作者:聂鹏 来源:中国科学报 发布时间:2025/9/15 15:30:52
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无导线心脏起搏器:重塑心律管理新纪元

 

心脏是人体最精密的“发动机”,而心律失常是这颗引擎的“失控信号”。当心脏传导系统的关键部位,如窦房结、房室结出现问题,无法产生或传导正常的电信号时,心脏跳动就会变得缓慢、不规则,甚至出现长达数秒停跳的情况,引发头晕、黑蒙、晕厥等不适症状,亟须安装心脏起搏器,协助心脏恢复稳定跳动。自1958年第一台植入式心脏起搏器问世以来,这一技术挽救了无数心动过缓患者的生命。

然而,传统心脏起搏器的导线和囊袋设计带来诸多并发症。2013年,无导线心脏起搏器的诞生开启了心律管理的“微创革命”,目前全球已有超20万人植入无导线心脏起搏器。其中,第一代无导线心脏起搏器Micra自2019年在中国大陆地区正式上市以来,截至目前已累计完成植入手术过万例。笔者将从技术原理、临床优势、应用现状及未来挑战等角度,全面介绍这一划时代的技术。 

植入指征

哪些病人需要植入心脏起搏器?一句话来说,就是“症状性心动过缓”患者。这包括两个含义:一是必须有心跳慢的心电图支持;二是有相关症状。这里说的症状,包括心慌、气短、头晕,严重的可能有黑蒙甚至晕厥。有些患者并不表现出这些典型症状,只是主诉有乏力。但乏力也是相关症状,心跳过慢导致肢体肌肉组织缺血,因而表现为乏力。

当有以下情况时,建议安装心脏起搏器。一是动态心电图显示平均心率低于50跳,且有心动过缓相关症状。二是白天清醒状态下出现超过2秒以上的长间歇。三是夜间出现超过3秒以上的长间歇,伴心动过缓相关症状。四是夜间出现超过6秒以上的长间歇,因有导致晕厥的风险,不论此前是否有症状,均需植入心脏起搏器。五是医生明确诊断存在几种情况时,因有发生猝死的风险,即便没有相关症状也应植入心脏起搏器,包括二度1型房室阻滞,心内电生理检查证实阻滞点在房室结以下部位;二度2型房室阻滞;三度房室阻滞;高度房室阻滞;交替性双束支阻滞。

技术演进

传统心脏起搏器由脉冲发生器和导线组成,需在锁骨下切开皮肤制作囊袋,通过静脉将导线植入心脏。这一设计虽成熟,但存在显著缺陷。首先是感染风险,心脏起搏器囊袋感染发生率约为1%~3%,糖尿病患者风险更高;其次是导线问题,如导线断裂、脱位或导致三尖瓣反流,年故障率约为0.5%;此外还存在血管并发症,约15%的患者因静脉闭塞无法再次植入新设备。

无导线心脏起搏器通过微型化设计彻底摒弃导线,将脉冲发生器与电极集成于胶囊大小的装置中。整个手术过程完全通过微创操作,无需切开皮肤,仅通过股静脉穿刺即可经导管将心脏起搏器送至右心室间隔,通过主动螺旋或被动锚固定于心肌。其采用低功耗芯片与体外程控仪远程交互,调整参数以实现与外界的无线通信。采用锂碘电池,寿命可达12至15年,部分型号预计可达20年。

临床优势

哪些患者适合安装无导线心脏起搏器?首先是传统心脏起搏器解剖受限患者,如锁骨下静脉闭塞、严重肺气肿。其次是高感染风险者,如糖尿病、透析、长期口服激素、营养状态差的患者。此外,急性心肌梗死、急性脑梗死以及有心脏机械瓣膜置换手术史,近期内有冠脉支架、脑血管支架或下肢血管支架植入史的患者可首选植入无导线心脏起搏器。最后是有特殊需求的患者,如追求美观的年轻患者或运动员、舞蹈专业人员等。

对于手术过程,无导线心脏起搏器更加具有优势,全程微创操作,手术时间缩短至30~40分钟,创口仅8毫米,术后6小时即可下床,次日即可出院。与传统心脏起搏器相比,无导线心脏起搏器并发症风险6个月降低66%,12个月降低63%。此外,无导线心脏起搏器全面支持3.0T全身磁共振检查。

注意事项

无导线心脏起搏器植入术后1周内应避免负重、下蹲等影响腹股沟处穿刺点愈合的动作,一周后可以适当做一些日常家务,也可以进行散步、慢跑等低强度活动,但应尽量避免剧烈运动。普通电子产品如微波炉、电冰箱、手机等不影响心脏起搏器,在机场过安检时应向安保人员出示心脏起搏器植入卡,以避免磁性安检仪扫描心脏区域。术后1个月、3个月、6个月、12个月到医院进行心脏起搏器程控检查,一年后改为每年复诊1次。接近心脏起搏器电池耗竭时需增加来院检查次数,如有不适需及时就诊。外出时需随身携带起搏器专有卡片。

不足与展望

最新一代无导线心脏起搏器已进入临床,通过两个独立设备实现房室同步。但心房植入无导线心脏起搏器的安全性及房室同步性尚需大样本临床观察。目前尚未出现带有除颤功能的无导线心脏起搏器,有猝死预防需求的患者仍需传统方法植入除颤心脏起搏器。尚未实现无导线心脏起搏器希氏束或左束支起搏,心力衰竭患者仍需植入传统心脏起搏器或同步化治疗改善心衰预后。

目前,研发人员正针对以上不足进行紧锣密鼓的研究。未来,应用5G技术结合人工智能算法,或可实现起搏参数自动优化与心律失常预警。此外,可降解电极或柔性电子器件的研发也将进一步减少组织损伤。

无导线心脏起搏器以其微创、安全、长效的优势,正在改写心律管理的历史。尽管房室同步、多腔起搏等技术难题尚未完全攻克,但随着材料科学、能量传输和人工智能的融合,这一领域必将迎来更广阔的未来。对于患者而言,无导线技术不仅是“隐形守护者”,更是迈向精准医疗的重要一步。无导线心脏起搏器不仅仅是器械革新,更是治疗理念的跨越。

(作者单位:上海交通大学医学院附属仁济医院心内科)

 
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