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ICD植入术中除颤阈值测试:目前的观点

来源:    时间:2016年06月01日    点击数:    5星

心脏性猝死是心血管疾病的主要死亡原因,大约80%是由恶性室性心律失常如室性心动过速或心室颤动引起。研究表明,我国每年心脏性猝死人数高达54万,而且大多发生在院外,抢救存活率极低。因此,对心脏性猝死的高危人群进行积极地预防,有助于降低猝死发生率与病死率。目前,植入型心律转复除颤器(ICD)被公认为是最有效的心脏性猝死预防措施。

ICD应用早期,除颤阈值(defibrillation threshold,DFT)测试曾是植入术中不可或缺的一部分。评估ICD疗效的随机临床试验,也大多进行了术中DFT测试。然而,随着ICD除颤性能的改进、ICD适应证拓展至猝死一级预防人群以及对DFT测试并发症的顾虑,术中测试DFT的必要性引起争议。本文旨在综述DFT测试的是与非,陈述目前的观点。

一、除颤阈值测试的基本概念

所谓除颤阈值指将室颤成功转复为窦性心律所需的最小能量。DFT测试的目的是:①验证高压电路的完整性;②确保正确感知室颤;③确保除颤成功;④指导设定安全、适当的室性心律失常治疗程序。理想的除颤阈值可以保证患者安全,减少ICD除颤所需要的能量,延长ICD寿命。

DFT测试方案中最常用的方法有两种:10J安全范围法及逐级降低能量测试法。10J安全范围法是以低于最大除颤能量至少10J以上的能量进行除颤,仅需诱发1次室颤,是目前临床最为常用的方法。逐级降低能量测试法需多次诱发室颤,精确,但临床少用。通常情况下,测试的DFT只是除颤成功的概率性。临床上以成功概率曲线来描述,横坐标为除颤能量,纵坐标为成功率。当然,DFT测试存在一定风险,包括需要麻醉、血流动力学紊乱、复律困难、血栓栓塞、死亡等。

二、DFT测试相关临床试验数据

随着ICD适应人群的拓展,规范ICD植入流程变得更加重要。但关于ICD植入过程中DFT测试的必要性问题,尚无确切结论。与常规测试DFT相比,ICD植入术中省略DFT测试的疗效和安全性如何呢?权威数据包括观察性研究SAFE-ICD[1]和前瞻性随机对照临床试验SIMPLE[2]、NORDIC ICD[3]研究。

(一)SAFE-ICD

2012年公布的SAFE-ICD(Safety of Two Strategies of ICD Management at Implantation)是一项前瞻性、观察性研究,目的在于评估初次植入ICD时进行DFT测试和不进行DFT测试两种策略的结果。来自意大利41个研究中心的2120例患者入选本研究,其中DFT测试组836例,未测试组1284例,随访2年。研究主要终点是ICD植入时严重并发症、随访期内心脏性猝死或复苏发生率的复合终点。
研究中共有34例患者发生了终点事件。其中,12例发生植入术中并发症(DFT测试组8例,未测试组4例),22例随访期间发生猝死或复苏(DFT测试组10例,未测试组12例)。终点事件年发生率分别为DFT测试组为1.15%,未测试组为0.68%,但差值0.47%无统计学意义。随访2年时两组全因死亡率亦相近。
这一大规模的队列研究表明,对初次植入ICD患者术中进行或不进行DFT测试都是安全的,事件发生率都很低且无明显差异。提示在进行ICD植入时,可以不必进行除颤阈值的测试。

SAFE-ICD研究的不足之处在于其仅仅是观察性研究,而随机对照试验有助于确定DFT测试是否仍必须。在此背景下,进行了下述的SIMPLE研究。

(二)SIMPLE

2014年美国心律学年会公布、并在2015年刊登在Lancet的重量级证据SIMPLE(Shockless Implant Evaluation)试验是一项非劣性、单盲、随机、对照、多中心临床试验。目的是评价在ICD植入过程中,进行DFT测试对患者长期临床预后的影响。研究共纳入首次经静脉植入ICD作为猝死一级或二级预防的患者,排除标准包括右侧植入ICD、妊娠、等待心脏移植、无法完成随访等。按1:1比例随机分为DFT测试组和未测试组。DFT测试方案设定为1次17J或2次21J成功终止室颤。ICD治疗方案均设定为心动过速区首次电击能量为31J。研究采用非劣效性检验设计。疗效主要终点是心律失常性死亡或正当电击失败率的复合终点。除颤测试安全性终点是ICD植入30天时的副作用,主要终点包括死亡、心肌梗死、卒中、系统性或肺栓塞、需要静脉利尿或强心治疗的心力衰竭、需要胸外按压或主动脉内球囊反搏、需要应用血管收缩剂15分钟以上、计划外ICU停留、插管、气胸、心脏穿孔、ICD感染、动脉并发症、吸入性肺炎。

研究共纳入2500例患者,包括DFT测试组1253例、未测试组1247例。平均随访3.1年。结果显示:心律失常性死亡或电击失败率在DFT未测试组为90例(7%),略少于测试组的104例(8%),HR为0.86(95%CI 0.65~1.14;非劣效性P<0.0001)。未测试组中安全性终点事件发生率为5.6%(69/1236),测试组中6.5%(81/1242),P=0.33。次要安全终点,即直接由测试导致的安全事件,未测试组为3.2%,测试组为4.5%,P=0.08。需要静脉用药治疗的心力衰竭是最常见的副作用,测试组发生率为2%(20/1236)、未测试组为2%(28/1242),P=0.25。

研究提示:ICD植入术中常规除颤测试不增加安全性复合终点,包括DFT测试相关的并发症。DFT测试是安全的,耐受性良好。但是,绝大多数ICD患者进行DFT测试没有获益,并不能提高电击转复的效果,亦不能降低心律失常性死亡。鉴于此,研究者指出,DFT测试在早期的ICD不可靠时可能有用,但在现代的ICD装置中,植入ICD时不进行常规测试应该是首选,只有偶尔出现的特殊情况下进行测试才有价值。

(三)NORDIC ICD
近日在European Heart Journal在线公布的NORDIC ICD(NO Regular Defibrillation testing In Cardioverter Defibrillator Implantation)研究是一项前瞻性、随机、对照、多中心、非劣性设计的临床试验,目的在于评估植入ICD时DFT测试对于随访期间首次电击有效性的影响。研究共纳入欧洲5国48个中心的1077例患者,均经左侧植入ICD,按1:1比例随机分为DFT测试组(540例)、未测试组(537例)。两组治疗程序均将ICD电击设置为40J。主要研究终点是室性心动过速和室颤事件的首次电击成功。操作相关的研究终点包括重新放置、总的透视时间和植入耗时。安全性终点包括操作相关的严重不良反应、室速/室颤转复率和全因死亡、心脏性死亡或心律失常性死亡。

DFT测试组平均随访22.7个月,未测试组22.9个月。研究发现:在未测试组ICD首次电击成功率不劣于DFT测试组(97.1% vs 94.1%,P<0.001)。值得注意的是,未测试组成功率较测试组高3.0%。安全性方面,术后30天内共168例(15.7%)患者出现操作相关的严重不良反应,其中DFT测试组94例(17.6%)、未测试组74例(13.9%),P=0.095。不适当电击的比例为3.7%。两组间无差异。此外,全因死亡率、心脏原因死亡、非心脏原因死亡在两组间亦无差异。

研究提示,就除颤能量达40J的ICD而言,植入术中进行DFT测试未能改善除颤有效性。提出,对于首次左侧植入ICD的患者,不需要常规进行DFT测试。

三、推荐进行DFT测试的理论基础

就DFT测试的疗效和安全性问题,既往开展了诸多研究。如Pires[4]等回顾分析了835例植入ICD的患者,DFT测试组632例,未测试组203例。两组患者ICD对室性心律失常治疗成功率以及心脏性猝死生存率无差异,但未测试DFT组的远期生存率远低于DFT测试组(58% vs 74%,P<0.0005)。多元回归分析发现,未行DFT测试是ICD植入患者总死亡率的独立危险因素(HR 2.031;95%CI 1.253~3.290;P=0.004)。Healey[5]等的研究分析了2173例ICD植入患者,证实DFT测试也有很好的安全性,包括死亡、心肌梗死、卒中、心脏压塞、心力衰竭、感染、导线脱位等的手术并发症与未行DFT测试的患者相比没有统计学差异(8.7% vs 8.3%;P=0.07)。上述不再加以赘述。

ICD应用历程中,DFT测试时曾是ICD植入过程中的标准流程。较精确的DFT测试,可程控较低的除颤能量,而低除颤能量具有充电时间短、对心肌损伤小和节约电能等优点。需要强调的是,针对高DFT情况进行DFT测试是十分必要的。良好的DFT是保证ICD正常工作的前提,通常人们认为DFT与ICD最大释放能量之间应有10J的安全范围,这样才能保证ICD放电的有效性。DFT大于25J或与ICD最大释放能量之差小于10J视为高DFT。研究表明,部分患者置入ICD后可能会出现高DFT的情况,这对患者来说是有生命危险的[6]。造成高DFT的原因有很多,比如心脏结构的改变、心肌缺血、心肌肥厚、射血分数显著减低、某些药物如胺碘酮的应用。提示我们,尤其是有高DFT危险因素的患者行DFT测试还是有必要的。目前,针对高DFT,即转复VF失败或未能达到10J的安全范围,可采取的措施包括:①重新放置导线;②反转极性;③移去(用帽套住)近端线圈;④加一根皮下电极;⑤双相波转为单相波;⑥如需要,则使用更高输出能量的ICD。

四、不常规行DFT测试的理论基础

(一)工程学的长足发展改善了ICD的除颤性能
近年来,双相波除颤、新型ICD导线、高除颤能量、快速的能量供给等技术的改进,极大地改善了ICD的除颤性能。除颤阈值通常低于最大输出能量10~20J。首次ICD电击成功率约为90%,后续的电击罕见失败。而且,正如SCD-HeFT[7]和MADIT-II[8]研究中所显示,植入ICD的患者中仅有不足30%需要除颤治疗,大多数需要ICD治疗的心律失常为室速,通过抗心动过速起搏即可终止,即便需要电复律,所需能量亦比DFT小得多。

(二)DFT测试不能预测除颤成功率亦不能改善预后
近年来,诸多研究证实,DFT测试不但未能预测除颤成功与否,亦不能改善患者生存率。Blatt JA[9]等对SCD-HeFT研究中717例植入ICD的患者DFT进行分析发现:平均随访45.5个月,低DFT组(<10 J,n=547)和高DFT组(>10 J,n=170)存活率无差别(P=0.41)。两组室速首次放电成功率均高,与基础DFT无关。提示,DFT不能预测患者临床实际遇到的室性心律失常的首次除颤成功率,不能预测长期死亡率。Michowitz Y[10]连续入选256例植入CRTD的患者,分为测试组(204例)和未测试组(52例)。两组基线数据包括心衰严重程度是匹配的。测试组共发生4例(2%)心衰加重,其中一例死亡,而未测试组无并发症发生。平均随访(32±20)个月后,两组的适当电击比例无差异(31% vs 25%,P=0.49)。测试组中有3例电击失败,尽管当时测试数据满意,而在未测试组中未发生电击失败。两组的存活率无差异。研究提示:CRTD植入术中测试除颤有效性可增加并发症,不能预测长期的电击有效性,也不能改善预后。Bianchi[11]等人的研究入选了植入ICD的缺血性心肌病患者291例,137例进行了DFT测试,154例未测试DFT。平均随访23个月,测试组和未测试组总死亡率(20% vs 16%)、心血管死亡率(13% vs 10%)以及心脏性猝死率(3% vs 0.6%)无统计学差异。2013年关于未测试DFT疗效的荟萃分析纳入涉及5020例患者的8项研究,其中3068人进行了DFT测试,1952人未进行DFT测试。平均随访24个月。结果发现:DFT测试不能降低总体死亡率或心律失常死亡率[12]。

(三)DFT测试有一定风险可增加操作并发症

ICD植入术中DFT测试存在着一定的风险,如低血压、心力衰竭加重、血栓栓塞、需全身麻醉等。而且,随着ICD适应证的扩大,更多伴有严重心功能不全的患者预防性植入ICD行SCD的一级预防。而此类患者更易于因诱发室颤导致心肌抑制或缺血、脑灌注减低、无休止VF,甚至死亡等不良后果。Semmler V[13]的研究证实ICD电击可导致高敏肌钙蛋白T升高,提示心肌损伤。Brignole[14]等报道在7857例ICD植入患者中22例(0.4%)出现DFT测试相关的致命性并发症,其中4例死亡(0.07%),8例心脏骤停(0.15%),6例心源性休克(0.11%),3例卒中(0.05%),1例肺栓塞(0.02%)。加拿大21个中心6年植入ICD病例数为19067例,3例DFT测试相关死亡,5例DFT测试相关卒中,27例需要延长复苏,2例延长复苏后遗留临床后遗症[15]。

(四)诱发的心律失常不等同于自发心律失常

ICD植入术中常用的诱发室速或室颤的方法包括:T波电击(T-shock)、50Hz直流电诱发、短阵(或猝发性)快速心室刺激、程序电刺激(S1S2)。人为诱发的室颤和自发性室颤是不同的。以往研究表明,诱发的室颤较自发的室颤更规整,诱发方式不同时室颤的周长及向量指数等重要特征也不同,使得室颤的诱发方式也会影响DFT。此外,患者精神状态也直接影响除颤效果。植入术中诱发室颤时患者处于镇静或浅麻醉状态,而自发室颤多发生在交感兴奋性增高、心肌缺血、电解质紊乱、心力衰竭加重等情况下。而且,研究表明DFT受体位(立位DFT>卧位DFT)、昼夜节律(DFT高峰出现在上午)以及VTVF持续时间(>15sDFT升高)等的影响。

再者,DFT测试还延长手术和住院时间,增加医疗花费。

综上,DFT测试并没有被证实可以改善ICD电击成功率,亦不能降低死亡率。而且,DFT测试相关并发症亦不常见,一旦发生通常十分严重甚至致命。而且因除颤测试时需要麻醉或深度镇静,因此增加了手术复杂程度和花费。鉴于除颤测试无明显疗效且顾虑其安全性,因此有观点认为在部分情况下应术中省略DFT测试。

五、目前观点
2014年《中华心律失常学杂志》刊登了我国《植入型心律转复除颤器治疗的中国专家共识》[16],就DFT测试给出建议:ICD植入过程中,针对一级预防的患者,推荐不常规进行DFT测试。而对二级预防的患者,可根据患者基础心脏疾病、心功能状况以及室性心律失常类型等,由植入医生决定是否进行DFT测试。
总之,由于DFT测试未被证实可以改善电击成功率和预后,且可能导致并发症和费用增加,目前对于是否进行DFT存在争议。相信重量级临床试验SIMPLE、NORDIC ICD的公布,将影响临床实践和相关指南的修订。目前,DFT测试的比例呈明显下降趋势,但在获得更具有结论性的证据之前,不能对所有的患者都不进行DFT。植入医师需根据临床经验和现有的理论基础,个体化的决定是否需进行DFT测试。


参考文献
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作者:华伟 牛红霞 中国医学科学院阜外医院 

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