心脏术后心房颤动发生的危险因素、风险评估及防治

　　摘    要：　心脏术后心房颤动(POAF)是心脏外科手术后常见的并发症。其发病机制尚不明确，当前研究多认为与交感神经系统的激活及炎症反应有关。POAF引起血流动力学的改变，不仅给患者带来痛苦，也延长患者住院时间、增加不良心血管事件的发生风险。因此，针对POAF采取预测及干预措施具有重要意义。本文从POAF的发病机制、危险因素、风险评估方法及预防治疗方面，结合国内外的研究热点对其研究进展进行综述。

　　关键词 :     心房颤动;心脏手术;危险因素;风险评估;预防与治疗;

　　Abstract：　Postoperative atrial fibrillation( POAF) is a common complication after cardiac surgery. Its pathogenesis is not clear,and current studies mostly agree with sympathetic nervous system activation and inflammatory response. POAF can cause the changes of hemodynamics. It not only brings pain to patients,but also prolongs the length of stay and increases the risk of adverse cardiovascular events. Therefore,the prediction and intervention measures for POAF are of significance. This paper refers to domestic and foreign research hotspots and reviews the research progress of POAF from the aspects of pathogenesis,risk factors,risk assessment methods,prevention and treatment.

　　Keyword：　Atrial fibrillation; Cardiac surgery; Risk factors; Risk assessment; Prevention and treatment;

　　我国心血管病患者约2.9亿，其中冠心病(冠状动脉粥样硬化性心脏病) 1 100万、肺源性心脏病500万、心力衰竭450万、风湿性心脏病250万、先天性心脏病200万，心血管病死亡率居首位，占居民疾病死亡构成的40%以上[1]。随着患病人数的增加，需要外科手术干预的患者也相对增多。心房颤动在冠状动脉旁路移植术(CABG)后的发生率为15%～40%、瓣膜手术中发生率为37%～60%、联合手术中发生率达60%以上、心脏移植手术中发生率为20%以上[2,3]。心脏术后心房颤动(POAF)可导致心输出量降低，心脏舒张期缩短，进一步导致心肌缺血、心力衰竭，增加机械通气时间及系统栓塞风险[4]。POAF是心脏外科手术常见的并发症，既往研究表明超过40%的患者出现POAF，并且与心血管不良事件、脑卒中和死亡发生相关[5,6]。因此，尽可能防止POAF的发生，对于患者的预后是非常重要的。

　　1、 POAF的发生机制

　　1.1、 炎症机制

　　POAF的发生主要与交感神经系统和炎症反应有关[4]。心脏术后的炎症反应可分为全身炎症和局部炎症，通常由体外循环和心脏停搏引起[7]。在分子水平上，心脏相关炎症通常由细胞因子介导，如白细胞介素1、6和肿瘤坏死因子α等;在心血管水平上，这些细胞因子不仅能影响心脏的收缩功能，还能导致心室重构和心肌顿抑，从而引起心肌动作电位改变，诱发心律失常[4]。在POAF动物模型中，心房切口愈合瘢痕周围出现白细胞过氧化物酶的表达，已被证明与心房激活离散度升高和POAF发生直接相关[4]。而抗炎治疗则可以减少POAF的发生[7]。心包积血也和POAF的发生有关，是由血液和血浆成分代谢产生的活性氧介导的。心肺转流术导致的炎症及氧化介质的增加，可导致POAF的风险增高[8]。

　　1.2 、交感神经系统激活

　　交感神经系统激活在POAF的病理生理过程中起着重要作用。肾上腺素能张力增加会引起心房不应期的改变，使心率加快、RR间期缩短。POAF发生前常出现心房的异位电活动，这也就表明交感神经张力增加常在POAF发生之前就已经存在，术后血液中儿茶酚胺水平升高与POAF发生具有独立相关性[9]。因此，β受体阻滞剂可以在POAF预防中起到良好作用。另有研究发现，心脏手术过程中，虽然通过心肺转流术使心跳停止，但是心房的电活动仍然持续存在，这就可能导致了心房缺血从而引起心房颤动[10]。术后电解质的紊乱也可能是导致POAF的原因之一[11]。手术方式的不同，术后POAF的发生率也不同。Indja等[12]比较了外科主动脉瓣置换术与经导管主动脉瓣置换术，发现后者POAF发生率更低。

　　2 、POAF发生的危险因素

　　2.1、 年龄

　　POAF发生的危险因素有很多，高龄是文献中报道最多的危险因素之一[13,14,15]。随着年龄的增长，心房纤维化及胶原沉积，改变了心房的电生理特性，因此更容易发生POAF。Axtell等[13]在对720例患者研究中发现，年龄较大的患者是外科主动脉瓣置换术后发生长期心房颤动的高危人群。

　　2.2、 心血管疾病

　　高血压、充血性心力衰竭史和平均射血分数是显着影响POAF发生的危险因素[16]。左心房容积指数、舒张功能障碍也可以增加POAF的患病风险，是POAF的显着预测因子[13]。心外膜脂肪组织中激活素A的表达是POAF的独立危险因素，可诱导心房纤维化[17]。术前肺动脉高压、二尖瓣修复及术后正性肌力药物支持的需要是POAF的独立预测因素，肺动脉高压可导致慢性右心房压力增高、容积增大，并可通过慢性缺氧等诱导心肌纤维化及局部组织异质性增加心房颤动的发生风险，且术前肺动脉高压患者体外循环时间延长[14]。术前伴有严重的心脏自主神经紊乱和较短的PR间期也与POAF密切相关[18]。

　　2.3、 肥胖

　　Serban等[19]研究发现，在行外科手术治疗后的早期，冠状动脉疾病及心脏瓣膜疾病患者中的肥胖者更容易并发POAF，且心房负荷增高，以术后第3天最明显。33%代谢综合征患者和38.5%肥胖患者CABG后发生心房颤动，代谢综合征患者住院时间延长31%、感染率增加17%，肥胖患者住院时间延长23.5%[20]。

　　2.4、 阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)

　　一项包含396 657例行CABG或心脏瓣膜手术的成年患者30 d内再住院分析结果表明，OSA组再住院率为19.6%，非OSA组为17.1%，再住院的主要原因为POAF(38.6%)，统计分析发现OSA组患者POAF发生率为41.7%，虽然OSA的重要性日益得到认可，但其仍是心脏手术POAF及术后再住院的危险因素[21]。

　　3、 风险评估

　　3.1 、CHA2DS2-VASc评分系统

　　术前应用CHA2DS2-VASc评分系统可评估患者发生POAF的危险分层，曾梦颖[22]研究表明CHA2DS2-VASc评分与POAF的发生风险呈正相关，CHA2DS2-VASc评分每增加1分，心脏手术患者并发POAF概率增加1.46倍，在相同评分情况下(2～10分)，亚洲人群POAF发生率高于非亚洲人群。在原有的评分系统中加入肾功能不全的分值可以提高其预测准确度[23]。

　　3.2 、左心房大小

　　Tran等[15]构建了一个包含3个变量(左心房增大、二尖瓣病变和年龄)的分数模型，通过对5 000个样本进行预测，发现预测结果与实际结果是相符的，提出对于左心房增大、二尖瓣病变及年龄≥65岁的患者进行POAF的预防性治疗。术前应用超声心动图可有效评估左心房容积，为预测POAF提供临床因素和舒张参数的风险分层。术前左心房容积指数与主动脉瓣置换POAF发生风险呈正相关，并可用于预测POAF发生后患者长期心房颤动[24]。

　　3.3 、术后指标监测

　　C反应蛋白、白细胞介素及补体水平对于预测POAF有较强的敏感性及特异性，术后早期应监测这些指标并提前做好预防POAF的准备[24]。Rachwalik等[25]发现靠近冠状动脉左主干周围的血管周围脂肪组织中抵抗素的浓度超过54 ng/g是POAF的独立危险因素。根据检测结果，及时采取应对措施。

　　4 、POAF的预防与治疗

　　临床用于治疗POAF的药物包括β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂、胺碘酮等，一般不应用钠离子通道抑制剂，因其常加重心律失常。Conte等[26]研究发现，在心脏术后管理中，心率控制和心律控制在住院时间、心律失常及并发症发生率方面的效果相似。预防应用β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂、胺碘酮对防止POAF是有效的。一项纳入14 000例患者研究结果显示，预防性治疗使得POAF发生率下降了32.3%[27]。但这并不意味着应用预防药物后不再发生POAF。

　　4.1、 β受体阻滞剂

　　β受体阻滞剂是预防和治疗POAF的基础药物[23]，它可通过抑制交感神经的张力作用，减少约30%POAF发生率[28]。美国心血管麻醉师协会/欧洲心胸麻醉师协会指南[29]将术后即刻予β受体阻滞剂作为Ⅰ类推荐方案以预防POAF发生。但其并不能降低脑血管病、急性心肌梗死和死亡率[30]。美托洛尔是研究广泛的预防POAF的药物，常用剂量为50～200 mg/d，可根据患者血流动力学的情况进行调整，需在手术前48～72 h前应用[4]。

　　4.2 、胺碘酮

　　胺碘酮可以通过阻断多个离子通道产生抗心律失常作用，还可通过阻断α、β肾上腺素能受体发挥抗交感作用预防POAF。Arsenault等[27]研究发现，应用胺碘酮组比应用安慰剂对照组心脏手术POAF发生率减少57%。为达到预防POAF的目的，建议术前6 d开始口服胺碘酮，每日剂量为10 mg/kg[31]。术前1周应用胺碘酮治疗，还可以减少25%的住院费用及缩短住院时间[32]。如果POAF患者同时伴有严重的左心功能不全，可以选用胺碘酮药物复律[33]。应用胺碘酮治疗时，应警惕低血压、房室传导阻滞等副作用，及时减少服用剂量或停药。Osmanovic等[34]发现β受体阻滞剂和胺碘酮联合应用可提高POAF的预防效果。

　　4.3 、秋水仙碱

　　秋水仙碱在预防POAF中具有潜在作用，但是研究结果并不一致。Lennerz等[35]研究发现，秋水仙碱干预组POAF发生率为18%，对照组为27%;秋水仙碱干预可缩短患者住院时间，但胃肠道反应却提升2.5倍。杨靓淇等[36]研究发现，秋水仙碱能有效地降低心脏外科POAF的发生风险，但秋水仙碱具有明显的副作用，常表现为腹痛、腹泻、呕吐及食欲不振的不良反应，发生率可达80%。

　　4.4、 类固醇激素

　　一项随机临床试验发现，类固醇激素的应用使POAF的发生率降低了18%[37]。Liu等[38]进行Meta分析结果发现，使用类固醇可降低POAF的发生风险，但并不能降低死亡、心肌梗死、卒中、肾功能衰竭、新发心房颤动的风险，且类固醇增加了心脏手术中心肌损伤的风险。

　　4.5、 他汀类药物

　　他汀类药物通过抑制3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶、降低血小板活性、使血管扩张、减少淋巴细胞的活性达到减少炎症因子的作用。de Waal等[39]分析了16项临床研究，评估他汀类药物对心脏手术患者和未使用他汀类药物的患者的死亡率、心肌梗死、POAF、栓塞发作和住院天数的影响，结果显示他汀类药物将死亡率从3.4%降至1.8%，心肌梗死发生率从8%降至4.1%,POAF发生率从23.7%降至12.1%。

　　4.6、 抗凝血治疗

　　患者恢复窦性心律后，根据患者情况考虑是否行抗凝治疗。Rho[33]研究发现，诊断POAF 48 h内，恢复窦性心律且未复发的患者可以不进行抗凝治疗。需要抗凝治疗时，要注意术后大出血的风险[40]。临床上常用的抗凝药物是维生素K拮抗剂，即口服华法林治疗。有华法林禁忌证的患者，可以口服新型抗凝药，例如达比加群、利伐沙班等。恢复窦性心律后连续口服4～6周，服药期间要密切监测患者凝血功能。

　　4.7 、调节水、电解质平衡

　　相关研究表明，72%POAF患者出现了体质量的增加，64%POAF患者体质量增加了0.9～3.6 kg，液体分配结果显示，66%患者体液分布呈正平衡，其中55%患者出现正平衡的原因为在房性心律失常时有1 000 ml或更多的液体获得，这可能是并发POAF的原因[40]。相关研究发现，心脏手术后补充血清钾离子、镁离子能降低POAF的发生率[41]。但Lancaster等[42]研究表明，预防性补充钾离子不会降低POAF的发生率，而补充镁离子则会增加POAF的发生风险。需要前瞻性随机试验来阐明这些关联。

　　5 、总结

　　POAF会对患者造成严重损害，目前对POAF的发病机制尚未完全清楚，需要对其发生机制做更深一步的探究。对于容易引起POAF的危险因素，手术时应当特别注意，积极的预防和处理，对患者术后的恢复有着重要的意义。POAF患者的治疗也要根据患者的情况，选择合适的方案。

　　参考文献

　　[1]胡盛寿,高润霖,刘生,等.《中国心血管病报告2018》概要[J].中国循环杂志, 2019,34(3):209- 220 D0Ol:10.3969/j is.1000-3614.2019 03001.Hu SS,Gao RL,Liu LS,et al Summary of the 2018 report on cardiovascular diseases in China[J] Chinese Circulation Journal,2019,34(3)-209-220 .DOl:10.3969/j. ssn.1000-3614.2019.03.001.

　　[2] Nair SG Atrial fibillation after cardiac surgery[J] Ann Card Anaesth,2010,13(3):196-205.D0l:10 4103/0971-9784. 69047.

　　[3] Peretto G,Durante A,Limite LR,et al Postoperative arrhythmias after cardiac surgery:incidence.risk factors, and therapeutic management[J] Cardiol Res Pract,2014(2014):615987.DOl:10. 1155/2014/615987.

　　[4] Baeza-Herrera LA,.Rojas-Velasco G,Marquez Murillo MF,et al. Atrial filltion in cardiac surgery[J] Arch Cardiol Mex,2019,89(4):348-359 DOl:10.24875/ACM.19000134.

　　[5] Kerwin M,Saado J,Pan J,et al.New-onset atrial fbrillation and outcomes fllowing isolated coronary artery bypass surgery:a systematic review and meta-analysis[J].Clin Cardiol,2020, 43(9):928 -934. DOI:10.1002/clc 23414.

　　[6] Megens MR. Churilov L,Thijs V.New-onset atrial filltion after coronary artery bypass graft and long-term risk of stroke:a meta-analysis[J]J Am Heart Assoc,2017.6(12):e007558. DOI:10.1161/JAHA.117.007558.

　　[7] Ishi Y,Schuessler RB, Gaynor SL,et al.Postoperative atrial illationthe role of the inflammatory response[J]J Thorac Cardiovasc Surg,2017,153(6): 1357-1365. DOl:10.1016/j.jtcvs. 2016.12.051.

　　[8] Burrage PS,Low YH,Campbell NG,et al New- onset atrial illation in adult patients after cardiac surgery[J]. Curr Anesthesiol Rep,2019,9(2):174-193.DOl:10.1007/s40140-019-00321-4.

　　[9] Chen PS,Chen LS ,Fishbein MC ,et al Role of the autonomicnervous system in atrial firillation.pathophysiology and therapy[J]. Circ Res ,2014,114(9):1500-1515.DOl:10.1161/CIRCRESA-HA.114.303772.

　　[10] Tchervenkov CI,Wynands JE Symes JF,et al.Persistent atrial activity during cardioplegic arresta possible factor in the etiology of postoperative supraventricular tachyarrthythmias[J].Ann Thorac Surg, 1983,36(4):437-443.DOl:10.1016/s0003-4975(10)60484-5.

　　[11] Echahidi N,Pibarot P,O'Hara G,et al Mechanisms, prevention,and treatment of atrial fibillation after cardiac surgery[J].JAm Coll Cardiol,2008,51(8);793- -801.DOl:10.1016/jacC. 2007.10.043.

　　[12] Indja B,Woldendorp K,Vallely MP,et al.New onset atrial illation fllowing transcatheter and surgical aortic valve replacement:a systematic review and meta-analysis[J]Heart Lung Circ,2020,29(10):1542-1553. DOI:10.1016/j .hlc .2020.03.012.

　　[13] Axtell AL,Moonsamy P,Melnitchouk S,et al Preoperative predictors of new-onset prolonged atrial illtion after surgical aortic valve replacement[J].J Thorac Cardiovasc Surg.2020,159(4):1407-1414. :DOl:10.1016/j jtcvs 2019.04.077.

　　[14] Brock MA,Coppola JA,Reid J,et al.Atrial frilltin in adults with congenital heart disease fllowing cardiac surgery in a single center.analysis of incidence and risk factors[J].Congenit Heart Dis 2019.14(6):924- 930 D01:10.1111/chd.12857.

　　[15] Tran DT,Perry JJ,Dupuis JY,et al. Predicting new- onset postoperative atrial fillation in cardiac surgery patients[J]J Cardiothorac Vasc Anesth,2015,29(5)1117-1126. DOI:10.1053/jvca .2014.12.012.

　　[16] Liu Z,Khuong JN,Caruana CB,et al. The prognostic value of elevated perioperative neutrophil-lymphocyte ratio in predicting postoperative atrial firillation after cardiac surgery:a systematic review and meta- analysis[J.Heart Lung Circ,2020 ,29(7):1015-1024 DOl:10.1016/j hlc .2019.11.021.

　　[17] Wang Q,Min J,Jia L,et al.Human epicardial adipose tssue activin a expression predicts occurrence of postoperative atrial illtion in patients receiving cardiac surgery[J].Heart Lung Circ,2019,28(11):1697-1705 :DOl:10.1016/j hlc 2018.08.010.

　　[18] Kali2nik JM,Avblj V,Vratanar J.Cardiac autonomic regulation and PR interval determination for enhanced atrial filltion risk prediction after cardiac surgery[J].Int J Cardiol,2019(289):24-29. .DOl:10. 1016/j.jcard.2019.04.070.

　　[19] Serban C,Arinze JT,Starreveld R,et al.The impact of obesity on early postoperative atrial fbrillation burden[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2020, 159(3):930-938.e2 DOl:10.1016/j_jtcvs. 2019.03.073.

　　[20] Vural口, Ag lar AA.What is the role of metabolic syndrome and obesity for postoperative atrial filltion after coronary bypass grafting?[J] BMC Cardiovasc Disord,2019,19(1):147.DOl:10. 1186/s12872-019-1130-3.

　　[21] Feng TR,White RS,Ma X,et al. The effect of obstructive sleep apnea on readmissions and atrial fillatin after cardiac surgery[J]J Clin Anesth,2019(56):17-23.DOl:10.1016/jclinane .2019.01.011.

　　[22]曾梦颖CHA2DS2-VASc评分系统用于识别心脏外科手术术后房颤高危患者:Meta分析[D]重庆重庆医科大学，2019 .Zeng MY CHA2DS2-VASc score for identifyin patients at high risk of postoperative atrial fibillation after cardiac surgery:a metaanalysis[D] .Chongqing:Chongqing Medical University,2019.

　　[23] Chua SK Shyu KG,Lu MJ,et al Renal dysfunction and the risk of postoperative atrial ibilltion after cardiac surgery.role beyond the CHA2DS2-VASc score[J] .Europace,2015,17(9):1363-1370. .DOl:10.1093/europace/euu360.

　　[24] Carter-Storch R,Dahl JS ,Christensen NL,et al. Postoperative atrial filltin after aortic valve replacement is a risk factor for long-term atrial filltin[J.Interact CardiovascThorac Surg,2019,29(3):378-385 DOl:10. 1093/icvts/ivz094.

　　[25] Rachwalik M,Obremska M,Zys'ko D,et al. The concentration of resistin in perivascular adipose tissue after CABG and postoperative atrial firillation[J] .BMC Cardiovasc Disord,2019,19(1):294. DOl:10.1186/s12872-019-1254-5.

　　[26] Conte SM,FIorisson DS ,De Bono JA,et al. Management of atrial illation after cardiac surgery[J] Intern Med J,2019,49(5):656 -658.DOl:10. 111/ij 14281.

　　[27] Arsenault KA,Yusuf AM,Crystal E et alInterventions for preventing post-operativeatrial fibillation in patients undergoing heart surgery[J] Cochrane Database Syst Rev,2013,.2013(1):CD003611.DOl:10. 1002/14651858. CD003611. pub3.

　　[28] Burgess DCKilborn MJ,Keech AC Interventions for prevention of post-operative atrial illatin and its complications after cardiac surgery:a meta-analysis[J]. Eur Heart J,2006,27(23):2846-2857.D0l:10. 1093/eurheartj/eh1272.

　　[29] O'Brien B,Burrage PS .Ngai JY,et al. Society of Cardiovascular Anesthesiologists/European Association of Cardiothoracic Anaesthetists Practice Advisory for the managementof perioperative atrial abilation in patients undergoing cardiac surgery[J]J Cardiothorac Vasc Anesth,2019,33(1):12-26 .DOl:10. 1053/j jvca .2018. 09.039.

　　[30] Thein PM,White K, Banker K,et al.Preoperative use of oral beta-adrenergic blocking agents and the incidence of new-onset atrial fibillation after cardiac surgery.A systematicreview and meta-analysis[J].Heart Lung Circ 2018,27(3):310-321.DOl:10.1016/j.hlc.2017.08.026.

　　[31] Mitchell LB,Exner DV,Wyse DG,et al. Prophylactic oral amiodarone for the prevention of arrhythmias that begin early after revascularization,valve replacement,or repair:PAPABEAR:a randomized controlled trial[J] JAMA,2005,294(24):3093-3100. DOl:10.1001/jama .294.24.3093.

　　[32] Hohnloser SH,Meinertz T,Dammbacher T,et al. Electrocardiographic and antiarrhythmic effects of intravenous amiodarone:results of a prospective placebo-controlled study[J].Am Heart J,1991,121(1 Pt 1):89-95. DOI:10. 1016/0002-8703(91)90960-p.

　　[33] Rho RW.The management of atrial firillation after cardiac surgery[J]Heart,2009, 95(5):422-429.DOl:10.1136/hrt.2007.132795.

　　[34] Osmanovic E, Ostojic M.Avdic S,et al. Pharmacological prophylaxis of atril filltion after surgical myocardial revascularization[J.Med Arch,2019,73(1):19-22 .DOl:10. 54551medarh.2019.73.19-22.

　　[35] Lennerz C,Barman M,Tantawy M.et al. Colchicine for primary prevention of atrial fillatin after open-heart surgery:systematic review and meta-analysis[J]Int J Cardiol,2017(249): 127-137.DOl:10.1016/j ijcard.2017.08.039.

　　[36]杨靓淇。刘丽赞,衷涛。等秋水仙碱预防心脏手术及射频消融术后心房颤动的meta分析[J]临床心血管病杂志, 2020, 36(1):51-54.D0l:10.13201/j. issn.1001-1439 2020.01.011.YangJQ,Liu LY,Zhong T,et al. Meta-analysis of colchicine for prevention of atrial filltion after cardiac surgery or radiofequency ablation[J] Journal of Clinical Cardiology,2020,36(1);:51-54. DOl:10.13201/jissn.1001-1439.2020.01.011.

　　[37] Halonen J,Halonen P,Jorvinen O,et al. Corticosteroids for the prevention of atrial fibillation after cardiac surgery:a randomized controlled trial[J] JAMA, 2007.297(14): 1562-1567.DOl:10. 1001/jama 297.14. 1562.

　　[38] Liu L,Jing FY,Wang WX.et al. Efects of corticosteroids on new onset atrial fillatin after cardiac surgery:a meta- analysis of randomized controlled trials[J]. Medicine(Baltimore),2021,10011):e25130 .DOl:10. 1097/MD 0000000002510.00

　　[39] de Waal BA,Buise MP,van Zundert AAJ Perioperative statin therapy in patients at high risk for cardiovascular morbidity undergoing surgery:a review[J].Br J Anaesth,2015.114(1):44- 52 DOI:10.1093/bja/aeu295.

　　[40] Jannati M .Atrial filltion post coronary artery graft surgery:a review of literature[J]Int J Gen Med,2019(12):415-420. .DOl:10.2147/IJGM.S227761.

　　[41] Smith H,Yeung C ,Gowing S,et al.A review and analysis of strategies for prediction,prevention and management of post-operative atrial filation after non-cardiac thoracic surgery[J]J Thorac Dis,2018(Suppl 32):S3799- S3808. DOl:10.21037/jtd.2018.09.144.

　　[42] Lancaster TS Schill MR, Greenberg JW,et al Potassium and magnesium supplementation do not protect against atrial fillation after cardiac operation:a time-matched analysis[J]. Ann Thorac Surg,2016, 102(4)-1181-1188.DOl:10. 1016/j .athoracsur. 2016.06.066.