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目的:本研究通过观察健康猪心的左心房、肺静脉前庭和及其周围组织的病理学特点,初步探讨精准定位肺静脉前庭的方法,同时结合临床的三维影像技术,回顾性分析房颤患者的采用环肺静脉前庭消融术式的有效性和安全性,旨在提出优化的环肺静脉前庭消融方案,以提高消融成功率、减少并发症、降低术后复发率。方法:(1)以健康成年家猪为研究对象,取其左心房-肺静脉组织,采用钟面标记法,进行分段标记肺静脉前庭(pulmonary vein antrum,PVA)、肺静脉(pulmonary vein,PV)和左心房(left atrium,LA)位置。采用HE染色、Masson染色和PGP9.5免疫组织化学染色,结合电子显微镜观察组织形态学特点并进行量化分析。(2)连续募集2015年6月至2017年6月期间在中国人民解放军总医院心内科住院并完成环肺静脉射频消融手术的房颤患者作为研究对象。回顾性分析手术消融方案,采用快速解剖建模(Fast anatomic mapping,FAM)方式,同时结合心房-肺静脉CT图像的Carto-merge标测技术,以得到的精准左心房-肺静脉三维影像模式图为基础提出优化消融线,根据消融线的位置进行分组(A组为前庭心房组,B组为前庭肺静脉组,C组为前庭组),收集各项手术资料,并检测手术前后血浆中CRP、IL-6、脑利钠肽前体(N terminal-pro brain natriuretic protein,NT-proBNP)和多种趋化因子(包括 CXCL10、CCL20、CCL22)的表达水平。采用One-way ANOVA和post-hoc法进行单因素分析。随访12个月,采用Kaplan-Meier曲线法比较各组患者消融成功率的差异。结果:(1)对15个健康猪心标本进行病理切片观察。①心肌纤维在PVA的复杂排列可能产生不均匀各向异性特性。心肌纤维的平均长度为10.95±5.6mm,心肌纤维的平均厚度为1.10±0.40mm,除了右上肺静脉以外,左上肺静脉与其余各肺静脉分支间的心肌纤维长度的差异均有统计学意义(P<0.05)。②在PVA处神经节的平均直径为61±24μm,且PVA处的神经纤维密度最大(PVA>PV>LA,P<0.05),LA侧的总神经纤维密度为0.21±0.13/mm2,PVA处总神经纤维密度为1.98±1.23/mm2,PV侧的总神经纤维密度为0.98±0.35/mm2。四个肺静脉神经节的平均密度之间有统计学差异(P<0.05)。(2)共纳入173例符合标准的患者。①各组患者的基线资料之间的差异无统计学意义(P>0.05)。②三组间的消融时间差异有统计学意义(P<0.05),其中A组消融时间明显长于C组(A组 120.67 min±13.12min 1vs.C组90.17 min±6.95 min,P<0.01)。③所有患者经消融达到完全电隔离的即刻成功率为146/173例(84.39%)。阵发性房颤的即刻消融成功率为:A组50/51例(98.04%),B组34/39例(87.18%),C组47/49例(95.92%),持续性房颤的即刻消融成功率为:A组4/10例(40%),B组3/8例(37.50%),C组6/16例(37.50%)。三组患者中最终需要采用电复律的成功率无显著性差异(P>0.05)。④A、B、C三组间血浆NT-proBNP和CRP在手术前后的差异无显著性(P>0.05)。IL-6以及其他趋化因子(包括CXCL10、CCL20、CCL22水平)在手术前后的差异具有统计学意义(P<0.05)。⑤术后随访12个月的消融总成功率为134/161例(83.23%),复发率27/161例(16.77%)。各组的总体成功率分别为:前庭心房组53/59例(89.83%),前庭肺静脉组33/45例(73.33%),前庭组46/57例(80.70%)。经Kaplan-Meier分析,前庭心房组消融成功率明显高于其余两组。结论:1.本研究发现在正常肺静脉前庭中的心肌结构变化很大。心肌纤维的复杂排列可能产生不均匀各向异性特性。2.在肺静脉前庭处靠左心房端的神经节和神经纤维密度最大。这些可能是肺静脉前庭易发生房性心律失常的组织解剖学基础。3.本研究通过Carto3三维影像标测系统的快速解剖建模(Fast anatomic mapping,FAM)方式,同时结合心房-肺静脉CT图像的Carto-merge标测技术和选择性肺静脉造影,整合得到最接近真实解剖结构的左心房-肺静脉三维模式图后,以肺静脉-左心房分界线为参考,找到最佳肺静脉前庭定位点,在PVA近左心房侧10mm范围内可设计优化的环肺静脉前庭消融线。该方案可实现兼顾心肌纤维和神经节消融,提高消融效率和近远期消融成功率。