起搏器基础

人工心脏起搏器是治疗缓慢性心律失常的最有效办法，随着心脏起博器的不断发展完善，使越来越多的患者受益。目前，起搏器在我国的应用也是越来越广泛。通过此课件的学习，使学员了解起搏器的发展历史、基本构造和在使用过程中的注意事项。

一、起博器的发展史

起搏器最早植入人体是 1958 年。设计第一例起搏器的工程师名叫Elmqvist 。最早植入起搏器的医生是 Ake Senning 。植入起搏器的第一例患者名叫 Arne Larsson 。Arne Larsson 生于 1915 年，在1958 年时因患Ⅲ度房室阻滞，心率极度缓慢，这种患者如果不及时治疗，80% 以上会在一两年内死掉。而这时 Ake Senning 和 Elmqvist 已经研发出了第一代的植入性的起搏器。因此在1958 年10 月8 号，为Larsson 植入了全球第一例的心脏起搏器。当时植入的起搏器是 VOO 的工作方式，极大的改善了 Larsson 的症状。

植入人体的首例起博器

1974 年，将Larsson 的起搏器更换成 VVI 。1989 年更换了VVIR （带有自动调节起搏频率的起搏器）。截止到1996 年他更换的最后一台起搏器，他这一生共更换20 台起搏器。更换最后一个起搏器5 年之后，Larsson86 岁时去世，死于腹腔的癌症。Larsson 43 岁时得了当时被认为是不治之症的Ⅲ度房室阻滞，而其有幸植入了人类第一台起搏器，又幸运的活了 43 年。正是因为起搏器，使他的缓慢性的心率失常得到了根治。

起搏器包括 2 大部分：第一部分是脉冲发生器，可以植入到病人体内，定时的监测病人的心率，发放电的脉冲；另外一部分是和它相连接的电极导线。电极导线系统是连接脉冲发生器和人体心肌的重要的桥梁。

脉冲发生器是起搏器的核心构成部件，在起搏器工作过程中起着极其重要的作用。请问：脉冲发生器都有哪些类型，优缺点各是什么？

二、脉冲发生器

脉冲发生器绝大部分的重量是电池。目前使用的电池为锂电池，

以前曾经用过汞电池、锌汞电池、镍镉电池、锂碘电池。最终随着电子

工业化的进展，人们认识到锂电池电容量大，电的性能稳定，因此起搏

器目前用的都是锂电池。

另外的重要的一部分是电路系统。在一平方厘米的电路系统里，

包含着将近 5 千个元器件。因此起搏器是一个很精确的电路系统的集

成。在电路系统里，最主要的有两大部分：一部分是用来感知病人的心

脏的电活动；另外一部分是发放电脉冲，来刺激心脏进行起搏。

还有一部分是和电极导线相连接处，一般有螺丝扣固定，和它相连的是

电极导线。

（一）脉冲发生器的历史

截止现在，脉冲发生器已经发生了天翻地覆的变化。第一，体积

越来越小；第二，电池容量越来越大；第三，电路结构越来越复杂。复

杂到可以调出体内电信号很多种的参数，并且能够进行复杂的运算分析，

然后再自动的计算输出电的脉冲。截止现在，已经发展到数字化的起搏

器。

（二）脉冲发生器的分类

脉冲发生器一般分成单腔起搏器、双腔起搏器以及三腔起搏器，现在还有四腔起搏器。

1. 单腔起搏器

所谓单腔起搏器，是指起搏器上只有一个孔，能够连接一根电极导线。电极导线植入心房或植入心室。植入到心室内，起搏心室；植入心房，起搏心房，根据需要起搏或感知的心腔而定。单腔的起搏器电极导线的顶端有两个电极，接触心肌处有一个，在该电极之后1cm左右的地方有个环状的电极。这两个电极就可以采集心腔内的电机动信号，同时发放电的脉冲，叫做双极的单腔起搏。

还有一种情况，没有后面的环状电极，只有顶端的电极。起搏要经过脉冲发生器和电极顶端之间形成的一个大的回路。

双极和单极各有利弊。比如双极电极导线要涉及到 2 条的电路，所以要比单极的粗一些。电极比较复杂，容易发生断路、短路等情况。另外它的柔软度不如单极的好，所以并发症的发生也要高于单极。单极电极导线除了有比较柔软的优势之外，也有它的劣势。一是它比较软，植入起来不容易到位。另外一点是由于单极起搏器和脉冲发生器之间的大回路，病人发生起搏器囊袋抽搐的比例要高于双极起搏。还有它感知到的电场是一个大的电场，所以也容易发生一些干扰，尤其在电的噪音或者肌肉的噪音下。

单腔起搏系统的优点是植入一根导线就可以了，缺点是单心室的导线不提供房室的同步，不管心房的收缩状态如何，只是心室的感知和起搏，有可能会发生起搏器综合征，也叫单腔起搏器综合征。再者，如果病人的房室传导功能有障碍，这时候，单一心房起搏不能够提供心室的起搏支持。比如病人一直用的是单腔的心房起搏，突然由于炎症或心肌

缺血，房室间传导功能丧失，发生了Ⅲ度房室阻滞，那么心室就会很慢，这时起搏器也只起搏心房，病人也会出危险。

2. 双腔起博器

双腔起搏一般来说既能起搏心室，又能起搏心房。也有一种特殊的双腔起搏，可以两个电极都起搏心房或心室。

双腔起搏系统在心房和心室都有电极导线。因此，根据自身的心房和心室有没有脉冲，来发放脉冲。单腔的心房起搏，相当于给病人安了一个窦房结，单腔的心室起搏相当于给病人在心室安了一个抑波点。而双腔的起搏相当于给病人既安了一个窦房结也安了一个房室结。当病人自身的房室结不能下传时，可以通过起搏电极导线沿着起搏器发放的脉冲来下传心室。

如果病人心房的频率尚可，而房室结功能不良，房室不能下传，等到一定的 PR 间期，自己的房室结没有下传，心室起搏。

如果病人的心房波和心室波都按时发放，那么心房的起搏、心室的起搏都得到了抑制，所以这时只有感知而没有起搏。

如果病人心房、心室的频率都不够，房室传导也不好，这时心房起搏，经过起搏器的房室周期以后心室起搏，这是真正的双腔起搏。

如果植入双腔起搏器以后，病人的房室结功能恢复了，每一次心房波都经过自身的房室结下传心室，而心房的频率不够、太慢、停搏或者窦房阻滞，表现出来的是单纯的心房起搏和心室的感知。

3. 三腔起搏

三腔起搏是除了右心室的起搏之外，还通过冠状静脉送入一个电极能够起搏左心室，是为了保证左右心室的同步起搏。主要用于严重的心衰的病人，尤其是伴有单侧束支阻滞的病人，左右心室明显的收缩不同步，会对心功能产生非常不好的影响。经过双心室的同步起搏之后，心功能会有明显的改善。

三、电极导线

电极导线主要是连接脉冲发生器和心肌的一个桥梁。脉冲发生器的电脉冲一定要依赖于电极导线才能够传导到心脏。另一方面，它能够感知到心脏的电活动，并反馈到脉冲发生器。