作者：杨杰孚(医院)
年10月8日，瑞典心脏外科医师AkeSenning完成了人类历史上第一例心脏起搏器植入术，从而开创了心内植入器械治疗的新时代。植入式心脏起搏器的发明及相关技术的发展，对于缓慢性心律失常的治疗具有革命性的意义，其作为临床上第一种真正意义上的能够有效调节患者心律和（或）心率并进而提升心肌收缩力的疗法，极大地改善了罹患窦房结功能障碍以及严重房室传导阻滞患者的临床预后。近年来随着技术的不断进步，其临床适应证也从传统的“症状性”心动过缓扩展至肥厚梗阻性心肌病、慢性心力衰竭（心衰）以及长QT综合征等所谓“非传统适应证”领域，相关治疗的有效性也得到了越来越多的临床试验证据的证实。
右心室心尖部起搏的局限性右心室
尽管疗效确切，但在广泛的临床应用过程中，传统的经三尖瓣右心室心尖部起搏模式的弊端也逐步凸显出来，主要表现在右心室心尖部起搏使心室的激动顺序变为由心尖向基底部激动，左侧室壁的激动延迟，引起心脏电-机械失同步，进而导致心肌不均匀增厚、交感神经-儿茶酚胺系统激活、血浆心房利钠肽水平升高，直至左心室发生机械重构、出现心律失常以及心功能恶化。对于罹患器质性心脏病合并左心室收缩功能不全的患者，上述心衰加重，并发症的发生率明显增高。此外，心脏电-机械失同步还经常引起冠状动脉灌注的减少以及心尖局部心肌纤维的退变等问题。
前瞻性的随机临床研究证实，与完全基于心房按需型起搏（AAI）比较，采取完全基于右心室心尖部按需型起搏（VVI）策略患者，早期的心房颤动（房颤）与血栓栓塞事件的发生显著增加。不仅如此，针对上述患者长达8年的随访研究还提示，接受右心室心尖部起搏患者远期的心衰以及死亡率也显著升高。经三尖瓣植入心内电极可致瓣叶对合障碍、穿孔甚至撕裂。在植入早期即可引起急性瓣膜功能障碍，数月至数年后伴随着瓣膜的退化以及瘢痕组织的形成，可发展为继发性三尖瓣关闭不全，甚至合并严重的右心功能不全，患者往往需要接受电极拔除以及瓣膜置换手术。该技术的另一个潜在缺陷是系统易发生对远场R波的过度感知，进而造成对正常起搏的不适当抑制。
生理性起搏的探索（一）：最少化心室起搏策略
从起搏器植入技术发展之初起，人们一直致力于生理性起搏的探索。在了解到单纯VVI策略对患者房颤与心衰发生的不利影响后，人们一度认为起搏器保持房室同步及频率应答即是真正意义上的生理性起搏。但其后诸多临床对比研究显示，分别接受房室全能型起搏（DDD）与VVI的患者，远期因心衰恶化住院、脑卒中及心血管死亡等终点发生水平相近。影响房颤及心衰发生的最重要预测变量为心室起搏比率水平，心室起搏比率每升高10％，心衰发生风险增加54％。
在现有的起搏系统下如何尽可能减少心室起搏，成为实现生理性起搏的优先课题，继而一些新的能保证心房自身和（或）激动信号充分下传的起搏器算法应运而生。其中最重要的算法为房室间期搜索、心室起搏管理和AAISafeR等。适应性房室间期搜索，例如：AVsearch/AVsearch+、自主心室收缩优先功能等，是最常应用的房室间期搜索功能。整合了该算法的起搏器，可连续监测房室间期并动态延长房室间期以促进自身房室传导，实现房室结优先，在减少心室起搏比率的同时延长起搏器寿命。Medtronic开发的心室起搏管理技术及Sorin/ELA开发的AAISafeR技术以AAIR为主导的起搏策略，在出现严重房室传导阻滞和（或）心室停搏事件时，可自动转换为DDDR，从而尽可能保留正常的房室传导和心室激动顺序，将右心室起搏可能造成的潜在危害减少到最低。SAVEPACe研究巳经证实，心室起搏管理技术起搏组非必要心室起搏比率较传统DDD起搏组大幅度降低，持续性房颤发生率也更低。
生理性起搏的探索（二）：非右室心尖部起搏策略
对于合并高度甚至完全性房室传导阻滞的患者，心室起搏是不可避免的。针对这一人群，上述的最少化心室起搏策略并无实际意义。因此，许多研究者将着眼点瞄准了右心室心尖部以外起搏治疗之上。右心室流出道起搏，近年来国内外广泛采用主动固定的心内螺旋电极导线，使右心室流出道起搏技术日益普及，解决了局部电极固定困难的问题。右心室流出道起搏实质上是流出道的间隔部起搏，右室流出道间隔部贴近正常的心室电激动传导通道希氏束-浦肯野系统，因此右心室流出道起搏在很大程度上恢复了生理性房室激动顺序。但目前仅有的随机研究，并未显示其相较于传统的右心室心尖起搏模式，具有持续的临床获益方面的优势。
直接希氏束起搏，起搏电信号直接经希氏束-浦肯野系统传导，可以在最大程度上模拟生理状态下的心室激动，减少心室间的传导延迟，从而避免诱发心功能恶化。该技术最大的挑战在于电极到位率较低（仅65％左右）。近期也出现了关于应用直接希氏束起搏治疗完全性左束支阻滞的报道，其疗效及对预后的影响，目前仍不清楚。
房间隔是心房内缓慢传导或传导阻滞最常发生的部位，解剖学上靠近冠状窦口和Bachmarm束，故房间隔起搏较右心耳起搏更能减小左右心房除极和复极离散度，降低心房内压，缩小心房收缩末容积。与传统的右心耳起搏比较，房间隔起搏不但减少阵发性房颤的发生，而且可以延缓其发展为慢性房颤。
此外，临床双心室同步起搏（心室同步化治疗，CRT）的应用，也是生理性起搏的另一大进展。其主要适应证人群为需要较大程度心室起搏且合并心功能不全以及左、右心室失同步化的患者。但目前尚不清楚双心室同步起搏治疗，对于无心功能不全的严重心动过缓患者的预后有何影响。
新技术发展
近年来，起搏器技术的发展主要集中于以下几个方面：经系统改进第一种能够在强磁场环境下（MRI扫描）正常工作的起搏器装置开始应用于临床。Medtronic开发的核磁起搏系统的创新之处在于使用传感器取代簧片开关，可在磁场下有效调控开关;它改变了内部电源供电系统，防止电磁干扰导致电重置;减少了电极导线因射频场而导致的升温。小规模对照研究显示，在1.5TMRI扫描强度下，该系统安全性令人满意；当然其远期的安全性和可靠性评估仍在进行中。目前，对于年龄65岁存在起搏器植入适应证的患者，若其脑卒中风险高或合并骨、脊柱疾病或其他肿瘤史，考虑到患者在植入起搏器之后需接受MRI扫描的可能性较高者，可推荐其植入兼容MRI的起搏系统。
CRT术中，左心室电极置人的失败率高达9％，即使置入成功，由于受到冠状静脉窦可能存在的各种变异、电极起搏参数和电极稳定性等许多因素的影响，CRT未必能够充分实现。近期研究表明，对胸腔镜行左心室心外膜心大静脉分支左心室起搏，或者心内经室间隔的左心室起搏的可行性及安全性进行评估结果，理论上这些技术可以有效提高CRT的反应性。
基于基因工程及生物细胞技术的生物起搏治疗，目前处于验证概念阶段。多功能干细胞定向诱导分化技术的进步及针对超极化激动环核苷酸-门控-编码起搏器基因家族研究的不断深人，使生物人工窦房结的构建成为可能。除长期有效性问题外，生物起搏治疗的开发还面临伦理学、生物安全性及社会经济学等多方面问题，应用于临床尚需时日。
总结
50余年来，伴随着相关生物工程学、材料科学、微电子以及计算机技术的不断进步，心脏起搏器巳经从单一的以电信号激动心脏——抗心脏停搏和（或）心动过缓工作模式，逐步发展成为结合了监测、识别、预防以及治疗缓慢性和多种快速性心律失常，并储存、传输相关信息，具有高度自动化功能的植入性器械。未来相关技术的不断发展，还将继续推进心脏起搏技术进一步生理化、智能化、操作简单化、功能多样化和工作个体化。无导线起搏技术乃至生物起搏技术，将进一步迈向临床实用。
来源：医学网
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