左心耳切除术后血栓形成风险的计算机模拟评估：迈向房颤数字孪生的关键一步

推荐：为解决房颤(AF)患者左心耳(LAA)切除术后血栓形成风险评估难题，研究人员通过计算机模拟(CFD)分析33例患者术后LAA残余形态与血流动力学特征，发现76%患者存在突出残余(>10mm)且与高血栓风险相关。研究创新性对比了手术切除与封堵器植入的模拟效果，为个性化治疗决策提供了量化依据，推动了房颤数字孪生技术的发展。

　　

心房颤动（AF）是全球卒中发生的主要心脏危险因素，而左心耳（LAA）作为血栓形成的"温床"，其处理策略一直是临床难题。尽管左心耳封堵术（LAAO）和外科切除已成为抗凝禁忌患者的替代方案，但术后残余结构引发的血栓风险缺乏量化评估手段。传统影像学难以捕捉复杂血流动力学特征，而计算机模拟技术为这一困境提供了突破口。

阿姆斯特丹大学医学中心的研究团队在《Computers in Biology and Medicine》发表创新研究，首次将计算流体力学（CFD）应用于LAA切除患者的血栓风险评估。研究纳入33例接受胸腔镜LAA切除的持续性AF患者，通过术后CT重建三维模型，结合超声多普勒数据设定边界条件，建立个体化血流动力学模型。研究创新性地引入粒子追踪技术和内皮细胞激活电位（ECAP）等指标，系统评估不同切除形态的血栓风险，并与虚拟封堵器植入方案进行对比。

关键技术包括：1）基于CT的LAA残余形态量化（深度>10mm定义为突出残余）；2）非牛顿流体Carreau模型模拟血液流动；3）拉格朗日离散相模型追踪血小板沉积；4）密度聚类算法（DBSCAN）分析粒子聚集；5）VIDAA平台虚拟封堵器植入规划。

【形态学标记】
76%患者存在突出LAA残余（中位深度13.6mm），残余体积与左房体积比达2.2%。曲率图分析显示，最大凹度>0.65的病例多伴有远端分叶结构，这些形态特征与血流滞留显著相关。

【血流动力学指标】
55%病例被归类为高血栓风险，表现为：1）LAA开口平均流速<0.20 m/s；2）ECAP>0.50 Pa^-1
；3）粒子聚集比例>13%。值得注意的是，11例存在粒子聚集区与高ECAP的空间共定位，这种"双重打击"现象提示极高血栓风险。

【治疗策略对比】
典型案例4的模拟显示：近端封堵器植入（覆盖肺静脉嵴）可实现最佳血流动力学效果，平均流速提升47%，ECAP降低至0.35 Pa^-1
；而实际手术切除形成的残余结构导致持续低速涡流（0.08 m/s）。

结论与意义：
该研究首次证实LAA切除术后血栓风险取决于残余形态与血流动力学的交互作用，突破传统仅关注残余长度的局限。通过建立"虚拟手术"比较体系，证明计算机模拟可优化治疗决策：1）对于复杂LAA解剖，封堵器可能优于手术切除；2）切除角度应避免形成远端分叶；3）肺静脉配置影响残余结构的冲刷效率。

研究开创性地将数字孪生概念引入AF管理，其价值在于：1）术前预测不同干预方案的效果；2）识别需强化抗凝的高危患者；3）为新型LAA处理器械设计提供量化标准。尽管未考虑抗凝药物影响，这种多尺度建模方法为个体化卒中预防策略奠定了技术基础，标志着房颤治疗进入数字化精准时代。