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ICD植入过程中除颤阈值测试的意义. 上海交通大学医学院附属瑞金医院 顾刚. DFT 测试的 历史 背景. 在 ICD植入的早期 , 针对快速VT和VF , 只有 单一的 放电 治疗 , 除颤失败 率 较 高 ,患者 因未成功治疗的 室速(VT)或室颤(VF) 而致死的风险大 80年代初 ICD 进入临床, 术中的 除颤阈值测试(DFT)被认为是强制的,用于预测ICD能否终止临床实际情况下出现的持续性室性心动过速
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ICD植入过程中除颤阈值测试的意义 上海交通大学医学院附属瑞金医院 顾刚
DFT测试的历史背景 • 在ICD植入的早期,针对快速VT和VF,只有单一的放电治疗, 除颤失败率较高,患者因未成功治疗的室速(VT)或室颤(VF)而致死的风险大 • 80年代初ICD进入临床,术中的除颤阈值测试(DFT)被认为是强制的,用于预测ICD能否终止临床实际情况下出现的持续性室性心动过速 • 早期的单相除颤器,DFT测试除了在术中还常常在出院前1-2天常规进行,早期还曾进行每年一次的DFT,获得的数据会提示可能需要调整ICD系统。
DFT测试的历史背景 • 自从ICD技术开展以来,术中的除颤阈值测试一直被作为常规植入步骤沿用至今 • 除颤阈值测试用于评价是否有足够的感知和终止VF的能力 • 一个“足够”的安全范围成为ICD的植入标准。通常,比ICD最大释放能量至少低10J是可接受的除颤阈值(DFT)1 1 Relation of the intraoperative defibrillation threshold to successful postoperative defibrillation with an automatic implantable cardioverter defibrillator. Am J Cardiol 1988;62:393-398.
DFT测试的历史背景 • 使用心内膜导线以后,除颤阈值测试仍然是植入手术的重要组成部分。使用单相电击波形,约15%的患者被发现为高DFT,需要添加新的高压线圈或心外膜电极片2 • 虽然最近学术界对术中是否需要常规进行除颤阈值测试存在争议3-5,但迄今为止,除颤阈值测试仍被认为是ICD标准植入步骤的一部分 2 Results of the international study of the implantable pacemaker cardioverter-defibrillator. A comparison of epicardial and endocardial lead systems. The Pacemaker-Cardioverter-Defibrillator Investigators. Circulation 1995;92:59-65 3 Is defibrillation testing required for defibrillator implantation? J Am Coll Cardial 2004;44:88-91 4 Defibrillation threshold testing: Is it really necessary at the time of implantable cardioverter-defibrillator insertion? Heart Rhythm 2005;2:456-461 5 The dilemma of ICD implant testing. Pacing Clin Electrophysiol 2007;30:675-700
DFT的概念及测试方法—什么是DFT? • 除颤阈值是一个概率现象,电击强度与除颤成功的概率相关 • 除颤阈值的定义是:能让除颤有效性达到50%的电击强度 • 除颤成功概率曲线显示,高出DFT的值>10J的能量除颤的有效性高(99%) The defibrillation safety margin of patients receiving ICDs: A matter of definition. Pacing Clin Electrophysiol 2005;28:881-882
DFT的概念及测试方法—测试DFT/确保10J安全范围的方法DFT的概念及测试方法—测试DFT/确保10J安全范围的方法 The dilemma of ICD implant testing. Pacing Clin Electrophysiol 2007;30:675-700
DFT测试的意义 ICD植入的意义 • 降低死亡率,提高生存率 • 目前防止SCD最有效的手段 DFT测试的意义:确保ICD植入的有效性!
DFT测试的意义-避免高DFT • 在通常情况下,当发放的能量没有足够的安全范围除颤时,该患者为高DFT • DeSouza 等研究显示:高DFT的发生是SCD的一个独立预测因子 • 在患者DFT和ICD最大程控能量之间,10J的安全范围能够保证最佳的除颤效率 • DFT测试的一个重要作用是确保安全的范围(safe margin)达标
DFT测试的意义-避免高DFT • 高DFT发生的概率: • 目前的ICD系统平均DFT为8 - 12J • 一个大型回顾性研究发现,使用高输出的ICD时,约3%患者的安全范围<10J Comparison of biphasic and monophasic shocks for defibrillation using a nonthoracotomy system. Am J Cardiol 1993;71:197-202. Comparison of biphasic and monophasic pulses: Does the advantage of biphasic shocks depend on the waveshape? Pacing Clin Electrophysiol 1995;18:1354-1361. Effects of an active pectoral-pulse generator shell on defibrillation efficacy with a transvenous lead system. Am J Cardiol 1996;78:540-543. Multicenter experience with a pectoral unipolar implantable cardioverter-defibrillator. Active Can Investigators. J Am Coll Cardiol 1996;28:400-410. Defibrillation threshold testing: Is it really necessary at the time of implantable cardioverter-defibrillator insertion? Heart Rhythm 2005;2:456-461.
DFT测试的意义-避免高DFT • 虽然很难准确预测DFT,但有研究显示高DFT患者可能有一些相同的特征: • 低LVEF • 高NYHA分级 • 有旁路手术史 • 在过去6周内服用过胺碘酮 • 有VF史 • 药物影响 • 胺碘酮 • 特殊疾病 • 肥厚梗阻性心肌病 Shukla H et al. High defibrillation thresholds in transvenous biphasic ICDs: clinical predictors and prognostic implications. PACE 2003; 26:44-48.
DFT测试的意义-正确感知的保证 • DFT测试的另一个重要作用是确保足够的感知和对VF的检测 • 感知是ICD正确识别VT/VF和正确治疗的基础 • 患者在VT/VF时通常表现为较低的感知,正常的窦性节律时的感知不能作为VT/VF时的感知依据
DFT测试的意义—系统完整性的保证 • DFT测试是ICD系统的完整性的检验方式之一 • 研究显示:电极或脉冲发生器故障是部分ICD植入患者发生SCD原因之一 • DFT测试是核实该ICD充电和发放电击的能力,检测是否存在组件损坏的重要方式,虽然此种情况的发生率非常低
DFT测试的意义—相关临床研究 • 二级预防患者相较一级预防患者更容易从DFT测试中获益(MADITII,SCD-HeFT,AVID) • 高DFT在临床上发生的概率(Russo等回顾研究) • Altitude stduy • 肥厚梗阻型心肌病(Roberts BD等) • 一级预防患者(Tanyanan等)
MADIT II 研究人群中,ICD一级预防患者2年内因VT/VF接受ICD治疗的发生率为21-28% Clinical course and implantable cardioverter defibrillator therapy in postinfarction women with severe left ventricular dysfunction. J Cardiovasc Electrophysiol 2005;16:1265-1270.
SCD-HeFT 研究人群中,ICD一级预防患者5年内因VT/VF而接受ICD恰当电击的发生率为5.1% Amiodarone or an implantable cardioveter-defibrillator for congestive heart failure. N Engl J Med 2005;352:225-237.
2年内约68%的患者接受了治疗或因心律失常死亡。53%的患者接受了恰当电击,68%的患者接受了ATP治疗(如果ATP治疗打开)2年内约68%的患者接受了治疗或因心律失常死亡。53%的患者接受了恰当电击,68%的患者接受了ATP治疗(如果ATP治疗打开) • AVID研究人群中,ICD二级预防患者因VT/VF而接受ICD治疗的比例明显高于一级预防 Analysis of implantable cardioverter defibrillator therapy in the Antiarrhythmics Versus Implantable Defibrillaors (AVID) Trial. J Cardiovasc Electrophysiol 2003;14:940-948.
结论 • 如果自发性心律失常的发生率较高,那么从除颤阈值测试中获益更明显,因为更多的死亡可能来自于未得到充分治疗的VT/VF • 二级预防的患者较一级预防相比,在DFT测试中获益可能性更高
Defibrillation threshold testing: Is it really necessary atthe time of implantable cardioverter-defibrillatorinsertion? Russo,AM,et al .Heart Rhythm 2005;2:456–461 Russo等回顾性研究-术中是否要进行DFT测试 入选标准: 1997-10-06至2003-11-13之间植入ICD的患者1139人 测试方法: 高输出ICD定义为释放能量≥35j;标准输出ICD定义为释放能量<35j。 DFT测试方法:保证低于最大输出10j安全范围能量除颤成功一次(只要患者血流动力学稳定,无进行DFT测试的禁忌症) 结果: 71例(6.2%)患者DFT过高(小于10J除颤安全范围),需干预 48%患者仅仅更换高输出的ICD并不能够解决此问题,而需其他方法干预 54例(4.7%)患者因临床状况的问题未进行室颤诱发
54例(4.7%)患者未行DFT测试,原因如下: 术中测试的平均DFT:17±6J;平均诱发次数:2.5±1.4次
结论:约6%植入ICD的患者存在除颤安全范围不足的问题,需进行干预,故ICD植入术中应常规进行VF诱发和有效除颤能量的测试 。 术中71例(6.2%)患者测试DFT过高,小于10J除颤安全范围,需进行干预,方法如下:
Defibrillation threshold testing (DFT) in a naturalistic practice - Results of the altitude study 结论: DFT测试不影响首次除颤的成功率,但可以程控较低的首次除颤能量。除颤能量低可以使充电时间缩短,在VF发生时不易晕厥,且可延长器械的寿命。 Michael Cao, et al.Heart Rhythm 2010,7(5):87 共分析81081例植入ICD和CRTD的患者。随机抽取2001年6月~2008年7月植入ICD或CRTD的2000例患者(记录的腔内除颤事件共计5279次)。 结果: 270例患者室颤时电击是首发治疗。87%患者接受DFT测试。与未进行DFT测试的患者相比,检测到室颤区心律失常事件后首次电击成功率在接受DFT测试的患者中并未明显增加。
Defibrillation threshold testing in patients with hypertrophic cardiomyopathy Roberts BD,et al.Pacing Clin Electrophysiol.2010 Nov;33(11):1342-6. 入选标准: 回顾性研究,入选1996年~2008年在马里兰大学植入ICD的患者,肥厚性心肌病组23人,对照组294人 结果: • 肥厚性心肌病组与对照组平均DFT比较(13.9±7.0J vs 9.8±5.1J,p=0.0004) • 肥厚性心肌病组22%患者DFT≥20J,对照组则为6% • 肥厚性心肌病组DFT与左室壁厚度呈明显相关性(p=0.03) 结论: • 因肥厚性心肌病植入ICD的患者DFT常较其他病因高 • 且DFT增高与左室壁厚度增加有相关性,故肥厚性心肌病患者植入ICD后应进行DFT测试。
Routine Defibrillation Threshold Testing Should Not Be Abandoned in Patients With Heart Failure Receiving an Implantable CardioverterDefibrillator for PreventionPrimary 入选标准: 入选2007年1.1~2009年1.1在伊利诺伊大学植入ICD的一级预防患者,217人 结果: • 最大DFT为31J,23位患者(11.4%)DFT>25 • 23位患者中,21为电极重置,2位植入皮下线圈 • 在本研究过程中并未发现相关并发症 • 回归分析结果:年纪轻些的患者及非缺血心肌病患者与高DFT程较强相关性 结论: • 一级预防患者中出现较高比例的高DFT(11.4%) • DFT测试在一级预防患者是有必要的,且DFT测试后未发现并发症,
DFT测试的现状 • 虽然术中的除颤阈值测试一直被作为常规植入步骤沿用至今 • 目前,尚无随机前瞻性临床研究对ICD植入术中是否进行除颤阈值测试提供可靠的证据,此问题也一直处于探讨之中 • 目前DFT测试在临床上是如何执行的?
The Assessment of Long-termInduction clinical ValuE (ALIVE) project 多中心回顾性研究-2007~2010年(111个中心,入选患者2082人) Stefano B,et al.Am Heart J 2011;162:390-7
进行DFT测试的主要原因:1. 医生临床习惯(79.6%)2.二级预防植入(11.9%)不进行DFT测试主要原因:1.医生临床习惯(43.7%)2.一级预防植入(31.1%)3.器械更换(15.3%) 进行或不进行DFT测试的原因
The Dilemma of ICD implant Testing • 目前,ICD植入时评价除颤有效性是法定的操作标准 • 所有美国起搏器生产厂家在其操作手册中也建议植入时评价除颤的有效性,并将第一次VF电击能量程控至一个10J的安全范围 • HRS同样建议植入时进行除颤阈值测试 • 如果无法执行测试,必须清晰注明具体的禁忌症,或是否计划术后再进行测试 The dilemma of ICD implant testing. Pacing Clin Electrophysiol 2007;30:675-700 Clinical competency statement: Training pathways for implantation of cardioverter defibrillators and cardiac resynchronization devices. Heart Rhythm 2004;1(3):371-375
DFT的争议 • 目前学术界对ICD患者是否应该进行DFT测试一直存在争议,争议的原因: • DFT测试从未被证实可以独立改善预后 • ICD 的效率在过去10年得到了明显的提高 • 双相波 • 热机壳 • 经静脉的导线 • 有报道 DFT 测试的严重并发症
1.可获得717例患者初始 DFT数据2.平均随访45.5月3.所有患者除颤成功能量≤30J,97.8%患者成功除颤的能量≤20J。 No Benefit From Defibrillation Threshold Testing in the SCD-HeFT 结论:DFT测试没有益处 Blatt,JA,et al .J Am Coll Cardiol 2008;52:551–6
Kaplan-Meier Survival Curves 低DFT组,n=547 高DFT组,n=170 全因死亡率在高DFT组和低DFT组无差别,p=0.41 结论:基础DFT测试不能预测长期死亡率和放电有效性
DFT测试的禁忌症与并发症 • 禁忌证 • 持续性房颤的患者 • 心功能严重低下 • 血流动力学不稳定患者
DFT测试的禁忌症与并发症 • 有关除颤阈值测试并发症的资料很少,但在考虑是否需要进行除颤阈值测试时这是一个很重要的因素 • 难治性VF导致死亡是很少见的,可能的发生率小于0.1%,但大多数死亡可能与其他的操作并发症有关,而非除颤阈值测试 • 除颤阈值测试中可能遇到的问题还包括左室功能受损、电-机械分离、脑和心肌缺血和与房颤转复有关的栓塞现象 • 与除颤阈值测试有关的死亡率估计为0.01% The dilemma of ICD implant testing. Pacing Clin Electrophysiol 2007;30:675-700 The Relationship between successful defibrillation and delivered energy in open-chest dogs: Reappraisal of the “defibrillation threshold” concept. Am Heart J 1987;113:77-84.
加拿大回顾性研究,总入选19067例患者,对术中DFT测试的并发症进行了统计,发现:加拿大回顾性研究,总入选19067例患者,对术中DFT测试的并发症进行了统计,发现: Complications associated with defibrillation threshold testing:The Canadian experience 并发症发生率较低 仍需进行前瞻性研究…… Birnie,D,et al.Heart Rhythm 2008;5:387–390
Defibrillation Testing at the Time of ICD Insertion:An AnalysisFrom the Ontario ICD Registry • 三组人群中进行DFT测试比例: • 一级预防:65% • 二级预防:67% • 更换:24% • DFT测试比例: • 新植入ICD患者中占2/3 • 更换ICD患者中占1/4 HEALEY, JS, et al.J Cardiovasc Electrophysiol,2010,21:1344-1348 前瞻性研究 入选患者2173例(比例如图)
并发症发生率 • 结论: • 医生趋向于在DFT相关并发症风险低和服用胺碘酮的患者中进行DFT测试; • 两组并发症发生率无差别(P>0.05)
讨论 • 值得讨论的问题不是“测试”或“不测试”,而是“对哪些患者而言,除颤阈值测试是有重要意义的?”
讨论—未来的策略 • 今后的研究可能会更关注于,哪些患者通过除颤阈值测试可获得重要信息,且重新调整ICD植入系统可以对生存率提供益处 • 仅对可能发生高DFT的患者进行除颤阈值测试,可能成为以后的选择性策略,这些患者包括: • 低LVEF • 非缺血性心肌病 • 胺碘酮治疗 • 肥厚性心肌病 • 在决定取消除颤阈值测试之前,必须进行严格的再评价过程 Defibrillation threshold testing: Is it really necessary at the time of implantable cardioverter-defibrillator insertion? Heart Rhythm 2005;2:456-461. Roberts BD,et al.Pacing Clin Electrophysiol.2010 Nov;33(11):1342-6.
总结 • DFT测试是保证ICD疗效的重要保证 • HRS建议在植入中进行DFT测试 • 临床上应根据患者情况不同而做个体化选择 • 倾向DFT测试 • 二级预防患者 • 潜在高DFT患者(胺碘酮患者,肥厚性心肌病...) • 不倾向DFT测试 • 一级预防患者 • 禁忌证 • 持续性房颤的患者 • 心功能严重低下 • 血流动力学不稳定患者