昨儿晚上看到European Society of Cardiology新公布的MONITOR-HF的研究结果，如下图2，想起这么些年也确实没有好好写一写大A厂的CardioMEMS HF系统，今天就来新增一期吧。
图1 CardioMEMS HF系统（肺动脉压在心力衰竭失代偿期数天至数周前开始升高，是充血的标志，因此心衰患者监测追踪肺动脉压可及早进行干预，从而改善充血症状并降低住院的需要）
图2 MONITOR-HF研究结果，已发表在了Lancet杂志上
如上图1，这个永久肺动脉PA植入物早在2014年5月即获得FDA批准，当时它甚至还不属于圣某厂（不过早在2010年圣某厂已经很有远见地以6,000万美金购买了其19%的股份，并已拥有了购买选择权；最终同样在2014年以3.75亿美金收购了剩余的81%）。作为第一个植入式肺动脉压力测量器械，CardioMEMS HF系统的目标人群一直是心力衰竭患者，植入后能够在多个场景下（医生办公室、诊所、医院或患者家中）收集数据，其收集的数据包括：1）肺动脉PA压力波形；2）PA收缩压、舒张压和平均压；3）心率，这些血流动力学数据被传输到安全数据库，以作为心衰患者监测的一部分，指导治疗。其主要专利如下：
图3 CardioMEMS公司的部分专利
图4 CardioMEMS公司的CTO，Jason Kroh博士。在2001年加入CardioMEMS之前，Kroh博士是Cybersonics的首席电气工程师，主要开发用于NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的超声波/声波钻孔取芯器的驱动技术，该技术现已拓展至碎石和溶栓等大家很熟悉的医疗应用。在离开CardioMENS后，他先后担任了Vero Biotech和Sarvint Technologies的副总裁，最后担任了Strados Labs的CTO（降维打击...）（2016年成立的Strados Labs，现已成功开发了使用声学肺音/呼吸音技术的呼吸、活动追踪平台，旗下的RESP呼吸健康智能传感器平台已于去年获得FDA II类 510(k)批准）
岔开一句，上图4提到的呼吸音，大家都懂的，这个不好开发啊。但是，如果机器算法、人工智能真的可实现准确、成功地鉴别诊断，那么其应用范围要远远大于心衰患者。目前Strados Labs的RESP技术仍然处在早期监测咳嗽、喘息、爆裂声和其他突发事件的阶段，暂时替代不了听诊（和心电监测相比，不知准确性如何）。
图5 Strados Labs的RESP
不好意思岔远了，我们再说回肺动脉。顺便，CardioMEMS是可以在部分磁共振条件下正常使用的，如下图6，也不会影响起搏器和/或除颤器的工作。它也无需更换电池或器械，植入后工作时长可覆盖整个患者寿命。
图6 CardioMEMS HF系统的磁共振使用信息，来源IFU
CardioMEMS最有名的是2011年的Champion研究，这个美国本土的单盲、随机对照研究，在64个中心招募了550名NYHA III级的心力衰竭患者，其中治疗组270名患者在6个月时，与心衰相关的累积住院率显著降低了28%，如下图7。在整个随访期间，治疗组的肺动脉压平均降幅更大，因心衰入院的患者更少，住院时间更短，出院后存活的天数更多，生活质量也更高。（文中提到，当时由心衰专家、电生理专家和介入心脏病学专家进行植入，该研究中未出现任何器械相关的肺动脉栓塞，也没有植入器械需要移除）
图7 Champion研究，在整个随机单盲随访期间的心衰相关累计住院数（A），以及整个随访期间无首次心衰相关的住院或死亡率（B）
图8 CardioMEMS传输的信息包括压力趋势和单个肺动脉压力波形
于是，在被收购后，大A厂赞助了另一个美国和加拿大的GUIDE-HF研究，仍然是一个单盲、多中心、随机对照的研究，纳入的则为NYHA II~IV级的心衰患者（或利钠肽升高但并无心衰病史的患者）（意图也很明显~）。但在118个中心入选的1,022例患者中，有22例植入不成功（就没提怎么不成功），剩下1,000例进行随机分组。研究者们最终发现，血流动力学指导下的管理并未降低心力衰竭事件的累积发生率（p=0.096）。虽然COVID-19大流行前的分析表明，CardioMEMS可能有益，并可能使得心衰住院率降低。（在讨论部分，研究者们提到新冠大流行期间对照组主要终点事件显著减少的原因，包括了患者依从性提高、医疗保健提供者行为改变、COVID-19导致的疾病进展变化，等等）
图9 GUIDE-HF研究，主要复合终点以及心衰住院的累积风险率曲线，其中（C）和（D）为COVID-19大流行前的数据分析
图10 GUIDE-HF研究，两组平均肺动脉压降低情况
本次新发表的MONITOR-HF研究仍针对的是NYHA III级的患者（与Champion一致），不过是在荷兰25家中心进行的入组，且并未设盲。结果显示治疗组患者的生活质量显著提升，如上图2。MONITOR-HF中，有4名患者（2.3%）出现器械相关的不良事件，其中2名是侵入性治疗措施引起的咳血，另2名为心律失常，分别为心房扑动和房室传导阻滞。在随访期间，有2名患者（1.2%）出现信号丢失，均为器械移位所致。
图11 心衰患者不同肺动脉压下的治疗指导
那么，今天就写到这吧。最后稍微地展示一下CardioMEMS的同类产品，首先即大家可能更熟悉的Endotronix公司的Cordella，如下图12，可以说设计理念和CardioMEMS基本一致，无需多言。另一个则是Biotronik 2012年即发表的COMPASS（Implantable pressure monitoring system），见下图13。但是COMPASS仍然需要一个发生器，这就意味着其手术风险相对CardioMEMS和Cordella仍较高；好处是可读取与分析的数据更多，COMPASS可同时监测左、右心室压，主动脉压和肺动脉压，还能监测心音。这就带来了另一个问题，COMPASS现在去哪了~
图12 Endotronix公司的Cordella肺动脉压力传感器
图13 Biotronik公司的COMPASS压力监测系统
引用文献：
1. A. Urbaszek, J. Kirchner, A. van Ooyen, O.Skerl. Hemodynamic monitoring with an implantable pressure monitor is improved by additional detection of heart sounds. Biomed Tech 2012;57(Suppl.1).
2. JoAnn Lindenfeld, Michael R. Zile, Akshay S. Desai, et al. Haemodynamic-guided management of heart failure (GUIDE-HF): a randomized controlled trial. Lancet 2021;398:991-1001.
3. Jasper J. Brugts, Sumant P. Radhoe, Pascal R.D.Clephas, et al. Remote haemodynamic monitoring of pulmonary artery pressures in patients with chronic heart failure (MONITOR-HF):a randomized clinical trial. Lancet. Published Online May 20, 2023. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(23)00923-6.
4. William T. Abraham, Philip B. Adamson, Robert C. Bourge, et al. Wireless pulmonary artery haemodynamic monitoring in chronic heart failure: a randomized controlled trial. Lancet 2011;377:658-66.
