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嘉峪检测网 2025-02-05 18:06
无导线心脏起搏器作为一种革命性技术,为心脏起搏治疗提供了全新的微创解决方案。其通过省去传统导线和囊袋结构,显著减少了导线相关并发症和感染风险,同时提升了患者生活质量。自1970年首次提出概念以来,无导线起搏器的技术不断发展,已在单腔、双腔起搏以及心脏再同步化治疗(CRT)领域发展迅速[1]。目前,Micra和Aveir等代表性产品在植入成功率、安全性及长期疗效方面均表现出显著优势。此外,无导线起搏器在CIED相关感染管理、ICD治疗联合应用及生理性起搏等领域也展现出广阔的应用前景。本文就无导线起搏器的临床进展作一阐述。
无导线起搏器当前种类及其特点
Nanostim无导线起搏器
2014年2月,美国首次成功植入商业化无导线起搏器Nanostim(由圣犹达医疗公司研发)。该装置尺寸为4.2×0.6厘米,采用主动固定螺旋设计,通过经股静脉途径的18-French可弯曲鞘管植入,仅提供心室感知和起搏功能。Nanostim的安全性与有效性最初在LEADLESS试验中得到验证,结果显示33名患者中32名成功植入[2]。后续LEADLESS II试验进一步扩展至526名患者,植入成功率为93%,常见并发症包括装置移位、起搏阈值升高及心脏穿孔[3]。LEADLESS观察研究显示,随访六个月内严重不良事件的无事件发生率为94.6%,心脏穿孔和血管通路并发症的发生率为1.3%[4]。然而,全球累计植入1,423台装置后,圣犹达医疗公司于2016年10月因报告的34起电池问题(导致起搏和遥测功能丧失)主动暂停了该装置的植入。此外,又有三例患者报告装置对接按钮脱落的情况。鉴于上述问题,Nanostim于次年被全面撤市。
总体来看,Nanostim作为首款商业化无导线起搏器在无导线技术发展中具有里程碑意义,但其产品缺陷凸显了进一步完善设计和优化性能的必要性。
Micra无导线起搏系统
Micra经导管起搏系统(Micra TPS)由美敦力公司(Medtronic)研发,通过股静脉途径植入右心室,避免了传统起搏器导线和皮下囊袋相关的并发症风险。在一项涉及725名需要单腔右心室起搏的患者研究中,Micra TPS的植入成功率达到99.2%。六个月随访显示,96%的患者未发生重大并发症,98.3%的患者起搏阈值保持稳定[5]。长期研究表明,Micra TPS在随访一年时主要并发症发生率低于5%,感染率极低,显著优于传统经静脉起搏器[6]。此外,一项大规模观察性队列研究比较了6,219例Micra无导线VVI起搏器与10,212例传统经静脉起搏器的结果,显示无导线起搏器组的并发症显著减少(HR 0.69,95% CI 0.60-0.81,P < 0.0001)。尽管Micra总体并发症发生率较低,但心脏穿孔风险与传统起搏器相似[7]。
最初的Micra VR仅支持VVI和VVIR模式,缺乏房室同步功能。2018年,美敦力公司推出Micra AV,通过加速度计技术实现机械性房室同步起搏。该装置可感知患者活动调整起搏频率,并通过软件升级实现心房收缩检测,从而完成房室同步[8]。在MARVEL研究中,64名患者的房室同步率达到87.0%[9]。随后,MARVEL 2研究纳入了来自12个中心的75名房室传导阻滞患者,结果显示房室同步率从VVI模式的26.8%提升至VDD模式的89.2%,且未观察到停搏或起搏器诱发的心动过速[10]。
综上所述,Micra无导线起搏系统在安全性、有效性及减少并发症方面表现优异,尤其是Micra AV在实现房室同步性方面展现出显著优势,为无导线起搏技术的进一步发展奠定了坚实基础。
Aveir无导线起搏器
雅培公司推出了Nanostim VVI起搏器的升级版本——Aveir VR,并于2022年获得美国FDA批准。不同于Micra的被动固定系带,Aveir采用与Nanostim类似的主动固定螺旋设计。在LEADLESS II-Phase 2研究中,200名患者中96%达到无并发症的安全终点,同时满足起搏阈值和R波幅度的有效性标准。穿孔为最常见的并发症,发生率为1.5%,主要出现在心尖部植入病例中[11]。
雅培公司最新推出的Aveir DR是首个实现心房和房室同步起搏的无导线双腔起搏器系统,由Aveir VR(心室装置)和Aveir AR(心房装置)组成。这两种装置通过植入物间通信(i2i)技术进行交流。i2i技术利用低幅度电信号,通过血液和心肌组织在装置间传导,实现无物理连接的通信[12]。在一项上市前批准(PMA)试验中,共纳入300名患者,其中190名(63.3%)因窦房结功能障碍,100名(33.3%)因房室传导阻滞需要起搏治疗。植入手术成功率为98.3%,90.3%的患者未出现严重并发症。试验终点评估显示,90.2%的患者达到起搏和感知阈值的要求,97.3%的患者实现至少70%的房室同步。在植入后90天内,9.7%的患者发生并发症[13]。
总体而言,Aveir无导线起搏系统通过技术创新显著改善了起搏治疗的安全性和有效性,尤其在无导线双腔起搏和房室同步领域具有重要意义,为起搏器技术发展开辟了新方向。
无导线起搏在 CIED 相关感染管理中的应用
对于需要拔除导线的起搏器依赖患者,尤其在存在活动性感染的情况下,无导线起搏器是一种有效的治疗选择。一项研究纳入86名患者,结果显示在导线拔除和无导线起搏器植入过程中,未发生感染复发或与无导线起搏器相关的感染[14]。此外,对于需要植入可穿戴或皮下除颤器的起搏器依赖患者,该策略同样可行。国内一项研究进一步探讨了在起搏系统感染患者中,同时进行感染装置移除和无导线起搏器植入的可行性和安全性。结果显示,该策略在特定患者中可能是安全可行的,但仍需更大样本量及更长随访时间的研究进一步验证[15]。最新荟萃分析显示,与经静脉起搏器相比,无导线起搏器组的感染发生率显著降低[16]。然而,需注意的是,无导线起搏器植入过程中仍存在心脏损伤甚至穿孔等急性并发症的风险,发生率为0.44%~1.6%[17]。
综上所述,无导线起搏器为CIED相关感染患者提供了一种安全、有效的替代治疗策略,但临床应用中需综合评估患者的个体化情况及潜在风险。
ICD 治疗和无导线起搏联合应用
对于需要同时进行起搏和植入式心律转复除颤器(ICD)治疗,但存在血管通路问题或感染风险的患者,将无导线起搏器与皮下植入式心律转复除颤器(S-ICD)结合的“联合应用”方案是一种具有吸引力的选择[18]。波士顿科学公司开发的模块化心脏节律管理(mCRM)系统包括S-ICD和EMPOWER无导线起搏器[19]。EMPOWER无导线起搏器通过右股静脉经可偏转鞘管植入右心室,可提供心动过缓和抗心动过速起搏(ATP)功能。其体积为0.78立方厘米,介于Micra和Aveir之间,采用镍钛合金“爪”进行固定,并配有专用回收工具。通过“导电通信”技术,该装置可通过血液和组织与S-ICD通信,类似于Aveir DR。当S-ICD检测到心动过速事件时,会将信息传递给无导线起搏器,启动预设的ATP治疗。由于通信向量位于电击线圈和脉冲发生器之间,无导线起搏器的理想植入位置为心尖-间隔区域[20]。基于18个月随访的动物实验数据表明,EMPOWER的植入成功率为98.5%,S-ICD的植入成功率为100%。设备间的通信成功率高达99.8%,ATP递送成功率为100%,同时具备充分的S-ICD感知能力[21, 22]。目前,MODULAR ATP PMA临床研究正在进行,以评估该系统的安全性和性能。
总之,mCRM系统的开发和应用有望显著改善需同时进行ATP治疗和除颤患者的治疗效果,减少并发症风险。然而,EMPOWER无导线起搏器目前仍处于研究阶段,仅限于试验使用,尚未上市销售。
无导线心脏再同步化治疗(CRT)
无线心内膜心脏再同步化治疗系统(WiSE-CRT,由EBR Systems公司研发)由一个皮下超声波发射器和一个置于左心室心内膜的电极组成,同时需要植入一个右心室起搏器[23]。当超声波发射器检测到右心室起搏信号时,会发出超声波,触发左心室电极产生起搏刺激,从而实现双心室同步起搏。WiSE-CRT系统的核心特点是无需导线即可实现左心室心内膜起搏,避免了传统CRT中因冠状窦解剖结构不适或导线相关并发症导致的治疗失败[24]。初步观察性研究表明,WiSE-CRT系统在CRT失败患者中具有很高的手术成功率和临床可行性[25]。Wijesuriya等人近期的一项Meta分析纳入181名传统CRT失败的患者,这些患者接受了无导线左心室心内膜起搏治疗。结果显示,手术成功率为90.6%,临床反应率为63%,但总体并发症发生率为23.8%[26]。目前正在进行的SOLVE-CRT试验非随机先导阶段数据显示,在31名患者中,装置植入成功率为100%,其中46.7%的患者心功能得到了改善,并发症发生率为9.7%[27]。中期安全性分析进一步纳入183名患者,结果显示无并发症发生率为80.9%,左心室收缩末期容积(LVESV)显著减少16.4%[28]。
综上所述,WiSE-CRT系统为传统CRT失败患者提供了一种有效替代治疗方法,具有显著的临床效益,但其较高的并发症发生率仍需进一步研究和优化。
生理性无导线起搏
生理性无导线起搏是当前起搏领域的研究热点。传统WiSE-CRT系统的左心室电极通常置于左心室外侧壁,但近期有研究尝试将其植入左室间隔左束支电位处,以激活心脏的传导系统。与标准的经主动脉逆行植入途径不同,这一策略采用经右股静脉穿刺房间隔将WiSE-CRT系统植入至左心室间隔面[29]。Elliot等人近期报道了这一方法在2只猪和8名患者中的应用经验。猪模型的组织学评估显示,无导线起搏器的固定装置与浦肯野纤维组织紧密相邻。在8名患者中,电极均通过经房间隔途径成功植入室间隔,且显著缩短了QRS时限,相较于基线和双心室起搏的QRS时限均明显减少。其中5名患者的临床症状有所改善[30]。尽管初步研究结果表明这种方法具有一定的安全性和有效性,但仍需要更大规模的临床试验以进一步验证其效果,特别是在与传统传导系统起搏和无导线CRT的对比研究中。
局限性
尽管无导线起搏器技术在临床应用中取得了显著进展,但仍存在一定局限性。首先,目前大多数无导线起搏器仅支持右心室单腔起搏,缺乏房室同步功能,难以满足部分患者的复杂生理需求。其次,尽管双腔无导线起搏器(如Aveir DR)已取得一定技术突破,但其长期稳定性、设备间通信可靠性以及多中心临床数据尚需进一步验证。此外,无导线起搏器的植入过程中仍存在心脏穿孔、移位等并发症风险,其发生率虽较低,但对患者安全性仍构成潜在威胁。最后,由于设备成本较高,无导线起搏器的经济可及性仍是推广应用的主要障碍。
前景展望
随着技术的持续进步,无导线起搏器在克服上述局限性方面展现出广阔前景。一方面,新一代无导线起搏器通过房室同步起搏(如Micra AV)和双腔系统(如Aveir DR)实现了更复杂的心脏节律管理;另一方面,无导线CRT技术(如WiSE-CRT)为传统CRT失败患者提供了有效替代方案,拓展了适用人群。此外,生理性无导线起搏(如左束支区域起搏)的探索,有望进一步改善心室传导功能,优化心脏电机械耦合。未来,随着技术迭代和成本下降,无导线起搏技术有望在更广泛的患者群体中推广,成为心脏起搏治疗的重要选择。
参考文献
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来源:严道医声网