起搏器的那些事-起搏器详谈

一 简介

起搏器是用电脉冲刺激心脏以维持或恢复正常心跳的电子设备。本文主要涉及起搏器治疗的疾病种类、起搏器的类型以及起搏器植入后的注意事项。

心脏传导系统与“天然起搏器”

心脏有自身的电路系统，称为心脏传导系统（图1）。心脏传导系统向整个心脏发送电信号，调节心跳的频率和顺序，使心腔各个部分有规律有序的跳动，以确保血液有效泵至全身。

心脏的电脉冲由称为窦房结的特殊组织产生（图1）。窦房结也称为心脏的“天然起搏器”。窦房结产生的电脉冲最先传导至心脏的上部，即右心房和左心房，刺激心房收缩，将血液泵入心脏的下部（左、右心室）；随后，电脉冲传导到位于心房和心室之间的另一个特殊组织区域，即房室结，房室结类似心脏的“天然变压器”，起到暂时协调和延缓电脉冲的传播，使得左心房和右心房收缩协调一致；之后电脉冲从房室结下传到成为希氏束和左右束支的特殊纤维组织，希氏束和左右束支类似心脏“天然高压线”，能以很快的速度将电脉冲分别传导至左、右心室，刺激左、右心室协调同步收缩。左心室收缩将血液泵入体循环，右心室收缩将血压泵入肺循环。

心脏传导系统必须正常运行，心脏才能协调跳动，有效泵血。心脏内电脉冲的异常称为心律失常，意味着心脏传导系统中电脉冲的传导或节律出现了异常。

二 缓慢性心律失常

缓慢性心律失常是导致心跳异常缓慢的一大类心律异常。缓慢性心律失常的病因分两类：窦性心动过缓或心脏传导阻滞。

1窦性心动过缓是因为心脏的“自然起搏器”窦房结过慢导致的心动过缓。一些人（例如，竞技运动员）由于健康状况良好，出现生理性的窦性心动过缓；但很多情况下，窦性心动过缓是因为窦房结发生了功能障碍，甚至出现窦性停搏以及窦性静止，成为病态窦房结综合征，是一种需要治疗的病理性疾病。

2心脏传导阻滞是指心脏传导系统出现延迟或中断，导致电脉冲的传播速度过慢或中断。心脏传导阻滞有几种类型，根据阻滞发生的位置和阻滞的严重程度进行分类。

●在一度房室传导阻滞中，窦房结发出的所有电脉冲都从心房传导至心室，但电脉冲在通过房室结时速度异常减慢，阻滞程度较轻。

●在二度房室传导阻滞中，部分窦房结发生的电脉冲无法到达心室，从而导致心率缓慢或不规则，其中二度二型房室传导阻滞程度较重。

●在最严重的三度房室传导阻滞中，窦房结发生的电脉冲完全无法到达心室，也称为完全性房室传导阻滞。为了让心脏继续跳动，由房室结或心室自身产生的电脉冲（称为逸搏心律）引导心室收缩，如果没有逸搏节律代偿，心室会停止跳动；但这种逸搏心律一般远低于正常的窦房结的节律，因此多会导致严重症状。

●在右束传导阻滞（RBBB）中，右束支传导受阻，电脉冲只能从左心室穿过心肌才能到达右心室。因此，右心室的活动较左心室延迟。

●在左束传导阻滞（LBBB）中，左束支传导受阻，电脉冲只有从右心室穿过心肌才能到达左心室。因此，左心室的活动较右心室延迟。

三 缓慢性心律失常的症状

缓慢性心律失常的症状各不相同，这取决于具体的心律失常类型和多种因素，特别是有无基础心脏病。部分患者没有症状，部分患者可能出现以下症状，包括：

●晕厥发作（晕厥）

●头晕或头晕（晕厥前兆）

●心悸（心脏跳动过快或异常的感觉）

●心跳紊乱

●极度疲劳

●呼吸困难

●心脏泵血能力受损（心力衰竭），包括运动耐力降低，体重增长缓慢，呼吸困难，食欲降低等

四 缓慢性心律失常的常见病因

●冠状动脉疾病，向心肌供血的动脉变窄或梗塞而导致心脏功能受损；

●先天性房室传导阻滞，因胎儿期母体异常抗体导致，部分是先天性心脏病导致，少部分原因不明；

●遗传性疾病，主要是遗传性心肌病和心脏传导系统的离子通道病，这类疾病不一定有明显的心脏结构异常，但常常出现心律失常（如长QT综合征，进行性心脏传导阻滞PCCD，儿茶酚胺敏感性室速CPVT，Brugada综合征等）可导致晕厥甚至心源性猝死；

●神经系统对心率和血管张力的调控异常，导致的晕厥（称为自主神经介导性晕厥）；

●心肌疾病，称为心肌病（包括肥厚型心肌病，扩张性心肌病，限制性心肌病，致心律失常性右室心肌病等）

●使用某些可能影响心脏正常节律的药物（如钙通道阻滞剂，降压药物、毒品等）

●心肌组织退化。

五 心脏起搏器

人工心脏起搏器是一种电子设备，它通过电脉冲刺激心脏，以维持或恢复缓慢心律的人的正常心律。在许多情况下，建议使用人工起搏器。

起搏器的最常见用于治疗缓慢性心律失常。植入起搏器的适应症以及具体类型取决于多种因素，包括：

●心律失常的确切性质和根本原因

●这种情况是暂时的还是不可逆转的

●出现或不出现上述症状

●预期起搏频率

●潜在心脏病

工作原理-人造心脏起搏器提供外源性电脉冲，可以刺激心脏，从而恢复或维持正常心跳。尽管有各种类型的人工起搏器设备可用，但它们通常包括以下组件：

●脉冲发生器：起搏器的主体部分，一般有薄金属外，包含产生起搏器电脉冲的电源。此外，脉冲发生器包含一个小型计算机处理器，可编程设置起搏器的频率、起搏模式、能量输出和各种其他参数。大多数永久起搏器的脉冲发生器重25-40g，随技术得到进步，目前脉冲发生器体积显著缩小，多小于30g，电池寿命显著延长，目前最新的起搏器预期年限可达18-20年，并有抗核磁功能。

●起搏导线：通常包括一个或两个“电极”。是一种柔性的绝缘电导线，将电脉冲从脉冲发生器传输到心肌，还能感知心肌的电活动，将信息回传到起搏器；心脏内可放置一根或多根的起搏导线，导线最常放置位置为右心房和右心室；还有一种起搏器是“无线”的，没有任何导线，但需要非常粗的血管入路，且一旦放入心脏就难以取出，主要用于特殊情况。

起搏器的类型——已经开发出多种类型的起搏器和起搏模式，以不同的方式恢复或维持正常的心跳。所有当代起搏器都能感知固有活动，只有当固有心率低于设置的起搏频率时才能刺激心脏。基本上，所有当代起搏器都具有频率应答能力。这取决于安装在起搏器中的“传感器”，它可以感知活动或呼吸频率，并根据感知到的生理需要改变心率。

起搏器也可以是单腔、双腔或三腔：

●单腔起搏器只有一根起搏导线，可以将脉冲传输到右心房或右心室。

●双腔起搏器的特点是有两条起搏导线，一条通向右心房，一条通往右心室，这可以使心律更自然地类似于心脏的正常活动，并更容易准备判断心律失常。

●三腔起搏器通常在右心房、右心室和左心室各放置一根电极导线，一根用于刺激右心室，一根用来刺激左心室。这些设备常用于心力衰竭的患者。这些起搏器可以使心室“重新同步化”，提高心脏收缩的效率和协调性。它们通常也被称为“双心室起搏器”。

临时心脏起搏器-临时心脏起搏器用于住院期间的短期起搏需要。之所以使用临时起搏器，是因为心律失常预计是一过性的，最终会得到完全恢复，或者暂时使用临时起搏过度，直到可以放置永久起搏器。

临时起搏器的脉冲发生器位于身体外部，可以用胶带固定在皮肤上，也可以固定在腰带或病人的床上。临时起搏器患者住院治疗并持续监测。医疗团队成员将定期进行检查，以监测任何可能的并发症。

永久心脏起搏器-永久心脏起搏器是用于长期使用的起搏器（有一定使用寿命）

适应症-已经制定了关于永久起搏器（I）绝对有益、有用和有效，（II）可能适用，或（III）无效或无效；患者应与他们的医疗提供者讨论这些指南以及如何适用于他们的具体病例。

一般来说，对于某些慢性或复发性或不可逆转的疾病，建议使用永久性心脏起搏。主要适用于有症状的缓慢心律失常患者，部分疾病中，也可预防或终止快速心律失常。

永久起搏器植入术-起搏器最常见的植入方式是将其植入锁骨下方皮肤下（皮下组织和胸大肌之间）或胸肌间隙内（胸大肌和胸小肌之间）。起搏导线通常插入锁骨下静脉（或颈静脉）并向前送入心房或心室，直到导线固定在心肌的适当区域，导线的另一端连接到脉冲发生器。

其他的植入方式主要见于低体重儿童或者无法从静脉血管植入起搏器的情况，脉冲发生器放在上腹部皮肤下，起搏器导线一端通过外科途径缝合在心脏表面，另一端通过皮下隧道连接到腹部的脉冲发生器。无导线起搏器是一种新型小体积的起搏器，完全无起搏导线，通过腿部静脉将起搏器直接植入在右室心肌中，主要使用于特殊人群。

通常，起搏器由具有该手术经验的专家（心脏病专家、外科医生或心脏电生理学家）在无菌介入室或手术室植入。成人一般局部麻醉为主，很少需要全身麻醉，儿童一般需要全身麻醉。起搏器导线的位置通常使用X射线成像检查帮助植入。手术的时间取决于所放置设备的类型。

手术后恢复很快，植入后的头几周，可能出现电极移位，因此术后3天需要严格限制活动，术后两到四周手臂运动和活动可能会受到一些限制。永久性起搏器植入相关并发症较为罕见，包括气胸、起搏器相关感染、电极移位，电极穿孔、心包填塞和出血。

一旦植入心脏起搏器，就可以对起搏器进行程控，以检查起搏器运行情况，监测心电拘束，治疗心律失常，并最大程度优化使得其满足不同状态下的心率需求变化。

图3 永久起搏器最常见的植入形式：脉冲发生器位于左前胸部，起搏电极连接右室和右房

六、后续随访以及程控

程控- 植入永久起搏器后需要定期检查（“程控”）起搏器的状态（通常使用特殊的磁力设备或安全的网络远程程控），以明确起搏器运行状态、起搏器起搏频率、电池寿命和是否存在任何异常心律。

所有起搏器都可以通过程控更改和调整存储的信息和设定起搏器工作参数。程控技术人员通过一台磁力设备和脉冲发生器连接，得到数据。如果有远程程控设备，患者可以通过远程设备将数据通过互联网传到程控技术人员的远程终端，获得起搏器信息和进行调整（即远程程控）。

脉冲发生器通常由锂电池供电，在需要更换之前，锂电池平均工作（从平均8年到18年不等）。当起搏器工作时，锂电池会以非常缓慢和可预测的方式耗竭，从而有足够的时间进行检测剩余电量并在电量耗结前更换脉冲发生器。更换脉冲发生器一般较为简单，即在旧切口上做一个皮肤切口，拆除旧的发生器，植入新的脉冲发生器并与原有起搏导线连接。

起搏导线一般使用年限很长（但心外膜起搏导线除外），如果出现特殊问题（例如，导线与心脏失去接触、导线断裂或导线功能不正常），这样就需要更换导线。通常，旧导线留在原处，但与脉冲发生器断开并加盖，然后插入新导线。拔除旧起搏导线在大多数情况下很困难，因为起搏导线与血管和心肌在疤痕组织下紧密连接，可能会需要使用激光或机械设备辅助拔除。如果起搏导线以及脉冲发生器整体系统受到感染，通常需要完全拔除起搏导线以及脉冲发生器。

避免电磁干扰-虽然新型的起搏器比旧型号的起搏器相比更不易受到干扰，但在某些情况下，电磁能量仍可能产生干扰。因此，建议植入永久起搏器起搏器的患者应注意以下事项：

明确起搏器是否有抗核磁功能，特别是旧型号起搏器需要注意：

家用电器-一般在使用日常生活中的普通家用电器，如微波炉、电视机、收音机、烤面包机和电热毯，不建议采取任何特殊预防措施。

手机-有心脏起搏器或除颤器的人应该知道，如果距离起搏器很近（小于15厘米），那么强磁场的物品（例如带有无线充电磁铁的手机，磁性配件，例如某些“智能手表”）会影响设备的功能。没有无线充电磁铁的手机不太可能导致起搏器或除颤器问题。

如果你有心脏起搏器或除颤器，最安全的策略是使用起搏器对侧的手或胸部使用手机。当你携带手机时，把它放在腰部以下的口袋或袋子里。如果你不确定你的手机或手表是否可能导致心脏设备出现问题，请咨询制造商或医生。

新型号的起搏器有抗核磁功能，最新的型号可以抗3.0T的MRI，一般不易受到干扰。

金属探测或防盗系统-电磁防盗安全系统通常位于工作场所或附近、机场、商店、法院或其他高度安全区域。尽管有可能干扰起搏器，但在这样的场地通行时，短暂接触不太可能产生任何具有临床意义的干扰。根据几项研究和观察，专家建议使用起搏器的患者应：

●注意防盗系统的位置，并以正常速度通过它们

●避免倚靠或靠近防盗系统

机场金属探测器——与防盗系统类似，机场金属探测器可能会干扰起搏器，尽管可能性很小。这种接触在某些情况下会引起干扰，可能与接触时间和/或安全系统与起搏器之间的距离有关。金属探测器可能会因起搏器的存在而触发，因此在机场等地，佩戴起搏器者须携带起搏器识别卡，建议机场工作人员手动检查。

外部电气设备-对于大多数使用起搏器的人来说，外部电场似乎不会造成问题。然而，在包含焊接设备或强力电机发电机系统的工作场所，由于干扰会抑制起搏，建议植入心脏设备的人员与外部电气设备保持至少60厘米的距离，验证设备是否正确接地，如果出现头晕或其他症状，则离开现场。

诊断或治疗程序-某些类型的手术和检查可能会干扰起搏器。最重要的是，术中使用电刀可以抑制起搏器功能。因此，脉冲发生器可能需要在手术前进行特定的重新编程，并在手术后再程控回到原来参数。除外电刀外，有些治疗也会影响起搏器包括：

●磁共振成像（MRI），使用高强磁场，该磁场以快速的速度脉冲扫描。在过去，MRI检查是起搏器患者相对禁忌症。然而，随着“耐MRI”起搏器的推出，在行MRI扫描时可程控将起搏器设置为“MRI安全”模式，检查后再程控回到原来参数。

●经皮神经/肌肉电刺激器（TENS），一种疼痛控制方法。

●透热疗法，用高频电磁辐射或微波加热身体局部组织。

●体外冲击波碎石术，利用声波破碎胆结石和肾结石。

●癌症或肿瘤的放疗，可导致起搏器损伤。

●使用电刀的任何手术。当在脉冲发生器附近进行电刀时，风险最大，需要程控起搏器为VOO模式。

因此，医生、牙医和其他医疗服务提供者应该了解一个人的起搏器。如果考虑与起搏器干扰相关的程序，应酌情考虑和讨论可能的益处、风险和替代方案。佩戴心脏起搏器的人应携带起搏器担保识别卡以备紧急情况。