心脏起搏器风雨辉煌50年

心脏起搏器风雨辉煌50年
北京大学人民医院     郭继鸿
 

       心脏起搏器“三剑客”

       在起搏器问世前，三度房室传导阻滞患者在诊断后1年内死亡率高达50%。人们渴望能出现一种医学技术，使心脏停搏或极度缓慢的心律恢复正常。但这谈何容易，即使在神话中，也只有精通点心术的神方可使垂危者转危为安。1958年，这一梦想成真了。

       有志者创造奇迹

       1958年10月18日，瑞典斯德哥尔摩卡罗琳斯卡（Karolinska）医院进行了世界首例人工心脏起搏器置入术。这一举世瞩目的手术由心外科医生奥克·森宁（Ake Senning）教授执刀，置入的VOO型起搏器由埃利玛（Elema Schonande）公司鲁内·埃尔姆奎斯特（Rune Elmquist）博士设计。手术台上的患者阿恩·拉松（Arne Larsson）因病毒性心肌炎后遗症伴发三度房室传导阻滞而频发晕厥和阿斯综合征。置入的起搏器外形为圆形（图1A），应用的能源是两节串联的镍锌电池，该电池通过体外感应方式无创进行体外充电，每周充电1次。置入起搏器后，Arne的心率由30 bpm变为60 bpm（图1B）。奇迹发生了，Arne恢复为精力充沛的健康人。

       创造奇迹并非一帆风顺，几小时后，置入的起搏器出现了故障，第二个起搏器立即被置入。几周后，故障再次发生……但凭借“三剑客”的坚毅及创造奇迹的决心，一个个困难被解决了。

       奇迹造就英雄

       有志者创造着奇迹，奇迹也造就了英雄。1986年，在摩纳哥举行的“Cardiostim”起搏器研讨会上，大会主席团将起搏器最高荣誉奖授予“三剑客”（图2），以此表彰三人通力合作，开创了一项新的治疗技术。

       “三剑客”成为传奇式人物，并成为亲密的挚友。Arne周游世界，用自己的亲身经历宣传起搏技术为人类带来的福音。1996年在Arne 80岁生日时，耄耋之年的“三剑客”又欣然聚首。

 

图1首例置入人体的起搏器及置入后患者心电图（1958年）

图2　Cardiostim会议上“三剑客”获最高荣誉奖（1986年）

       左起依次为：工程师Rune Elmquist、胸外科医师Ake Senning、患者Arne Larsson

       心脏起搏器发展历程

       50年来，心脏起搏器已成为生物医学与电子工程学相结合并服务于人类的典范。起搏器除有起搏功能及根治缓慢性心律失常的作用外，还具有传导功能，成为三度房室传导阻滞患者体内的人工房室结，使窦性P波能沿起搏器下传激动心室。此外，起搏器还是一个心电记录器和分析仪，医生可从体外程控体内起搏器，因而具有心律失常诊断功能。

       从单腔到三腔 最初的起搏器是单腔，置入起搏器需要开胸术，起搏电极放置在右心室。其后出现了双腔起搏器，另一电极导线放置在右心房。近年已出现三腔起搏器，起搏电极分别置入右心房、右心室和左心室，是用来治疗心力衰竭的最新型起搏器。

       从固定频率到自动化 根据人工起搏器的基本功能，起搏器先后分为4代：第1代为固律起搏器，仅有起搏功能；第2代为按需起搏器，具有起搏+感知功能；第3代为生理性起搏器，具有起搏+感知+生理性起搏功能；第4代为自动化起搏器，其功能及工作参数可自动调整，使起搏器在最佳参数下工作。目前，临床应用的多为第3代或第4代起搏器。

       生理性起搏的3个阶段 生理性起搏是指起搏器的功能和工作方式更加符合人体生理需求，其发展分为房室同步性起搏、频率应答式起搏和心室同步性起搏3个阶段。

       从治疗缓慢性心律失常到治疗快速性心律失常 最初的起搏器可治疗缓慢性心律失常，近年的起搏器已开始治疗快速性心律失常。例如，室上性心动过速就可以经起搏器的NIP功能发放的快速性刺激所终止。另外，起搏器的治疗领域还延伸到心衰、肥厚型心肌病和血管迷走性晕厥等疾病。

       起搏器的诊断功能 起搏器还具有令人难以置信的心律失常诊断功能，可以长时间自动记录患者的心电图及相关资料。例如1例置入起搏器的患者诉说前一天严重心慌，就诊时医生可用程控探头调出储存在起搏器中前24小时的心律栅状图（图3A），从中了解患者的心律情况、心律失常发生和持续时间等。该患者在服用抗心律失常药物3天后复诊，心律栅状图（图3B）显示前24小时的心律已十分整齐，心律失常得到了理想的控制。

       起搏器发展的50年，也是探索、波折、创新、攀登的50年。第一代固律型（VOO）起搏器挽救了缓慢性心律失常患者的生命，却又因起搏器引起的竞争性室颤而使一部分患者猝死。历经10年的努力，1967年，按需型（VVI）起搏器应运而生，但又将部分窦缓及停搏变成了室性心律。又经过10年的努力，解决这一问题的新一代起搏器——双腔（DDD）起搏器问世了……

       50年来，起搏器一路走来，一路风雨，一路辉煌。

图3 起搏器的诊断功能
 

来源：中国医学论坛报