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为解决持续性房颤治疗难题，德国心脏中心慕尼黑的研究人员开展 AI 指导房颤消融的研究。结果显示，AI 引导消融联合 PVI 优于单纯 PVI。这为房颤治疗提供新方向，极具科研价值，强烈推荐科研读者阅读。
德国心脏中心慕尼黑（Department of Electrophysiology, German Heart Center Munich）的研究人员 Isabel Deisenhofer 等人在《Nature Medicine》期刊上发表了题为 “Artificial intelligence for individualized treatment of persistent atrial fibrillation: a randomized controlled trial” 的论文。该研究在心房颤动（atrial fibrillation，AF）治疗领域意义重大，为攻克持续性和长期持续性房颤的治疗难题提供了新的方向和策略。
心房颤动是成年人中最常见的心律失常疾病，全球超过 3300 万人受其困扰，给医疗保健系统带来了沉重负担。目前，基于解剖学的标准化肺静脉隔离（pulmonary vein isolation，PVI）是治疗药物难治性阵发性房颤的有效方法，但对于持续性和长期持续性房颤的治疗效果仍不理想，仅约一半患者能通过单纯解剖学 PVI 获得长期成功。此前，多种 “PVI 加” 消融方法，如 PVI 加标准化解剖区域消融、PVI 加磁共振成像检测区域消融等，以及基于个体动态电模式的个性化程序，均未显示出优于单纯 PVI 程序的明显优势。其关键挑战在于心内电图检测和判定的客观性、一致性及可重复性难以保证。
近年来，人工智能（artificial intelligence，AI）技术的发展为房颤治疗带来了新契机。AI 驱动的实时软件能识别特定房颤电模式，尤其是时空电图离散（spatio-temporal electrogram dispersion），有望克服传统方法的局限性。本研究旨在评估针对 AI 检测到的时空离散区域进行定制化心脏消融联合 PVI，是否比单纯解剖学 PVI 更有效。
试验设计：TAILORED-AF 试验（NCT04702451）是一项前瞻性、多中心、随机、对照、双盲研究，比较定制化心脏消融联合 PVI 与单纯解剖学 PVI 的疗效。该试验由 AI 裁决系统制造商 Volta Medical 资助，经多个机构审查委员会批准，遵循赫尔辛基宣言原则开展。
研究对象：招募欧洲和美国的成年患者，要求为症状性持续性或长期持续性房颤（持续时间 3 个月至 5 年，美国排除长于 1 年的长期持续性房颤患者），对至少一种抗心律失常药物耐药且首次接受消融治疗。排除严重肥胖、左心房扩张、先前心脏手术等患者。
随机化与盲法：参与者按 1:1 随机分配至对照组（单纯 PVI）或试验组（定制化心脏消融联合 PVI）。随机化采用随机排列区组法，按房颤类型和地点分层。患者和终点评估者对随机结果不知情。
机器学习算法：使用 Volta AF-Xplorer 软件，这是一款基于专业知识的 AI 工具，经训练可检测多极心内电图中的时空离散。该算法是集成二元分类模型，由基于知识的分类模型和深度学习分类算法组成，在专有数据库上进行离线训练，能实时处理电图并提供视觉和音频提示。
手术过程：定制化消融手术借助 Volta AF-Xplorer 软件，先识别感兴趣区域并标注在双心房三维导航图上，再对这些区域进行靶向消融，最后完成 PVI，目标是终止房颤。若房颤转为规则房性心动过速（atrial tachycardia，AT），则需进一步标测和消融。解剖学组采用商业 3D 标测系统，进行广泛的环肺静脉隔离，以实现急性双向阻滞为手术终点。
随访与评估：术后前 3 个月允许使用抗心律失常药物，之后不鼓励使用。患者随访 12 个月，在 3、6、12 个月进行临床评估、12 导联心电图和 24 小时动态心电图监测。患者还需使用便携式监测设备每周至少传输一次 30 秒的心律记录。主要疗效终点为单次消融术后 3 个月空白期后，无持续超过 30 秒的房颤发作（无论是否使用抗心律失常药物）；次要疗效终点包括一次或两次消融术后无任何房性心律失常；次要安全终点为死亡、脑血管事件或严重治疗相关不良事件的复合终点。
数据处理与分析：临床数据通过安全电子病例报告表收集，随访心电图数据集中分析。样本量估计基于假设的两组房颤无发作率，使用 Cox 比例风险模型和双侧对数秩检验分析终点，对符合方案集进行敏感性分析，用 Fisher 精确检验评估复合安全终点的非劣效性。
算法性能：在单注释电图测试数据集上，算法表现出色，受试者工作特征曲线下面积（receiver operating characteristic area under the curve，ROC-AUC）达到 0.94。在多注释模式下，随着专家对电图离散判断一致性的提高，算法的概率输出逐渐增加。
研究对象情况：2021 年 2 月至 2022 年 12 月，391 例患者接受筛查，377 例入组，370 例接受导管消融。两组患者基线特征均衡，研究随访依从性高。符合方案集分析纳入 269 例患者，排除主要原因是心律监测不足。
主要疗效终点：在修正意向性分析（modified-intention-to-treat，mITT）人群中，定制化消融组治疗成功率为 88%，解剖学组为 70%（风险比（hazard ratio，HR）0.3；95% 置信区间（confidence interval，CI）0.21 - 0.57；对数秩检验 P<0.0001）。在符合方案集人群和 12 个月未服用抗心律失常药物的患者中，差异同样显著。在房颤持续时间≥6 个月的亚组中，差异更为明显。
次要疗效终点：在 mITT 人群中，定制化消融组在一次或两次消融术后 12 个月无任何房性心律失常的比例更高（76% vs 71%；HR 0.77；95% CI 0.51 - 1.16；对数秩检验 P=0.07），但单次消融术后无差异。在符合方案集人群和房颤持续时间≥6 个月的亚组中，定制化消融组优势更显著。
手术特征：定制化消融组术中房颤终止率显著高于解剖学组（66% vs 15%；P<0.001），但房颤终止对 12 个月房颤复发率无影响，却显著提高了无任何房性心律失常的概率。定制化消融组手术总时间和射频消融时间明显长于解剖学组。
重复手术：研究期间，两组重复手术率无显著差异。解剖学组重复手术多针对房颤，定制化消融组多针对 AT，且定制化消融组 AT 消融成功率更高。
安全终点：两组复合安全终点事件发生率无显著差异，定制化消融组 2 例死亡（与消融和心脏疾病无关），两组其他严重不良事件数量相似。
本研究是首个针对持续性房颤患者的随机优势试验，表明针对 AI 检测到的时空离散区域进行定制化心脏消融联合 PVI，在 1 年随访中消除房颤的效果优于单纯 PVI。尤其是对于房颤持续时间较长、心房重构较严重的患者，这种个性化 AI 引导的方法优势更明显。此前的共识指南指出，单纯 PVI 治疗持续性和长期持续性房颤的复发率较高，而目前尚未确定优于标准 PVI 的消融策略。AI 技术的应用为房颤治疗带来突破，其能客观、可重复、可靠地识别消融靶点，在消除房颤方面发挥关键作用。尽管定制化消融手术时间较长，但与单纯 PVI 手术安全性相当。未来，AI 训练、手术流程和消融方式的改进有望进一步提高疗效和精准度。
然而，本研究存在一定局限性。主要终点仅关注房颤无发作，未考虑单次手术后任何房性心律失常的情况；现有的 4 毫米消融导管并非理想工具；12 个月的随访时间虽与以往大型随机试验相当，但更长的随访期可能更准确评估多次手术后无心律失常患者的数量；AI 软件的机器学习模型在 2020 年冻结，可能影响对手术获益的持续评估。
总体而言，这是首个大规模国际随机试验，证明了基于心内电图引导、超越单纯 PVI 的消融手术的益处。AI 技术在确定消融靶点方面的应用为介入医学带来了新希望，有望推动房颤治疗领域的进一步发展，为更多患者带来更好的治疗效果 。
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