三角单元。



图3. 采用不同边缘长度网格对我方MRSVT方法进行的网格收敛性研究。A) 不同网格计算得到的位移之间的差异;B) 采用不同网格计算得到的8个解剖区域的应变值。



图4. 有无卒中史患者左心房变形数据的比较



图5. 左心房应变分布示例。A) 无卒中史房颤患者的左心房应变分布;B) 有卒中史房颤患者的左心房应变分布。

✅ 研究结论

在持续性房颤患者中,三维左心房应变(尤其是后壁应变)是识别既往心源性卒中的有力指标。该指标优于传统形态学参数,具有成为新型影像学生物标志物的潜力,有助于更精准地进行卒中风险分层。

📌 临床意义

  • 为房颤患者的卒中风险评估提供了新的三维影像学工具;

  • 揭示了左心房后壁功能异常可能与卒中风险密切相关,提示其作为干预靶点的可能性;

  • 未来结合更大样本和前瞻性研究,有望将3D左心房应变纳入临床决策系统,提升个体化治疗水平。

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