植入式心电监测仪的应用与进展
2018-01-22井然综述华伟审校
井然综述,华伟审校
植入式心电监测仪(Insertable cardiac monitor, ICM)是一种植入皮下的心脏电子器械,无需植入电极及导线。ICM在一定时间内可持续监测心电活动并记录事件,用于诊断偶发或无症状性心律失常及其引起的晕厥或脑卒中。目前最常用于不明原因晕厥的病因诊断,其诊断的敏感性、特异性及效价比均已得到肯定。近年来ICM新增的基于R-R间期稳定性及P波滤过功能的心房颤动(房颤)自动识别算法,显著提高了房颤的诊断率,由此应用ICM进行隐源性脑卒中病因筛查及房颤的检出及监测逐渐增多。
1 ICM的发展进程
心电监测是心血管疾病最常用的检查方法之一,主要用于对疑似心律失常相关症状患者的筛查及诊断。心电监测分为体外心电监测和体内植入式心电监测。但是体外心电监测如24小时动态心电图、移动心电遥测等存在一定局限性,诊断偶发、短时心律失常能力有限,且随着监测时间延长,患者依从性逐渐降低。20世纪90年代ICM问世,并逐渐成为诊断不明原因心悸及晕厥的重要手段,发展迅速。1998年Reveal(美敦力公司)上市时仅能通过受试者手动触发记录数据,之后增加了心律失常自动识别功能、远程监测储存数据功能及抗核磁功能,并延长了监测仪的使用寿命。2009年上市的REVEAL XT增加了基于识别R-R间期稳定性自动算法识别房颤的新功能。最新一代Reveal LINQ可提供长达3年的持续不间断监测,信号稳定,准确性高。该装置可储存由患者激发的事件30 min,自动识别的心律失常事件29 min,最长可记录2 min房颤,使心律失常关键信息的保存得以保存。此外,增加P波过滤功能,提高了房颤识别的准确率[1]。目前尚有其他公司的ICM,如圣犹达公司的Confirm,其大小与美敦力公司2007年获美国食品药品管理局(FDA)许可上市的Reveal DX相似,但房颤识别敏感度较低。百多力公司的BioMonitor 2 也刚刚在美国及欧洲上市。总之,ICM能有效解决体外心电监测装置监测时间短、监测不连续以及依从性不良的问题。
2 ICM在不明原因晕厥病因诊断中的应用
晕厥是常见临床问题,在美国每年有大约75万人因晕厥而就诊。Framingham等研究发现晕厥发生率为每年每千人6.2人次,而心原性晕厥患者死亡风险为无心原性晕厥者2倍[2]。常规的晕厥病因诊断方法包括追问病史、体格检查、短期心电图监测、倾斜试验以及必要时行电生理检查以明确病因。然而这些检查的诊断率参差不齐,即便联合运用上述检查,仍有1/3的患者无法明确诊断[2]。研究提示多数不明原因晕厥为心原性晕厥,其发作难以预料,持续时间短暂,ICM可长程持续进行心电监测,大大提高晕厥病因诊断的效率。
多项观察性研究肯定了ICM在不明原因晕厥患者中的诊断作用。ISSUE研究多项亚组研究中提示,合并器质性心脏病电生理检查阴性的晕厥患者中,40%通过ICM记录到晕厥或晕厥先兆发作时心电图[3];合并左束支阻滞电生理检查阴性的晕厥患者随访过程中再发晕厥者77%通过ICM明确病因[4];无明显器质性心脏病、倾斜试验阴性的不明原因晕厥患者中85.7%记录到晕厥事件心电图,而倾斜试验阳性者也有80%记录到晕厥事件心电图[5]。此外,ICM对于晕厥治疗具有一定价值。在ISSUE 2研究[6]中,基于ICM结果指导治疗的患者晕厥复发率较对照组明显减少(10% vs 41%)。ISSUE3研究[7]发现,在已明确诊断为神经介导性晕厥的患者中,仍有13%的患者其ICM监测显示晕厥发作归因于心律失常。上述研究均明确体现了ICM在晕厥诊断中的优越性,并提示ICM对于晕厥的治疗也具有一定的指导意义。
许多随机对照研究也有相同的结果。Farewell等[8]将反复晕厥、初步评估无法明确诊断的患者随机分为ICM植入组及标准治疗组,平均随访17个月,ICM组中88%的晕厥复发患者得以明确诊断,而对照组中仅有19%明确诊断。EaSyASII研究[9]证实应用ICM较常规检测手段诊断时间更短,此外还发现ICM的远程监控功能也可改善诊断率(43.9% vs 1.6%)。PICTURE注册研究[10]则证实,在真实世界中反复发作不明原因晕厥患者植入ICM后平均随访至10个月时,78%的患者得以明确诊断。
3 ICM在房颤监测及诊断中的应用
房颤是最常见的心律失常之一,随着人口老龄化,房颤患病率将进一步增加[11-13]。高达40%的房颤患者无任何临床表现,约有25%唯一的临床表现为脑卒中[14]。及早识别脑卒中危险因素,筛查房颤,进行有效抗凝治疗以防范脑卒中发生尤为重要。
REVEAL XT增加了基于R-R间期稳定性的自动识别房颤算法,即使房颤发作时间短或毫无症状,监测仪也可自动识别,并将信息远程传输至临床医生,大大提高了ICM的房颤检出率及准确性[15]。而新一代Reveal LINQ 在原有自动识别房颤算法基础上,增加了P波过滤算法,把准确性进一步升高至99.4%,敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为98.4%, 99.5%, 97.2%及 99.7%[16],事件及间期不良诊断减少46%及55%[1]。与Holter相比,Reveal XT及Reveal LINQ均与房颤负荷的相关性更强[15,16]。大型多中心前瞻性长期研究Reveal AF研究发现,在脑卒中高风险人群中应用ICM进行心电监测,随访1年时房颤诊断率为27.1%,2年时为33.6%,30个月为40%。CRYSTAL AF 研究及 EMBRACE 研究也均提示 ICM 持续长程心电监测筛查房颤优于定期检查[17,18]。
4 ICM在隐源性脑卒中病因诊断中的应用
脑卒中为全球主要公共卫生问题,是继心血管疾病后第二大死亡原因,占全球总死亡率的10%[19]。缺血性脑卒中有多种发病机制,其中25%的病例影像学表现与心原性脑梗死相似,但却无明确栓塞来源依据。该类缺血性脑卒中称为“隐源性脑卒中”。在隐源性脑卒中患者中,24小时动态心电图的房颤检出率为3.2%[17],心电监测时间延长至30天时,阵发性房颤检出率在20%~23%[20]。移动心电遥测监测28天房颤检出率可达24%[21]。由此可见,一方面常规心电监测房颤检出率并不理想,另一方面随监测时间延长可提高房颤诊断率。
ICM的自动识别房颤算法进一步扩展了适应证,即隐源性脑卒中患者的房颤监测。隐源性脑卒中患者中Reveal XT房颤检出率为 17%~27.3%[20,22,23],新一代 Reveal LINQ 则检出率进一步提高。Ritter等[22]给予60例隐源性脑卒中患者植入ICM,并同时使用7天动态心电图检查进行长期心电监测。结果显示,ICM阵发性房颤检出率显著高于7天心电监测,其中70%的房颤是在植入后3个月内检出。此外,在随访期间发现,患者对于ICM耐受性优于体外7天心电监测。这些发现均提示ICM发现隐源性脑卒中患者房颤的有效性较高。
5 ICM植入的热点问题
5.1 ICM植入手术相关安全性
与起搏器植入不同,ICM仅植入皮下而无需植入血管及心脏,安全性高。最初ICM体积为19 mm×61 mm×8 mm,通常在医院导管室进行手术植入[24],术中还需将监测仪与组织缝合以减少日后仪器位移。而最新一代的Reveal LINQ体积明显减小,使得操作过程明显简化。不同术式均有较高安全性,且手术过程简单,小于1 cm的切口既提高了精度,也保证了美观,同时因植入创伤小,不需标测。
全球多中心非随机前瞻性研究Reveal LINQ有效性研究中151例Reveal LINQ植入患者在随访1个月时,99.3%无严重不良事件发生,98.7%未发生感染[25]。另一项全球非随机前瞻性注册研究中[24],122例Reveal LINQ植入患者中98.4%无严重不良事件,98.4%无感染,提示真实世界中ICM手术相关并发症与临床研究结果一致。当然,由于研究中由医生评判不良事件,进行植入术后1个月的随访,可能导致低估不良事件。
上述两个研究中,3个中心共发生感染4例,其中3例均为该中心的首例植入术患者,提示ICM植入相关性不良事件与操作者的经验有关。
5.2 ICM植入术前抗生素应用
起搏器、除颤器等在围术期常规给予抗感染治疗,而ICM为无导线的皮下植入装置,围术期抗生素的应用值得探讨。第一代ICM感染发生率在2.3%~4.3%[24],目前最新的Reveal LINQ感染率下降。Reveal LINQ有效性研究及注册研究均提示ICM植入感染率低,两项研究中分别有48%及42%的患者术前使用抗生素[25]。Reveal LINQ注册研究中,患者合并高龄、高体重指数(BMI)值、吸烟、糖尿病、慢性阻塞性肺病(COPD)、充血性心力衰竭、急性心肌梗死、肾功能不全、高血压及接受免疫抑制治疗等相关手术相关感染危险因素者相对较少,因此感染率也相对较低。Beinart等[26]对美国14个中心的375例Reveal LINQ植入患者依据是否进行抗感染治疗进行分组及比较围术期感染情况,发现66.4%的患者未进行术前抗感染治疗,但感染发生率仍低(0.8%),甚至较接受术前抗生素治疗者减少50%。目前ICM植入术前是否应用抗生素尚无明确定论,但大量研究显示无论是否术前应用抗生素,感染率均较低。
5.3 ICM植入手术的医疗地点
心脏植入型电子器械常规在手术间或心脏电生理导管室完成植入,二者感染率相似[27]。ICM植入较其它电子器械创伤性小,因此手术操作可能无需在上述地点完成,在门诊完成既可以增加患者周转率,也可以减轻住院负担、降低医疗成本。早期的ICM 在门诊无菌操作室植入时,不良事件及感染事件增加。最新一代Reveal LINQ体积明显减小,操作简化。Wong等[27]首次进行Reveal LINQ于门诊无菌操作时植入安全性及可行性的研究,术中均采用统一推荐操作方法,除导管室组1例需缝合切口外,其余均使用无菌胶布贴合。结果显示,全部178例患者中仅有3例出现感染,导管室组与门诊组感染率均低,其中门诊组1例,导管室组2例,两组无差异(P=0.45),然而导管室组术前应用抗生素者更多,进一步证实了门诊无菌手术室进行ICM植入的安全性及可行性。
6 ICM的未来
随着全球老龄化,房颤及脑卒中高危人群逐渐增多,符合ICM适应证的患者也将显著增多。未来的ICM还可能增加体温感知、体位变化、胸腔阻抗等功能,并通过这些功能辅助诊断或治疗心力衰竭、睡眠障碍等疾病。目前,还需要每天通过床旁问询机将数据传输于网络读取信息,将来或可直接通过智能手机或手表即可查看数据,为心律失常相关心脏不良事件的及时预警和快速救治提供有力的技术支撑。
7 总结
目前ICM最常用于诊断不明原因晕厥,可作为早期诊断工具提高晕厥诊断率,并可指导治疗有效减少晕厥发生率。在诊断房颤方面,ICM长达3年的持续监测,以及对房颤的自动识别算法,较其他传统体外无创检查手段明显增高检出率。在诊断隐源性脑卒中方面,许多隐源性脑卒中患者仅能通过ICM发现房颤,可通过ICM监测结果来指导抗凝策略。总之 ICM是诊断偶发或无症状心律失常、疑似心源性晕厥、隐源性脑卒中的的理想手段。