宿燕岗：全皮下ICD系统的临床应用

1970年全球第一台植入型心律转复除颤器(Implantable cardioverter-defibrillator, ICD)在美国巴尔的摩西奈医院完成，1971年美国密苏里大学也成功的进行了ICD的植入。此后，有关ICD的临床应用研究不断增多。特别是近几年来，ICD已被证明可有效治疗室性心律失常导致的心性猝死，已被多个国际组织推荐为ⅠA类适应证。然而，传统ICD的一些缺点限制了它的广泛应用。

 

　　目前通用植入ICD的方法是通过外周静脉送入ICD导线至右心室，并与脉冲发生器相连后埋藏于左胸部皮下。即除颤电极导线在静脉及心腔内，而脉冲发生器在皮下。近几年一种全皮下ICD(subcutaneous ICD，S-ICD^?)系统问世并开始应用于临床，后者导线及脉冲发生器均位于皮下，除颤导线不直接接触心脏及相关静脉。目前S-ICD?已成为ICD家族的新成员并逐渐在临床上得到了推广应用。

一、设计S-ICD的原动力

　　众所周知，ICD除颤电极导线在植入术中及术后会出现不少的并发症，包括：

　　1. 术中并发症：气胸、血胸、心肌穿孔等。个别情况下，如外周静脉栓塞、永存左上腔静脉伴右上腔静脉缺如等，则外周无静脉可选择，此时无法经内科植入ICD系统，只能选择外科开胸将除颤导线缝在心外膜上。

　　2. 术后并发症：

　　(1)感染并累及心内膜形成感染性心内膜炎(IE)，这一并发症会明显恶化患者预后。尤其是ICD或CRT-D的患者，由于其多有严重的基础心脏疾病、肾功能不全等，感染风险增加明显。

　　(2)三尖瓣返流：由于除颤导线直径粗，尤其是当心室除颤线圈与三尖瓣瓣膜结构发生粘连后更容易发生。因术后严重三尖瓣返流并导致右心衰竭的病例在临床上并非少见。

　　(3)ICD导线故障率明显大于普通导线(即ICD除颤导线的使用寿命远比普通起搏电极导线短)，而ICD导线发生故障后多需要拔除。对990位ICD患者的回顾性分析显示，ICD导线故障率为1.3％／年，且逐年增加，10年后的导线年故障率可达到20％，这些故障表现为导体断裂和绝缘层破损等。普通起搏导线如无感染，多可旷置而勿需拔除。但故障ICD导线多需要拔除，这主要是由于新旧除颤导线(除颤线圈间)在心腔内的相互摩擦、干扰可能导致误放电；另外的原因是因为导线粗形成血栓机会多，再次经左锁骨下静脉送人新ICD导线的机会少。

　　(4)拔除ICD导线有更高的并发症发生率：尽管临床经验不断丰富，ICD导线拔除依然是临床上面临的重大难题。除颤线圈与周围组织的粘连，特别是上腔静脉线圈与上腔静脉的粘连容易导致在拔出导线的过程中发生上腔静脉破裂，而后者一旦发生多是致命的。尤其在我国目前开展导线拔除的中心很少、激光拔除尚未开展等现状下将会面临更大的困境。随着ICD适应证的扩大(尤其是一级预防)、患者年轻化和寿命延长等原因，心内除颤导线故障及其处理成为愈发常见的临床棘手问题。上述问题促使人们产生了设计全皮下ICD系统的需求和动力。

二、S-ICD^?系统

　　S-ICD^?系统由Cameron Health公司首先研发。2008年，6台S-ICD?系统植入人体，从此开始了其临床研究。随后55位患者植入了S-ICD^?并于2009年获得CE证书，开始在部分国家和地区正式商用。2012年3月，波科公司宣布收购Cameron Health，成为目前世界上唯一生产商用全皮下ICD (SICD)的厂家。2012年9月，S-ICD^?获FDA批准。迄今为止，全球共计植入S-ICD^?超过3000台，其中欧洲植入超过2000台。

S-ICD^?系统组件及植入过程：

　　1. 系统组件：包括除颤电极导线、皮下隧道针、脉冲发生器和程控系统，后者包括遥测探头和无线打印等。皮下除颤电极导线为多股电缆核心设计，绝缘层为聚氨酯。感知方式为双极，单除颤线圈。导线具有优异的抗张强度和抗磨损能力。

　　2. 植入过程

　　(1)术前X线胸片影像评估：其目的是帮助医生了解导线植入的解剖定位(如胸骨、剑突等)以及装置与切口的具体部位。

　　(2)患者筛选：通过患者立、卧位姿势收其体表信号，确定至少存在一个可接受的向量并被脉冲发生器的心电图模板所接受(确保每一个QRS波峰都在筛选工具的峰值区域内)。否则不宜使用S-ICD^?系统。

　　(3)分别在左胸廓侧壁心影处、左剑突下和胸骨左缘第2、3肋间(根据除颤导线长度与患者的具体体型而定)做一切口并借用皮下隧道针将除颤导线分别经皮下隧道牵拉到位、固定(图1)，最后与脉冲发生器相联接后埋藏于左胸侧壁的皮下囊袋内。

　(4)DFT测试可通过程控仪发放诱颤指令，在线圈与机壳间发放200 mA, 50 Hz AC的诱颤脉冲。

　　术后X线影像见图2，它显示了S-ICD?系统的位置及与心脏的解剖关系。

三、S-ICD^?系统的产品特性及其优缺点

　　产品特性：1. 能提供每个事件多达5次80 J能量的双向波除颤能量；2. 具有完整的事件存储功能(可存储多达44个事件)，每个事件多达128 s的S-ECG图形存储；3. 充电时间(充满80 J)≤10 s；4. 超过5.1年使用寿命；5. 提供除颤后30 s的起搏功能(50 bpm，200 mA，双相起搏脉冲，7.5 ms脉宽)；6. 具有自适应式除颤极性功能，即系统会记录最后一次成功除颤的极性设置，并自动选择该除颤极性应用于下一次事件的首次除颤。

　　类似于经静脉的ICD系统，S-ICD?系统能捕获高解析度、形态学丰富、与体表心电图类似的信号。系统提供三个感知向量，即Primary(主要)、Secondary(次要)和Alternate(备选)，可基于波形比较的鉴别诊断，选择QRS波高大而T波低平的通道以减少T波的过感知(图3)。脉冲发生器能自动或手动选择感知向量并能通过程控进行无创更改。系统具有INSIGHT节律鉴别程序，包括静态形态学分析(利用窦律模板识别室上性节律)、动态形态学分析(通过比较每一个波形识别可电击的多形性节律)和QRS波宽度分析(与窦律模板比较QRS波宽度)等三种不同的策略准确识别与分类所获得的皮下心电信号。另外，S-ICD?系统具备完善的治疗方案，包括自动延长启动的检测时间(允许非持续性快速心律失常自行终止)、充电后如检测到心律失常自发停止则中止治疗等功能。

S-ICD^?系统的主要优点为：1. 可提供对室性快速性心律失常的有效除颤治疗；2. 无血管损伤风险；3. 无心腔内感染的风险；4. 保留外周静脉的通道；5. 避免静脉导线拔除的风险。6. 可按照解剖标志放置，植入时无需X线透视。

　　当然，其缺点也是显而易见的：1. 无心动过缓起搏功能，因此，合并存在起搏适应证的患者不能使用该系统；2. 不能提供ATP治疗，只能提供电击治疗。即该系统缺乏主要的无痛治疗的措施。因此对某些存在单形性室速且能被ATP终止的患者不适用该系统；3. 无心房诊断功能；4. 电击后30秒的起搏会引起患者的疼痛等不适；5. 脉冲发生器偏大，瘦小的患者植入时可能存在问题；6. 目前仍缺乏大规模多中心和大样本的临床研究结果。

四、S-ICD^?系统的临床研究

　　S-ICD^?系统问世后进行了很多临床观察和研究，包括：1. 寻找ICD与电极的最佳空间配置(n=78)：结果显示图2为最佳的除颤导线和脉冲发生器的空间位置。2. 与经静脉ICD比较除颤阈值(n=49)。显示65 J放电能使98％患者连续2次成功转复诱发的室颤。3. START研究：比较SICD与经静脉ICD对室上速的鉴别诊断能力。64名例患者诱发出的事件经信号转换给ICD去分析，其中包括46个室性事件和50个房性事件，显示S-ICD的敏感性和特异性最高(分别为100％和98％)。4. S-ICD(IDE)研究：入选330例患者。结果显示：仅采用解剖学标志即能达到95％植入成功率；99％患者在随访期间没有发现电极与脉冲发生器的移动；100％自发的VT/VF事件经80 J电击转复或自行转复；无患者经历由于鉴别错误所致的误电击；63％VT/VF患者满足充电避免治疗发放的标准，无晕厥的报道。5. 目前正在进行的大规模的临床研究包括(1)EFFORTLESS研究：样本量1000例，终点包括并发症和不适当电击率。预计2016年研究结束。初步的结果显示DFT有效转复率为98.5％，无AF/SVT事件的不恰当电击，年化的不恰当电击率为7％；平均的治疗时间为16～20秒。(2)PRAETORIAN研究，选自欧洲和新西兰约50个多中心，样本量约700例，按1∶1随机分组接受S-ICD^?或经静脉ICD治疗，随访时间为30月，主要终点为不适当电击和ICD相关的并发症，预计2015年试验结束。

五、S-ICD^?系统的适应证和展望

　　S-ICD^?系统对大多数ICD一级和二级预防患者能提供有效的解决方案，尤其是不能经静脉植入ICD导线者(曾IE史、静脉结构问题、三尖瓣机械瓣置换术后、右心室心内膜纤维化找不到合适的感知部位等)。其中，一级预防可能更加适合S-ICD^?系统(治疗率低，不少患者直到电池更换或发生并发症时也未曾治疗)。另外，年轻预计生存期长而需要更换除颤导线者植入S-ICD^?系统也具有其优势。

　　非适应证：包括症状性心动过缓需要起搏者或存在频繁单形VT能被ATP有效终止者。

　　目前S-ICD^?系统尚不可能完全替代现有的已经很成熟的经静脉心内膜ICD系统，但其问世无疑是ICD治疗的新里程碑，为医患提供了一个全新的治疗平台，至少目前可作为ICD系统的有利补充。在部分患者中可作为经静脉ICD的替代，甚至首选。今后S-ICD^?系统应朝着小巧、高能量、更好抗干扰能力与长寿命方向发展，并需要更的多中心和大样本的临床研究证据。