猪心解剖联合水槽建模及PVI训练在房颤介入培训中的应用

Application of Pig Heart Dissection Combined with Water Tank Modeling and PVI Training in AF Interventional Training

摘要

目的 探讨猪心解剖联合水槽左房建模及肺静脉隔离（Pulmonary Vein Isolation， PVI）教学法在心内科进修医师房颤射频消融术培训中的应用效果。 方法 选取西安交通大学第二附属医院心内科54名进修医生作为研究对象，分为实验组和对照组，每组27人。对照组采用传统教学法，即理论课+跟台观看手术+作为术者直接操作，实验组在对照组的基础上辅以猪心解剖结合水槽左房建模及PVI训练，进修结束后进行考核和问卷调查评估教学效果。 结果 实验组的考核成绩显著高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；实验组的手术成功率、独立完成率均高于对照组，手术时长显著低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）；实验组对培训的满意度优于对照组，差异有显著性（P<0.05）。 结论 针对心血管内科进修医师开展房颤射频消融术培训时，采用传统教学联合猪心解剖、水槽左房建模及PVI操作训练的综合教学法，其教学效果优于传统教学模式。

Abstract

Objective To evaluate the application value of pig heart dissection combined with water tank left atrium modeling and pulmonary vein isolation (PVI) teaching method in the training of atrial fibrillation (AF) radiofrequency ablation for advanced training physicians in Cardiology. Methods A total of 54 physicians undergoing advanced training in the Second Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University were selected and randomly divided into the experimental group and the control group, with 27 in each. The control group received conventional teaching (theoretical lectures + on-site surgical observation + direct operation as surgeons), while the experimental group had additional porcine heart dissection, water tank-based left atrial modeling and PVI training on this basis. Assessments and questionnaires were conducted to evaluate the teaching effectiveness. Results The experimental group showed significantly higher assessment scores than the control group (P<0.05). It also had higher surgical success and independent completion rates, significantly shorter operation duration, and better training satisfaction than the control group (all P<0.05). Conclusion In the training of AF radiofrequency ablation for advanced training physicians, the teaching method that supplements traditional teaching with pig heart dissection combined with water tank left atrium modeling and PVI training is superior to the traditional teaching method.

关键词

猪心解剖 / 水槽左房建模及PVI训练 / 进修医生 / 房颤射频消融术

Key words

Pig heart dissection / Water tank left atrium modeling and PVI training / Advanced training physicians / Atrial fibrillation radiofrequency ablation

心房颤动（房颤）作为临床上最常见的心律失常，其发病率随年龄增长显著升高。截至2020年，全球约有5亿名房颤患者，且数量随人均寿命的延长持续上涨^［1-2］。房颤发作时，心房激动频率可达300~600次/分钟，心跳频率快且不规则，不仅使心房失去有效的收缩功能，同时极大地增加患者发生栓塞性并发症的风险，如肺动脉栓塞、脑动脉栓塞等，严重影响患者的健康与生活质量。房颤的发生和维持机制复杂，主要涉及肺静脉等部位的异常电活动^［3］。近年来，各国房颤指南持续更新以及多项大型临床试验成果的发布使得房颤的治疗与综合管理方面取得巨大进步。节律控制对于房颤的治疗具有重要意义，其中房颤射频消融术在节律控制及维持中的地位日益突出，其通过将电极导管经静脉送入心脏，准确定位到引起房颤的病灶部位并释放射频电流，产生热能使局部心肌组织温度升高以造成约50 ℃~70 ℃的热损伤，从而破坏异常电传导通路或异位兴奋灶，达到恢复并维持窦性心律的目的^［4-6］。

房颤介入治疗技术难度高、操作复杂，对术者的技能和经验要求极高，需要经过严格且系统的培训才能掌握。随着技术革新，三维标测系统如EnSite系统、CARTO系统应运而生，这些系统能构建心脏的3D模型，实时显示导管位置与心脏结构关系。但相比于其他心内科介入操作，房颤导管消融操作难度更大，学习周期更长，传统的教学模式无法满足进修医生快速上手且安全操作的要求，基于实际患者的学习模式又无法保证患者的安全性。因此，提高房颤介入培训的效果，培养出更多熟练掌握房颤介入技术的专业人才，成为心血管领域亟待解决的重要问题。我们以问题及临床需求为导向，引入猪心解剖结合水槽左房建模及肺静脉隔离（Pulmonary Vein Isolation， PVI）训练，对进修医生进行教学，充分掌握心脏解剖并模拟操作训练。

猪心在解剖结构和生理特性上与人体心脏高度相似，通过猪心解剖可以直观地看到心脏内部的复杂结构和血管分布，以及左心房、肺静脉、左心耳等与房颤射频消融密切相关的部位，更好地理解心脏的正常解剖结构，了解在房颤射频消融手术中可能会出现的并发症，有助于在实际操作中提高警惕，减少并发症的发生^［7］。此外，猪心解剖是一种较为直观、生动的教学方式，能够使进修医生更加深入地参与到学习过程中，激发学习兴趣和积极性，提高学习效果。水槽可模拟人体胸腔内环境，通过3D打印等技术制作左房模型置于其中，高度还原左房的复杂解剖结构，包括肺静脉开口等关键部位，为房颤学习提供直观、准确的形态学基础。水槽模型结合电生理设备还可模拟房颤发生时的电信号传导，展示异常电活动如何从肺静脉触发并在左房内传导，帮助进修医生理解房颤的电生理机制。学习者可在水槽左房模型上进行PVI训练，模拟消融导管的操作，掌握导管的进入路径、操作角度、消融位点的选择以及能量的控制等，提高操作技能和熟练度。通过设置不同的参数和场景，模拟在PVI操作过程中可能出现的各种风险和并发症，如肺静脉狭窄、心脏穿孔等，让学习者提前了解并掌握应对措施。水槽左房建模及PVI训练通常需要多人协作完成，可模拟临床实际场景，培养学习者的团队协作能力和沟通能力。

猪心解剖联合水槽建模及PVI训练能够将理论知识与实践操作紧密结合，本研究旨在分析探讨传统教学法与猪心解剖结合水槽左房建模及PVI训练相结合在房颤介入培训中的应用效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究纳入2022年1月—2025年6月在西安交通大学第二附属医院心血管内科进行介入学习的进修医生54人，年龄24~35岁，对照组27人，实验组27人，两组在性别、年龄、学历、轮转时间、工作年限、从事介入工作年限方面均无显著差异（P>0.05），具有可比性。

1.2 研究方法

研究对象进入心内科介入中心进行房颤射频消融术介入学习，并随机分为对照组和实验组。对照组采用传统教学法，即“理论课+跟台观看手术+作为术者直接操作”，实验组采用在对照组传统教学基础上辅以猪心解剖结合水槽左房建模及PVI训练的教学模式。学习周期为1年，两组教学时数相同，带教教师均为心血管内科具备房颤射频消融术带教资质的高级职称医师，整个进修过程中由带教教师监督指导并确保手术及患者的安全。

对照组运用传统教学法，进修医生进入科室后先接受为期2周的理论学习课程，授课教师为具备房颤射频消融术带教资质的高级职称医师，授课内容主要包括房颤的发病机制及手术流程、心血管解剖、介入室常用操作系统的基本功能及操作方法；随后进修医生跟随带教教师进行为期1个月的跟台观看并作为助手进行简单的操作，由带教教师评估可熟练进行相关操作后在带教教师的指导下开展房颤射频消融术。

实验组进修医生在进入科室后理论学习期间增加猪心解剖实验，首先由带教教师进行猪心解剖并详细讲解房颤射频消融术相关解剖部位及特点，随后指导进修医生进行猪心解剖进一步巩固对心血管系统解剖的认识；此后，在进修医生跟随带教教师进行跟台手术之前接受1周EnSite系统水槽左房建模及PVI训练；后续的学习过程基本同对照组，过程中进修医生可根据自己的需求插入猪心解剖与水槽左房建模及PVI训练。

1.3 教学效果评价

学习结束后，对两组进修医生进行理论知识和手术操作技能方面的考核，总分100分，理论知识和手术操作技能各占50分。

另外，对两组进修医生在进修即将结束前参与的10台房颤射频消融手术的情况进行统计比较，包括手术成功率、手术用时、独立完成率以及并发症情况。并发症包括气胸、动静脉瘘、假性动脉瘤、心包积液/填塞、肺静脉狭窄及心房食道瘘等。

通过问卷方式了解学生对于进修带教方式的满意程度。问题的回答分为满意、比较满意和不满意，分别计2分、1分和0分。将问卷发放给实验组和对照组，不记名填写并当场收回，2组共回收54份，有效回收率为100%。

1.4 统计方法

应用SPSS 19.0统计软件进行统计学处理，计量资料采用x±s和t检验，组间比较采用χ²检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 培训效果比较

传统教学基础上辅以猪心解剖结合水槽左房建模及PVI训练教学组的理论成绩（43.4±1.6 vs. 39.9±1.7，P<0.001）和手术操作技能成绩（42.2±1.1 vs. 37.6±1.2，P<0.001）均高于传统教学组，综合成绩（85.5±2.2 vs. 77.4±1.8，P<0.001）也高于传统组，差异有统计学意义（P均<0.05），见表1。

2.2 手术操作熟练度和并发症情况比较

对两组进修医生进修结束前的10台手术进行统计，实验组手术成功率（83.70±5.65 vs.71.85±6.22，P<0.001）与独立完成率（81.85±5.57 vs.70.00±7.84，P<0.001）均显著高于对照组，手术用时（169.11±10.23 vs.189.41±17.65，P<0.001）显著短于对照组（见表2）；对照组出现4例假性动脉瘤、3例动静脉瘘、1例气胸，实验组出现2例动静脉瘘、1例气胸，实验组有少于对照组并发症的明显趋势，两组均未造成严重后果。

2.3 带教满意程度比较

两种教学方法满意度问卷各项目得分比较见表3。实验组对于培训有利于提高学习兴趣（1.96±0.19 vs.1.29±0.47，P<0.001）、有利于掌握基础理论知识（2.00±0.00 vs.1.44±0.51，P<0.001）、有利于提高临床思维能力（1.89±0.32 vs.1.37±0.49，P<0.001）、有利于提升手术决策能力（1.85±0.36 vs.1.41±0.50，P=0.001）、有利于提升操作能力（2.00±0.00 vs.1.63±0.49，P=0.001）方面均优于对照组，差异有显著性意义（均P<0.05）。

3 讨论

随着介入治疗学的发展与进步，房颤射频消融术成为治疗房颤的重要手段，但其操作精度要求高、学习曲线长，进修医生往往因缺乏实践机会和直观解剖认知，在初期手术操作中面临诸多挑战^{［8- 9］}。另外，随着房颤介入治疗技术的不断推广和应用，对专业人才的需求日益增加，培训方法和技术也在不断改进和创新。中国一些大型医疗中心借鉴国外先进经验，开展了多种形式的房颤介入培训课程，包括理论讲座、手术演示、动物实验和临床实践等。这些课程在一定程度上提高了学员的理论水平和实践能力，但仍存在不足之处，如培训内容缺乏系统性和标准化，培训效果参差不齐等^［10］。猪心解剖联合水槽建模及PVI训练作为一种新的培训模式，具有独特的优势，但目前在国内外的应用和研究还相对较少。本研究将猪心解剖与水槽左房建模及PVI训练相结合应用于进修医生的教学培训，旨在探索更高效的技能培养模式。

传统房颤射频消融术教学多依赖理论授课、手术视频观摩及临床跟台学习，进修医生难以直观感受心脏解剖结构的空间关系，尤其对肺静脉开口形态、左房与周围组织的毗邻关系理解不深刻，导致在实际操作中易出现导管定位偏差、贴靠不牢固等问题^［11］。近年来，中国也开始重视猪心解剖、水槽建模及PVI训练在房颤介入培训中的应用。一些医学院校和医院将猪心解剖纳入房颤介入培训课程，通过实际操作让学员更好地了解心脏解剖结构。猪心作为与人类心脏解剖结构相似度较高的动物模型，其心房、肺静脉的解剖形态及血管走行可有效模拟人体生理状态，进修医生通过亲手解剖猪心，能直接观察左房内壁的肌小梁分布、肺静脉与左房的连接角度，甚至可触摸感知心肌组织的质地，这种解剖体验能帮助进修医生快速建立三维解剖认知框架，弥补理论学习与临床实践间的断层^［12］。而水槽左房建模则进一步将静态解剖认知转化为动态操作训练，通过模拟人体左房的生理容积和血流环境，让进修医生在无辐射、低风险的条件下，反复练习导管鞘管置入、导丝塑形、消融导管定位及贴靠等核心操作^［13］。在 PVI训练环节，进修医生需根据模型中标记的肺静脉开口位置，规划消融路径并控制消融能量，过程中能实时感受导管在不同解剖部位的阻力变化，逐步形成“手感记忆”^［14］。另外，房颤射频消融术临床操作中可能出现动静脉瘘、肺静脉狭窄、心包填塞、心房食管瘘等严重并发症^［15］，进修医生因经验不足，往往面临更高的操作风险。猪心解剖联合水槽左房建模的教学模式中，进修医生可反复练习肺静脉开口识别、房间隔穿刺点选择，避免因解剖认知偏差导致的操作失误，为进修医生提供了“无风险试错” 的训练场景。本研究结果显示，相较于传统教学组，经过该联合训练的进修医生在完成房颤射频消融术时，手术成功率与独立完成率显著提高，手术时长显著缩短，且试验组并发症发生率更低，充分证实了该教学模式在提高手术熟练程度及手术安全性方面的显著优势。

在房颤射频消融术的传统教学中，进修医生需通过学习理论知识的同时观摩数十台手术才能逐步掌握操作要点，学习过程枯燥，且难以在跟台过程中亲自动手实践^［16-17］；而联合训练模式将理论知识、解剖结构与操作技能紧密结合，进修医生可在短时间内通过“解剖-建模-模拟操作”的闭环训练，快速理解手术原理与关键步骤。研究结果显示，在提高学习兴趣、掌握基础理论知识、提高临床思维及提升手术决策能力方面，联合训练组进修医生对于培训模式的满意度均高于传统教学组，表明该模式在提升学习兴趣的同时，帮助进修医生快速成长，为进修医生短时间内成长为合格的房颤射频消融术操作者提供了有力支持。

尽管本研究证实了猪心解剖联合水槽左房建模及PVI训练的有效性，但该教学模式仍存在一定局限性：其一，猪心解剖结构虽与人类相似，但在肺静脉数量、左房容积及心肌厚度等方面仍存在物种差异，可能导致进修医生在临床操作中需重新适应人体解剖特点；其二，水槽左房建模无法完全模拟人体心脏的生理电活动，如心房颤动时的异常电传导、心肌组织的电生理特性等，进修医生在训练中难以获得真实的电生理信号反馈，可能影响对消融终点的判断；其三，该教学模式需配备专业的解剖实验室、水槽建模设备及指导教师，教学成本较高，部分基层医院可能因资源限制难以推广应用。

本研究也存在一些局限性和不足，需要在后续研究中加以改进和完善。首先，本研究纳入的学员数量相对有限，可能无法全面反映不同背景和基础的学员在接受猪心解剖联合水槽建模及PVI训练后的效果差异，未来的研究可以进一步扩大样本量，涵盖更多不同层次和专业背景的学员，以提高研究结果的普遍性和代表性。其次，本研究虽然采用了多种评估指标和方法来评价培训效果，但仍存在一定的主观性和局限性。例如，在手术操作技能的评估中主要依赖于带教教师的主观评价，可能存在评价标准不一致的问题。未来可引入更多客观、量化的评估指标，如消融灶的大小和形状、电生理参数的变化等，结合先进的监测技术和数据分析方法，更加准确、全面地评估培训效果。

综上所述，猪心解剖联合水槽左房建模及PVI训练的教学模式，突破了传统教学的局限，将“理论-解剖-实践”有机融合，为心血管介入领域的技能教学提供了新的思路。该教学模式的推广将有助于规范心血管介入进修医生的培养体系，对提高培训质量、培养优秀的房颤介入人才具有积极的推动作用，同时提升基层医院房颤射频消融术的开展水平，推动中国房颤治疗规范化进程。

参考文献

[1] DZIANO JK， ARIYARATNAM JP， MIDDE-LDO-RP M E，et al ．Obesity and atrial fibrillation：From mechanisms to treatment［J］．Heart，Lung and Circulation，2025，34（10）：1021-1032．

[2] SAGRIS M， VARDAS EP， THEOFILIS P，et al ．Atrial fibrillation：Pathogenesis，predisposing factors，and genetics［J］．International Journal of Molecular Sciences，2022，23（1）：6．

[3] D’ELIA NW， KISTLER PM， VOSKOBOINIK A ．Atrial fibrillation in the young pathogenesis and clinical implications［J］．JACC：Clinical Electrophysiology，2025，11（5）：1051-1066．

[4] YUAN C， XIE N ．Advances in catheter ablation for patients with atrial fibrillation and heart failure［J］．Zhonghua Nei Ke Za Zhi，2025，64（9）：886-890．

[5] RAVELLI F， BRANZOLI S， CRISTOFORETTI A，et al ．Hybrid ablation in atrial fibrillation：Bridging mechanistic understanding and clinical practice［J］．Journal of Cardiovascular Development and Disease，2025，12（8）：313．

[6] SALEH K， HALDAR S ．Atrial fibrillation：A contem-porary update［J］．Clinical Medicine，2023，23（5）：437-441．

[7] 马改改，樊锋旭，陈珺，等 ．X线透视指导下猪心房间隔穿刺方法的探讨［J］．中国介入心脏病学杂志，2024，32（5）：257-260．

[8] 郭丹，朱丽婷，陈扬，等.脉冲电场消融与射频消融治疗心房颤动有效性和安全性的系统评价与Meta分析［EB/OL］. （2025-09-10）［2025-09-29］.

[9] 杨晴，梁岩 ．以患者为中心的AF-CARE管理路径：“2024欧洲心脏病学会房颤管理指南”热点探讨［J］．基础医学与临床，2025，45（2）：142-147．

[10] 许刚，徐盈，张明，等 ．CBL+血管介入模拟器教学法在规培生DSA教学中的应用［J］．医学教育研究与实践，2025，33（4）：609-614．

[11] 张海洋，苗浩，鲍伟，等 ．持续性心房颤动的左房肺静脉解剖特点［J］．中国心脏起搏与心电生理杂志，2024，38（3）：165-170．

[12] FUKUI N， KANAHASHI T， MATSUBAYASHI J，et al ．Morphogenesis of the pulmonary vein and left atrial appendage in human embryos and early fetuses［J］．Journal of Anatomy，2024，244（1）：142-158．

[13] HO S， CHAN W X， PHAN-THIEN N，et al ．Organ dynamics and hemodynamic of the whole HH25 avian embryonic heart，revealed by ultrasound biomicroscopy，boundary tracking，and flow simulations［J］．Scientific Reports，2019（9）：18072．

[14] AKSU T， BOZYEL S， GOLCUK E，et al ．Atrial fibrillation ablation using magnetic navigation comparison with conventional approach during long-term follow-up［J］．Journal of Atrial Fibrillation，2015，8（3）：1276．

[15] SHROFF GS， GUIRGUIS MS， FERGUSON EC，et al ．CT imaging of complications of catheter ablation for atrial fibrillation［J］．Clinical Radiology，2014，69（1）：96-102．

[16] 王慎旭，卜建学，陈凤凤，等.情景模拟教学结合三分钟+任务式教学模式在左房建模手术学习中的应用［J］.医学教育研究与实践，2023，31（3）：373-377.

[17] 万招飞，韩振华，王新宏，等 ．介入手术观摩联合PBL教学在心血管内科教学中的应用［J］．医学教育研究与实践，2021，29（6）：904-907．

基金资助

陕西省重点研发计划项目（2021SF－320）

西安交通大学医学事业发展基金(XJYG2025-SFJJ2008)