【正文】 ............ 12 心臟起搏器的原理與發(fā)展歷程 心臟起搏器的原理 與發(fā)展歷程 3 第 1 章 緒論 心臟起搏器是一種植入于體內(nèi)的電子治療儀器，通過(guò)脈沖發(fā)生器發(fā)放由電池提供能量的電脈沖，通過(guò)導(dǎo)線電極的傳導(dǎo)，刺激電極所接觸的心肌，使心臟激動(dòng)和收縮，從而達(dá)到治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙的目的。從 1958 年第一臺(tái) 起搏器應(yīng)用于人體開(kāi)始，已經(jīng)經(jīng)過(guò)了 50 多年的歷史。 正常的 心臟 節(jié)律是維持人體功能活動(dòng)的最基本因素。如果心率過(guò)緩，可導(dǎo)致以腦缺血為首發(fā)癥狀的各主要臟器的供血不足的臨床綜合征。過(guò)緩的 心律失常 也可并發(fā)或引發(fā)引起快速性心律失常，如慢一陜綜合征的房顫及嚴(yán)重過(guò) 緩心律， QT 延長(zhǎng)導(dǎo)致多形性室速、室顫等，可危及患者的生命。部分患者可能由于反復(fù)交替發(fā)生竇性停搏和快速房性或室性心律失常（慢一陜綜合征），給藥物治療帶來(lái)困難。心臟起搏器是一種醫(yī)用電子儀器，它通過(guò)發(fā)放一定形式的 電脈沖 ，刺激心臟，使之激動(dòng)和收縮，即模擬正常心臟的沖動(dòng)形成和傳導(dǎo)，以治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙。心臟起搏器通過(guò)不同的起搏方式糾正心率和心律的異常，以及左右心 室的協(xié)調(diào)收縮，提高患者的生存質(zhì)量，減少病死率。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將通過(guò)查閱文獻(xiàn)，系統(tǒng)了解心臟起搏器的發(fā)展歷程，并重點(diǎn)分析其工作原理，了解其主要應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。在充實(shí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，提高自己查閱文獻(xiàn)，獨(dú)立思考總結(jié)的能力。 上海醫(yī)療器械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 上海醫(yī)療器械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 4 第 2 章 人工心臟起搏器 最初，人工心臟起搏器的電池部分裝在身體的外部，導(dǎo)線從體外通過(guò)靜脈到達(dá)心臟。它們只能在醫(yī)院內(nèi)短期使用。后來(lái)，魯內(nèi) 埃爾姆 奎斯特 在 1958 年制作了一個(gè)放在體內(nèi)起搏器，鋅一汞電波埋在皮下。 1960 年，瑞典醫(yī)生奧克 森寧為一位病人植入了這種起搏器。電池一直使用了 23 年才更換。在 20 世紀(jì) 80 年代，起搏器上增加了微處理器。只有在感覺(jué)需要起搏器時(shí)，病人才啟動(dòng)它。今天的起搏器就更復(fù)雜了，起搏器可根據(jù)血液的濕度來(lái)調(diào)節(jié)心跳。1988 年，一位病人安裝了一個(gè) 核動(dòng)力 起搏器。這個(gè)起 搏器使用了微量的 钚 ，它可以持續(xù)應(yīng)用20 年。 之后心臟起搏器的研究步入了相對(duì)集中地階段。 心臟起搏器的原理和構(gòu)造 正常的 心臟 節(jié)律是維持人體功能活動(dòng)的最基本因素。如果心率過(guò)緩，可導(dǎo)致以腦缺血為首發(fā)癥狀的各主要臟器的供血不足 的臨床綜合征。過(guò)緩的心律失常也可并發(fā)或引發(fā)引起快速性心律失常，如慢一陜綜合征的房顫及嚴(yán)重過(guò)緩心律， QT 延長(zhǎng)導(dǎo)致多形性室速、室顫等，可危及患者的生命。部分患者可能由于反復(fù)交替發(fā)生竇性停搏和快速房性或室性心律失常（慢一陜綜合征），給藥物治療帶來(lái)困難。心臟起搏器是一種醫(yī)用電子儀器，它通過(guò)發(fā)放一定形式的電脈沖，刺激心臟，使之激動(dòng)和收縮，即模擬正常心臟的沖動(dòng)形成和傳導(dǎo)，以治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙。心臟起搏器通過(guò)不同的起搏方式糾正心率和心律的異常，以及左右心室的協(xié)調(diào)收縮，提高患者的生存質(zhì)量，減少病死率。 功能類(lèi)型： （ 1）心房按需（ AAI）型、（ 2）心室按需（ VVI）型、（ 3）雙腔（ DDD）起搏器、（ 4）頻率自適應(yīng)（ R）起搏器、（ 5）起搏器的程序控制功能。 起搏方式： （ 1）心房按需（ AAI） 型 電極置于心房。 （ 2）心室按需（ VVI） 型 電極置于心室。 （ 3）雙腔（ DDD） 起搏器 心室和心房都放置電極。 （ 4）頻率自適應(yīng)（ R）起搏器 本型起搏器的起搏頻率能根據(jù)機(jī)體對(duì)心排血量的要求而自動(dòng)調(diào)節(jié)適應(yīng)，起搏頻率加快，則心排血量相應(yīng)增加，滿(mǎn)足機(jī)體生理需要。 （ 5）程序控制功能起搏器 指埋藏在體 內(nèi)的起搏器，可以在體外用程序控制器改變其工作方式及工作參數(shù)。埋植起搏器后，可以根據(jù)機(jī)體的具體情況，規(guī)定一套最適合的工作方式和工作參數(shù)，使起搏器發(fā)揮最好的效能，資金節(jié)省上能而保持最長(zhǎng)的使用壽限，有些情況下還可無(wú)創(chuàng)性地排除一些故障，程控功能的擴(kuò)展，可使起搏器具有貯存資料、監(jiān)測(cè)心律、施行電生理檢查的功能。 （ 6）特殊功能起搏器 用于心室同步化治療。 心臟起搏器是一個(gè)以電池為動(dòng)力，體積小，質(zhì)量輕，能植入人體內(nèi)，可產(chǎn)生連續(xù)穩(wěn)定的電脈沖心臟起搏器的原理與發(fā)展歷程 心臟起搏器的原理 與發(fā)展歷程 5 的裝置。通常所說(shuō)的心臟起搏器是指整個(gè)心臟起搏系統(tǒng)，由起搏脈沖發(fā)生器、 起搏電極導(dǎo)線以及程控器組成。其中，脈沖發(fā)生器和起搏電極導(dǎo)線植入人體，發(fā)放和傳導(dǎo)電脈沖。程控器在體外，通過(guò)射頻與體內(nèi)起搏脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)發(fā)送指令和接收信息功能。 起搏脈沖發(fā)生器：脈沖發(fā)生器就像一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，由控制單元，感知單元和脈沖輸出單元組成，能持續(xù)檢測(cè)、分析和記錄患者的心跳，在需要時(shí)發(fā)放電脈沖。機(jī)殼頂部有環(huán)氧聚合樹(shù)脂澆鑄成形的電極連接口，可連接起搏電極導(dǎo)線。由鈦金屬外殼及內(nèi)部的電路和電池組成， 其鈦外殼與人體皮膚接觸的一面為裸露的金屬導(dǎo)電窗口，且金屬導(dǎo)電窗口的形狀與鈦外殼的形狀相似，金屬導(dǎo)電窗口以外的與 人體肌肉接觸的鈦外殼表面上涂敷有絕緣隔離層，絕緣隔離層由內(nèi)層底漆和外層硅橡膠構(gòu)成。本實(shí)用新型植入人體后，既實(shí)現(xiàn)了心臟起搏器的醫(yī)學(xué)治療功能，又消除了因脈沖發(fā)生器鈦外殼整體作為電極在電脈沖發(fā)放刺激人體時(shí)引起的肌肉顫動(dòng)。 起搏電池提供起搏所需要的微小電脈沖。這種微小的，密封的鋰電池通常壽命數(shù)年到十年。當(dāng)電池耗盡后，整個(gè)心臟起搏器要被更換。 起搏電極導(dǎo)線：起搏電極導(dǎo)線是連接至心臟起搏器的一段絕緣導(dǎo)線，是心臟起搏系統(tǒng)的重要組成部分。起搏電極導(dǎo)線主要有兩項(xiàng)功能：傳輸由心臟起搏器發(fā)送至心臟的微小電脈沖，刺激心臟產(chǎn)生興奮；將心臟的電活動(dòng)傳回心臟起搏器，進(jìn)行分析處理。起搏電極導(dǎo)線由四個(gè)部 分組成： （ 1） 連接針腳：電極導(dǎo)線插入心臟起搏器連接口的部分。 （ 2） 電極導(dǎo)線體：將電能從心臟起搏器傳至心臟的一段絕緣金屬線。 （ 3） 固定結(jié)構(gòu)：電極導(dǎo)線頭附近將電極導(dǎo)線固定于心臟肌肉的結(jié)構(gòu)。 （ 4） 電極導(dǎo)線頭：至少有一個(gè)電極導(dǎo)線頭位于電極導(dǎo)線的頂端。電極導(dǎo)線頭將心臟起搏器傳來(lái)的電能傳至心臟組織，同時(shí)將心臟電活動(dòng)信息傳回心臟起搏器。 起搏程控器：程控器是用于監(jiān)測(cè)和調(diào)整心臟起搏器的一種特殊計(jì)算機(jī)。在患者住院或隨訪期間，醫(yī)生將磁性棒放置于心臟起搏器上方，這樣使得程控儀能夠從患者心臟接收信息，從信息中可以顯示心臟起搏器和心臟是如何工作的，根據(jù)信息決定是否需要改變治療方案；當(dāng)需要改變治療方案時(shí)，醫(yī)生可以將指令通過(guò)程控器傳送給心臟起搏器無(wú)需做手術(shù)。 上海醫(yī)療器械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 上海醫(yī)療器械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 6 第 3 章 心臟起搏器的臨床應(yīng)用 心臟起搏器在 形式上可分為體外臨時(shí)起搏型和植入式兩種，前者供急救性臨時(shí)起搏，后者供長(zhǎng)期性起搏治療。 長(zhǎng)期起搏器的適應(yīng)癥 房室傳導(dǎo)阻滯，三度或二度房室傳導(dǎo)阻滯，無(wú)論是由于心動(dòng)過(guò)緩或是由于嚴(yán)重心律失常而引起心腦綜合癥或者伴有心力衰竭者。三束支阻滯伴有心腦綜合癥者。病態(tài)竇房結(jié)綜合癥；心動(dòng)過(guò)緩及過(guò)速交替出現(xiàn)并以心動(dòng)過(guò)緩為主伴有心腦綜合征者。 臨時(shí)性起搏是指心臟病變可望恢復(fù)，緊急情況下保護(hù)性應(yīng)用或診斷應(yīng)用的短時(shí)間使用心臟起搏，一般僅使用幾小時(shí)、幾天到幾個(gè)星期或診斷及保護(hù)性的臨時(shí)性應(yīng)用等。 對(duì)于即將進(jìn)行起搏器植入手術(shù)的患者，手術(shù)前醫(yī)生應(yīng)與患者討論在何位置放置心臟起搏器，并做相應(yīng)心里輔導(dǎo)。手術(shù)前一天晚上，醫(yī)生應(yīng)再次強(qiáng)調(diào)前注意事項(xiàng)以及給予一些特別的指導(dǎo)。心臟起搏器植入手術(shù)通常只需要局部麻醉，且患者通常當(dāng) 天就可以出院。有時(shí)，如果患者需要進(jìn)行其他手術(shù)，如冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)等，就可以在手術(shù)時(shí)同時(shí)植入心臟起搏器。手術(shù)過(guò)程一般包含以下幾步； a、在胸部或腹部切開(kāi)一個(gè)切口，以放入心臟起搏器； b、電極導(dǎo)線插入靜脈，并被導(dǎo)引至心臟； c、電極導(dǎo)線連接至心臟起搏器； d、測(cè)試心臟起搏器和電極導(dǎo)線； e、關(guān)閉切口； f、程控心臟起搏器，根據(jù)患者情況調(diào)查起搏參數(shù)。 心臟起搏器的原理與發(fā)展歷程 心臟起搏器的原理 與發(fā)展歷程 7 起搏器的適用人群 嚴(yán)重的心跳過(guò)慢 心臟停跳 3 秒以上或心率經(jīng)常低于 40 次，尤其是出現(xiàn)眼前發(fā)黑、突然暈倒的患者，應(yīng)該植入起搏器。這也是起搏器最主要和最初的治療范疇。 心臟收縮無(wú)力 疾病若破壞了心肌，或改變了其原有形態(tài)，會(huì)導(dǎo)致心肌無(wú)法有力收縮。心臟收縮功能下降就會(huì)引起心臟泵血不足，身體各部分無(wú)法獲得充足的新鮮血液，造成頭暈、胸悶、乏力等各種癥狀。如藥物治療無(wú)效的 充血性心力衰竭 、嚴(yán)重肥厚性梗阻型心肌病，可以在心臟各 部分安裝多個(gè)起搏器，同步產(chǎn)生多個(gè)電刺激命令，幫助心肌收縮。 心跳驟停 心臟停止跳動(dòng)數(shù)分鐘就能致死，一些疾病可引發(fā)心跳驟?；蛑旅詯盒?室性心律失常（如快速 室性心動(dòng)過(guò)速 、心室顫動(dòng)），可以安裝具有除顫器功能的起搏器，能恢復(fù)心臟有規(guī)律的跳動(dòng)。 在某些 心臟病 綜合治療中（頸動(dòng)脈竇 高敏 綜合征、血管迷走性暈厥、特發(fā)性 Q— T 延長(zhǎng)綜合征、預(yù)防快速房性心律失常等），起搏器還是不可或缺或唯一的治療手段。 上海醫(yī)療器械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 上海醫(yī)療器械高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文 8 第 4 章 心臟起搏器的標(biāo)識(shí)碼及參數(shù) 心臟起搏器標(biāo)識(shí)碼 北美起搏和電生理學(xué)會(huì)（ NASPE）與英國(guó)起搏與電生理組織（ BPEG)以表 1為識(shí)別編碼。一般情況下使用前三個(gè)識(shí)別碼識(shí)別起搏器的起搏部位、感知部位和對(duì)感知（ P波， R 波或兩者）的響應(yīng)模式。供選擇的第四個(gè)位置代表兩種不同功能之一：程控能力或頻率自適應(yīng)起搏。 P代表一種或兩種簡(jiǎn)單的程 控功能； M代表多種功能程控，它包括模式、不應(yīng)期、感知靈敏度和脈寬； C表明信息傳遞或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)生理學(xué)變量的測(cè)定進(jìn)行自適應(yīng)起搏頻率控制。第五位表示特殊的抗心律失常特點(diǎn)：P 代表起搏； S代表復(fù)律或除顫； D代表雙重功能（ P+S)。在所有位置里， O指類(lèi)屬或功能都沒(méi)提供。 表 1 NASPE/BPEG起搏器標(biāo)識(shí)碼 部位 第一個(gè)字母 第二個(gè)字母 第三個(gè)字母 第四個(gè)字母 第五個(gè)字母 分類(lèi) 起搏腔室 感知腔室 響應(yīng)方式 程控頻率應(yīng)答遙測(cè)功能 抗心律失常 字母 V=心室 A=心房 D=雙腔 S=單腔 V=心室 A=心房 D=雙腔 S=單腔 O=無(wú) I=抑制 T=觸發(fā) O=無(wú) D=雙 P=簡(jiǎn)單程控 M=多功能程控 C=遙測(cè) R=頻率應(yīng)答 O=無(wú) P=起搏 S=電擊 D=P+S 心臟起搏器輸出參數(shù) 起搏器的輸出參數(shù)是指起搏器輸出脈沖的性質(zhì)特征，是起搏器的固有性質(zhì)。起搏頻率起搏脈沖幅度和寬度感知靈敏度阻抗檢測(cè)靈敏度 心臟起搏器的原理與發(fā)展歷程 心臟起搏器的原理 與發(fā)展歷程 9 第 5 章 心臟起搏器的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)心臟起搏器的發(fā)展 我國(guó)心臟起搏器的發(fā)展現(xiàn)狀， 21世紀(jì)起，國(guó)內(nèi)心臟起博治療的臨床應(yīng)用進(jìn)入高速發(fā)展階段。中華醫(yī)學(xué)會(huì)心電生理和起博分會(huì)在中華醫(yī)學(xué)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下經(jīng)過(guò) 十多年的發(fā)展，無(wú)論從組織管理和學(xué)術(shù)上都呈現(xiàn)出枝繁葉茂、欣欣向榮的景象。先后成立了起搏學(xué)組、電生理學(xué)組、心電學(xué)組、基礎(chǔ)研究學(xué)組和抗心律失常藥物學(xué)組等五個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)組。房性快速心律失常、植入性器械、心房顫動(dòng)、室性心律失常、心臟再同步治療 (C RT)等專(zhuān)家工作組。 我國(guó)于 20 世紀(jì) 60 年代進(jìn)行心臟起搏器的研制與臨床應(yīng)用。 1960 年霍鑒鏘等與上海繼電器廠合作開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)自行研制心臟起搏器的先河。并于 1962 年搶救一例 46 歲女性阿斯 (AdamsStokes)反復(fù)發(fā)作的患者，盡管患者于安裝起搏器 6h 后死亡，但這是我國(guó)第一次將 起搏器用于臨床。 1963年 5月，我國(guó)自行研制的心臟起搏器，成功搶救了一例反復(fù)阿斯發(fā)作的患者。 20 世紀(jì) 80 年代，國(guó)內(nèi)的許多醫(yī)師已經(jīng)熟練掌握了起搏器植入技術(shù)要點(diǎn)。 19850 年阜外心血管病醫(yī)院王方正報(bào)道了 208 例植入型起搏器的臨床經(jīng)驗(yàn)，對(duì)患者的年齡、病因、心律失常類(lèi)型、手術(shù)方法、并發(fā)癥等作了詳細(xì)分析。 1987年召開(kāi)了“心臟起搏與電生理的臨床應(yīng)用”專(zhuān)題討論會(huì)。這時(shí)國(guó)內(nèi)植入技術(shù)明顯提高，并發(fā)癥減少，植入例數(shù)也逐漸增多。 至 20 世紀(jì) 90 年代，全球每年新安裝或更換起搏器 30 萬(wàn)臺(tái)。起搏治療適應(yīng)癥已 擴(kuò)展到血管迷走性暈厥、肥厚梗阻型心肌病、原位心臟移植術(shù)后的竇房結(jié)病變或房室傳導(dǎo)阻滯等。脈沖發(fā)生器趨于小型化，而