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(来源:MedTF医瞰科技)

上世纪70年代,一个大胆的构想被Michel Mirowski博士首次提出:将除颤器小型化并埋入患者体内。通过一根经静脉送入心脏的导线,设备如同一位24小时值守的“守门人”,一旦捕捉到致命心律失常,便能即刻放电,将心脏从停滞的边缘“重启”。

为了将这一近乎疯狂的构想转化为现实,Mirowski与合作伙伴在一无资金、二无主流学界认可的情况下,靠手工组装完成了早期原型机的研制,在极度有限的体积内攻克了高压电容、电池续航与感知算法的工程难题,1980年,这台设备在约翰·霍普金斯医院完成了全球首例人体植入;1985年,波士顿科学推出首台美国FDA批准上市的商用ICD。

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循证基石:ICD能预防“心源性猝死”

1996年之前,心脏病学界认为:猝死是突发的、不可预测的,只能等它发生之后再抢救。把一台能放电的设备提前放进高危患者体内?这个想法在很多人看来过于激进,其风险与获益在当时完全是未知数。

ICD器械的发明植入给了心源性猝死高风险患者一道最后的防线,然而,对于临床医生而言,设备进入真实世界后,它真的能延长患者的远期寿命吗?机器会误判心律吗?植入体内后,导线断裂、感染或需要更换时该如何处理?

1996年,为了证实植入体内的除颤器是救命的诺亚方舟,而不是“定时炸弹”,波科启动了全球首个针对心源性猝死一级预防的随机对照试验MADIT研究。研究将高危患者分成两组:一组植入ICD,一组接受传统药物治疗。结果显示,ICD组的死亡率显著低于药物组。这是ICD第一次被严格的数据证明——提前植入,能让高危患者活得更久。

这一关键里程碑事件使医学界信心大增,多项临床研究启动,开启了心源性猝死循证长跑,至今整整30年!

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六年后的MADIT II研究把证据往前又推了一大步。入选条件从“需要复杂电生理筛选”放宽到“只要是心梗后心脏泵血功能严重下降的患者”即可入组。结果显示死亡风险降低31%,2010年八年随访数据进一步确认了长期获益。

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循证拓展:打破边界,简化流程

MADIT打开了ICD一级预防的大门,COMPANION研究把目光投向了心衰患者——带有心脏再同步功能的除颤器(CRT-D),不只能防猝死,还能改善心功能。MADIT-CRT则把CRT-D获益人群从重度心衰延伸到了轻度心衰,让预防阵线大大前移。MADIT-RIT更进一步——它发现设备植入后的参数设置和植入本身同样重要,把放电阈值调高、治疗延迟,患者的生存率就能改善。

三项研究,每一步都在扩大ICD的受益面。

2015年的SIMPLE研究则完成了一次里程碑式的“减法”。诱发一次室颤来测试设备能否正常放电,这个延续了数十年的“传统”,在波士顿科学资助的大规模随机对照试验面前被证明可以安全省略。从此,全球多数中心将“免测试”作为常规流程。

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到这一步,经静脉ICD已经走完了从“能不能救”到“救得对不对”再到“能不能救得更简单”的全过程。医生们手里有了一整套成熟的方案。但一个物理局限始终横在医生面前:导线。

循证升级:全皮下路径,破茧成蝶

传统经静脉植入式除颤器(TV-ICD)需将电极导线经过静脉血管固定于心内膜上,术中易出现气胸、心脏穿孔、心包填塞等急性损伤;长期使用还会引发导线断裂、静脉狭窄血栓、三尖瓣反流、导线使用过程导致的远期相关并发症,一旦发生感染,极易导致心内膜炎和全身性感染,拔除导线手术风险极高。

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1991年,当时一位年轻患者因经静脉ICD的除颤线圈电缆故障导致心室颤动(VF)未能得到治疗而不幸去世。心脏电生理学先驱Gust H. Bardy教授设想了一种可以避免使用经静脉导线的设备,因为经静脉导线容易发生故障,而大多数VF患者并不需要起搏功能。

于是,一个听起来近乎疯狂的问题被提了出来:能不能把导线彻底从心脏内拿掉?

2001年,波士顿科学正式启动了全皮下植入式心律转复除颤器(S-ICD)的临床试验,S-ICD 改变了经静脉ICD的设计思路,将感知电极置于胸骨旁皮下,脉冲发生器置于腋下,实现了除颤系统与血管、心脏、胸骨下组织的无接触。此设计,可彻底解决导线相关的临床并发症。

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在从概念向产品转化的过程中,S-ICD 需要面临新的工程技术难题。

比如:除颤能量的选择,分析对高电压除颤时整个胸部的电场分布、有限元分析(Finite Element Analysis,简称FEA)、皮肤对电流的强大抑制作用等;算法的改进,摒弃传统ICD采用逐搏分析算法,根据皮下电极检测到的远场 P-QRS-T 波来诊断室颤。事实证明,通过采用更全面的节律段分析(类似于医生实时检查心电图的方式),室颤的检测变得更加可靠。

经过19年的技术攻关,2012年,第一代 S-ICD 获得美国 FDA 批准上市,成为全球首款不经静脉植入的皮下除颤器,实现了从技术概念到商业化的转化。

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产品上市后,波士顿科学循证长跑,于2013至2026年间通过十余项临床研究,完成了S-ICD证据链的构建。

2013年S-ICD完成了 IDE前瞻性关键研究;

2014至2022年完成了EFFORTLESS真实世界注册研究;

2021年UNTOUCHED一级预防人群的研究,算法升级后不恰当放电率降至2.4%;

2020至2024年完成了PRAETORIAN研究的八年随访,最终确立了其长期不劣于经静脉ICD方案的疗效与安全性优势;

2024年MODULAR ATP联用的研究公布,作为未来新一代S-ICD采用模块化设计(mCRM系统),S-ICD可以与波士顿科学的EMPOWER无导线起搏器进行通讯,提供起搏治疗。通讯成功率达到98.8%,破解了需要起搏的高危猝死预防患者的需要;

在2026年,凭借PRAETORIAN DFT研究证实可安全省略S-ICD术中诱发室颤测试,实现了从“验证疗效”到“简化手术”的完整循证。与胸骨下EV-ICD相比,其安全性和有效性已得到了充分的临床验证,是唯一具有I类指南推荐并且术中不需要进行除颤阈值测试的非静脉除颤器。

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图.全皮下植入型心律转复除颤器中国专家共识(2023). 中华心律失常学杂志2023 年10 月第27 卷第5 期.

循证登顶:三十年的攀登之路

指南的认可,是判断一项技术/术式能否参与临床实践及适用范围的最高标准,每一次变化背后,都堆叠着数以万计的患者数据、长达数年的随访追踪,以及一次又一次的质疑与验证。从1996年到2026年,除颤器领域指南的每一次升级,都对应着一项研究的突破。

1996年——MADIT研究

指南首次将ICD纳入一级预防范畴。

2002年——MADIT II研究

ICD植入从“可选项”推上了Ⅰ类推荐的“必选项”。

2004年——COMPANION研究(NEJM)

使CRT-D成为心衰的一线推荐方案。

2009年——MADIT-CRT研究(NEJM)

将CRT-D适应证拓展至轻度心衰。

2012年——MADIT-RIT研究(NEJM)

证明ICD编程优化可直接改善患者的生存率。

2015年——SIMPLE研究(LANCET)

使传统ICD术中“常规省略DFT”成为全球标准。

2020年——PRAETORIAN (禁卫军)研究(NEJM)

证实S-ICD核心疗效不劣于传统方案,指南首次将全皮下S-ICD与传统经静脉ICD并列推荐。

2024年——MODULAR ATP研究(NEJM)

把无导线起搏器与S-ICD的联合通讯变成可能。

2026年——PRAETORIAN-DFT研究

证实了在PRAETORIAN评分指导下S-ICD术中“常规省略DFT”也是安全可靠的,让手术流程走向极简。

回望这三十年的循证接力,波士顿科学不仅开创了ICD的整个时代,更在每个关键节点,用严谨的研究回答临床最迫切的问题。

开创经静脉ICD时代,用不断完整的验证试验把治疗边界不断拓宽、手术流程不断简化;

开创全皮下S-ICD时代,从零开始铺就了一条完整的证据链,把“心脏风险隔离”的构想变成了患者真实的获益。

至此,S-ICD已然完成了技术的蝶变,从创新疗法走向非静脉除颤器领域的经典疗法,甚至有望超越经静脉ICD时代。

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