7款心力衰竭醫(yī)療器械新產(chǎn)品介紹

17/177款心力衰竭醫(yī)療器械新產(chǎn)品介紹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。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程和解決重大殘余風(fēng)險。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”。會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議的亮點之一是“Shark-Tank”創(chuàng)新競賽，7家初創(chuàng)公司展示了他們的對于心衰器械治療的最新嘗試。

01Audicor遠程病人監(jiān)護系統(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。心衰患者的遠程監(jiān)控為醫(yī)生和患者提供了解決這兩個問題的機會。在COVID-19世界范圍大流行的今天，慢性心衰病人的遠程居家監(jiān)控得到廣泛關(guān)注。目前，臨床上使用的心衰病人遠程管理設(shè)備如CardioMEMS和BostonScientificHeartLogic等，雖然對心衰患者再住院預(yù)防起到積極作用，但由于其價格昂貴而且有創(chuàng)，并未得到廣泛使用。

AudicorRPM是一種用于遠程心衰患者監(jiān)測的無創(chuàng)系統(tǒng)，可在家中使用。AudicorRPM最近獲得FDA“突破性醫(yī)療器械”的認定。心臟聲學(xué)生物標志物（CAB）通過大型臨床數(shù)據(jù)庫上開發(fā)的機器學(xué)習(xí)算法，從數(shù)十個同時記錄的心電圖和心音數(shù)據(jù)中自動生成。AudicorRPM的心衰管理就是基于此類心臟聲學(xué)生物標志物，最相關(guān)標志物如心臟電-機械激動時間（EMAT，QRS波起點至第一心音峰強度點）和第三心音(S3)強度。EAMT在左心室收縮功能受損患者中延長，并與左室內(nèi)壓變化速率相關(guān)。當(dāng)EAMT比例超過心動周期（EMATc）＞15%時，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志物，也是不良臨床結(jié)果（如心力衰竭進展）的獨立預(yù)測因子[2]。

最近的一項隨機對照實驗顯示[3]，基于AudicorEMAT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)下的患者主要終點事件減少（43：61，P＜0.001）。

新型的AudicorRPM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采集技術(shù)，從胸部(V4)的單個位置獲取心臟聲學(xué)和電信號。該設(shè)備可連接到互聯(lián)網(wǎng)進行Audicor云分析，產(chǎn)生供臨床醫(yī)生查看的CAB趨勢，并根據(jù)固定測量閾值自動發(fā)出心衰失代償風(fēng)險警報。閾值可以根據(jù)每位患者的心音個體化設(shè)置。心衰惡化的早期識別可以及時對藥物進行干預(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

心衰患者的血流動力學(xué)監(jiān)測對心衰患者管理具有重要地位，但臨床標準側(cè)重于患者癥狀，難以識別以心內(nèi)充盈壓升高（如肺毛細血管楔壓）為特征的無癥狀血流動力學(xué)充血。

迄今為止，F(xiàn)DA批準用于心衰患者門診血流動力學(xué)監(jiān)測的設(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)測平臺。該平臺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，以無創(chuàng)估計血流動力學(xué)參數(shù)，主要側(cè)重評估PCWP的變化。Cardiosense檢測平臺獲得FDA“突破性醫(yī)療器械”認定，并用于LVEF＜40%的NYHAⅢ或Ⅳ級患者居家無創(chuàng)測量PCWP。

在20名心衰患者的概念驗證研究中，每位患者在接受右心導(dǎo)管介入和血管擴張劑的情況下分析CardioTag的有效性。CardioTag在右心導(dǎo)管介入和血管擴張劑激發(fā)期間獲得信號，通過分析CardioTag信號改變，建立回歸模型估計PCWP變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)回歸模型可以準確估計PCWP變化（均方根誤差=2.9mmHg；R2=0.95）[5]。

Cardiosense監(jiān)測平臺由CardioTag和機器學(xué)習(xí)技術(shù)組成，為心衰的血流動力學(xué)監(jiān)測提供了無創(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。特別在運動時，交感神經(jīng)的興奮促進血液重分布，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)運動不耐受癥狀。改善左側(cè)心臟充盈壓力可提升心衰患者的運動能力、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，內(nèi)臟大神經(jīng)刺激導(dǎo)致心臟前負荷和中心血管壓力迅速增加[6]。目前的臨床研究證實，阻斷內(nèi)臟大神經(jīng)可以降低PCWP，改善患者心輸出量和運動能力[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)。這項手術(shù)主要用于容量管理治療，相關(guān)試驗正在進行中。試驗招募了11名HFpEF患者，這些患者NYHA分級為Ⅱ或Ⅲ級，LVEF≥50%，靜息時PCWP升高15mmHg或運動時PCWP升高25mmHg。Axon消融系統(tǒng)臨時部署在右側(cè)GSN附近的血管內(nèi)為導(dǎo)管提供射頻能量（右股靜脈進入上腔靜脈，并通過奇靜脈逆行進入第10和第11胸椎水平）?；颊咴诨€以及干預(yù)后1個月、3個月、6個月和12個月接受評估。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志，也是疾病進展和運動能力受限的關(guān)鍵病理因素。心臟壓力升高的程度取決于前負荷、后負荷和心包約束。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)壓時間變化，減少心包約束，從而改善心臟充盈并減少后負荷。在心動周期正確時間刺激膈肌后

，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)驗證SDS理念。一項小型隨機交叉試驗證實，與單獨的CRT治療相比，3周的膈肌起搏改善了患者的呼吸困難、運動能力和左心室射血分數(shù)(LVEF)，并且LVEF的改善持續(xù)長達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)線和一個定制的手術(shù)輸送工具組成，整個過程通過腹腔鏡手術(shù)完成。SDS治療系統(tǒng)的的首次人體實驗招募了15名有HFrEF癥狀、NYHAⅡ/Ⅲ級和缺血性心臟病的男性。12個月的隨訪中，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)計學(xué)意義（中位數(shù)：28%[IQR:23%-40%]vs34%[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期治療概念，但后續(xù)需要在隨機臨床試驗中得到驗證。

05心肺神經(jīng)刺激系統(tǒng)

目前針對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。動物實驗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，旨在電刺激右肺動脈(RPA)周圍的心臟自主神經(jīng)。CPNS系統(tǒng)使用臨時經(jīng)皮裝置可改善心臟功能，增加全身灌注。

CN2導(dǎo)管使用標準的右心導(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)的目標治療位置。定位后，CN2導(dǎo)管就會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)整電流強度。一旦達到理想的反應(yīng)，該系統(tǒng)可以保持原位并提供長達5天的治療。最初的單中心、首次人體概念驗證研究發(fā)現(xiàn)，患者左室內(nèi)壓變化速率和平均動脈壓分別增加了22.6%±4.8%(P=0.006)和13.5%±3.8%(P=0.006)。沒有報告嚴重的不良事件，也沒有觀察到心率的顯著變化。這項研究表明，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增加左室收縮力，對心率產(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IVCDoraya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，促進鈉和水排泄的利尿劑是一線藥物?；颊邔騽┑姆磻?yīng)不足是一個主要的臨床挑戰(zhàn)。因此，一種有效針對容量超負荷和利尿劑抵抗（同時保留腎功能）的干預(yù)措施，可能會改善急性心力衰竭患者的預(yù)后[16,17]。

RevampMedical開發(fā)了Doraya導(dǎo)管，作為臨時靜脈流量調(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。遠端框架開口可以調(diào)整靜脈血液流動，從而減少心臟前負荷和靜脈充血。靜脈充血被認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。研究納入標準包括液體超負荷癥狀、利尿劑反應(yīng)不足、NT-proBNP≥1600pg/mL和中心靜脈壓≥12mmHg。每位患者作為自身對照。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LVEF24±12%）。利尿率在基線時測量為77.1±25mL/h，在器械使用期間測量為200.8±93mL/h，同時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±139mL/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NYHAⅢ級心衰患者的

無線供電和防水機械循環(huán)支持裝置

幾十年來，晚期心衰患者一直是機械循環(huán)支持研究的目標人群。盡管大型耐用血管輔助裝置取得了技術(shù)進步，但中風(fēng)、胃腸道出血和動力傳動系統(tǒng)感染等嚴重不良事件的高發(fā)生率限制了這些設(shè)備的使用[19]。

SecondHeartAssist設(shè)備(SecondHeartInc)是一個13.5F葉輪驅(qū)動泵，可經(jīng)皮輸送到降主動脈。葉輪旋轉(zhuǎn)將血液泵出，可增加高達2.5L的額外脈動流量。該設(shè)備通過減少心臟后負荷，達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小時支持。

第二代SHAFreedom設(shè)備(SecondHeartInc)提供完全無線供電。電源只有手機大小，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，并且允許患者進入長達30m的任何水體。這在機械輔助裝置領(lǐng)域是巨大進步，極大地提升了患者生活質(zhì)量。該無線設(shè)備可提供72小時不間斷電源，并且易于充電、支持藍牙。此外，該設(shè)備可作為部分支持泵，以低至2,000-3,000轉(zhuǎn)/分鐘的速度運行，滿足個別患者的支持需求。它適用于從數(shù)周到數(shù)月或更長時間的長期循環(huán)支持，如心衰住院后的危險期，以及移植前橋接支持等。

這種無線供電的機械循環(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，并且對這些患者的生活質(zhì)量提供前所未有的改善。長期目標是減少住院次數(shù)、改善容量和利尿劑管理，并延緩心衰時心臟和腎臟功能的衰退，從而降低護理成本。

上述7種心衰治療設(shè)備的新嘗試，展示了這7個初創(chuàng)公司對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。雖然針對的只是相對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。

[1]<PerformanceofphonoelectrocardiographicleftventricularsystolictimeintervalsandB-typenatriureticpeptidelevelsinthediagnosisofleftventriculardysfunction.pdf>[J].

[2]

<safetyofearlyhospitaldischargefollowing

admissionwithst-elevationmyocardial

infarctiontreatedpercutaneouscoronar>科研通-).pdf>[J].

[3]

SUNGSH,HUANGCJ,CHENGHM,etal.EffectofAcousticCardiography-guidedManagementon1-yearOutcomesinPatientsWithAcuteHeartFailure[J].JCardFail,2020,26(2):142-50.

[4]

SINGHR,VARJABEDIANL,KASPARG,etal.CardioMEMSinaBusyCardiologyPractice:LessthanOptimalImplementationofaValuableTooltoReduceHeartFailureReadmissions[J].CardiolResPract,2018,2018(4918757.

[5]

SHANDHIMMH,FANJ,HELLERJ,etal.EstimationofChangesinIntracardiacHemodynamicsUsingWearableSeismocardiographyandMachineLearninginPatientswithHeartFailure:AFeasibilityStudy[J].IEEETransBiomedEng,2022,PP(

[6]

BAPNAA,ADINC,ENGELMANZJ,etal.IncreasingBloodPressurebyGreaterSplanchnicNerveStimulation:aFeasibilityStudy[J].JCardiovascTranslRes,2020,13(4):509-18.

[7]

FUDIMM,GANESHA,GREENC,etal.Splanchnicnerveblockfordecompensatedchronicheartfailure:splanchnic-HF[J].EurHeartJ,2018,39(48):4255-6.

[8]

FUDIMM,BOORTZ-MARXRL,GANESHA,etal.SplanchnicNerveBlockforChronicHeartFailure[J].JACCHeartFail,2020,8(9):742-52.

[9]

FUDIMM,ABRAHAMWT,VONBARDELEBENRS,etal.DeviceTherapyinChronicHeartFailure:JACCState-of-the-ArtReview[J].JAmCollCardiol,2021,78(9):931-56.

[10]

BEELERR,SCHOENENBERGERAW,BAUERP,etal.Improvementofcardiacfunctionwithdevice-baseddiaphragmaticstimulationinchronicheartfailurepatients:therandomized,open-label,crossoverEpiphrenicIIPilotTrial[J].EurJHeartFail,2014,16(3):342-9.

[11]

ROOSM,KOBZAR,JAMSHIDIP,etal.Improvedcardiacperformancethroughpacing-induceddiaphragmaticstimulation:anovelelectrophysiologicalapproachinheartfailuremanagement?[J].Europace,2009,11(2):191-9.

[12]

BEELERR,SCHOENENBERGERA,ZUBERM,etal.SustainedImprovementstoVentricularFunctionDuetoAsymptomaticDiaphragmaticStimulation[J].JournalofCardiacFailure,2017,23(8):

[13]

KOBAYASHIM,SAKURAIS,TAKASEYAT,etal.EffectsofPercutaneousStimulationofBothSympatheticandParasympatheticCardiacAutonomicNervesonCardiacFunctioninDogs[J].Innovations,2012,7(4):282-9.

[14]

KOBAYASHIM,SAKURAIS,TAKASEYAT,etal.Effectofepivascularcardiacautonomicnervestimulationoncardiacfunction[J].AnnThoracSurg,2012,94(4):1150-6.

[15]

VYR,PETRUJ,MALEKF,etal.NovelNeuromodulationApproachtoImproveLeftVentricular