夜雨聆风学习资料网

ARTICLE · 1073703

AI智械前沿|AI指导房颤消融:88%对70%的背后,临床价值该如何判断?

AI智械前沿|AI指导房颤消融:88%对70%的背后,临床价值该如何判断?

持续性房颤消融有一个长期难题:完成肺静脉隔离后,是否还需要处理其他区域?如果需要,应该消融哪里?不同患者维持房颤的电活动并不相同,按固定解剖位置增加消融,未必能够处理真正相关的病变;依靠术者逐一判断复杂心内电图,又难以保证不同中心之间的一致性。

2025年2月14日,德国慕尼黑心脏中心Isabel Deisenhofer等在Nature Medicine发表TAILORED-AF随机对照试验。研究将AI识别的时空离散区域作为个体化消融靶点,并与肺静脉隔离联合使用。按照研究预设的主要终点,个体化组12个月无房颤率为88%,单纯肺静脉隔离组为70%。这为AI参与消融靶点选择提供了随机临床证据。
不过,患者是否仍会出现房速或房扑、是否需要再次手术,以及首次操作增加了多少负担,同样影响这项技术的临床价值。

一、AI识别的是心内电活动,不是直接操控消融导管

研究使用的Volta AF-Xplorer系统分析多极标测导管采集的心内电图,识别具有时空离散特征的区域。

这种特征不是简单的信号杂乱。其定义涉及至少三个相邻双极电图:局部激动在不同电极之间依次出现,时间跨度覆盖整个房颤周期。这样的电活动模式提示,该区域可能参与局部折返及房颤维持,因此被选作潜在消融靶点。

算法结合了基于信号特征的梯度提升模型和卷积神经网络,使用约27.5万份已标注心内电图进行离线训练。术中分析结果通过视觉和声音提示呈现给术者,再由术者将目标区域标记到三维电解剖图上。试验使用的是预先固定的模型,并非在患者手术过程中不断自主更新。

AI在这里承担的是信号判读和靶区识别。导管移动、消融范围的组织、能量释放以及安全判断,仍由电生理医生完成。因此,这是一种AI辅助的治疗决策系统,而不是自主完成消融的机器人。

二、试验比较的是两套完整的消融策略

TAILORED-AF在欧美5个国家、26家中心开展,由51名术者实施。374例患者接受随机分组,其中370例实际接受消融:个体化组187例,对照组183例。主要疗效分析采用修正意向治疗人群,共357例。患者主要为至少一种抗心律失常药物治疗无效、拟首次接受消融的症状性持续性或长程持续性房颤患者。患者和终点评估者不知道分组,操作医生无法设盲。

个体化组先根据AI分析完成双心房标测,处理相应时空离散区域,再完成肺静脉隔离。若消融过程中房颤转为规则性房速,术者继续标测并处理房速。对照组以肺静脉隔离为核心,不常规增加其他线性消融。两组使用的均为射频消融。

这一设计决定了结果的解释范围:试验评价的是AI辅助靶区识别、额外消融及配套操作流程组成的整体策略。由于没有设置相同消融策略下的人工判读组,研究不能单独量化AI算法本身贡献了多少获益,也没有直接证明AI选择靶点优于经验丰富的术者。

图1.研究流程图

表1.基线特征

三、88%与70%:首先要看清主要终点

主要终点评价的是首次消融后12个月内,在术后3个月空白期结束后,是否记录到持续超过30秒的房颤。患者可以使用或不使用抗心律失常药物。个体化组与对照组的无房颤率分别为88%和70%,相差18个百分点,达到预设的优效性标准。

这个结果支持个体化策略减少记录到的房颤复发,但不能写成88%的患者已经停药治愈,也不能等同于全年没有任何心律失常。

补充统计分析计划中还有一个容易忽略的细节:主要终点所称的一次消融,具体指一次针对房颤的消融;因非房颤原因再次接受消融,并不会仅因为发生了第二次手术就自动判定主要终点失败。例如,患者没有房颤复发,但因房速再次消融,仍可能符合这一无房颤终点。

图2.主要终点的 Kaplan-Meier 分析

四、房颤减少了,房速和房扑仍需处理

将终点扩大到任何房性心律失常,包括房颤、房扑和房速后,结果明显不同:在修正意向治疗人群中,单次手术后12个月无任何房性心律失常率,两组均约为60%,没有显著差异。即使评价一次或两次消融后的结果,两组分别为76%和71%,在这一分析人群中仍未达到统计学显著性。

再次手术的原因也发生了变化。研究期间,个体化组50例、对照组38例接受再次消融,比例差异不显著。个体化组的50次再次手术中,43次针对房速;对照组的38次再次手术中,29次针对房颤。换言之,个体化策略减少了房颤复发,但并未同步证明再次消融需求下降。

作者认为,规则性房速通常比持续性房颤更容易明确机制并完成标测,可能为后续恢复窦性心律提供条件。这是对复发类型变化的一种解释,不能直接等同于患者已经获得更好的整体结局。

对患者而言,即使复发的心律失常更容易处理,仍可能意味着症状、用药和再次住院。后续研究需要评价这些负担,而不能只根据复发从房颤变为房速,就认定治疗已经成功。

图3. 次要疗效终点的Kaplan-Meier分析

五、个体化消融并没有减少操作负担

个体化组的平均手术时间为178±60分钟,对照组为92±36分钟;射频释放时间分别为42±17分钟和20±11分钟。两项指标均接近翻倍。表2报告的左房消融范围比例也更大,平均约为31%和17%。

因此,这项试验中的个体化,主要体现为根据患者电活动选择靶区,并不意味着消融更少或手术更短。新增标测、靶区处理以及术中房速消融,都增加了操作步骤。评价其净获益时,需要将房颤复发的减少与整段治疗过程的资源消耗放在一起考虑。

安全性方面,由死亡、脑血管事件及严重治疗相关不良事件组成的复合终点,在两组分别发生于8/187例和5/183例,未检出显著差异;两组各发生2例心脏压塞。个体化组的两例死亡被判定与消融或心脏疾病无关。

实际操作中,AI组有33例患者,即16.5%,在OCT检查后接受了进一步处理:26例针对扩张不足、5例针对贴壁不良进行了额外高压球囊扩张,另有2例追加支架覆盖夹层。

这些结果没有显示明确的组间安全性差异,但事件数较少,不能据此认定扩大消融范围完全不增加风险。尤其对于罕见严重并发症,仍需要更大的样本和更长的观察。

图4. 电解剖图显示了AI引导的弥散和最终消融组

图5. AI引导个性化消融策略与解剖PVI治疗持续性心房颤动

六、这项证据支持到哪一步?

TAILORED-AF的价值在于,它没有停留在算法识别准确率,而是将AI辅助策略放入多中心随机试验,以患者术后的心律结果进行检验。主要终点的优势值得重视,广义心律失常终点的中性结果也必须同时呈现。

结果的适用范围仍受入组条件限制。试验排除了部分左房显著扩大、严重心衰及其他复杂情况患者,不能直接外推到所有房颤人群。研究采用射频消融,对其他消融能量和器械组合,也需要另外验证。

心律监测同样影响结果解释。患者在3、6、12个月接受心电图和24小时动态心电图检查,并至少每周及出现症状时上传便携式心电记录。这种安排提供了较密集的随访,但不是全年连续监测,仍可能漏掉部分无症状或短暂发作。因此,无记录到的房颤与房颤负荷为零并不是同一概念。

研究由软件厂商Volta Medical资助,心律判定由盲法独立核心实验室完成,数据监测、收集和主要分析由独立合同研究机构承担。后续独立研究仍有必要检验结果的可重复性,并补充更长期的症状、生活质量和医疗资源使用情况。

对于AI与介入器械研发,这项试验也提出了更具体的评价要求。算法识别出的信号特征,需要对应明确的操作方案;操作带来的改变,则应接受完整临床终点的检验。识别更多靶区未必总是更好,减少一种心律失常也未必能够减少患者的全部治疗负担。

TAILORED-AF支持AI辅助个体化消融提高一年无房颤率,但尚未证明一次手术后总体房性心律失常控制更好,或患者需要的手术更少。88%对70%是值得继续推进的结果;如何保留这一获益,同时减少房速复发、再次消融和操作负担,是下一阶段更重要的问题。

论文信息

Deisenhofer I, Albenque JP, Busch S, et al. Artificial intelligence for individualized treatment of persistent atrial fibrillation: a randomized controlled trial.Nat Med. 2025;31(4):1286-1293. doi:10.1038/s41591-025-03517-w

临床试验注册号:NCT04702451

欢迎材料学、力学、柔性电子学等相关专业课题组及有意开展医工交叉研究的同学,通过本公众号后台联系,共同探讨合作方向。

相关学习资料