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植入式人工心脏起搏器的应用及原理

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来源: 作者: 2018-10-26 13:34:17

植入式人工心脏起搏器的应用及原理

导读:

人工心脏起搏器是一种很精巧的、可靠程度很高的电脉冲刺激器,是应用一定型式的起搏脉冲发生器,与特制的导线(即:起搏导管电极)连接,和起搏电极发送电脉冲刺激心脏,使激动不能或传导不好的心脏应激而起搏的医疗电子仪器。

1.引言  正常情况下,人体心脏右心房的窦房结能自动地、有节律地发出电脉冲,通过心肌神经传导系统向心脏各部位发出指令,使心肌收缩,心脏跳动,向全身泵送血液。若心肌神经传导系统发生障碍或者窦房结、房窦结不能有规律地发出电脉冲、下传电脉冲,心脏就会出现心律失常,甚至停跳,危及患者生命。人工心脏起搏器可以对患病的心脏根据需要根据需要给予直接电刺激,人为地使心跳正常起来。人工心脏起搏器在形式上可分为体外临时起搏型和植入式(或称永久性或埋藏式)两种,前者供急救性临时起搏,后者供长期性起搏治疗。本文主要讨论的是植入式人工心脏起搏器,即一般意义上的心脏起搏器。  2.人工心脏起搏器的原理和构造  人工心脏起搏器是一种很精巧的、可靠程度很高的电脉冲刺激器,是应用一定型式的起搏脉冲发生器,与特制的导线(即:起搏导管电极)连接,和起搏电极发送电脉冲刺激心脏,使激动不能或传导不好的心脏应激而起搏的医疗电子仪器。  人工心脏起搏器主要由以下两个部分组成:  (1)起搏导管电极:它一方面将起搏器的输出信号引向心肌进行起搏,另一方面将感知到心脏自身搏动的信号(腔内心电图ICG)反馈给起搏器以控制起搏脉冲的发放。它是心内膜电极,目前已由早期的单极发展到双极,甚至多极。作为长期起搏的导管电极必须是用生物相容性好、韧性好、抗老化、耐腐蚀的材料制成。电极导线通常采用爱尔近合金(Elgiloy)或用镍―铬―钴―钼合金丝绕成螺旋管。导线的外层绝缘材料都选用高纯硅橡胶或医用聚氨酯。电极头的材料以表面活化各向同性低温热解碳或铂为优。  (2)起搏脉冲发生器:它由起搏电路、电池和金属外壳组成。起搏器的能源需是体积小、容量大、缓慢释放能量、密封性能好及性能可靠的电池,目前国内外植入式起搏器普遍使用锂―碘电池,使起搏器的连续使用寿命达到了10年以上。由于金属钛生物相容性好,毫无锈蚀,故目前起搏器外壳都采用钛材料拉伸成型,体型各部以较大的圆弧连接,采用激光焊接进行封装。从20世纪80年代起起搏电路开始普遍采用集成电路来制造起搏器的主体电路;并将CMOS ASIC起搏芯片与电阻、电容、干簧管等电子元件一起安装在陶瓷基片上构成混合型(Hybrid)厚膜集成电路作为起搏电路的标准部件。  3.人工心脏起搏器的适应症  (1)高度或完全性房室传导阻滞伴有阿-斯综合征或晕厥发作者。无症状、心率50次/分或QRS宽大畸形且心室停搏2秒为相对适应症。  (2)完全性或不完全性三束支和双束支阻滞伴有间歇或阵发性完全性房室传导阻滞,或心室率4O次/分者;双束支阻滞伴有阿-斯综合征或晕厥发作者;交替出现的完全性左右束支阻滞,希氏束图证实H-V延长者。  (3)二度Ⅱ型房室传导阻滞伴阿一斯综合征或晕厥发作者。持续二度Ⅱ型房室传导阻滞、心室率5O次/分而无症状为相对适应症。  (4)病态窦房结综合征有如下表现者:严重窦性心动过缓,心室率45次/分,严重影响器官供血,出现心衰、心绞痛、头晕、黑;心动过缓、窦性静止或窦房阻滞,R-R间期2秒伴有晕厥或阿-斯综合征发作;心动过缓-心动过速综合征伴有晕厥或阿-斯综合征发作。  (5)用抗心动过速起搏器或自动复律除颤器、异位快速心律失常药物治疗无效者。  (6)反复发作的颈动脉窦性昏厥和心室停跳者。  4.人工心脏起搏器的发展历史和现状  人工心脏起搏器在临床上的广泛应用,使过去药物治疗无效的严重心律失常患者得到救治,大大降低了心血管疾病的死亡率,是近代生物医学工程对人类的一项重大贡献。

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