心力衰竭器械治療的研究進展

武 玉，李小明，2

流行病學統計，我國心血管病現患病人數3.30億例，其中心力衰竭890萬例，居心血管疾病首位[1]。盡管以β受體阻滯劑為基石的藥物治療給病人帶來益處，托伐普坦、伊伐布雷定等為心力衰竭的治療提供了更多選擇，但尚不能完全控制慢性心力衰竭病人的病情進展。據統計，心力衰竭病人5年內死亡率為30%～50%[2-4]。近年來，心臟植入電子設備已成為心血管領域的重要治療技術，越來越多地應用于改善心力衰竭，以及預防心臟性猝死。本研究就植入型心律轉復除顫器(implantable cardioverter defibrillators，ICD)、心臟收縮力調節器(cardiac contractlity modulation，CCM)、壓力激活治療(baroreflex activation therapy the device，BAT)、膈神經刺激治療(phrenic nerve stimulation，PNS)等進行綜述。

1 ICD

盡管醫學治療取得了重大進展，但心源性猝死(sudden cardiac death，SCD)仍然是心血管死亡的重要原因之一[5]。用于預防SCD的ICD于20世紀80年代初首次引入臨床實踐[6]，且ICD療法通過一級或二級預防挽救了無數生命[7]。ICD植入的潛在并發癥包括器械移位、氣胸、血腫和感染[8]。一項隨機對照研究對ICD并發癥的系統回顧和Meta分析顯示，總并發癥發生率為9.1%，其中器械移位為3.1%，氣胸為1.1%，血腫為1.2%，感染為1.5%[9]。減少并發癥是發展除顫新方法的動力之一。全皮下植入型心律轉復除顫器(subcutaneous ICD，S-ICD)的開發旨在解決經靜脈ICD(transvenous ICD，TV-ICD)可能存在的導線相關問題，如復發性導線感染和血管通路受限。S-ICD是一種由皮下脈沖發生器和皮下導聯組成的植入式裝置，S-ICD已被證明在缺血性心肌病、非缺血性心肌病和遺傳性心臟病中終止室性心律失常有效[10]。與TV-ICD相比，S-ICD有相似的不適當電擊率。S-ICD的主要限制是不能提供永久的起搏功能，S-ICD只能在設備電擊后30 s內起搏，不能為室性心律失常提供抗心動過速起搏治療[11]。但這種限制可能最終會成為歷史，因為波士頓科學公司也在開發一種能夠提供抗心動過速起搏器的無導線起搏器[12]。2020年美國心臟節律協會(HRS)年會公布了PRAETORIAN關于S-ICD對比TV-ICD的研究結果，該研究作為首個對比S-ICD和TV-ICD的頭對頭研究，通過對849例病人隨機分為S-ICD組(426例)和TV-ICD組(423例)隨訪4年發現，S-ICD導線相關并發癥發生情況顯著低于TV-ICD[13]。隨后2021年HRS年會上公布了另一項臨床研究UNTOUCHED的結果，通過優化的程控和增強的鑒別算法對接受S-ICD植入病人進行不恰當電擊情況評估了S-ICD的不恰當放電率保持在很低的水平，進一步驗證了S-ICD的安全性[14]。

可穿戴自動體外心臟除顫器械(wearable cardioverter defibrillators，WCD)已問世多年，且被認為是一種安全有效的檢測和終止室性快速心律失常的方法。WCD由可穿戴外套和由電池供電的監測及除顫系統構成，通過對體表心電信號進行矢量分析來監測室性心律失常。VEST試驗為首個關于WCD的前瞻性隨機研究，將232例急性心肌梗死后左室射血分數(LVEF)≤35%的病人隨機2∶1分為有WCD伴指南藥物治療的病人(試驗組)和無WCD伴指南藥物治療的病人(對照組)，結果顯示，在LVEF降低的急性心肌梗死病人中，盡管WCD不能作為主要終點降低急性心肌梗死猝死發生率，但能夠顯著降低總體病死率[15]。然而，在不考慮進一步參數的情況下，對心肌梗死后LVEF≤35%的病人進行未經選擇的提供WCD，并沒有驗證了VEST研究結果[16]。WCD供應成功的關鍵先決條件是佩戴依從性，這一發現再次強調，需要進一步努力以確保合適的佩戴依從性。

2 CCM

CCM設備是一種創新的基于心內裝置的治療方法，自誕生以來已經經歷了好幾代，目前最新一代的CCM設備是來自于美國Impulse Dynamics公司生產的Optimizer Smart系統[17]。Optimizer系統包括一個可充電的脈沖發生器、一根右心房電極和兩根右心室主動固定電極、體外程控儀和充電器組成[18]。工作原理是在心室一次正常除極后的絕對不應期發放高能量的脈沖刺激，該電刺激并不起搏心臟，而會增加心肌細胞鈣離子內流，延長動作電位平臺期，進而增加心肌收縮力，達到治療心力衰竭的目的[18]。

臨床研究證實，CCM可以改善心力衰竭病人癥狀，增加運動耐量，提高生活質量和降低心力衰竭再住院率[19-20]。我國學者對植入CCM短期隨訪經驗表明，對于伴正常QRS間期、LVEF降低的慢性心力衰竭病人，CCM安全性及有效性良好[21]。該結論與國外研究一致，這說明對于心功能Ⅱ級或Ⅲ級、LVEF<35%、窄QRS波群的左心衰竭病人，推薦應用CCM。CCM為慢性心力衰竭病人帶來了新希望，彌補了傳統CRT治療對于窄QRS波群病人的空白[22]。目前，缺乏前瞻性隨機對照試驗來觀察長期CCM治療是否能夠降低心力衰竭病人的死亡率，改善遠期預后，同時室性心律失常的發生率是否增加，尚待進一步驗證。而且CCM所有的研究和試驗都集中在左心衰竭方面，目前還沒有研究評估CCM對沒有良好治療選擇的右心衰竭或舒張性心力衰竭病人的影響。

3 BAT

BAT是一種通過類似心臟起搏器的植入裝置進行的電刺激技術。通過在頸動脈竇壓力感受器的電刺激可降低交感神經張力、提高副交感神經興奮性，進而改善心力衰竭病人交感-副交感神經調節失衡狀態，從而達到治療心力衰竭的目的[23]。壓力感受器刺激裝置目前采用的是第二代BAROSTIM NEO系統，主要由脈沖發生器和一根電極組成。通過微創手術將直徑2 mm的電極導線遠端置于頸動脈竇壓力感受器旁。脈沖發生器發放沖動后，經電極傳導至頸動脈，刺激壓力感受器，壓力感受器將信號傳送至大腦，大腦隨之對心臟進行調節[24]。Gronda等[25]首次在人體嘗試用BAT治療心力衰竭，初步顯示了BAT臨床應用的可行性。HOPE-4HF[26]和BeAT-HF[24]等研究證實BAT可顯著改善美國紐約心臟病協會(NYHA)心功能分級、6 min步行距離及LVEF值。

BAT可顯著改善NYHA心功能Ⅲ級心力衰竭病人的功能狀態、生活質量、運動能力[25]。這激發了BAT治療將改善嚴重心力衰竭病人預后的假設。但是由于BeAT-HF實驗研究隊列規模小、隨訪時間有限以及缺乏對照組，所以BAT是否為治療射血分數下降的心力衰竭病人的有效措施，仍需要大樣本的隨機對照試驗進行研究。此外，BAT在射血分數保留的心力衰竭(HFpEF)中的作用機制尚不清楚。

4 PNS

睡眠呼吸暫停是心力衰竭病人常見的合并癥，對心血管功能有重大影響[27]。睡眠呼吸暫停分為阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea，OSA)和中樞性睡眠呼吸暫停(central sleep apnea，CSA)。CSA與心力衰竭密切相關，30%～50%的心力衰竭病人發生CSA，而且隨著心力衰竭的嚴重程度增加，患病率也在增加[28-29]。

目前，治療CSA的方法包括持續氣道正壓通氣(CPAP)、適應伺服通氣(ASV)、氧療和二氧化碳(CO2)吸入，每種方法都有其局限性。Respicardia公司的remedē系統是一種治療CSA的新方法。remedē依賴膈神經刺激來調節呼吸模式，將刺激導聯經靜脈放置于左心膈靜脈或右頭臂靜脈，靠近膈神經，并與鎖骨下皮下發生器相連，輸出滴定效應[30]。

5 其他心力衰竭的器械治療

目前，CRT和ICD已成為治療慢性心力衰竭的重要方法，且納入指南推薦。但隨著技術的進步使心力衰竭器械治療快速發展，涌現出了越來越多的心力衰竭相關的設備，CardioMEMS設備通過植入式MEMS壓力傳感器監測肺動脈壓和心率，用于指導心力衰竭管理，目前是美國食品和藥品管理局(FDA)批準的唯一一種顯著減少住院治療的心力衰竭監測設備[36]。心力衰竭的其他設備包括心房分流裝置、迷走神經刺激裝置、經皮腎交感神經消融術等新型設備正在研究開發以及應用中。

6 小 結

近年來，隨著器械治療的日新月異，新器械技術的產生為心力衰竭病人治療提供了更多的選擇，不斷開啟了心力衰竭治療的新模式，但每種器械治療皆有利弊。隨著臨床研究的不斷進展，心力衰竭器械治療適應證也隨之發生適當改變，基于臨床相關指南嚴格控制器械治療的指征，以減少器械植入相關并發癥。根據目前的發展狀況，未來幾年將會出現更多用于治療心力衰竭的新器械，并將比現有器械更加小巧精致，在性能、治療效果、價格等多個方面都會展現出明顯的優勢，從而更好地指導臨床實踐治療。