综述:用于监测充血和减少心力衰竭住院的皮下传感器——介于深度植入式血管内监测设备与可穿戴技术之间的可行中间方案?

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Heart Failure Reviews 4.5

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  这篇综述探讨了皮下传感器在心力衰竭(CHF)管理中的潜在价值,对比了心脏植入式电子设备(CIEDs)、深度植入式血管内传感器(如CardioMEMS)和可穿戴技术的优劣。作者提出皮下传感器兼具较低侵入性、成本优势和更高患者依从性,可能是填补当前监测空白(CIEDs植入前阶段)的理想选择,其多参数监测能力有望实现类似CIEDs的风险分层(如HeartLogic算法),同时规避了可穿戴设备数据质量不足的缺陷。

  

皮下传感器的崛起:心力衰竭监测的新范式

Abstract
充血性心力衰竭(CHF)作为全球住院和死亡的主要原因,其早期失代偿监测至关重要。当前监测方案呈现两极分化:一方面,肺动脉压力传感器等深度植入式血管内解决方案虽精准但昂贵复杂;另一方面,可穿戴设备虽成本低廉却缺乏有效性证据且依赖患者依从性。皮下传感器凭借其微创性、持续监测能力和优于可穿戴设备的依从性,正在成为改变游戏规则的"中间路线"。

Introduction
全球6400万心衰患者面临高再住院风险,而传统右心导管(RHC)等有创检查难以实现远程监测。现有监测体系存在明显断层:CIEDs(如起搏器、ICD)虽整合了HeartLogic等多参数算法,但仅适用于需要心律管理的患者;CardioMEMS等植入式血流动力学传感器(IHSs)虽能直接测量肺动脉压(PAP),却需复杂植入流程和高昂成本;ReDS等可穿戴设备则因与体内血流动力学变化相关性不足而受限。皮下植入式心电监测仪(ICMs)在房颤监测中的成功应用,为其拓展至CHF领域奠定了基础。

Cardiac implantable electronic devices (CIEDs)
从Chronicle设备到现代HeartLogic算法,CIEDs已发展出成熟的趋势监测能力。MULTISENSE研究显示,整合心率、呼吸频率、阻抗等六项参数的HeartLogic算法可提前34天预警心衰事件(HFE),其特征趋势与心脏内血流动力学变化高度吻合。值得注意的是,事件组与非事件组的参数差异在事件前60天就已显现,凸显多参数监测的预警价值。然而,CIEDs的适用范围始终受限于其心律管理的主要适应症。

Implantable hemodynamic sensors (IHSs)
CHAMPION-HF试验证实,CardioMEMS可使治疗组6个月内住院事件减少32例,但每套2万美元的成本效益比存疑。更关键的是,GUIDE-HF试验未能证明PAP指导的治疗优势。新兴的FIRE1下腔静脉(IVC)传感器通过测量IVC截面积变化来评估容量状态,其首个人体研究显示植入后6个月住院率降至20%,但IVC参数与血容量的直接相关性仍需验证。这些设备面临的共同挑战包括:需每日主动测量、植入风险(3%严重不良事件率)以及缺乏标准化干预阈值。

Subcutaneous sensors
Medtronic LinQ和Boston Scientific LUX-Dx等皮下设备正通过增加阻抗监测拓展功能。ALLEVIATE-HF试验初步证实,基于ICM风险评分的个性化药物干预安全可行。Future Cardia等创新企业则开发集成三轴加速度计和ECG的皮下传感器,通过捕捉左室射血期(LVET)、射血前期(PEP)等心机械参数构建风险模型。相较于IHSs,皮下传感器植入仅需4分钟门诊手术,且可随时取出。其夜间静息状态连续监测的特性,克服了可穿戴设备"测量时间点随机"的缺陷。

Wearable devices
ReDS-SAFE-HF试验虽报告指导组事件减少,但整体事件数少且管理方案不明确。这类设备面临的核心挑战在于:老年患者操作困难、每日测量体位差异影响数据一致性,以及缺乏与CIEDs相当的趋势数据支持。

Clinical evidence
IN-TIME试验证实CIEDs远程监测可降低死亡率,HeartLogic算法灵敏度达70%;而CHAMPION-HF显示IHSs使心衰住院减少33%。两者机制迥异:CIEDs通过多参数指数实现自动化预警,IHSs则依赖医师对个体化压力阈值的判读。值得注意的是,有效监测必须配合及时临床干预——检测风险本身并不等同于预防事件。

Future directions and clinical integration
人工智能驱动的个性化预警、ECG-呼吸-活动等多参数融合、以及与智能手表的混合模式,将推动皮下传感器超越单纯心律失常监测。要实现大规模临床转化,需开展类似MultiSENSE(n=900)或GUIDE-HF(n=1022)的验证试验,并建立适配远程监测数据的医疗工作流程。

Conclusion
在CHF监测领域,皮下传感器正以其"中庸之道"重塑格局:比CIEDs更普适、较IHSs更经济、较可穿戴设备更可靠。随着报销路径的明确和技术迭代,这种微创解决方案有望成为心衰管理的基石,最终实现"早发现-早干预-少住院"的闭环管理。

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