综述:胸骨后血管外植入式心律转复除颤器:一项关于植入特征、除颤测试与急性安全性的系统评价

《Future Cardiology》:Retrosternal extravascular implantable cardioverter-defibrillators: a systematic review of implant characteristics, defibrillation testing, and acute safety

【字体: 时间:2026年06月18日 来源:Future Cardiology 1

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  植入式心律转复除颤器(implantable cardioverter-defibrillator, ICD)可为高危患者终止潜在致命的室性心律失常。胸骨后血管外ICD(retrosternal extravascular ICD, EV-ICD)将导线置于纵

  
植入式心律转复除颤器(implantable cardioverter-defibrillator, ICD)可为高危患者终止潜在致命的室性心律失常。胸骨后血管外ICD(retrosternal extravascular ICD, EV-ICD)将导线置于纵隔间隙,可提供电击与抗心动过速起搏治疗,无需静脉通路。本研究开展系统评价,旨在评估接受胸骨后EV-ICD植入患者的急性结局。检索EMBASE与MEDLINE数据库,纳入2020年1月1日至2026年1月31日期间发表的独立胸骨后EV-ICD队列研究,涵盖已获市场批准的美敦力(Medtronic)胸骨下EV-ICD系统与处于研究阶段的AtaCor肋间EV-ICD导线。收集手术与除颤测试细节及急性安全性数据。共14篇文献(n=806例患者)符合纳入标准。胸骨下EV-ICD系统的导线置入成功率为99.6%,除颤测试成功率为98.5%;肋间EV-ICD导线的对应成功率分别为97.3%与97.2%。围手术期并发症可控,胸骨下EV-ICD系统的发生率为1.5%(n=11/731),肋间EV-ICD导线为8.2%(n=6/73)。现有证据表明,胸骨后EV-ICD系统(尤其是胸骨下EV-ICD系统)的围手术期结局与急性安全性良好,可在保护血管系统的同时提供潜在的挽救生命的治疗。本方案已在PROSPERO注册,注册号为CRD420261328371。
  1. 1.
    引言
    数十年来,植入式心律转复除颤器(ICD)通过将血管内导线送入心脏,检测并终止持续性室性心律失常,从而预防心源性猝死。经静脉ICD(transvenous ICD, TV-ICD)技术不断进步,通过优化系统设计与诊断能力改善了患者预后,但仍受限于必须建立静脉通路,可能引发血管损伤、败血症、血栓形成、三尖瓣反流加重以及高风险导线拔除相关的并发症。为解决上述问题,非经静脉系统被开发出来,以避免血管及相关风险。首个非经静脉ICD为皮下ICD(subcutaneous ICD, S-ICD),2012年获美国食品药品监督管理局批准,其导线置于胸骨旁皮下,仅能提供感知与电击治疗,无法提供抗心动过速起搏(antitachycardia pacing, ATP)。近期,美敦力胸骨下血管外ICD(EV-ICD)系统(以下简称胸骨下EV-ICD系统)在多个地区获批上市,包括2023年获美国FDA批准。该系统将导线置于胸骨下方,可同时提供电击与ATP治疗。AtaCor肋间EV-ICD导线(以下简称肋间EV-ICD导线)是第二种胸骨后EV-ICD,目前处于上市前早期研究阶段,其导线经肋间隙结构输送至纵隔间隙,设计可与多家制造商的脉冲发生器兼容。尽管已有针对S-ICD临床数据的系统评价,但目前尚无针对胸骨后EV-ICD的系统评价。鉴于胸骨下EV-ICD系统与肋间EV-ICD导线相对新颖且植入位置独特,研究人员对文献进行了系统评价,以评估胸骨后EV-ICD系统的围手术期结局与急性安全性。
  2. 2.
    方法
    2.1 检索策略
    检索EMBASE与MEDLINE数据库,使用与胸骨后EV-ICD相关的关键词(补充表S1)。检索时间范围为2020年1月1日(首篇胸骨下EV-ICD相关文献发表于2020年)至2026年1月31日。由研究人员完成初筛,排除不相关文献、临床前动物研究、综述及单病例报告(补充表S2)。纳入标准为:报告至少5例患者的独立队列数据、包含手术和/或除颤测试细节、明确为胸骨后EV-ICD系统植入。疑似符合纳入标准但最终被排除的文献列于补充表S3并附排除理由。此外,由研究人员手动检索PubMed Central以补充自动化检索遗漏的研究,其中1篇需翻译的文献使用谷歌翻译完成。有2篇文献报道同一项延续性准入研究的数据,仅纳入非重叠的独特数据点以避免重复计数。由于所有数据均来自已发表文献且为匿名信息,无需伦理审批。本系统评价前瞻性注册于PROSPERO(ID:CRD420261328371),依据牛津循证医学中心队列研究系统评价指南设计,未出现与注册方案的重大偏离。
2.2 数据收集
尽可能从每项研究中收集以下数据:患者基线特征、手术总体成功率(定义为最终保留系统的手术完成率)、导线置入成功率、除颤测试成功率(任意能量或按研究方案)、除颤测试成功时的能量、植入时R波振幅(胸骨下EV-ICD系统取环1至环2向量,肋间EV-ICD导线取专用双极向量)、植入时起搏夺获阈值与导线阻抗(胸骨下EV-ICD系统取环1至线圈2向量,肋间EV-ICD导线取集成双极向量)、总手术时间、导线置入时间(从首次切口至最终导线固定,含导线缝合时间)、总透视时间、急性严重并发症(如气胸、心脏穿孔、感染、导线移位、胸膜内导线置入)、急性系统修订情况及为改善手术或除颤测试结果而进行的故障排查。
2.3 偏倚与质量评估
由两名独立研究人员采用改良版纽卡斯尔-渥太华量表评估每项研究的偏倚风险,剔除与组间比较相关的条目,仅评估单臂研究的偏倚,总分最高6星(队列偏倚3星、结局偏倚3星),6星代表最低偏倚风险。采用乔安娜布里格斯研究所(Joanna Briggs Institute, JBI)批判性评估工具评估研究质量,10项问题中≥8项回答“是”为高质,5–7项为中等质量,<5项为低质。两名研究人员对存在分歧的评估进行讨论并达成共识。
2.4 胸骨后EV-ICD系统描述
胸骨下EV-ICD系统(Medtronic, Minneapolis, MN, USA)为已上市的ICD系统,采用ε形导线,含2个起搏/感知电极与2个除颤线圈,连接至专用脉冲发生器(体积33 cm3)。该系统提供3种感知配置:1种近场向量(环1至环2)与2种远场向量(环1至机壳、环2至机壳)。导线经剑突下切口置入胸骨下方,使用专用隧道工具与鞘管输送至纵隔间隙,随后行外侧隧道连接至脉冲发生器。导线通常置于胸骨正下方或左缘、心脏心尖区域,以优化R波振幅并消除P波感知,脉冲发生器置于左侧腋中线位置。该系统可提供电击、ATP、暂停预防及电击后起搏治疗。已上市的Aurora EV-ICDTM系统(型号DVEA3E4)与前代上市前研究型号(DVEX2E4或DVEX3E4)的区别在于新增了可减少P波过感知导致不恰当识别的算法(Smart Sense)。
肋间EV-ICD导线(AtaCor Medical, San Clemente, CA, USA)为处于研究阶段的ICD导线,通过DF-4接口兼容多家制造商的脉冲发生器,含2个起搏/感知电极与1个分为对称双臂的高能线圈,可使用3种起搏/感知向量:专用双极、集成双极2种近场向量及1种远场向量。导线经左侧胸骨旁肋间隙组织输送至前纵隔,使用专用输送工具,可连接至置于左侧胸大肌或左侧腋中线的任意DF-4兼容脉冲发生器。两类胸骨后EV-ICD均有严格的培训规范。
2.5 统计方法
由三名独立研究人员提取各终点数据并录入电子表格以确保准确性。连续变量报告为均值±标准差和/或中位数与四分位距(若文献报告)。分类变量报告为频数与百分比。对部分终点采用Excel的SUMPRODUCT/SUM公式计算加权率或均值,以粗略估计跨研究的总体水平。未在研究中报告的端点标注为“未报告(NR)”;对于严重并发症,若随访时间足够长且无事件发生,则标注为未发生(0%)。
  1. 3.
    结果
    3.1 研究筛选与评估
    检索共识别105篇文献,14篇符合纳入标准,其中3篇来自引文手工检索。9篇(64.3%)为高质量研究,所有研究的偏倚风险为中等(3篇,21.4%)或低(11篇,78.6%)。11篇文献报道11项独立的胸骨下EV-ICD系统队列研究,包括3项前瞻性多中心研究、1项前瞻性多中心登记研究、6项回顾性单中心研究与1项前瞻性单中心研究。3篇文献报道4项肋间EV-ICD导线研究,包括2项前瞻性单中心可行性研究、1项前瞻性单中心研究与1项前瞻性多中心研究。
3.2 患者人口学特征
共纳入806例尝试植入胸骨后EV-ICD的患者,其中胸骨下EV-ICD系统731例,肋间EV-ICD导线75例。报告年龄范围13.1–58岁,加权平均年龄49.9岁(n=785);男性占72.1%(n=575/797);左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)加权平均值为42.5%(n=761),报告范围38%–57%;24.4%(n=141/578)的患者ICD植入指征为二级预防。分层来看,胸骨下EV-ICD系统患者加权平均年龄49.3岁(n=729),男性占72.2%(n=521/722),加权平均LVEF 42.3%(n=686),78.5%为一级预防(n=395/503),77.0%合并心肌病(n=536/752)。肋间EV-ICD导线患者加权平均年龄57.6岁(n=56),男性占72.0%(n=54/75),加权平均LVEF 44.5%(n=75),56.0%为一级预防(n=42/75),96.3%合并心肌病(n=53/55)。
3.3 手术结局
3.3.1 胸骨下EV-ICD系统
导线置入成功率为95.2%–100%,加权平均99.6%(n=728/731)。总体手术成功率为81.0%–100%,平均95.6%(n=689/721)。3项研究报告导线置入时间为中位数25.0分钟至均值42.6分钟。9项报告总手术时间为62.0–115分钟,加权平均79.8分钟(n=596),含除颤测试时间。8项报告透视时间为均值2.7–6.2分钟。
3.3.2 肋间EV-ICD导线
3项研究均报告导线置入成功率,范围94.0%–100%,加权平均97.3%(n=74);手术成功率范围89.4%–100%,加权平均93.2%(n=74)。2项研究(n=53)报告导线置入时间,均值23.7–39.0分钟。1项研究报告总手术时间均值77分钟(n=18)。未报告透视时间,但所有研究均使用了透视。
3.4 除颤测试结局
3.4.1 胸骨下EV-ICD系统
92.3%(n=675/731)的患者接受了除颤测试,成功率为90.0%–100%,加权平均98.5%(n=665/675)。多数患者成功能量≤30 J(最低10 J安全裕度),报告的最低成功均值能量为18.6 J,最高为32.0 J。报告成功能量均值的研究加权平均最低成功能量为26.1 J(n=572)。3项研究测量了电击阻抗,范围42.9–63.9欧姆。
3.4.2 肋间EV-ICD导线
所有导线置入成功的患者均在植入时接受除颤测试,成功率94%–100%,加权平均97.2%(n=69/71)。2项研究报告的加权平均成功能量为16.2 J(n=49),其中左侧腋中线置入组为14.5 J(n=17),左侧胸部置入组为22.2 J(n=5)。第3项研究中94.4%(17/18)的患者成功能量≤20 J,未报告均值。所有研究均评估了左侧腋中线与左侧胸部两种脉冲发生器位置的除颤测试。电击阻抗均值为70.8–76.0欧姆(多为左侧腋中线位置)。
3.5 电学测量
3.5.1 胸骨下EV-ICD系统
植入时环1至环2向量的平均R波振幅为1.7–5.3 mV,加权平均3.0 mV(n=666)。4项研究报告环1至环2的植入时导线阻抗为302–429.4欧姆。4项研究报告起搏夺获阈值为4.9–5.7 V。记录显示患者在阈值测试时可感知起搏,关键研究中4.6%的患者因门诊测试关闭ATP功能,1.8%关闭电击后起搏;另一研究中患者描述为轻度至中度但可耐受,仍可进行起搏治疗程控。
3.5.2 肋间EV-ICD导线
专用双极向量的平均R波振幅为3.6–3.9 mV,加权平均3.7 mV(n=70);集成双极向量为2.5–2.8 mV,加权平均2.7 mV(n=37)。3项研究的集成双极向量阻抗为349–497欧姆。2项研究的集成双极起搏夺获阈值为4.3–5.7 V。一项研究中5%受试者报告不可耐受的起搏感知,导线移除时已减轻为轻微感知;另一研究所有患者均为轻度或无感知,无人不可耐受。
3.6 急性安全性
3.6.1 胸骨下EV-ICD系统
2项研究报告的主要系统或手术相关并发症-free率分别为92.6%(单侧置信区间89%)与94.1%(95%置信区间83.6%–100%),随访时间分别为182天与90天。围手术期并发症(出院前)发生率为0%–8.3%(n=1/12),加权平均1.5%(n=10/731)。所有事件无需心胸外科干预,无持久影响,通过导线重置或药物治疗解决。全程随访中最常见并发症为导线脱位(加权平均1.2%,范围0%–4.3%,n=9/731)、感染(加权平均1.4%,范围0%–4.8%,n=7/503)、气胸(加权平均0.3%,范围0%–0.9%,n=2/731)及意外置入心包(n=2)或胸膜腔(n=2)(加权平均0.5%,范围0%–8.7%,n=4/654),其中3例无需额外干预。
3.6.2 肋间EV-ICD导线
一项研究报告30天内主要并发症-free率为95%(置信区间74%–99%)。围手术期主要器械相关并发症率为10.0%(n=2/20)至11.4%(n=4/35),加权平均8.2%(n=6/73)。全程随访中报告气胸2.8%(n=2/72)、导线移位需修订1.4%(n=1/72)、切口感染需完全移除系统1.4%(n=1/72)。
  1. 4.
    讨论
    本系统评价汇总了胸骨后EV-ICD(胸骨下EV-ICD系统与肋间EV-ICD导线)的急性结局数据。患者整体较年轻且LVEF相对保留,近四分之一为二级预防指征。两类系统的导线置入与手术成功率均较高,除颤测试成功率亦高,且多数患者成功能量≤30 J。胸骨后EV-ICD总体围手术期并发症加权平均为2.0%(n=16/804),胸骨下系统为1.5%,肋间系统为8.2%,后者可能受样本量较小影响。
    胸骨下EV-ICD系统覆盖人群包括儿童至多平均年龄约54岁的患者,肋间系统患者年龄略高(57–58岁)。该年龄分布与S-ICD一致,但早于TV-ICD患者(通常60–64岁,LVEF约30%–34%)。选择年轻患者植入EV-ICD的策略,可能旨在长期保护血管、避免远期导线拔除并发症。初步分析显示胸骨下EV-ICD导线多数可通过简单牵拉拔除,但仍需更多留置时间超过5年的慢性拔除数据。另一影响选择的因素是无法提供慢性心动过缓起搏,但S-ICD与EV-ICD研究中需起搏的比例通常不足2%,大型试验中也仅极少数患者出现起搏指征,提示未来起搏需求并非主要考量因素。
    胸骨后EV-ICD的手术成功率约96%,导线置入时间与总手术时间在两类系统中相近。手术成功率略低于TV-ICD的可能原因是感知不佳导致植入失败,但TV-ICD的电学测试严格程度可能不及新型系统。EV-ICD手术时间长于TV-ICD,可能与操作新颖、解剖位置特殊、常规进行除颤测试及全身麻醉有关,随着术者经验积累及流程优化,时间有望缩短。
    两类EV-ICD的除颤测试成功率与TV-ICD(97.9%)、S-ICD(97.1%)相当。目前仍推荐EV-ICD常规进行除颤测试,而TV-ICD因长期验证已很少在临床实践中常规测试,这对血流动力学不稳定患者更具优势。多数EV-ICD研究未进行逐步降低能量的阈值测试,而是单次能量测试以减少诱发与电击次数。成功除颤所需最低能量约30 J,略高于TV-ICD,但仍处于可接受范围;S-ICD的能量需求更高(通常测试至65 J)。这些结果支持胸骨后导线置入可有效提供与TV-ICD相当的室颤除颤治疗,但仍需随机临床试验确认植入时省略除颤测试的安全性。
    胸骨下EV-ICD可提供ATP治疗是其优势,但起搏阈值高于TV-ICD(>4 V vs ~0.6 V),部分患者可感知起搏,可能与骨骼肌激活有关。尽管如此,多数患者可耐受,且ATP可避免高能量电击带来的疼痛与生活质量下降,因此即使存在感知仍优于电击。研究显示胸骨下EV-ICD患者的生活质量优于TV-ICD历史队列。仅有少数受试者报告不可耐受的感知,未来需进一步明确其与患者解剖、电极位置或起搏波形之间的关系,ATP功能的可用性有望推动血管外ICD技术的普及。
    胸骨下EV-ICD在多个人群较大、随访较长的队列中围手术期并发症率低(1.5%),与TV-ICD及S-ICD相当。植入需术者完成专门培训,前5例需心胸外科医生在场。所有并发症均未导致不可逆的心肺损伤,无需外科手术。4例意外置入心包或胸膜腔的事件中3例为轻微,仅1例需侵入性修正。胸骨下EV-ICD的关键临床试验已证实其长达3年的安全性。
    肋间EV-ICD的围手术期并发症率较高,可能与样本量小有关,30天主要并发症Kaplan-Meier率为5%。两类EV-ICD最常见的并发症均为导线脱位,这也是TV-ICD的常见并发症,但在S-ICD中较少见。S-ICD因电极位于胸壁外,避免了邻近心肺的解剖风险,但代价是无法提供ATP且需要更高能量,导致脉冲发生器更大,可能增加老年患者侵蚀风险与小患者的舒适度问题,且电池寿命较短,需更频繁更换。
    目前EV-ICD的局限性之一是相较于TV-ICD不恰当电击率较高。胸骨下EV-ICD上市前关键试验的1年不恰当电击率为9.8%,主要原因为P波过感知;上市后Aurora EV-ICD系统新增Smart Sense算法,模型分析显示可降低29%的不恰当电击率。纳入本评价的上市后研究尚未报告P波过感知导致的不恰当电击,但仍需更大规模真实世界数据验证。S-ICD的1年不恰当电击率为3.1%–8.6%,主因为T波过感知;现代程控下的TV-ICD 1年不恰当电击率约为5%,最低可达2%。
4.1 局限性
本系统评价为文献回顾性分析,未设置与S-ICD、TV-ICD或指南指导药物治疗的前瞻性或匹配比较,也未进行统计学显著性检验。肋间EV-ICD经验有限,样本量小,结果仅为初步数据。部分研究未统一定义终点与严重并发症标准,可能存在差异。植入患者较TV-ICD患者更年轻、心衰程度更轻,可能影响结果外推。加权率与均值仅提供高水平概览,未必代表全球所有植入人群的实际情况。部分研究为上市前临床试验数据,可能与真实世界经验存在差异。
  1. 5.
    结论
    本综述纳入的文献显示,胸骨后EV-ICD系统(尤其是胸骨下EV-ICD系统)具有极高的植入与除颤测试成功率,且急性并发症率低。现有证据表明,胸骨后EV-ICD系统是可行且有效的血管外治疗选择,可在保护血管系统的同时提供潜在的挽救生命的治疗。
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