心臟起搏器的發(fā)展與臨床應(yīng)用

心臟起搏器的

發(fā)展及臨床應(yīng)用

山東大學(xué)齊魯醫(yī)院

趙靜

自1958年第一臺全埋藏式起搏器植入人體后，半個(gè)多世紀(jì)以來起搏器技術(shù)不斷發(fā)展、提高，心臟起搏器已成為生物醫(yī)學(xué)與電子工程學(xué)相結(jié)合并服務(wù)于人類的典范。起搏器的臨床應(yīng)用范圍及適應(yīng)證也在不斷地拓寬。心臟起搏器被評為20世紀(jì)最杰出的十大發(fā)明之一，并與因特網(wǎng)分別獲美國國立工程院2001年最高獎(jiǎng)引言首例起搏器設(shè)計(jì)工程師RuneElmqvist引

言植入人體的首例起搏器引

言首例起搏器植入醫(yī)生AkeSenning引

言

引言患者ArneLarsson1986年MonacoCardiostim會議上三人共同受獎(jiǎng)

引

言1995年ArneLarsson80歲生日時(shí)三人聚會AkeSenning醫(yī)生（1915.12.14.~

2000.7.21.）85歲RuneElmqvist工程師（1906.12.1~

1996.12.15.）90歲ArneLarsson（1915.5.26.~

2001.12.28）86歲引

言195819861995200143歲86歲43歲因三度AVB暈厥植入起搏器86歲因癌癥去世當(dāng)時(shí)的起搏器僅能開胸植入引

言

緩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暈厥心臟起搏器的臨床應(yīng)用心臟起搏器治療緩慢性心律失常1、植入部位的發(fā)展2、起搏器功能的發(fā)展3、生理性起搏的發(fā)展4、無導(dǎo)線心臟起搏器1、植入部位的發(fā)展單腔VVI/AAI

VVI-右室心尖部肌小梁固定（被動(dòng)固定）

AAI-右心耳梳狀肌固定（被動(dòng)固定）

雙腔DDD

右心耳+右室心尖部（AAI+VVI）

雙房+右室目的使雙房電活動(dòng)重新同步方法右心房-右心耳 左心房-冠狀竇右心室-心尖

三腔

右房+雙室（CRT）目的使雙室電活動(dòng)重新同步方法右心房-右心耳 右心室-心尖左心室-心臟靜脈分支

1、植入部位的發(fā)展CRT心臟再同步治療

(CardiacResynchronizationTherapy)RA電極導(dǎo)線RV電極導(dǎo)線LV電極導(dǎo)線CRT-PCRT-D2、起搏器功能的發(fā)展分

代類

型時(shí)

間功

能缺

點(diǎn)第一代固率型VOO1958年起搏起搏競爭性心律失常起搏器現(xiàn)代功能：功能與分代VOO起搏固率起搏誘發(fā)惡性室性心律失常分

代類

型時(shí)

間功

能缺

點(diǎn)第一代固率型VOO1958年起搏起搏競爭性心律失常第二代

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

自動(dòng)化數(shù)字型1996年2003年功能及參數(shù)可自動(dòng)調(diào)整存儲和診斷功能提升

起搏器現(xiàn)代功能：功能與分代2、起搏器功能的進(jìn)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體生理需求生理性起搏發(fā)展的三階段

房室同步性起搏頻率應(yīng)答性起搏（變時(shí)性起搏）心室同步性起搏1、房室同步起搏2、變時(shí)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起搏器優(yōu)于VVI的原因左房輔助泵作用達(dá)到最佳狀態(tài)，改善左室前負(fù)荷正常人，心房的輔助泵的作用15％~45％，心衰病人的左室功能減退，多數(shù)合并舒張功能不全，因此，心房輔助泵的作用則更加重要生理性起搏的三步曲收縮期舒張期心房輔助泵1、房室同步起搏2、變時(shí)性起搏3、心室同步起搏變時(shí)性起搏DDDDDDRZZZZ(220–年齡)x0.85人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，或在各種生理及病理因素的作用下，心率能夠跟隨機(jī)體代謝需要的增加而適宜增加的功能稱為變時(shí)性功能。為提高起搏器的生理性功能，起搏器增加了頻率應(yīng)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、變時(shí)性起搏3、心室同步起搏變時(shí)性起搏生理性起搏的三步曲DDDDDDR在長達(dá)20年的時(shí)間內(nèi)，DDDR起搏器被誤為最生理化的起搏器近年來，大量的循證醫(yī)學(xué)資料表明：DDD（R）起搏模式對生存率、死亡率、心血管事件發(fā)生率、心衰等幾乎等于VVI（R）起搏模式CTOPP試驗(yàn):2,568例植入DDDR或VVIR起搏器患者的死亡率、突發(fā)事件6.4年隨訪結(jié)果

生理性起搏的三步曲起搏技術(shù)遇到的新挑戰(zhàn)死亡率、突發(fā)事件的發(fā)生率無差異DDDRVVIR死亡率、突發(fā)事件、心衰的發(fā)生率無差異MOST試驗(yàn):2010例患者植入DDDR或VVIR起搏器6年隨訪結(jié)果起搏技術(shù)遇到的新挑戰(zhàn)

生理性起搏的三步曲UKPACE研究方法：前瞻性、隨機(jī)、雙盲對象：大于70歲伴高度房室阻滯分組：VVI組：1009例；DDD組：1012例研究終點(diǎn)與隨訪一級終點(diǎn)：全原因死亡率、4.6年二級終點(diǎn)：各種心血管事件（房顫、心衰、卒中、TIA、栓塞）結(jié)果死亡率：VVI：7.2%，DDD：7.4%心血管事件2組無差別結(jié)論：VVI與DDD起搏器5年死亡率、3年心血管事件發(fā)生率無差別生理性起搏的三步曲起搏技術(shù)遇到的新挑戰(zhàn)《新英格蘭雜志》353：145，2005.7

為什么出現(xiàn)了意外結(jié)果？

DDD的優(yōu)勢為什么消失？是VVI與DDD同樣好？還是DDD與VVI同樣差？生理性起搏的三步曲

結(jié)論DDD起搏器保持了房室同步，明顯優(yōu)于VVI當(dāng)DDD伴較高比例的心室起搏時(shí)，心室不同步的右室起搏帶來的危害抵消了房室同步益處應(yīng)尋求更佳的生理性起搏—心室同步起搏生理性起搏的三步曲鑒于大量的循證醫(yī)學(xué)的結(jié)果及右室起搏不良作用的危害研究，必將引起生理性起搏的一場革命——減少右室起搏，發(fā)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、變時(shí)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、減少心室不同步性的右室起搏DDD+房室結(jié)優(yōu)先功能AV間期固定滯后AV間期固定時(shí)間搜索AV間期動(dòng)態(tài)滯后AAI+DDD模式轉(zhuǎn)換AAIsafeRMVP2、心室同步化起搏CRT右室流出道起搏、間隔部起搏、希氏束起搏等心室同步性起搏SAVEPACe研究與生理性起搏的新紀(jì)元

2007年發(fā)表在新英格蘭雜志具有里程碑意義的循證醫(yī)學(xué)研究共1065例：隨機(jī)分為傳統(tǒng)雙腔起搏組（535例）vs最小化心室起搏組（530例）研究結(jié)果證實(shí)，與傳統(tǒng)雙腔起搏組相比，最小化心室起搏的策略能大大減少心室的不同步起搏，累計(jì)右室起搏比例<10%的患者發(fā)生持續(xù)性房顫的風(fēng)險(xiǎn)減少40%首次證實(shí)新型起搏器能顯著減少心室不良起搏，最小化心室起搏能減少病竇患者持續(xù)性房顫的發(fā)生

4.無導(dǎo)線心臟起搏器傳統(tǒng)起搏器脈沖發(fā)生器+電極導(dǎo)線弊端：1、電極導(dǎo)線斷裂

2、電極導(dǎo)線感染無電極導(dǎo)線起搏器應(yīng)運(yùn)而生無導(dǎo)線心臟起搏器無導(dǎo)線心臟起搏器特點(diǎn)：（1）不需電極導(dǎo)線；（2）直接植于RV，進(jìn)行VVI起搏新型起搏器無導(dǎo)線心臟起搏器主體結(jié)構(gòu)體積直徑：20Fr長度：24mm整體容積:僅0.75cc起搏電極陰極：頭端陽極：尾端兩極相距17mm主動(dòng)固定裝置：4個(gè)較長而彎曲的金屬絲陽極陰極主動(dòng)固定17mm24mm20F20F20F20F無電極導(dǎo)線心臟起搏器經(jīng)靜脈推送系統(tǒng)植于RV可控血管鞘/導(dǎo)管預(yù)期壽命：>7年(VP%：100%時(shí))可控血管鞘/導(dǎo)管無電極導(dǎo)線心臟起搏器心尖無導(dǎo)線起搏器右室間隔無導(dǎo)線心臟起搏器優(yōu)點(diǎn)創(chuàng)傷小植入作簡單，降低手術(shù)曝光時(shí)間減少住院時(shí)間減少相關(guān)并發(fā)癥（感染、血管并發(fā)癥、起搏器囊袋血腫、破潰、疼痛等）無導(dǎo)線心臟起搏器2013年10月，Nanostim微型起搏器獲CE認(rèn)證并被圣猶達(dá)公司收購。起搏器呈棒狀，長度42mm，最大直徑5.9mm，體積和7號電池類似，壽命長，100%起搏時(shí)9年，50%起搏時(shí)可達(dá)13年2014年HRS年會上Reddy報(bào)告了LEADless研究，33例患者植入Nanostim無導(dǎo)線心臟起搏器，隨訪1年顯示安全性和有效性良好。LEADlessII擬納入患者670例，提交FDA審批2014年6月18-21日在Cardiostim2014會議上報(bào)告，4名永久性房顫伴心動(dòng)過緩者首次成功植入美敦力公司微型無線起搏器，平均手術(shù)時(shí)間43min，隨訪1個(gè)月和3個(gè)月無并發(fā)癥方法：電極置入：特殊起搏電極無導(dǎo)線能刺激心肌超聲接收及轉(zhuǎn)換電能器超聲波發(fā)射器原理：發(fā)放超聲波被電極接收器接收，并轉(zhuǎn)換為電能，起搏心臟無導(dǎo)線超聲心臟起搏特殊電極動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果（2006）（1）可行性心房、心室的30個(gè)部位起搏有效轉(zhuǎn)換后脈沖電壓等于高于普通電壓（2）安全性熱損傷較低超聲波穿過的組織損傷小超聲波發(fā)射與有效刺激有延遲超聲發(fā)射電脈沖形成傳導(dǎo)延遲無導(dǎo)線超聲心臟起搏臨床試驗(yàn)結(jié)果：

2007年香港圣瑪麗醫(yī)院的Lee等在JACC報(bào)告：

24例，77/80個(gè)部位持續(xù)性奪獲，起搏閾值：1.01±0.64V病人無不適竇律右室左室雙室無導(dǎo)線超聲心臟起搏無導(dǎo)線超聲心臟起搏優(yōu)點(diǎn)：操作簡便快捷創(chuàng)傷小，無需制作囊袋可避免導(dǎo)線相關(guān)的所有并發(fā)癥可實(shí)現(xiàn)左室心內(nèi)膜無線起搏并用于CRT不足：經(jīng)體表無線能量傳輸存在能量損耗目前均為心室單腔或雙室起搏（左室僅有超聲能量傳輸方式），尚無傳統(tǒng)的DDD起搏模式需要大規(guī)模的臨床研究證實(shí)

緩慢性心律失?？焖傩孕穆墒С３溲孕牧λソ叻屎裥凸Ｗ栊孕募〔⊙苊宰咝詴炟市呐K起搏器的臨床應(yīng)用

ICD是人類控制和征服猝死艱難曲折道路上的一座豐碑。先驅(qū)者M(jìn)irowski的開拓性工作永遠(yuǎn)被世人懷念。1980年2月4日，第一臺ICD置入人體Dr.MichelMirowski1924-1990快速性心律失常的治療-ICD

1980年2月4日，一位57歲心肌梗死和心臟搭橋術(shù)后的女病人因多次室顫和暈厥，與RogerWinkle醫(yī)生從加州飛往霍普金斯醫(yī)院，做了第一例ICD手術(shù)，隨后5年800人植入了ICD，1985年CPI公司買下了這一技術(shù)。ICD的發(fā)展簡史ICD的發(fā)展簡史心外膜除顫電極

第一代ICD

體積碩大功能單一植入復(fù)雜限制了ICD的推廣和應(yīng)用

ICD的發(fā)展簡史第二代ICD（1986年）1、增設(shè)R波同步功能，2、增設(shè)低能量轉(zhuǎn)復(fù)室速的功能3、經(jīng)靜脈（非開胸）導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)4、具有程控功能（1988年CPI公司的Ventak-P進(jìn)入臨床ICD的發(fā)展簡史第三代ICD（1994年）1、單根電極經(jīng)皮靜脈穿刺植入，既感知又除顫2、增加心室起搏功能3、使ICD具有了分層次治療A.ATP功能B.低能量心律轉(zhuǎn)復(fù)

C.高能量電擊除顫

D.除顫后的起搏保護(hù)ICD的發(fā)展簡史第四代ICD(雙腔ICD)1、可提供DDD或DDDR起搏2、提高ICD識別心律失常的特異性，減少誤識別和誤放電第五代ICD(CRT-D)同時(shí)具備除顫和改善心功能雙重作用RA電極導(dǎo)線RV電極導(dǎo)線LV電極導(dǎo)線CRT-D傳統(tǒng)經(jīng)靜脈ICD的困境靜脈入路困難:血管畸形、鎖骨下靜脈閉塞、永存左上腔靜脈伴右上腔靜脈缺如等術(shù)中并發(fā)癥：氣胸、血胸、心肌穿孔等術(shù)后并發(fā)癥：感染、電極故障需拔除、三尖瓣返流等1985全球第一臺商用除顫器1988第一臺可程控ICD1997

第一臺雙腔ICD1993ENDOTAK第一根經(jīng)靜脈ICD導(dǎo)線2002第一臺CRT-D第一臺帶RF的CRT-D20041998第一臺帶頻