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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-05-20 14:38
藥物治療是心衰治療的基石。心衰的藥物治療近幾年發(fā)展迅速,幾種重要的新藥已經(jīng)成功推向市場(chǎng)并得到了廣泛應(yīng)用,但只有少數(shù)的心衰治療器械得到了FDA批準(zhǔn)。雖然藥物治療降低了心衰死亡率和住院率,但藥物治療無法真正阻擋心衰進(jìn)程和解決重大殘余風(fēng)險(xiǎn)。許多心衰患者生活質(zhì)量仍然較差。因此,基于器械的心衰治療仍存在較大空間。
2022年2月1日至2日在紐約舉辦了首屆“心衰治療技術(shù)大會(huì)”。會(huì)議回顧了基于藥物和器械的最新療法,并討論了心衰的診斷、管理策略和未來的療法。本次心力衰竭治療會(huì)議的亮點(diǎn)之一是“Shark-Tank”創(chuàng)新競(jìng)賽,7家初創(chuàng)公司展示了他們的對(duì)于心衰器械治療的最新嘗試。
01Audicor遠(yuǎn)程病人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
根據(jù)指南指導(dǎo)的藥物治療調(diào)整和心衰再住院預(yù)防是心衰患者管理的關(guān)鍵目標(biāo)。心衰患者的遠(yuǎn)程監(jiān)控為醫(yī)生和患者提供了解決這兩個(gè)問題的機(jī)會(huì)。在COVID-19世界范圍大流行的今天,慢性心衰病人的遠(yuǎn)程居家監(jiān)控得到廣泛關(guān)注。目前,臨床上使用的心衰病人遠(yuǎn)程管理設(shè)備如CardioMEMS和Boston Scientific HeartLogic等,雖然對(duì)心衰患者再住院預(yù)防起到積極作用,但由于其價(jià)格昂貴而且有創(chuàng),并未得到廣泛使用。
Audicor RPM是一種用于遠(yuǎn)程心衰患者監(jiān)測(cè)的無創(chuàng)系統(tǒng),可在家中使用。Audicor RPM最近獲得FDA“突破性醫(yī)療器械”的認(rèn)定。心臟聲學(xué)生物標(biāo)志物(CAB)通過大型臨床數(shù)據(jù)庫(kù)上開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,從數(shù)十個(gè)同時(shí)記錄的心電圖和心音數(shù)據(jù)中自動(dòng)生成。Audicor RPM的心衰管理就是基于此類心臟聲學(xué)生物標(biāo)志物,最相關(guān)標(biāo)志物如心臟電-機(jī)械激動(dòng)時(shí)間(EMAT,QRS波起點(diǎn)至第一心音峰強(qiáng)度點(diǎn))和第三心音(S3)強(qiáng)度。EAMT在左心室收縮功能受損患者中延長(zhǎng),并與左室內(nèi)壓變化速率相關(guān)。當(dāng)EAMT比例超過心動(dòng)周期(EMATc)>15%時(shí),與左室功能障礙顯著相關(guān)[1]。S3是心力衰竭伴呼吸困難惡化的特異性標(biāo)志物,也是不良臨床結(jié)果(如心力衰竭進(jìn)展)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[2]。

最近的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)顯示[3],基于Audicor EMAT和S3指導(dǎo)的心衰管理與基于癥狀的心衰管理相比,Audicor指導(dǎo)下的患者主要終點(diǎn)事件減少(43:61,P<0.001)。

新型的Audicor RPM是一種手持設(shè)備,與之前的Audicor設(shè)備使用相同的商用算法和等效信號(hào)采集技術(shù),從胸部(V4)的單個(gè)位置獲取心臟聲學(xué)和電信號(hào)。該設(shè)備可連接到互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行Audicor云分析,產(chǎn)生供臨床醫(yī)生查看的CAB趨勢(shì),并根據(jù)固定測(cè)量閾值自動(dòng)發(fā)出心衰失代償風(fēng)險(xiǎn)警報(bào)。閾值可以根據(jù)每位患者的心音個(gè)體化設(shè)置。心衰惡化的早期識(shí)別可以及時(shí)對(duì)藥物進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整,從而防止再次入院。
02用于優(yōu)化心力衰竭管理的新型無創(chuàng)
生物傳感器和人工智能算法
心衰患者的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)對(duì)心衰患者管理具有重要地位,但臨床標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于患者癥狀,難以識(shí)別以心內(nèi)充盈壓升高(如肺毛細(xì)血管楔壓)為特征的無癥狀血流動(dòng)力學(xué)充血。
迄今為止,F(xiàn)DA批準(zhǔn)用于心衰患者門診血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的設(shè)備只有1種。雖然該設(shè)備可以降低心衰患者住院率,但由于其價(jià)格昂貴和永久性的有創(chuàng)植入只有極少部分患者使用該設(shè)備[4]。
Cardiosense,Inc公司正在開發(fā)一種無創(chuàng)心臟監(jiān)測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)通過分析由可穿戴設(shè)備CardioTag捕獲的心電圖和光電容積脈搏波信號(hào),以無創(chuàng)估計(jì)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),主要側(cè)重評(píng)估PCWP的變化。Cardiosense檢測(cè)平臺(tái)獲得FDA“突破性醫(yī)療器械”認(rèn)定,并用于LVEF<40%的NYHA Ⅲ或Ⅳ級(jí)患者居家無創(chuàng)測(cè)量PCWP。
在20名心衰患者的概念驗(yàn)證研究中,每位患者在接受右心導(dǎo)管介入和血管擴(kuò)張劑的情況下分析CardioTag的有效性。CardioTag在右心導(dǎo)管介入和血管擴(kuò)張劑激發(fā)期間獲得信號(hào),通過分析CardioTag信號(hào)改變,建立回歸模型估計(jì)PCWP變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)回歸模型可以準(zhǔn)確估計(jì)PCWP變化(均方根誤差=2.9mmHg;R2=0.95)[5]。

Cardiosense監(jiān)測(cè)平臺(tái)由CardioTag和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)組成,為心衰的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)提供了無創(chuàng)的選擇,未來可以更廣泛的應(yīng)用于心衰人群中。
03永久性右側(cè)內(nèi)臟神經(jīng)消融術(shù)
心衰患者血容量調(diào)節(jié)能力受損。特別在運(yùn)動(dòng)時(shí),交感神經(jīng)的興奮促進(jìn)血液重分布,增加循環(huán)血容量,即使微弱的改變,也可能促進(jìn)心衰患者肺和左側(cè)心臟充盈壓力的突然升高,引起相應(yīng)運(yùn)動(dòng)不耐受癥狀。改善左側(cè)心臟充盈壓力可提升心衰患者的運(yùn)動(dòng)能力、生活質(zhì)量,并降低相關(guān)心血管疾病發(fā)病率。
外周血管床和中央血管床之間的血液流動(dòng)是左側(cè)充盈壓力改變的主要因素。內(nèi)臟血管床是外周血管床的重要組分,具有高度順應(yīng)性。臨床前研究和臨床研究均支持交感神經(jīng)系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)內(nèi)臟大神經(jīng)影響內(nèi)臟床的容量和順應(yīng)性。心衰時(shí),內(nèi)臟大神經(jīng)刺激導(dǎo)致心臟前負(fù)荷和中心血管壓力迅速增加[6]。目前的臨床研究證實(shí),阻斷內(nèi)臟大神經(jīng)可以降低PCWP,改善患者心輸出量和運(yùn)動(dòng)能力[7, 8]。永久性的消融內(nèi)臟大神經(jīng)在頑固性腹痛患者中具有良好的耐受性和長(zhǎng)期安全性。
根據(jù)這些理論,研究者新開發(fā)出一種微創(chuàng)、經(jīng)靜脈、永久性去除右側(cè)內(nèi)臟大神經(jīng)的手術(shù)。這項(xiàng)手術(shù)主要用于容量管理治療,相關(guān)試驗(yàn)正在進(jìn)行中。試驗(yàn)招募了11名HFpEF患者,這些患者NYHA分級(jí)為Ⅱ或Ⅲ級(jí),LVEF≥50%,靜息時(shí)PCWP升高15mmHg或運(yùn)動(dòng)時(shí)PCWP升高25mmHg。Axon消融系統(tǒng)臨時(shí)部署在右側(cè)GSN附近的血管內(nèi)為導(dǎo)管提供射頻能量(右股靜脈進(jìn)入上腔靜脈,并通過奇靜脈逆行進(jìn)入第10和第11胸椎水平)?;颊咴诨€以及干預(yù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月和12個(gè)月接受評(píng)估。迄今為止的累積證據(jù)支持內(nèi)臟大神經(jīng)消融的安全性和有效性。

04可植入同步膈肌刺激治療系統(tǒng)
心臟再同步化治療指征要求較高,對(duì)于部分應(yīng)用指南藥物最大耐受劑量仍存在心衰癥狀的患者,亟需器械輔助改善患者癥狀,提升這部分患者生存質(zhì)量[9]。同步膈肌刺激(SDS)被FDA認(rèn)定為“突破性醫(yī)療器械”,可以改善有癥狀的HFrEF患者心臟功能、癥狀和最終臨床結(jié)果。
心內(nèi)壓升高是心力衰竭的標(biāo)志,也是疾病進(jìn)展和運(yùn)動(dòng)能力受限的關(guān)鍵病理因素。心臟壓力升高的程度取決于前負(fù)荷、后負(fù)荷和心包約束。心包約束心臟,約束程度由心包結(jié)構(gòu)本身和胸內(nèi)壓決定。SDS通過刺激膈肌收縮調(diào)節(jié)胸內(nèi)壓時(shí)間變化,減少心包約束,從而改善心臟充盈并減少后負(fù)荷。在心動(dòng)周期正確時(shí)間刺激膈肌后 ,可以同步改善心臟充盈和心臟收縮性能。此外,由于刺激的是Ⅰ型膈肌纖維,相應(yīng)的膈肌“抽搐”雖然可能會(huì)產(chǎn)生臨床影響,但并不影響患者呼吸,患者也感知不到[10, 11]。
臨床前研究和臨床研究已經(jīng)驗(yàn)證SDS理念。一項(xiàng)小型隨機(jī)交叉試驗(yàn)證實(shí),與單獨(dú)的CRT治療相比,3周的膈肌起搏改善了患者的呼吸困難、運(yùn)動(dòng)能力和左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF),并且LVEF的改善持續(xù)長(zhǎng)達(dá)1年[12]。
目前開發(fā)出一種可植入的SDS治療系統(tǒng),該系統(tǒng)通過微創(chuàng)植入可在門診完成。該系統(tǒng)由一個(gè)可植入的脈沖發(fā)生器、適用于膈下放置的刺激/傳感導(dǎo)線和一個(gè)定制的手術(shù)輸送工具組成,整個(gè)過程通過腹腔鏡手術(shù)完成。SDS治療系統(tǒng)的的首次人體實(shí)驗(yàn)招募了15名有HFrEF癥狀、NYHA Ⅱ/Ⅲ級(jí)和缺血性心臟病的男性。12個(gè)月的隨訪中,所有患者均有顯著改善,沒有發(fā)生植入程序或SDS相關(guān)的不良事件,患者沒有感覺到持續(xù)的膈肌刺激。在80%同步水平的SDS治療亞組中,LVEF變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(中位數(shù):28% [IQR:23%-40%] vs 34% [IQR:34%-38%]; P=0.005)。
令人鼓舞的臨床前和首次人類研究結(jié)果表明,SDS 是一種很有前景的新型長(zhǎng)期治療概念,但后續(xù)需要在隨機(jī)臨床試驗(yàn)中得到驗(yàn)證。

05心肺神經(jīng)刺激系統(tǒng)
目前針對(duì)急性失代償性心力衰竭的治療方法幾十年來一直保持不變,并且在患者安全和臨床有效性方面存在局限性。心血管系統(tǒng)富含交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)纖維。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提示在靠近心臟的地方激活這些神經(jīng)可以產(chǎn)生局部效應(yīng),不會(huì)產(chǎn)生常見的藥物如正性肌力藥所帶來的全身性后果[13, 14]。
心肺神經(jīng)刺激(CPNSTM)系統(tǒng)(Cardionomic,Inc)是一種基于導(dǎo)管的研究設(shè)備,旨在電刺激右肺動(dòng)脈(RPA)周圍的心臟自主神經(jīng)。CPNS系統(tǒng)使用臨時(shí)經(jīng)皮裝置可改善心臟功能,增加全身灌注。
CN2導(dǎo)管使用標(biāo)準(zhǔn)的右心導(dǎo)管介入技術(shù)和透視引導(dǎo)通過頸內(nèi)靜脈經(jīng)皮輸送到RPA內(nèi)的目標(biāo)治療位置。定位后,CN2導(dǎo)管就會(huì)被部署在血管壁上提供相應(yīng)刺激?;谟^察到的生理反應(yīng)調(diào)整電流強(qiáng)度。一旦達(dá)到理想的反應(yīng),該系統(tǒng)可以保持原位并提供長(zhǎng)達(dá)5天的治療。最初的單中心、首次人體概念驗(yàn)證研究發(fā)現(xiàn),患者左室內(nèi)壓變化速率和平均動(dòng)脈壓分別增加了22.6%±4.8%(P=0.006)和13.5%±3.8%(P=0.006)。沒有報(bào)告嚴(yán)重的不良事件,也沒有觀察到心率的顯著變化。這項(xiàng)研究表明,在心力衰竭患者的心率沒有顯著變化的情況下,該設(shè)備可以增加左室收縮力和動(dòng)脈血壓[15]。隨后的新型CPNS2系統(tǒng)研究也同樣顯示CPNS系統(tǒng)可以在保持安全性的同時(shí)增加左室收縮力,對(duì)心率產(chǎn)生中性影響。

CPNS系統(tǒng)通過刺激位于RPA的心臟自主神經(jīng),證明了在不影響心率的情況下增加心臟收縮力的能力。這代表了一種可能使急性失代償性心力衰竭患者受益的新療法。
06新型IVC Doraya導(dǎo)管
體液潴留是急性心力衰竭的主要病理生理原因。因此,促進(jìn)鈉和水排泄的利尿劑是一線藥物?;颊邔?duì)利尿劑的反應(yīng)不足是一個(gè)主要的臨床挑戰(zhàn)。因此,一種有效針對(duì)容量超負(fù)荷和利尿劑抵抗(同時(shí)保留腎功能)的干預(yù)措施,可能會(huì)改善急性心力衰竭患者的預(yù)后[16, 17]。
Revamp Medical開發(fā)了Doraya導(dǎo)管,作為臨時(shí)靜脈流量調(diào)節(jié)器,可經(jīng)皮部署在腎靜脈水平以下的下腔靜脈(IVC)中。遠(yuǎn)端框架開口可以調(diào)整靜脈血液流動(dòng),從而減少心臟前負(fù)荷和靜脈充血。靜脈充血被認(rèn)為是腎功能惡化的重要決定因素,靜脈壓力過高將導(dǎo)致腎實(shí)質(zhì)缺氧和腎灌注壓降低。
最近研究顯示Doraya導(dǎo)管可降低急性心衰患者腎臟靜脈壓。研究納入標(biāo)準(zhǔn)包括液體超負(fù)荷癥狀、利尿劑反應(yīng)不足、NT-proBNP≥1600 pg/mL和中心靜脈壓≥12mmHg。每位患者作為自身對(duì)照。共有9名患者接受了導(dǎo)管治療(7名男性和2名女性患者,平均年齡69±9歲,平均LVEF 24±12%)。利尿率在基線時(shí)測(cè)量為 77.1±25 mL/h,在器械使用期間測(cè)量為 200.8±93 mL/h,同時(shí)保持相同的利尿劑劑量。此外,器械使用期間平均峰值尿量為 294±139 mL/h[18]。

Doraya導(dǎo)管的首次人體研究顯示了導(dǎo)管與利尿劑治療相結(jié)合,改變急性心衰患者IVC壓力的可行性和安全性。導(dǎo)管產(chǎn)生IVC壓力可控下降,平均下降6mmHg,并產(chǎn)生更好的利尿反應(yīng)。
07用于非臥床NYHA Ⅲ級(jí)心衰患者的
無線供電和防水機(jī)械循環(huán)支持裝置
幾十年來,晚期心衰患者一直是機(jī)械循環(huán)支持研究的目標(biāo)人群。盡管大型耐用血管輔助裝置取得了技術(shù)進(jìn)步,但中風(fēng)、胃腸道出血和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)感染等嚴(yán)重不良事件的高發(fā)生率限制了這些設(shè)備的使用[19]。
Second Heart Assist設(shè)備(Second Heart Inc)是一個(gè)13.5F葉輪驅(qū)動(dòng)泵,可經(jīng)皮輸送到降主動(dòng)脈。葉輪旋轉(zhuǎn)將血液泵出,可增加高達(dá)2.5L的額外脈動(dòng)流量。該設(shè)備通過減少心臟后負(fù)荷,達(dá)到改善心輸出量并降低心臟充盈壓力的目的,可為急性失代償性心衰并出現(xiàn)顯著利尿劑抵抗的患者提供24小時(shí)支持。
第二代 SHA Freedom設(shè)備(Second Heart Inc)提供完全無線供電。電源只有手機(jī)大小,裝在完全防水的輕質(zhì)背心口袋里。接收器線圈可以存儲(chǔ)足夠的電力供患者選擇性地脫下背心并在沒有附件的情況下淋浴,并且允許患者進(jìn)入長(zhǎng)達(dá)30m的任何水體。這在機(jī)械輔助裝置領(lǐng)域是巨大進(jìn)步,極大地提升了患者生活質(zhì)量。該無線設(shè)備可提供72小時(shí)不間斷電源,并且易于充電、支持藍(lán)牙。此外,該設(shè)備可作為部分支持泵,以低至2,000-3,000轉(zhuǎn)/分鐘的速度運(yùn)行,滿足個(gè)別患者的支持需求。它適用于從數(shù)周到數(shù)月或更長(zhǎng)時(shí)間的長(zhǎng)期循環(huán)支持,如心衰住院后的危險(xiǎn)期,以及移植前橋接支持等。

這種無線供電的機(jī)械循環(huán)支持設(shè)備,為不能臥床的晚期心衰患者心臟和腎臟提供重要支持,并且對(duì)這些患者的生活質(zhì)量提供前所未有的改善。長(zhǎng)期目標(biāo)是減少住院次數(shù)、改善容量和利尿劑管理,并延緩心衰時(shí)心臟和腎臟功能的衰退,從而降低護(hù)理成本。
上述7種心衰治療設(shè)備的新嘗試,展示了這7個(gè)初創(chuàng)公司對(duì)心衰器械治療的不懈探索,為世界范圍內(nèi)的心衰器械創(chuàng)新者們提供了新的思路。雖然針對(duì)的只是相對(duì)較小和某些特定心衰患者亞群,但解決這些心衰患者的臨床需求,提升他們的生活質(zhì)量,是一代代心衰器械創(chuàng)新者們共同的追求。
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來源:CCI心血管醫(yī)生創(chuàng)新俱樂部