人工心脏起搏器--课件
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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
wenku.baidu.com
1952年
l958年 10月l5日 1959年
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。
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。
人工心脏起搏器
artificial cardiac pacemaker 功能、适应性、结构原理、组成、现状发展
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。
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。
历史
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 感知功能应用于心室起搏，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。
感知单元
电极导线
控制 单元
电源
输出单元 脉冲发生器
射频
程控器
图 5.1 人工心脏起搏器功能框图
起搏脉冲发生器的电子电路由控制单元、感知单 元和脉冲输出单元组成。
脉冲发生器Pacemaker Generators
电极 引线
外壳
起博器的电极
In
（a）
电极
环 引线
外壳
In 1 In 2
（b）
起搏电极按安放方式位置的不同，可分为单电极、双 电极、心内膜电极、心外膜电极、心肌电极和心房电 极。起搏导线兼有起搏刺激和感知的功能，要求有良 好的电性能。
永久性与临时性心脏起搏器
埋藏于体内的起搏器为埋藏式起搏器, 作为永久性心脏起搏, 用于慢性或间歇 发作的严重缓慢性心律失常如心脏传导 阻滞、病态窦房结综合征等;
放在体外的起搏器为体外起搏器,用于 临时性起搏, 如永久性起搏器植入的过 渡或心脏骤停的抢救等等。
什么是心脏起搏器？
形象地说，心脏起搏器就是一个发电机再加上电线。 这个发电机叫做脉冲发生器，电线就是起搏器的导线 和导线顶端的电极。脉冲发生器呈扁圆形，体积非常 小，大约有40506毫米，重量约30克。它实际上是 一个微型计算机，由高性能电池提供能量。
电极及其导线Pacemaker Leads
Pacemaker leads are the conduits from the generator to the myocardium. Most leads are implanted transvenously
电极导线的要求
起搏导线兼有起搏刺激和感知的功能，要求有良好的电性能。 起搏导线与体液和组织紧密接触，导线材料要求耐生物老化，
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。
简单 复杂 寿命短 长 大、重 小、轻
低阈值电极
粗细 阈值高 低
心脏起搏器植入
人工心脏起搏器的组成
❖ 脉冲发生器 ❖ 电极及其导线 ❖ 程控器
起博器的结构
起博器的结构
临床上广泛应用的人工心脏起搏（artificial cardiac pacing) ：就是用低能量电脉冲暂时或长 期地刺激心脏，使之发生激动，以治疗严重心动 过缓，心脏起搏也可用以终止或控制室上性和室 性快速心律失常,称为抗心动过速起搏。
绝大多数起搏器具有四个功能
刺激心脏使它除极 感知心脏自身电活动 对增加的新陈代谢需求作出反应，
抗腐蚀，与血液、组织相容性好。 早期的电极都是合金制成的结构紧密的螺圈状, 呈圆柱实心状。
新型电极为铂铱、Elgiloy合金和活化碳材料制成的多孔表面电 极。铂铱合金与Elgiloy合金具有长期的稳定性与耐用性, 已成 功临床应用20余年, 且仍在临床应用, 其优点为电极表面积小, 极化反应低, 较低的起搏电压和电流阈值。 电极导管的绝缘层也有较大的发展。最早的绝缘外层是聚乙 烯, 有较好的可用性和使用寿命, 但长时间与三尖瓣磨擦会造 成绝缘层破损, 现已废弃不用。后来应用硅胶材料制作电极导 管, 这种材料能长时间耐受软组织磨损, 但少数硅胶电极导管 可引起局部静脉钙化, 并可累及导管自身。第三种材料是聚氨 酯, 自上世纪70年代末用于起搏导管以来已被普遍采用。其优 点是柔软而耐磨, 韧性好且抗拉力强。该材料制作导管直径细 而且光滑, 磨擦系数小, 两条导管间不相互粘附, 具有很好的滑 动性, 易于与心内膜接触, 阈值低且稳定。
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。
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。
起搏器通常埋植在上胸部的皮下，它的导线通过静脉 到达心脏，导线顶端的电极固定在心脏的内侧面心肌 上。
起搏器工作时，脉冲发生器发出的电脉冲，经导线、 电极传到心肌，心肌感受到电脉冲刺激产生收缩。同 时，起搏器电极也将心脏的活动收集起来存入脉冲发 生器内的芯片内，以便进行分析。
心脏起搏器的工作原理：监测心 电、电激心脏
提供频率适应性起搏 提供由起搏器存储起来的心电诊断信
息
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。
1932年 美国胸外科医生Hyman研制成一种重达7.2公
历史
wenku.baidu.com
1952年
l958年 10月l5日 1959年
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。
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。
人工心脏起搏器
artificial cardiac pacemaker 功能、适应性、结构原理、组成、现状发展
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。
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。
历史
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 感知功能应用于心室起搏，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。
感知单元
电极导线
控制 单元
电源
输出单元 脉冲发生器
射频
程控器
图 5.1 人工心脏起搏器功能框图
起搏脉冲发生器的电子电路由控制单元、感知单 元和脉冲输出单元组成。
脉冲发生器Pacemaker Generators
电极 引线
外壳
起博器的电极
In
（a）
电极
环 引线
外壳
In 1 In 2
（b）
起搏电极按安放方式位置的不同，可分为单电极、双 电极、心内膜电极、心外膜电极、心肌电极和心房电 极。起搏导线兼有起搏刺激和感知的功能，要求有良 好的电性能。
永久性与临时性心脏起搏器
埋藏于体内的起搏器为埋藏式起搏器, 作为永久性心脏起搏, 用于慢性或间歇 发作的严重缓慢性心律失常如心脏传导 阻滞、病态窦房结综合征等;
放在体外的起搏器为体外起搏器,用于 临时性起搏, 如永久性起搏器植入的过 渡或心脏骤停的抢救等等。
什么是心脏起搏器？
形象地说，心脏起搏器就是一个发电机再加上电线。 这个发电机叫做脉冲发生器，电线就是起搏器的导线 和导线顶端的电极。脉冲发生器呈扁圆形，体积非常 小，大约有40506毫米，重量约30克。它实际上是 一个微型计算机，由高性能电池提供能量。
电极及其导线Pacemaker Leads
Pacemaker leads are the conduits from the generator to the myocardium. Most leads are implanted transvenously
电极导线的要求
起搏导线兼有起搏刺激和感知的功能，要求有良好的电性能。 起搏导线与体液和组织紧密接触，导线材料要求耐生物老化，
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。
简单 复杂 寿命短 长 大、重 小、轻
低阈值电极
粗细 阈值高 低
心脏起搏器植入
人工心脏起搏器的组成
❖ 脉冲发生器 ❖ 电极及其导线 ❖ 程控器
起博器的结构
起博器的结构
临床上广泛应用的人工心脏起搏（artificial cardiac pacing) ：就是用低能量电脉冲暂时或长 期地刺激心脏，使之发生激动，以治疗严重心动 过缓，心脏起搏也可用以终止或控制室上性和室 性快速心律失常,称为抗心动过速起搏。
绝大多数起搏器具有四个功能
刺激心脏使它除极 感知心脏自身电活动 对增加的新陈代谢需求作出反应，
抗腐蚀，与血液、组织相容性好。 早期的电极都是合金制成的结构紧密的螺圈状, 呈圆柱实心状。
新型电极为铂铱、Elgiloy合金和活化碳材料制成的多孔表面电 极。铂铱合金与Elgiloy合金具有长期的稳定性与耐用性, 已成 功临床应用20余年, 且仍在临床应用, 其优点为电极表面积小, 极化反应低, 较低的起搏电压和电流阈值。 电极导管的绝缘层也有较大的发展。最早的绝缘外层是聚乙 烯, 有较好的可用性和使用寿命, 但长时间与三尖瓣磨擦会造 成绝缘层破损, 现已废弃不用。后来应用硅胶材料制作电极导 管, 这种材料能长时间耐受软组织磨损, 但少数硅胶电极导管 可引起局部静脉钙化, 并可累及导管自身。第三种材料是聚氨 酯, 自上世纪70年代末用于起搏导管以来已被普遍采用。其优 点是柔软而耐磨, 韧性好且抗拉力强。该材料制作导管直径细 而且光滑, 磨擦系数小, 两条导管间不相互粘附, 具有很好的滑 动性, 易于与心内膜接触, 阈值低且稳定。
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。
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。
起搏器通常埋植在上胸部的皮下，它的导线通过静脉 到达心脏，导线顶端的电极固定在心脏的内侧面心肌 上。
起搏器工作时，脉冲发生器发出的电脉冲，经导线、 电极传到心肌，心肌感受到电脉冲刺激产生收缩。同 时，起搏器电极也将心脏的活动收集起来存入脉冲发 生器内的芯片内，以便进行分析。
心脏起搏器的工作原理：监测心 电、电激心脏
提供频率适应性起搏 提供由起搏器存储起来的心电诊断信
息
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。
1932年 美国胸外科医生Hyman研制成一种重达7.2公