《Heart Rhythm》：Sex-based differences in bi-atrial voltage in atrial fibrillation: a multimodal and digital twin approach to distinguish physiological variation from pathological remodelling
编辑推荐：
背景：已有研究报道心房颤动（AF）患者心房电压存在性别差异，但这些差异反映病理重构还是生理变异尚不清楚。目的：在基质重构和AF机制的互补指标背景下，评估电压的性别差异。方法：在计划接受AF消融的患者中开展多中心前瞻性研究。将双房电压标测与电生理评估、心脏磁共振
背景：已有研究报道心房颤动（AF）患者心房电压存在性别差异，但这些差异反映病理重构还是生理变异尚不清楚。目的：在基质重构和AF机制的互补指标背景下，评估电压的性别差异。方法：在计划接受AF消融的患者中开展多中心前瞻性研究。将双房电压标测与电生理评估、心脏磁共振（MRI）的结构和功能评估以及患者特异性数字孪生的机制探究相结合。采用倾向评分匹配（PSM）校正性别间基线差异。进行探索性受试者工作特征（ROC）分析，基于12个月心律失常复发状态估计性别特异性平均左心房电压截断值。结果：纳入70例患者（62±12岁；31%女性）。女性患者平均双极电压低于男性患者，且在1:1 PSM后（n=44）左心房（1.66±0.71 mV对2.12±0.55 mV，p=0.028）和右心房（1.79±0.49 mV对2.20±0.59 mV，p=0.025）差异持续存在。PSM分析显示其他结构、功能或电生理参数无显著差异，数字孪生分析显示AF终止、相位奇点计数、波动力学或虚拟消融反应无显著差异。女性患者以12个月心律失常复发状态校准的平均左心房电压截断值低于男性患者（1.74 mV对2.26 mV）。结论：女性AF患者表现出较低的双房电压，尽管基质特征和AF机制相当，提示观察到的电压差异可能反映生理变异而非病理重构。性别特异性电压阈值可能提高基质评估准确性并促进个体化治疗。
研究背景与问题：心房颤动（AF）的患病率和临床轨迹存在性别差异；男性更常见，但女性常有不典型症状和较低生活质量，部分研究提示导管消融后心律失常复发风险较高。其机制尚未充分阐明。一种解释是左心房基质进展不同：既往研究报道女性左心房电图电压较低，并报道传导减慢、心房应变降低和延迟钆增强（LGE）磁共振成像（MRI）定义的病灶负担较高。然而，这些发现究竟代表真正的病理重构，还是接受消融患者的选择差异所致，仍不清楚，因为女性接受消融时往往年龄更大且合并症更多。LGE定义的病灶负担解释也受方法学影响，因为LGE并非纤维化特异，还可能反映炎症和淀粉样沉积等过程。既往采用双房电压标测和右心房活检的研究发现女性电压持续较低且心房心肌细胞较小，但纤维化、细胞间隙和心肌核密度等组织病理参数无显著性别差异；作者提出心房质量较小和体尺寸较小而非病理重构可能解释较低电压。但该研究仅取单一右心房活检部位，未评估传导速度、传导场离散和不应期等其他功能重要的电生理参数，因此尚不确定电压性别差异是否伴随整体双房基质重构；也不清楚电压性别差异是否与AF机制差异相关。数字孪生可在计算机中探究患者特异性心律失常机制，并判断AF动力学或虚拟消融反应是否存在性别差异。据原文，此前尚未用患者特异性双房数字孪生研究AF机制和虚拟肺静脉隔离反应的性别差异。因此，研究人员假设：尽管女性心房电压较低，但双房基质重构或AF机制无显著性别差异。
研究开展、结论与意义：研究人员开展多中心前瞻性观察队列，结合双房电解剖标测、侵入性电生理评估、心脏MRI结构功能评估和患者特异性双房数字孪生，并以PSM校正基线差异。结果显示，女性双房平均双极电压较低、低电压面积比例较高，但其他结构、功能、电生理指标以及AF机制和虚拟肺静脉隔离反应在匹配后无显著差异；12个月心律失常复发等临床结局亦无显著差异。作者结论认为，女性AF患者双房电压较低但未检测到其他双房基质特征或心律失常机制的显著性别差异，提示电压性别差异可能反映生理变异而非病理重构；性别特异性电压阈值可能提高基质评估准确性并促进个体化治疗。
关键技术与方法（不超过250字）：研究为2022年7月至2025年2月在St Thomas’ Hospital、Royal Infirmary of Edinburgh和Harefield Hospital开展的多中心前瞻性观察队列，纳入计划首次射频消融的症状性阵发性或<24个月持续性AF患者；分析需术中冠状窦起搏下至少一张≥1000点高密度电解剖图。研究人员行双房电解剖标测以计算双极电压、低电压面积、传导速度和波碰撞，行心房有效不应期（ERP）及AF诱导评估，行心脏MRI评估心房容积、排空分数和LGE病灶，并用患者特异性双房数字孪生进行虚拟肺静脉隔离（PVI）和机制模拟；采用PSM及探索性ROC分析。
研究结果：
基线特征：共91例患者被招募，83例尝试双房电解剖标测和电生理评估，13例因术中AF导致标测覆盖不足被排除，最终纳入70例（31%女性）。未匹配队列中女性年龄更大且CHA
2DS
2-VA评分更高；PSM后得到44例（22例女性、22例男性），基线特征无显著差异，所有匹配变量标准化均数差<0.2。
电解剖电压标测：在PSM队列中，女性左心房（1.66±0.71 mV对2.12±0.55 mV，p=0.028）和右心房（1.79±0.49 mV对2.20±0.59 mV，p=0.025）平均双极电压显著低于男性；以0.5 mV为阈值的低电压面积比例在女性左心房（22.19±22.14%对9.83±5.61%，p=0.045）和右心房（25.39±10.35%对18.29±8.91%，p=0.028）更高；未匹配队列结果相似。
电生理评估：PSM分析中，女性与男性左、右心房传导速度无显著差异（左心房0.80±0.12 m/s对0.82±0.08 m/s，p=0.629；右心房0.72±0.08 m/s对0.73±0.08 m/s，p=0.611），波碰撞百分比亦无显著差异（左心房5.24±2.32%对4.58±2.44%，p=0.390；右心房7.05±2.89%对6.48±2.58%，p=0.519）。PSM队列中左心房ERP女性268±38 ms对男性255±42 ms（p=0.414），右心房252±38 ms对260±50 ms（p=0.695），均无显著差异；未匹配队列中女性左心房ERP显著高于男性（268±38 ms对229±35 ms，p=0.0013），右心房相似。57例行PVI±三尖瓣峡部消融者中，AF/房性心动过速诱发在女性10/16、男性18/41，差异不显著（OR 0.476，95%CI 0.118–1.772，p=0.248）。
磁共振成像评估：PSM队列中，心房大小、排空分数及左、右心室收缩功能均无显著性别差异；LGE定义病灶负担在各评估阈值均无显著性别差异。未匹配队列中，男性在图像强度比（IIR）1.2和1.32时双房LGE定义病灶负担更高。
数字孪生分析：对49个LGE图像质量合适的双房数字孪生共进行1960次模拟。仅行PVI者中，虚拟PVI后计算机模拟AF诱发率在临床可诱发与不可诱发患者间相似（72.1±9.9%对74.1±14.9%，p=0.344）。PSM队列中，基线及虚拟PVI后AF诱发、终止、相位奇点计数、波数量和波覆盖无显著性别差异；未匹配队列中女性基线AF诱发率低于男性（74±12%对85±12%，p=0.005）。
心律失常表型与临床特征：69/70例完成14天贴片动态监测；PSM队列AF负荷女性43.92±48.08%对男性33.17±44.72%（p=0.212），未匹配队列亦无显著差异。PSM队列EQ-5D-5L效用指数、EQ-视觉模拟量表、AF6评分及12个月心律失常复发率均无显著性别差异。
最佳双极电压截断值：探索性分析中，区分12个月心律失常复发的最佳平均左心房双极电压截断值女性为1.74 mV、男性为2.26 mV；按性别特异性阈值分组，低于阈值者左心房排空分数降低、 indexed左心房最小容积增大，女性还伴传导速度降低。低电压面积预测12个月复发最高AUC在女性使用0.1 mV阈值（AUC 0.817），男性使用0.9 mV阈值（AUC 0.503）。
体表面积与双房平均双极电压的关系：体表面积与平均双极电压相关性最强，左心房r=0.412（p<0.001），右心房r=0.415（p<0.001）。
讨论总结：该研究采用多模态方法结合患者特异性数字孪生，发现女性双房平均双极电压低于男性，但匹配后其他双房结构、功能或电生理特征、虚拟PVI前后AF机制以及心律失常负荷、症状状态和12个月复发均无显著差异。作者认为，电压标测虽可反映纤维化、细胞间隙增加、心肌纤维丢失和核密度降低等重构，但测量也受传导速度、组织各向异性和解剖变异影响，低电压不一定代表更重病理重构。既往女性电压较低的结果与本研究一致；传导速度结果与Wong等不同，作者归因于传导速度估计方法差异（多项式算法对径向基插值）；ERP结果与Wong等和Nakashima等一致。LGE病灶负担与Akoum等不同，可能反映LGE定义方法差异（专家判断强度阈值对图像强度比方法），且LGE量化高度依赖方法；其他MRI参数无差异提供互补证据。数字孪生分析未发现匹配后AF机制或虚拟PVI反应性别差异；据原文这是首次用双房数字孪生探索AF机制性别差异，所用模型属“功能相似数字孪生”，纳入患者特异性心房几何和LGE分布但未与个体功能观察一对一校准。未匹配时男性LGE负担更高、左心房ERP缩短、数字孪生AF可诱发性更高，PSM后衰减，提示基线临床特征差异而非性别特异重构的影响。体表面积与双房电压正相关，支持体尺寸相关因素可能影响电压，但研究未直接评估心房壁厚度和心肌结构。0.5 mV统一阈值可能高估女性致心律失常基质，性别特异性阈值值得进一步评估，但ROC分析为探索性。局限性包括匹配后每组22例可能功效不足，非显著应解释为无显著差异而非等效；部分MRI因质量被排除；LGE空间分辨率及非特异性；术中AF影响完整双房标测和ERP；数字孪生采用共同AF电生理细胞模型，未纳入性别特异电生理重构；电压阈值需更大独立人群验证。
研究结论翻译：在这项多中心前瞻性研究中，研究人员发现女性AF患者双房双极电压显著低于男性患者，而未检测到其他双房基质特征或心律失常机制的显著性别差异。这些发现可能提示双极电压的性别相关差异反映生理变异而非更进展的心房重构。在电解剖标测中使用性别特异性电压阈值可能提高基质评估准确性并改善患者预后判断和治疗。仍需进一步工作确定用于指导管理和预测结局的最佳性别特异性电压阈值。
