第一部分 改良的房颤大鼠模型的建立及大鼠左房时相功能参数与纤维化的相关性研究背景 心房颤动（Atrial fibrillation,AF）增加了患者、医生、全球医疗资源的负担。AF增加患者卒中、心力衰竭和全因死亡率等风险。目前AF发生发展中,尚缺乏对心房重构的关键机制的认识,也缺乏造模周期较短的大鼠AF模型制备方法。左房时相功能包括存储、通道及主动泵功能期。本研究探索一种AF大鼠模型的制备方法,以超声斑点追踪及容积定量左房时相功能,与病理学、蛋白组学方法相结合,探讨左房超声时相功能指标在AF发生、发展中的价值,筛选与左房纤维化相关的无创超声指标。目的 探讨病理改变与临床接近的大鼠AF模型制备,超声心动图评估AF模型大鼠左房时相功能与纤维化相关性。方法选择Sprague-Dawley（SD）大鼠,按性别随机分为:正常对照A组和房颤造模组,房颤造模组选择尾静脉注射不同浓度氯化钙（CaC12）和乙酰胆碱（Ach）混合液,B组（CaC12 5mg/mL+Ach 33ug/mL）和C组（CaC12 10mg/mL+Ach 66ug/mL）分别以不同浓度诱导大鼠AF模型,观察诱导至大鼠AF发作的时间。成功造模的大鼠行心脏超声检查,斑点追踪方法获取左房应变指标,左房容积（最大、最小及射血前）定量获取存储、通道及主动泵功能期指标;Masson染色评估左房心肌的纤维化程度;碱水解法测定心房肌羟脯氨酸（HYP）含量;蛋白质印迹法（Western Blot）技术检测左心房中纤维化指标结缔组织舒张因子（CTGF）、转化生长因子β1（TGF-β1）、I型胶原（Col-Ⅰ）、Ⅲ型胶原（Col-Ⅲ）;分析左房时相功能与纤维化定量指标的相关性。结果（1）连续每日尾静脉注射混合液后,C组首先出现AF心律,共有14只大鼠出现AF心电图;B组有10只大鼠出现AF心律;（2）建模成功后,三组在左室射血分数（EF）、左房存储期舒张射血指数（DEI）、左房泵功能期主动射血指数（AEI）、存储期峰值纵向应变（PALS）有统计学差异（P均≤0.05）;（3）Masson染色显示B组和C组大鼠左心房纤维化程度增加,纤维化定量分析显示B组和C组胶原面积比例增加,较A组的差异有统计学意义（P均＜0.01）;（4）蛋白质印迹法显示:房颤的SD大鼠中CTGF、TGF-β1、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ在均有不同程度增加,B、C组与A组相比差异有统计学意义（P均＜0.01）;C组CTGF、TGF-β1、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ含量高于B组（P＜0.01）;（5）超声定量指标与纤维化蛋白水平的相关性分析:DEI及PALS均与羟脯氨酸、CTGF、TGF-β1、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、纤维化定量良好的相关性（r-0.667～-0.859;r=-0.750～-0.855,P均≤0.001）。结论本研究获取了一种稳定的房颤模型;超声获取的左房定量指标DEI及PALS可反映AF左房纤维化水平。第二部分 阵发性房颤患者左房时相功能预测射频术后复发的相关性研究背景房颤的发生是一个渐进性的过程,阵发性房颤（paroxysmal Atrial Fibrillation,PAF）多处于AF发生的早期,大部分患者左房容积及射血分数尚在正常范围。当PAF患者出现明显的结构改变时,通常预示着不可逆转的微观变化和更严重的疾病表型,因而早期识别高危患者尤为重要。脑钠肽（brainnatriureticpeptide,BNP）是心脏分泌的具有生物活性的循环激素,具有利尿排钠、舒张血管和抑制醛固酮合成等功能。实时三维超声心动图（Real-time three-dimensional echocardiography,RT3DE）技术的出现,对AF容积和功能的精确量化成为可能,通过测定左房不同时相功能观察左房结构力学变化,可为预测AF患者术后复发,提供新的方法与见解。目的 观察左心房时相功能指标联合脑钠肽（brainnatriureticpeptide,BNP）对预测阵发性心房颤动患者肺静脉射频消融（circumferential pulmonary vein ablation,CPVA）术后复发的意义,筛选有价值的预测指标。方法 选取首次拟行CPVA术的PAF患者209例,收集患者的资料包括:（1）CPVA术前测定血液BNP水平;（2）窦性心律时,通过RT3DE获取左房时间容积-曲线,定量分析左房存储、通道及主动泵功能期力学变化;（3）根据PAF术后3月动态心电图结果,分为两组:窦性心律组和复发组,多因素Logistic回归分析影响PAF患者CPVA术后复发的因素;（4）ROC曲线分析独立危险因素诊断复发的效能。结果（1）PAF患者中201例完成CPVA术,36例患者在随访中（3～6月）复发（17.9%）,复发组BNP高于窦性心律组（P≤0.001）;（2）复发组LAVImin和LAVIpre-a高于窦性心律组（P≤0.001）;膨胀指数（PI）,舒张期射血指数（DEI）,被动射血指数（PEI）,主动射血指数（AEI）差异有统计学意义（P≤0.001）;（3）多因素Logistic回归分析表明:术前BNP增高、DEI降低及AF持续发作时间是PAF复发的独立危险因素（P=0.002;P=0.001;P=0.016）;（4）ROC曲线显示:DEI、BNP及联合指标预测CPVA术后复发效能均优于LAVImax（AUC:0.881 比0.601、0.731 比0.601、0.901 比0.601;P均＜0.001）。联合诊断的效能较单因素DEI无统计学差异（P=0.123）。结论CPVA术治疗的PAF患者中,左房存储期时相功能受损及外周血BNP增高,均是CPVA术后PAF复发的独立危险因素,两者的联合可提高诊断的特异性。第三部分 建模并验证一种基于超声心动图时相功能的LASSO模型预测PAF消融术后复发背景导管消融（catheterablation,CA）被认为AF的一线节律控制疗法。PAF患者左房容积改变不明显,功能性测量在某些方面常优于左房容积测量,左房容积及功能参数大多存在共线性,一些有意义的功能参数在常规的回归算法容易被剔除,因而采用最小绝对收缩和选择算法（least absolute shrinkage and selection operator,LASSO）回归方法提取左房容积及功能特征参数,构建新型模型,评价其在AF射频术后的研究尚未开展。目的建模并验证一种基于超声心动图左房时相功能的LASSO模型预测PAF消融术后复发的价值。方法符合入选条件的PAF患者共403例,按1:1比例由统计软件随机分为建模组206例,验证组197例,窦性心律时提取每位患者的临床资料及超声心动图左心房时相功能参数,在建模组中,以LASSO回归建立左心房超声特征,结合独立的临床危险因素,应用多元logistic回归建立超声心动图模型,并绘制列线图。结果LASSO回归建立的左房时相功能超声特征,包含有9种左房结构及功能相关的超声心动图指标,在建模组及验证组中均具有良好的预测效能（AUC=0.944,95%CI:0.910-0.978;AUC=0.878,95%CI:0.816-0.942）,两组差异无统计学意义（z=1.846,P=0.065）。包含了左房超声特征和房颤病程的联合模型在建模组（AUC=0.950,95%CI:0.914-0.985）和验证组（AUC=0.890,95%CI:0.831-0.949）中也表现出良好的校准和辨别能力,但在建模及验证组中较左房超声特征的诊断效能无统计学差异（P=0.439;P=0.384）。校准曲线显示预测值和观察值之间具有良好的一致性。结论基于人工算法获得以超声心动图左房存储时相功能为基础的模型,是PAF患者一种有用的术前无创预测工具,仍需要多中心验证为临床应用获取高水平的证据。第四部分早期持续性房颤患者左房存储时相功能预测模型与CPVA术后复发预测的研究背景 经过多项临床试验及导管消融经验的积累,部分导管消融（catheter ablation,CA）的早期持续性房颤（persistent atrial fibrillation,PeAF）取得了与 PAF相似的临床效果,CA对药物不耐受的PeAF节律控制的证据提升,而早期PeAF患者获益更多,但AF的复发增加了患者及社会的负担。这类患者心脏重构明显,尽管一些单因素预测研究改善了临床预后评估,但是总体诊断效能达中度水平,因而对于持续性AF患者的预后研究,必须寻找有效预测指标的联合,进一步指导射频治疗患者的预后,为射频术后管理提供理论依据。目的利用RT3DE获取的左房时相功能指标,联合外周血BNP构建模型,探讨其预测早期PeAF患者射频消融术后复发的价值。方法选取拟首次行环肺静脉消融术（CPVA）的早期PeAF228例,收集患者的临床资料:（1）射频消融术前测定血液BNP水平;（2）RT3DE获取左房时间容积-曲线;（3）比较两组患者临床特点、BNP及左房功能参数,采用Logistic回归分析构建联合功能参数模型;（4）应用ROC曲线比较模型的诊断效能。结果（1）215例早期PeAF患者完成了CPVA手术及随访,随访3-6个月后分为窦性心律组（160例）和复发组（55例）,房颤复发率（25.6%）;（2）复发组左房最小容积指数（LAVImin）、BNP高于窦性心律组（P均≤0.001）,复发组膨胀指数（PI）、舒张期射血指数（DEI）、左心耳射血速率（LAAV）低于窦性心律组（P均≤0.001）;（3）单因素指标中以BNP预测AF复发最优（AUC=0.703）,构建预测早期PeAF患者CA术后复发的模型,方程式为:Logit（P）=2.805-8.953×DEI+0.003×BNP-0.058×LAAV,联合模型对早期PeAF患者CA复发的预测效能优于单因素BNP（AUC:0.814比0.703,z=2.224,P=0.026）。结论 左房存储期时相功能参数DEI联合外周血BNP构建的预测模型,对早期PeAF患者导管消融术后复发有较好的预测价值。