一
背景
二
方法
1. 研究设计与人群：本研究为前瞻性观察性研究，纳入15例症状性AF患者（男性13例，平均年龄61±11岁），包括阵发性AF（10例）、持续性AF（5例）和心房扑动（3例）。所有患者接受以下检查：
心血管磁共振成像（CMR）：采用3T MRI系统（西门子Skyra）获取左心房晚期钆增强（LGE）图像，通过图像强度比（Image Intensity Ratio, IIR）量化纤维化程度。
三维电解剖标测（3D Electroanatomical Mapping）：在导管消融术中利用CARTO系统构建左心房几何模型，并测量双极电压（Bipolar Voltage, BV）以评估电疤痕（BV < 0.5 mV提示电传导异常）。
2. 计算流体动力学（CFD）模拟
模型构建：基于电解剖标测数据，通过Poisson表面重建生成患者特异性左心房三维模型，并添加肺静脉和二尖瓣流场延伸段以确保血流充分发展。
边界条件 入口 ：基于相位对比CMR获取二尖瓣血流速度波形（AF患者去除A波）。出口：设定为消融术中测量的平均心房压。壁面：假设为刚性（因AF中心房壁运动受限）。血流参数：采用Carreau-Yasuda模型模拟非牛顿血流，计算时间平均壁剪切应力（TAWSS）、血液滞留时间（Blood Age, BA）等指标。
3. 数据分析
空间标准化：将三维模型展开为二维平面图，划分24个解剖区域（如肺静脉口部、心房顶等），便于跨患者比较。
统计方法：采用Pearson相关系数分析TAWSS与BV、IIR的关联性。通过Kruskal-Wallis检验比较不同TAWSS四分位区间（Q1-Q4）的纤维化程度差异。
三
结论
TAWSS与纤维化的空间分布
高TAWSS区域：主要位于肺静脉口部（左肺静脉TAWSS较右侧高22%，P < 0.001），与纤维化（IIR ≥ 1.2）和电疤痕（BV < 0.5 mV）区域显著重叠（P < 0.001）。
低TAWSS区域：与血液滞留（BA延长）相关，但与纤维化无显著关联。
TAWSS与纤维化的定量关系：TAWSS与BV呈负相关（r= -0.334，P< 0.001），与IIR呈正相关（r= 0.187，P < 0.001）。高TAWSS区间（Q4）的纤维化比例显著高于低区间（Q1）（26.2% vs. 13.2%，P< 0.0001）。
血液滞留的分布特征：BA最长区域为左心耳（P= 1.9×10⁻¹⁴），最短区域为肺静脉口部，与TAWSS呈强负相关（r = -0.482，P < 0.001）。
血流动力学机制：高TAWSS通过机械应力激活内皮细胞损伤、促纤维化信号通路（如Ca²⁺释放、ATP代谢异常），直接促进左心房纤维化及电重构。
消融靶点优化：高TAWSS区域（如肺静脉口部）可作为潜在消融靶点。
血栓风险评估：低TAWSS区域（如左心耳）的血液滞留提示血栓形成风险，需强化抗凝管理。
技术价值：CFD模拟结合CMR/LGE为无创评估心房纤维化提供了新工具。
四
展望
机制研究：开展动物实验验证WSS通过特定通路（如TGF-β、炎症因子）促纤维化的因果性。探索TAWSS与基因表达（如纤维化标志物）的空间关联。
技术创新：4D Flow CMR开发高分辨率CMR直接测量WSS，替代CFD以减少计算复杂性。
流体-结构耦合（FSI）模型：整合心房壁运动及二尖瓣动力学，提升模拟精度。
前瞻性队列：验证TAWSS预测消融术后复发的价值。
个体化治疗：基于TAWSS图谱定制消融策略，如针对性隔离高剪切应力区域。
局限性改进：扩大样本量（尤其持续性AF患者），减少个体解剖变异的影响。
开发自动化CFD流程，促进临床常规应用。
总结
本研究首次通过患者特异性CFD模拟揭示了左心房WSS与纤维化的空间关联，提出高剪切应力是AF基质形成的新机制。未来结合多模态影像与人工智能，有望实现AF的精准分型与治疗优化，推动从“电生理主导”到“血流-电生理整合”的范式转变。
关于上海复蓝医疗
公司简介
上海复蓝医疗科技有限公司（Fulan Medical Technology），公司创始团队来自复旦大学生物医学工程研究所。专注于利用先进的计算机建模仿真与人工智能技术，提供心脑血管疾病的辅助诊断、外科及介入手术的计算机模拟及分析、血管植介入器械安全性与有效性评价等解决方案。
平台介绍
① 主动脉及大血管疾病介入治疗数智化仿真平台
② 脑血管疾病介入治疗数智化计算机手术模拟及分析平台
③ 心脏瓣膜外科和介入置换计算机手术模拟及分析平台
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其他：肿瘤、消化等其他外科介入器械
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