ACC2023丨李妍团队:其道难两全——RAPID-HF研究:频率适应性起搏治疗HFpEF的随机化交叉试验

王秋和 李妍

空军军医大学唐都医院

在第72届美国心脏病学学会年会(ACC.23)特色临床研究(Featured Clinical Research,FCR)专场,梅奥诊所的心脏病专家Barry Borlaug教授公布了RAPID-HF研究结果。空军军医大学唐都医院李妍教授/王秋和博士介绍了该研究概况并进行点评,RAPID-HF研究带给我们更深层的启示是研究的成功与否不在于是否得出阳性结论,而在于如何通过精心的研究设计和终点选择得到能够加深人们对疾病诊疗认识的可靠结果。

研究背景


射血分数保留型心衰(heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF)的核心临床表现是运动耐力下降。HFpEF患者运动后心率上升幅度明显减小,而50%以上患者存在变时功能不全(即心率无法达到预期峰值)。既往许多横断面研究表明,HFpEF所致的变时功能不全与心输出量和有氧运动耐力降低明显相关。据此,指南和专家共识推荐考虑起搏治疗,通过提升心率来改善患者心输出量。然而,HFpEF患者运动后心率无法达到峰值有可能是由于心率未能明显上升前患者就由于呼吸困难和乏力而被迫终止运动。另一方面,运动期间通过起搏提升心率能否达到预期的心输出量有效改善也尚不明确。

基于以上情况,Reddy Y. 等设计并开展了RAPID-HF研究,旨在通过单中心、双盲、随机化、交叉试验设计验证频率适应性起搏治疗与空白对照相比治疗HFpEF的有效性和安全性。

研究结果


研究筛选并最终纳入了LVEF 40%以上、窦性心律、NYHA II-IV级以上心功能且具有变时功能不全(心率储备<0.8或服用β受体阻滞剂时心率储备<0.62)的患者共29例,均接受双腔起搏器植入,植入后4周为恢复期,期间仅提供VVI模式30次/分钟的备用起搏用以应对心动过缓。恢复期结束后患者复查时进行1:1随机化分组。患者此次复查中还在AAI-R模式下进行调试,以确保日常生活活动和峰值活动期间心率加快。随机分组至第一组的15名患者在此后的4周(第一阶段)中保持起搏器关闭,第二组14名患者则在此阶段进入起搏开启模式。4周后两组患者复查评估,并进入4周的洗脱期,期间保持VVI模式 30次/分钟的备用起搏。洗脱期后两组互换,第一组开启起搏,第二组则关闭(图1)。研究主要终点是无氧阈值耗氧量(VCO2,AT),次要研究终点包括峰值耗氧量、通气效率(VE/VCO2谷值)、患者报告的KCCQ-OSS健康状况评分、NT-proBNP、安全性。

图1. 研究流程图

患者在起搏器关闭状态下峰值运动心率与峰值耗氧量呈正相关。静息状态下,起搏器开启与关闭时心率无差异,在日常运动与峰值运动状态下,起搏器开启后心率较关闭时明显提升,表明起搏器设置达到了有效提升心率的效果(图2)。

图2. 起搏器关闭时峰值心率与峰值耗氧量的相关性及不同状态下心率变化情况

在主要研究终点方面,起搏器关闭和开启时,患者无氧阈值耗氧量分别为10.4 ml/kg/min和10.7 ml/kg/min,无显著统计学差异(p=0.46,图3)。在次要研究终点方面,起搏器关闭和开启状态下各指标均无显著差异(图3)。

图3. 研究终点

在安全性方面,起搏器关闭与开启时不良事件发生率无明显差异(27.6% vs. 24.1%),其中起搏器开启时主要不良反应为胸部不适或心悸(17%,图4)。

图4. 安全性指标

研究者探索性地分析了峰值运动心输出量和每搏输出量,并发现起搏器关闭与开启时心输出量无明显差异(11.5 L/min vs. 10.8 L/min,p=0.14),而每搏输出量在起搏器开启时明显降低(112ml vs. 88ml,p=0.02,图5)。

图5. 探索性研究终点:峰值运动心输出量和每搏输出量

专家点评


王秋和博士:RAPID-HF研究通过精巧的2×2交叉设计分析了频率适应性起搏与空白对照在应用于变时功能不全的HFpEF患者中的有效性与安全性。研究发现,尽管起搏器编程设置能够在患者日常运动和峰值运动时明显提高心率,但起搏器开启后患者无氧阈值耗氧量并未显著升高。研究者对此探索性地分析了峰值运动心输出量和每搏输出量,发现起搏器开启并提高心率后心输出量没有增加,究其原因可能是每搏输出量的减少,因而频率适应性起搏并不能有效改善患者运动耐力。本研究样本量虽小且为阴性结果,但其研究设计巧妙,通过交叉设计实现了同一患者治疗前后对照,并设置了合理的恢复期和洗脱期,确保研究因果推断的可靠性。

李妍教授:在目前指南均推荐对运动不耐受和变时功能不全的患者进行频率适应性起搏的背景下,RAPID-HF研究大胆提出质疑,并通过生理学指标监测和交叉设计证实频率适应性起搏并未表现出明显优势。究其原因在于心率虽有提升,却造成舒张末容积和每搏输出量的下降,从而导致心输出量并未明显增加。鱼和熊掌不可兼得,频率适应性起搏提升心率的预期获益被每搏输出量下降所抵消的现象也见于正常人。虽然目前针对频率适应性起搏治疗HFpEF尚有一项单臂研究(PREFECTUS)和一项随机对照研究(PACE HFpEF)在进行中,Clark H.等近期发表的一项慢性心衰Meta分析却也得出心率提升无法改善运动能力的结果。RAPID-HF研究带给我们更深层的启示是研究的成功与否不在于是否得出阳性结论,而在于如何通过精心的研究设计和终点选择得到能够加深人们对疾病诊疗认识的可靠结果。

专家简介


李妍

空军军医大学唐都医院

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教授,主任医师,博士,研究生导师,心血管内科主任。先后留学日本大阪大学,美国斯坦福大学斯坦福医院。享受空军优秀人才岗位津贴,担任美国心脏学会委员(FACC),美国心血管造影及介入学会(FSCAI)专家委员,全军心血管分会常委,首批国家卫健委介入培训导师,中国医师协会高血压分会委员,中国医师协会心血管分会委员,中华医学会心血管分会青委,陕西省心血管分会常委等任职。长期从事结构性心脏病、复杂冠心病介入治疗,临床经验丰富。获得全球ADR技术带教导师、左心耳封堵术带教导师,TAVR独立术者称号。开展多项临床新技术,荣获中华医学会首届中青年菁英奖(临床技术创新类)。主持国科金面上课题5项,军队及省部级课题及各类课题10余项,国家支撑计划子课题1项。发表SCI及中文核心期刊论文102篇,最高影响因子14.739。荣获中华医学会医学科学技术奖一等奖、军队医疗成果一等奖。荣获陕西省科技创新团队、陕西省青年科技奖。荣立个人三等功1次,获陕西省三八红旗手称号。


王秋和

空军军医大学唐都医院

心血管内科主治医师、讲师,医学博士。担任团队临床研究组长,主要从事结构性心脏病和冠心病的介入治疗、消化系统疾病的介入治疗相关临床研究设计与开展,发表SCI论文11篇,其中≥10分3篇,最高影响因子14.05。2017年作为参与人获军队科学技术进步一等奖,2019年获中华医学会放射学分会介入学组 “中华介入明日之星”称号,荣立个人三等功1次。

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