心脏起搏器知识

心脏起博器的功能
• 能替代或补充正常激发和控制 心脏收缩的生理电子系统。它 通过周期性发放的电脉冲刺激 心脏，引起心搏，并实现生物 机能控制。
如果心脏原有的起搏点丧失其作用而使冲动形成受扰， 或者心脏固有的传导系统不能正常工作(如窦性停止、窦 房阻滞、窦性心动过缓或某心房、心室出现异使节律， 以及心动过速等)，起搏器能帮助心脏恢复、接近正常功 能。特别是对那些药物疗效不佳，甚至于治疗无效的心 脏病患者，人工心脏起搏器在临床上获得了成功。
• 很多新型起搏器能够通过程控器选择使用单极 还是双极方式。
同步与非同步
• 按照临床上的不同需要，脉冲发生器电路的 结构也不一样，由此可将起博器分为非同步 型和同步型两大类。
• 非同步型起搏器实质上是一个具有固定频率 的间歇振荡器或多谐波振荡器。
• 同步型起搏器是根据心脏的自搏情况，自动 控制刺激脉冲的输出。它与自搏基本同步， 可避免与自主心律发生竞争，避开容易引起 心室纤颤的易损区。
同步触发型
• 触发型是指起搏器感知自身心博的电信 号后，立即发放一个刺激脉冲，但此脉 冲恰好与自身的搏动同时发生，即心脏 处于绝对不应期，所以不能应激，使这 一脉冲成为无效刺激。在这次脉冲的规 定时间内，如无自身心搏发生，则起搏 器发放脉冲，刺激心脏起搏，故此型又 称为触发型。
同步抑制型
• 抑制型是指当有自身心搏出现时，起搏器对其 感知并取消下一个预定脉冲的发放，而且，从 自身心搏开始，重新安排起搏脉冲的发放周期。 在自身心搏之后的规定时间内，如无自身心搏 发生，则起搏器发放脉冲。也就是说，当病人 自身心率超过起搏器频率时，起搏器即被抑制， 不发放脉冲。当自身心率低至一定数值时，起 搏器方才发放脉冲、使心脏起搏。
• 此型又称为按需型。这样既可避免发生竞争心 律，又可节省起搏器的能源
输出单元
• 产生向心肌发出电压脉冲的电路。 • 适当强度的电脉冲可以刺激心肌产生可发布的
动作电位，并最终心肌收缩和心脏搏动。能产 生这样的电位波形的最小电能量称为刺激阈。 • 电能量的大小取决于脉冲幅度和脉冲持续时间 • 输出单元通过对电容充电储存电能，当控制电 路决定发放脉冲时电容放电。现代起搏器使用 2.8V电池，通过对电容并联充电，串联放电可 以使输出脉冲的电压幅度高于电池电位。
原理和构成
• 人工心脏起搏器是一个以电池为动力的、体积 小而能植入体内、可产生连续稳定的电脉冲的 装置。人工心脏起搏发出的一定形式的微弱脉 冲电流，能刺激心脏的起搏功能或诱导功能有 障碍但尚有兴奋、收缩及心肌纤维间传动功能 的心脏起搏，即以代替正常的起搏点刺激心肌， 使之有效地收缩。
• 人工心脏起搏系统由脉冲发生器、电极导线和 程控器三部分组成
• 1962年Nathan和Centher报道埋藏式VAT起搏器应用于 临床，这是最初型的生理起搏器。
• 1965年，Lemberg、Castellanos和Berkovit5将VAT的感 知功能应用于பைடு நூலகம்室起搏，为心室抑制型按需起搏器 (VVI)的开始。70年代程序控制器问世。
• 1972年11月世界上第一个用锂碘电池的起搏器植入人 体获得成功。
起搏器电池的要求
• 体积小 • 容量大 • 缓慢释放能量 • 密封性能好 • 性能可靠
锂－碘电池
• 优点：高能量密度、高内阻、自身放电率低， 不会内部短路、不产生气体和漏液，能被密 封以保护起搏器电路元件。连续使用寿命10 年以上。
• 锂是阳极，碘是阴极。当释放电能时，电池 的内部阻抗缓慢升高，其值可通过遥测获得。 电池阻抗升高能引起电池电压近似线性下降， 表现为起搏频率的逐渐下降，因而起搏频率 可反映电池状态。
• l979年Sutton和Citron报道了VDD起搏器(心房同步心室 按需起搏器)的埋藏起搏疗法。
• 80年代双腔起搏器及抗心动过速起搏器研制成功，这 种房室顺序收缩双腔触发抑制型起搏器(DDD)是当代 最先进的起搏器，它不仅能无创性程控调节，而且实 现了房室均可被感知和双腔起搏。
• 90年代以后，性能更高的频率自适应起搏器、双心室/ 双心房同步三腔起搏器，以及具有除颤功能的起搏器。
• 单极方式采用单端放大器，电极直接与心肌接 触，起搏器的外壳作为电路的接地。
• 双极方式采用的是差分放大器，由点状电极和 环状电极采集差分信号作为放大器的输入，外 壳同样是接地的。这样，单极方式的两个电极 的距离较远（5-10cm），容易受到骨骼肌肌电 的干扰，而双极方式的两个电极距离为2cm， 采用差模输入，可能有助于消除干扰。
在瑞典斯德哥尔摩，由Senning安装了世界上第 一只埋藏式心脏起搏器，设计者是Elmgvist，它 仅是由2只晶体管构成的固定频率刺激器。
美国哈佛大学医学院医生Zoll首先采用体外 经皮式起搏器成功地抢救了2例完全性房室传 导阻滞并阿—斯综合征的濒死患者，从而引 起了医学界与工程技术界的重视。
历史
人工心脏起搏器
artificial cardiac pacemaker
历史
1819年 1929年
A1dini应用直流电刺激断头尸体停跳的心脏， 结果出现跳动
澳大利亚医生Lidwell和物理学家Booth合作 设计出一种起搏装置，当电流通过针刺心室 电极时将一死婴救活，这是人工心脏起搏史 上临床应用的首次成功。
同步起搏器
• P波同步(感知心房搏动) • R波同步(感知心室搏动)。 • 感知自身心搏的电信号后，起搏器的响
应方式有两种类型:触发型和抑制型。
• 同步型心脏起搏器根据其同步方式不同， 又可分为
• R波触发心室同步型 • R波抑制心室同步型 • P波延迟心房同步型等 • 其中R波抑制心室同步型使用较为广泛。
1932年 美国胸外科医生Hyman研制成一种重达7.2公
斤的心脏起搏装置，能使停跳的心脏复跳， 并把这种装置称之谓人工心脏起搏器。
历史
1952年
l958年 10月l5日 1959年
Greatbatch和Chardack也相继将起搏器系统(VOO) 全部埋入人体内并取得成功，此系统致力于恢复 心室节律，以治疗病理及手术所致三度房室传导 阻滞。