心脏起搏器的发展与临床应用

心脏起搏器的

发展及临床应用

山东大学齐鲁医院

赵静

自1958年第一台全埋藏式起搏器植入人体后，半个多世纪以来起搏器技术不断发展、提高，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。起搏器的临床应用范围及适应证也在不断地拓宽。心脏起搏器被评为20世纪最杰出的十大发明之一，并与因特网分别获美国国立工程院2001年最高奖引言首例起搏器设计工程师RuneElmqvist引

言植入人体的首例起搏器引

言首例起搏器植入医生AkeSenning引

言

引言患者ArneLarsson1986年MonacoCardiostim会议上三人共同受奖

引

言1995年ArneLarsson80岁生日时三人聚会AkeSenning医生（1915.12.14.~

2000.7.21.）85岁RuneElmqvist工程师（1906.12.1~

1996.12.15.）90岁ArneLarsson（1915.5.26.~

2001.12.28）86岁引

言195819861995200143岁86岁43岁因三度AVB晕厥植入起搏器86岁因癌症去世当时的起搏器仅能开胸植入引

言

缓慢性心律失常快速性心律失常充血性心力衰竭肥厚型梗阻性心肌病血管迷走性晕厥心脏起搏器的临床应用心脏起搏器治疗缓慢性心律失常1、植入部位的发展2、起搏器功能的发展3、生理性起搏的发展4、无导线心脏起搏器1、植入部位的发展单腔VVI/AAI

VVI-右室心尖部肌小梁固定（被动固定）

AAI-右心耳梳状肌固定（被动固定）

双腔DDD

右心耳+右室心尖部（AAI+VVI）

双房+右室目的使双房电活动重新同步方法右心房-右心耳 左心房-冠状窦右心室-心尖

三腔

右房+双室（CRT）目的使双室电活动重新同步方法右心房-右心耳 右心室-心尖左心室-心脏静脉分支

1、植入部位的发展CRT心脏再同步治疗

(CardiacResynchronizationTherapy)RA电极导线RV电极导线LV电极导线CRT-PCRT-D2、起搏器功能的发展分

代类

型时

间功

能缺

点第一代固率型VOO1958年起搏起搏竞争性心律失常起搏器现代功能：功能与分代VOO起搏固率起搏诱发恶性室性心律失常分

代类

型时

间功

能缺

点第一代固率型VOO1958年起搏起搏竞争性心律失常第二代

按需型VVI1968年起搏感知起搏器综合征第三代生理性DDD1977年起搏感知生理性起搏起搏AAI综合征PMTDDDR综合征第四代第五代

自动化数字型1996年2003年功能及参数可自动调整存储和诊断功能提升

起搏器现代功能：功能与分代2、起搏器功能的进展3.生理性起搏的三步曲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生理性起搏发展的三阶段

房室同步性起搏频率应答性起搏（变时性起搏）心室同步性起搏1、房室同步起搏2、变时性起搏3、心室同步起搏房室同步起搏3.生理性起搏的三步曲VVI

DDDDDD起搏器优于VVI的原因左房辅助泵作用达到最佳状态，改善左室前负荷正常人，心房的辅助泵的作用15％~45％，心衰病人的左室功能减退，多数合并舒张功能不全，因此，心房辅助泵的作用则更加重要生理性起搏的三步曲收缩期舒张期心房辅助泵1、房室同步起搏2、变时性起搏3、心室同步起搏变时性起搏DDDDDDRZZZZ(220–年龄)x0.85人体运动时，或在各种生理及病理因素的作用下，心率能够跟随机体代谢需要的增加而适宜增加的功能称为变时性功能。为提高起搏器的生理性功能，起搏器增加了频率应答起搏功能生理性起搏的三步曲心率＞每搏量1、房室同步起搏2、变时性起搏3、心室同步起搏变时性起搏生理性起搏的三步曲DDDDDDR在长达20年的时间内，DDDR起搏器被误为最生理化的起搏器近年来，大量的循证医学资料表明：DDD（R）起搏模式对生存率、死亡率、心血管事件发生率、心衰等几乎等于VVI（R）起搏模式CTOPP试验:2,568例植入DDDR或VVIR起搏器患者的死亡率、突发事件6.4年随访结果

生理性起搏的三步曲起搏技术遇到的新挑战死亡率、突发事件的发生率无差异DDDRVVIR死亡率、突发事件、心衰的发生率无差异MOST试验:2010例患者植入DDDR或VVIR起搏器6年随访结果起搏技术遇到的新挑战

生理性起搏的三步曲UKPACE研究方法：前瞻性、随机、双盲对象：大于70岁伴高度房室阻滞分组：VVI组：1009例；DDD组：1012例研究终点与随访一级终点：全原因死亡率、4.6年二级终点：各种心血管事件（房颤、心衰、卒中、TIA、栓塞）结果死亡率：VVI：7.2%，DDD：7.4%心血管事件2组无差别结论：VVI与DDD起搏器5年死亡率、3年心血管事件发生率无差别生理性起搏的三步曲起搏技术遇到的新挑战《新英格兰杂志》353：145，2005.7

为什么出现了意外结果？

DDD的优势为什么消失？是VVI与DDD同样好？还是DDD与VVI同样差？生理性起搏的三步曲

结论DDD起搏器保持了房室同步，明显优于VVI当DDD伴较高比例的心室起搏时，心室不同步的右室起搏带来的危害抵消了房室同步益处应寻求更佳的生理性起搏—心室同步起搏生理性起搏的三步曲鉴于大量的循证医学的结果及右室起搏不良作用的危害研究，必将引起生理性起搏的一场革命——减少右室起搏，发展心室同步性起搏生理性起搏的三步曲1、房室同步起搏2、变时性起搏3、心室同步性起搏心室同步性起搏生理性起搏的三步曲1、减少心室不同步性的右室起搏DDD+房室结优先功能AV间期固定滞后AV间期固定时间搜索AV间期动态滞后AAI+DDD模式转换AAIsafeRMVP2、心室同步化起搏CRT右室流出道起搏、间隔部起搏、希氏束起搏等心室同步性起搏SAVEPACe研究与生理性起搏的新纪元

2007年发表在新英格兰杂志具有里程碑意义的循证医学研究共1065例：随机分为传统双腔起搏组（535例）vs最小化心室起搏组（530例）研究结果证实，与传统双腔起搏组相比，最小化心室起搏的策略能大大减少心室的不同步起搏，累计右室起搏比例<10%的患者发生持续性房颤的风险减少40%首次证实新型起搏器能显著减少心室不良起搏，最小化心室起搏能减少病窦患者持续性房颤的发生

4.无导线心脏起搏器传统起搏器脉冲发生器+电极导线弊端：1、电极导线断裂

2、电极导线感染无电极导线起搏器应运而生无导线心脏起搏器无导线心脏起搏器特点：（1）不需电极导线；（2）直接植于RV，进行VVI起搏新型起搏器无导线心脏起搏器主体结构体积直径：20Fr长度：24mm整体容积:仅0.75cc起搏电极阴极：头端阳极：尾端两极相距17mm主动固定装置：4个较长而弯曲的金属丝阳极阴极主动固定17mm24mm20F20F20F20F无电极导线心脏起搏器经静脉推送系统植于RV可控血管鞘/导管预期寿命：>7年(VP%：100%时)可控血管鞘/导管无电极导线心脏起搏器心尖无导线起搏器右室间隔无导线心脏起搏器优点创伤小植入作简单，降低手术曝光时间减少住院时间减少相关并发症（感染、血管并发症、起搏器囊袋血肿、破溃、疼痛等）无导线心脏起搏器2013年10月，Nanostim微型起搏器获CE认证并被圣犹达公司收购。起搏器呈棒状，长度42mm，最大直径5.9mm，体积和7号电池类似，寿命长，100%起搏时9年，50%起搏时可达13年2014年HRS年会上Reddy报告了LEADless研究，33例患者植入Nanostim无导线心脏起搏器，随访1年显示安全性和有效性良好。LEADlessII拟纳入患者670例，提交FDA审批2014年6月18-21日在Cardiostim2014会议上报告，4名永久性房颤伴心动过缓者首次成功植入美敦力公司微型无线起搏器，平均手术时间43min，随访1个月和3个月无并发症方法：电极置入：特殊起搏电极无导线能刺激心肌超声接收及转换电能器超声波发射器原理：发放超声波被电极接收器接收，并转换为电能，起搏心脏无导线超声心脏起搏特殊电极动物实验结果（2006）（1）可行性心房、心室的30个部位起搏有效转换后脉冲电压等于高于普通电压（2）安全性热损伤较低超声波穿过的组织损伤小超声波发射与有效刺激有延迟超声发射电脉冲形成传导延迟无导线超声心脏起搏临床试验结果：

2007年香港圣玛丽医院的Lee等在JACC报告：

24例，77/80个部位持续性夺获，起搏阈值：1.01±0.64V病人无不适窦律右室左室双室无导线超声心脏起搏无导线超声心脏起搏优点：操作简便快捷创伤小，无需制作囊袋可避免导线相关的所有并发症可实现左室心内膜无线起搏并用于CRT不足：经体表无线能量传输存在能量损耗目前均为心室单腔或双室起搏（左室仅有超声能量传输方式），尚无传统的DDD起搏模式需要大规模的临床研究证实

缓慢性心律失常快速性心律失常充血性心力衰竭肥厚型梗阻性心肌病血管迷走性晕厥心脏起搏器的临床应用

ICD是人类控制和征服猝死艰难曲折道路上的一座丰碑。先驱者Mirowski的开拓性工作永远被世人怀念。1980年2月4日，第一台ICD置入人体Dr.MichelMirowski1924-1990快速性心律失常的治疗-ICD

1980年2月4日，一位57岁心肌梗死和心脏搭桥术后的女病人因多次室颤和晕厥，与RogerWinkle医生从加州飞往霍普金斯医院，做了第一例ICD手术，随后5年800人植入了ICD，1985年CPI公司买下了这一技术。ICD的发展简史ICD的发展简史心外膜除颤电极

第一代ICD

体积硕大功能单一植入复杂限制了ICD的推广和应用

ICD的发展简史第二代ICD（1986年）1、增设R波同步功能，2、增设低能量转复室速的功能3、经静脉（非开胸）导联系统4、具有程控功能（1988年CPI公司的Ventak-P进入临床ICD的发展简史第三代ICD（1994年）1、单根电极经皮静脉穿刺植入，既感知又除颤2、增加心室起搏功能3、使ICD具有了分层次治疗A.ATP功能B.低能量心律转复

C.高能量电击除颤

D.除颤后的起搏保护ICD的发展简史第四代ICD(双腔ICD)1、可提供DDD或DDDR起搏2、提高ICD识别心律失常的特异性，减少误识别和误放电第五代ICD(CRT-D)同时具备除颤和改善心功能双重作用RA电极导线RV电极导线LV电极导线CRT-D传统经静脉ICD的困境静脉入路困难:血管畸形、锁骨下静脉闭塞、永存左上腔静脉伴右上腔静脉缺如等术中并发症：气胸、血胸、心肌穿孔等术后并发症：感染、电极故障需拔除、三尖瓣返流等1985全球第一台商用除颤器1988第一台可程控ICD1997

第一台双腔ICD1993ENDOTAK第一根经静脉ICD导线2002第一台CRT-D第一台带RF的CRT-D20041998第一台带频