一種醫用電子儀器,按照規定的程式發放電脈衝,通過導線及電極刺激心臟,使之搏動,以治療某些嚴重的心律失常,如竇房結功能障礙、房室傳導阻滯、陣發性心動過速等。急癥治療用的臨時性起搏裝置,多採用導線經皮聯接體外佩帶的起搏器。對慢性不易恢復的心律失常患者需作永久性起搏治療,都採用埋藏式起搏器,技術上比較複雜,是本文闡述的重點。

  埋藏式心臟起搏器 要求小、輕、薄、壽命長、多功能能。采用低功耗的集成電路塊制成發生電脈沖及控制電脈沖發放規律的電路,用鋰電池作電源,一起全密封於鈦合金外殼內。壽命可達10年,電極用鉑-銥合金,耐腐蝕。導線一般用鎳合金絲和擰成螺旋狀,以柔軟堅韌之矽橡膠或聚胺酯為絕緣鞘,永久性起搏器絕大多數采用心內膜電極,電極和導線制成導管形式,經靜脈插入右心房及右心室,為與心內膜面附著牢靠,電極頂端制成傘狀、倒刺狀或螺旋狀。少數采用心外膜-心肌電極,電極頂端制成螺旋狀,從心外膜面擰入心肌內。

  常用起搏器的工作方式可用三個字碼表示:第1個字碼表示起搏器刺激哪個心腔,A=心房,V=心室,D=心房和心室雙心腔。第2個字碼表示起搏器能感知哪個心腔的自身激動,A=心房,V=心室,D=心房和心室都能感知,O=沒有感知功能。第三個字碼表示起搏器感知心臟自身激動後用什麼方式反應,T=觸發反應,I=抑制反應,D(或T/I)=既有觸發反應,又有抑制反應,O=沒有反應。

  埋藏式心臟起搏器工作方式或性能的類型 常用者有以下幾類。

  ①固定頻率型(或非同步型)心室起搏。起搏器按規定的頻率發放脈沖,刺激心室起搏,沒有感知功能,對心臟的自身激動沒有反應。這種工作方式適用於治療心室率恒定緩慢的心律失常,以及用於短陣快速刺激。

  ②心室同步型。又可分為兩類:一為R波觸發型(VVT),起搏器按規定的頻率發放脈沖刺激心室。如果心室有自身激動(QRS)發生,起搏器能夠感知,這自身激動的QRS波觸發起搏器,使之立即發放一次電脈沖,但此電脈沖恰好與自身心搏的QRS波同時發生,故心室不能應激。以此觸發的脈沖為起點,起搏器重新安排脈沖發放周期。在這次脈沖以後規定的時間內(相當於起搏器規定頻率的周期),若無自身心搏發生,則起搏器發放脈沖刺激心室起搏,以此機制避免起搏器與自身心搏的心律競爭。二為R波抑制型(VVI),起搏器按規定的頻率發放脈沖刺激心室起搏,如果心室有自身激動發生,起搏器能夠感知。這自身激動的QRS波抑制起搏器,使下一次脈沖不按原來周期發放,而是從自身激動的 QRS波開始重新安排周期,在此QRS波後規定的時間內(相當於起搏器規定頻率的周期),若無自身心搏發生,則起搏器發放脈沖,刺激心室起搏,以此機制避免起搏器與自身心搏的心律競爭。本型應用最廣,習慣上稱為心室按需起搏器,適用於各種類型的心室率緩慢的心律失常。

  ③心房同步型。原理同心室同步型一樣,把電極置於心房,刺激心房起搏,起搏器又能感知心房的自身波動(P波),而重新安排脈沖的發放周期。感知心房自身激動而觸發起搏器立刻釋放脈沖者稱為心房觸發型(AAT),感知心房自身激動而抑制起搏器發放脈沖者稱為心房抑制型 (AAI)。這種起搏方式適用於房室傳導功能正常的竇率過緩患者。

  ④心房同步心室起搏型 (VAT)。心房和心室都放置電極,起搏器感知心房激動(P波),於延遲0.12~0.20s後觸發脈沖釋放,刺激心室起搏。適用於心房節律正常的房室傳導阻滯患者。

  ⑤心房同步心室按需型 (VDD)。起搏器對心房和心室的激動都能感知,感知心房的自身激動(P波)後,觸發脈沖釋放,刺激心室起搏,其間延遲約0.12~0.20s。如果在這段時間內,心室有自身激動(下傳的QRS波或心室異位搏動),則起搏器於釋放刺激心室的脈沖以前,先感知心室的激動,此心室激動抑制起搏器釋放刺激心室的脈沖。

  ⑥房室順序心室按需型 (DVI)。心房和心室分別放置電極,每次激動,起搏器發出一對脈沖,分別刺激心房和心室,兩者之間有0.12~0.20s延遲時間,保持房室收縮的生理順序。起搏器能感知心室的自身激動而抑制脈沖釋放。若自身心律的 R-R間隔短於起搏器的心房逸搏間期,起搏器不發放任何脈沖。若自身心律的R-R間隔長於起搏器的心房逸搏周期,起搏器首先發放脈沖刺激心房,若起搏的心房激動能下傳心室(即P-R間期短於起搏器的A-V延遲時間),則此下傳的QRS波抑制起搏器發放刺激心室的脈沖。若心臟的房室傳導時間長於起搏器的A-V延遲時間,則起搏器釋放刺激心室的脈沖,成為房室順序起搏。這種起搏器適用於房率過緩伴有房室傳導阻滯的患者。

  ⑦房室全能型 (DDD)。對心房和心室都能刺激,對心房和心室的自身激動都能感知。感知心房自身激動後,觸發刺激心室的脈沖,其間有0.12~0.20s延遲時間。感知心室自身激動後抑制釋放刺激心房及心室的脈沖。如果在 QRS波後規定的時間內(起搏器的最低頻率限度)沒有心臟自身的激動,則起搏器釋放刺激心房的脈沖,如果在起搏的心房激動後規定的A-V間期內沒有QRS波,則起搏器釋放刺激心室的脈沖。故DDD型實際上包括瞭VDD型和DVI型兩種工作方式,是治療病態竇房結綜合征合並房室傳導阻滯比較理想的起搏方式。

  以上各種心房同步型和房室順序型起搏方式都屬於生理性起搏,由於它保持心房和心室的收縮順序,其血液動力學效果比單純心室起搏為優越。

  ⑧抗快速性心律失常的起搏器。用以治療以折返激動為機制的反復性心動過速。起搏器感知心動過速後,釋放脈沖,以非同步連續刺激、期前刺激、短陣快速刺激、掃描刺激等方式,終止心動過速。主要適用於陣發性室上性心動過速,亦可用於經過嚴格選擇的陣發性室性心動過速。

  ⑨具有程序控制功能的起搏器。起搏器內具有微處理器,埋入體內後,由體外的程序控制器發出電磁信號,調變起搏器的工作方式及工作參數、頻率、刺激強度、脈沖寬度、感知靈敏度、不應期、房室延遲時間、起搏工作方式等。這樣起搏器根據患者的具體情況,施以最適工作方式及工作參數。

  由於起搏器的種類增多,上述用三個字碼表示其工作方式已嫌不足,現提出用五個字碼表示。前三個字碼表示方法同前,第四個字碼表示程序控制的性能,P=有單項程控性能,M=有多項程控性能,O=無程控和頻率自適應性能。R=有頻率自適應功能,第五個字碼表示抗快速性心律失常的工作方式R=起搏,S=電擊,D=起搏+電擊,O=無抗心律失常功能。

  此外,還在研究利用身體其他信號反映生理要求,控制起搏器釋放脈沖的頻率,這種起搏器稱為頻率自適應起搏器。現已有多種型號產品用於臨床。

  安裝人工心臟起搏器後可能發生某些並發癥,所以在臨床應用中應嚴格掌握使用適應癥。