血管外植入式心律转复除颤器(EV-ICD):技术革新、临床证据与前景展望
《Herz》:The extravascular implantable cardioverter–defibrillator: technology, evidence, and clinical perspectives
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时间:2025年10月18日
来源:Herz 0.9
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为解决传统经静脉植入式心律转复除颤器(TV-ICD)的血管内并发症风险及皮下ICD(S-ICD)缺乏抗心动过速起搏(ATP)功能的局限性,研究人员针对胸骨下植入的血管外ICD(EV-ICD)开展了系统性研究。结果表明,EV-ICD兼具高效除颤(能量≤40J)、ATP终止室速(成功率70%)及临时抗心动过缓起搏能力,且植入成功率达99.6%,主要并发症发生率仅3.9%。该技术为需猝死预防但无需永久起搏的患者提供了更优选择,尤其适用于年轻或血管通路受限人群。
心脏性猝死(Sudden Cardiac Death, SCD)是心血管疾病患者死亡的主要原因之一,而植入式心律转复除颤器(Implantable Cardioverter-Defibrillator, ICD)是预防SCD的基石疗法。传统经静脉ICD(Transvenous ICD, TV-ICD)通过心腔内电极实现除颤和起搏,虽疗效确切,却因电极经血管植入而伴随一系列并发症风险:急性期可能发生心脏穿孔、心包填塞、气胸,长期则可能出现静脉血栓、三尖瓣功能异常、电极感染或故障,甚至需要高风险的电极拔除手术。为规避血管内风险,皮下ICD(Subcutaneous ICD, S-ICD)应运而生,其电极完全置于胸壁皮下,避免了血管相关并发症,但代价是无法提供抗心动过速起搏(Antitachycardia Pacing, ATP)和持续性抗心动过缓支持,且除颤能量需求高达80J,导致脉冲发生器体积较大,对体型消瘦者或年轻患者的长期耐受性及美观性构成挑战。
在这一背景下,血管外ICD(Extravascular ICD, EV-ICD)作为一种全新设计登台亮相。它巧妙地将电极置于胸骨后间隙(substernal space),既避开了血管路径,又因紧邻心脏而显著改善了信号感知质量,使除颤能量降至与TV-ICD相当的20–40J,同时保留了ATP、电击后起搏及临时抗心动过缓起搏功能。这项技术能否在安全性与功能性之间取得理想平衡,成为临床关注焦点。
为评估EV-ICD的可行性,由Eleonora Angelini、Karolin Albert和David Duncker等来自德国汉诺威医学院(Medizinische Hochschule Hannover)汉诺威心律失常中心的专家团队,在《Herz》期刊上发表了题为《The extravascular implantable cardioverter-defibrillator: technology, evidence, and clinical perspectives》的综述性研究。文章系统梳理了EV-ICD的技术原理、临床证据、患者选择标准、植入操作流程以及未来发展方向。
研究团队通过整合多项临床研究(包括关键性试验Pivotal Study及上市后注册研究Enlighten Registry)数据,对EV-ICD的性能进行了全面评估。关键技术方法包括:基于计算机断层扫描(CT)的术前解剖评估、胸骨下电极植入术中荧光透视引导定位、多向量信号感知与起搏阈值测试、以及诱导性心室颤动/室速的除颤有效性检验。这些方法共同确保了电极位置的精确性与系统功能的可靠性。
EV-ICD系统由一款与传统单腔ICD体积相近的脉冲发生器和一条专用四极电极组成。电极远端呈ε形弯曲,包含两个起搏环(Ring 1、Ring 2)和两个除颤线圈(Coil 1、Coil 2)。胸骨下植入使电极直接贴近心脏,优化了感知信号质量。标准感知向量为Ring 1至Ring 2,R波振幅平均为1.86–3.4mV。为应对振幅相对较低的情况,设备感知灵敏度可调至0.075mV,并辅以智能感知算法(Smart Sense)以减少过感知。起搏功能支持三种模式:ATP(用于终止室速)、电击后起搏(防停搏)及临时抗心动过缓起搏(VVI模式,40次/分,持续30秒)。除颤在线圈与发生器之间进行,最大输出能量40J。得益于较低的能量需求,发生器预计使用寿命约11.7年。
EV-ICD适用于有ICD植入指征(一级或二级预防)但无需永久起搏或心脏再同步化治疗的患者。禁忌证包括既往或计划行胸骨切开术、存在单极或多腔起搏设备、胸廓畸形(如严重漏斗胸)、心包疾病、纵隔放疗史、上腹部手术史等。术前胸部CT成像有助于评估胸骨后间隙、心脏轮廓与肺组织关系,规避解剖风险。对于血管通路困难或曾有经静脉电极相关感染、血栓的患者,EV-ICD提供了重要替代选择。
植入操作需在配备C臂X光机的电生理实验室或杂交手术室进行,建议全身麻醉。手术始于剑突下切口,经腹直肌筋膜钝性分离至胸骨后间隙,在透视引导下将隧道工具沿左胸骨旁推进至气管分叉水平。随后置入电极,测试感知信号(避免P波过感知),并以不可吸收缝线固定于筋膜。最后制作发生器囊袋并连接电极。术中建议进行除颤测试。关键试验中位手术时间为76分钟,首次电极定位成功率达84%,平均R波振幅2.4mV。术后需行双平面胸片确认位置,并于次日进行设备程控随访。
临床数据显示,EV-ICD植入成功率达99.6%,除颤测试成功率为99.0%。主要并发症发生率为3.9%,与TV-ICD大型注册数据(3.2%)相当。常见并发症包括电极移位(0.9%)和气胸(0.9%),但未见纵隔炎、心包填塞或需胸骨切开处理的严重事件。感染发生率为4.1,多数经药物控制,仅1.3%需系统取出。电极拔除在植入后3年内成功率达93.1%。疗效方面,除颤成功率在植入时达98.7%,自发事件中为100%;ATP可终止70%的单形性室速。早期不恰当治疗发生率为9.7%,主要源于P/T波过感知,经电极位置优化及算法升级后显著改善(Enlighten注册研究中6个月不恰当电击率为8.5%)。患者报告结局显示,EV-ICD因发生器小巧且具起搏功能而接受度高,但部分患者因起搏不适感停用了抗心动过缓(4.6%)或ATP功能(25.4%)。
未来研究方向包括电极设计优化(如提升信号振幅、降低起搏阈值)、开发新型植入位点(如肋间入路)以及探索与经静脉发生器兼容的混合系统。长期随访数据将关键评估电极稳定性、设备寿命及并发症趋势。EV-ICD在儿科SCD预防中亦具潜力,因其结合了有效除颤、ATP功能、血管外路径及紧凑体积,更适应年轻患者长期需求。
综上所述,当前证据支持EV-ICD作为经静脉与皮下ICD之间的重要补充,为特定患者群体提供了安全、有效的SCD预防方案。其最终角色确立仍有赖于技术持续改进与长期临床数据的积累。
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