皮下植入式心律转复除颤器的应用现状及展望

杨燕秋 王新康

心源性猝死(sudden cardiac death，SCD)是一种常见而凶险的心血管疾病，患者在病情基本稳定的情况下突然发生严重心律失常导致迅速死亡。近30年来，中国大陆SCD平均年发病率为0.04%[1]，约50%～70%的SCD与快速性室性心律失常有关[2]。及时有效地除颤是预防SCD的关键。大量临床试验已证实植入式心律转复除颤器(implantable cardioverter-defibrillator，ICD)应用于猝死高危患者的一级预防及二级预防时，效果优于现有的药物治疗，可降低长期死亡率[3-5]。但传统经静脉植入心律转复除颤器(transvenous cardioverter-defibrillator，TV-ICD)的围手术期和长期并发症发生率较高，且多数是由植入式电极引起的，这些并发症包括静脉血栓、气胸、血胸、感染、心脏穿孔、电极断裂、心包填塞、三尖瓣损伤等[3]。部分患者由于心脏结构及解剖异常而面临TV-ICD植入困难的问题。为满足临床需求，弥补TV-ICD的缺陷和不足，皮下植入式心律转复除颤器(subcutaneous implantable cardioverter-defibrillator，S-ICD)应运而生。由于其无需将电极植入心脏内，简化了手术过程，避免了TV-ICD电极相关并发症，且活动限制少，为SCD高危患者提供了新的治疗选择。

1 S-ICD的组成及工作原理

S-ICD主要由脉冲发生器和皮下电极导线构成。其植入以体表解剖标志为参照，不需要X线照射。脉冲发生器植入患者胸部左外侧第6肋水平腋前线和腋中线之间的皮下组织囊袋中。皮下电极导线两端有2个感知电极，二者之间有1个直径为3 mm、长度为8 cm的除颤线圈电极，电极经皮下隧道置于胸骨左缘1～2 cm，近端位于剑突，远端位于胸骨柄。导线自第6肋水平行至左侧腋前线，与脉冲发生器相连，组成3个感知向量，S-ICD可自动选择最佳的感知向量，用于心脏节律分析及室性心律失常检测。与TV-ICD的腔内心电图不同，S-ICD获得的皮下心电信号类似于体表心电图，具有更高的分辨率，从而有利于通过形态学匹配来识别心脏节律。S-ICD对每次事件可提供最多5次电击治疗，每次固定释放80 J的双相波除颤能量。除颤电流回路由线圈电极和机壳组成，线圈电极至机壳为标准极性，机壳至线圈电极为逆向极性。1次除颤失败后，S-ICD会自动反转极性进行再次除颤。系统自动存储并选择最后1个极性方向作为默认设置。S-ICD无起搏功能，但在电击除颤后，如果检测到大于3.5 s的停搏，在除颤后30 s内可提供经胸心室起搏[4]。

2 S-ICD的适用人群

并不是所有ICD植入适应证的患者都适合植入S-ICD。在2015年的欧洲心脏病学会(ESC)室性心律失常和SCD预防的指南中，已将S-ICD列为Ⅱa类推荐,用于需植入ICD但无需起搏和CRT的患者[5]。根据2017年AHA/ACC/HRS对室性心律失常和SCD的指南，S-ICD是高危感染患者或无适当静脉通路、无心动过缓、无双心室起搏和/或抗心动过速起搏(ATP)患者的Ⅰ类推荐[6]。这部分患者多年轻、因肥厚型心肌病、长QT综合征、Brugada综合征等遗传性心肌病或心律失常需植入ICD。研究发现，存在非持续性室速或单形性室速的患者，其通过ATP治疗终止室速的概率增加，故这部分患者不适合植入S-ICD[7]。有植入S-ICD适应证的患者在手术前需进行心电图筛选，评估QRS波时限、QTc间期、R/T比值，以避免R波感知不足和/或T波过感知。这些参数必须在几个不同的体位进行检测，以系统评估患者在现实生活中心电信号的检测能力。据统计，约7%～15%的患者没有通过筛选测试，无法植入S-ICD[8]。 除了人工心电图筛选方法，自动心电图筛查工具也已问世，研究发现2种方法筛查结果差异无统计学意义[9]。

3 S-ICD的临床应用及进展

S-ICD作为一项新技术，其安全性和有效性备受关注。Bardy等[4]首次对S-ICD的除颤效果进行研究，比较发现其术中诱发的室颤终止效果与TV-ICD相当，对55例S-ICD植入者随访了(10±1)月，其中3例患者发作了12 次室速，均被正确识别并终止。IDE研究是一项前瞻性多中心非随机临床研究，共纳入321例患者，评价S-ICD的安全性和有效性，结果显示S-ICD系统对诱发的室颤终止率为100%，99%的患者在180 d内无系统性并发症，不到1年的随访时间内存在13.1%的误放电率[10]。EFFORTLESS研究对42所医院的S-ICD植入者进行前瞻性随访研究，平均随访3.1年，观察围手术期(术后30 d)和术后360 d并发症发生率及房颤和其他室上性心动过速的误放电率。结果显示：30 d内并发症发生率为4.1%，1年并发症发生率为8.4%。在随访的第1年，1.5%的患者被诊断为室上性心动过速，8.1%的患者被误放电。随访3.1年后，2.3%的患者被诊断为室上性心动过速，11.8%的患者被误放电[11]。另一个随访时间长达6.1年的研究中，58%的患者更换了电池，植入的第1代SQ-RXTMS-ICD(Cameron Health公司)的电池平均寿命为5.6年，并发症发生率为3%，年适当放电率为3%，年误放电率为4%，随访期间未发现导线故障[12]。研究发现，对于室速，S-ICD和TV-ICD都有很高的识别率，但在室上性心律失常鉴别方面，S-ICD显著优于TV-ICD[13]。最初S-ICD仅具有>180 次/min的单个除颤区，不能进行窦性心动过速、室上性心动过速的鉴别，导致发生较多的误放电。而当前S-ICD采取双区计数，除颤频率提高至220 次/min，引入了更长的鉴别诊断时间和更多的鉴别诊断方法，使误放电率从13.5%降至11.4%[14]。研究发现，体型越胖的患者，首次除颤转复成功率越低，这可能与除颤阈值偏高有关，故对该类患者可定期进行除颤测试[15-16]。

一项荟萃分析[17]综合了2013年至2018年相关研究结果，共纳入7820例研究对象(S-ICD组2950例，TV-ICD组4870例)，结果显示：S-ICD组与TV-ICD组感染发生率、死亡率、误放电率(9.9%vs7.9%)无显著差异。S-ICD组发生误放电常见的原因是过感知(尤其是T波)、肌电干扰、QRS波双倍计数，而TV-ICD组误放电情况更多与室上性心动过速有关。与TV-ICD组相比，S-ICD组电极相关的并发症减少，且电极移位发生率更低，而TV-ICD组发生气胸的风险更高。S-ICD主要并发症包括电极导线移位和感染，1%～1.3%的感染发生和设备有关，其他危险因素包括糖尿病、终末期肾病、慢性阻塞性肺病、术后血肿、电极移位再次手术、手术时间[18]。术者经验的积累和导线固定器械的使用，可有效降低并发症发生率，这一结果符合学习曲线[19-20]。ICD放电给患者带来不适且会产生恐惧感，影响患者的生活质量，比较S-ICD组和TV-ICD组，12个月的随访结果显示：2组健康相关生活质量和抑郁水平相似，但S-ICD患者焦虑水平较低，随着时间的推移，抑郁程度也有较大程度降低[21]，这提示S-ICD植入对患者的心理影响更小，可能是一个更好的治疗选择。

植入器械更换增加了患者的感染率和并发症发生率，因此脉冲发生器的使用寿命是ICD植入时需要考虑的重要问题。第1代SQ-RXTMS-ICD(Cameron Health公司)的脉冲发生器使用寿命约5.6年，体积约70 mL、质量约145 g，体积和质量是TV-ICD发电机的2倍。2015年推出的第2代EMBLEMTMS-ICD(Boston Scientific公司)在此基础上进行了改进，体积缩小了20%，而电池寿命提高了40%，平均使用年限增加至7.3年，并且增加了远程监测功能，但其电量还未达到TV-ICD标准。S-ICD无永久性起搏及抗心动过速起搏功能，在抗缓慢性心律失常方面不能取代TV-ICD，对于患者而言，S-ICD与无导线起搏器相结合，虽然丧失了房室配合，但增加了心室起搏功能[22]。2015年报道了1例无锁骨下静脉的患者植入S-ICD，在发生三度房室传导阻滞后又安装了无导线起搏器，S-ICD的高能量输出没有影响起搏器的起搏功能，同时，S-ICD亦没有在起搏器工作时因发生过感知而误放电[23]，但这仅是个例，仍需其他大样本研究来证实二者间不存在干扰。左室辅助装置(LVAD)越来越多用于缓解晚期心衰，有研究发现，由于存在电磁干扰以及QRS电压的衰减而导致不适当感知，影响S-ICD正常运作[24]。由于可能导致设备故障、心肌损伤、起搏阈值增高等不良后果，目前市面上多数心脏起搏器及ICD植入者不能进行MRI检查。S-ICD不直接与心脏接触，为了评估其与MRI的兼容性，Keller等[25]进行了一项单中心前瞻性非对照试验，结果表明：S-ICD患者进行1.5 T磁共振检查是安全的，但这需要更多数据来进一步论证。

4 展望

ICD用于防治SCD起重要作用，多项研究表明，S-ICD可有效替代TV-ICD，且安全性良好，特别是对于无适当静脉通路或感染风险高的患者是更优的选择。S-ICD无永久起搏功能，与无导线起搏器可相互补充，但二者可能存在交叉感知，需更多研究来解决2个设备之间的有效通信问题，以确保可靠的抗心动过缓起搏和抗心动过速治疗，同时不会干扰S-ICD的有效放电，进一步的数据尚需大规模的随机对照试验加以验证和评价。未来，S-ICD势必会广泛应用于临床，更加小巧、运行时间更长是其必然的发展趋势，甚至可以实现S-ICD与多个无导线起搏器及CRT共存。