心脏起搏技术发展简史

心脏起搏技术的发展，离不开生物-医学基础和工程学基础。早在公元前，人们已知心脏搏动与生命的关系以及脉搏与心跳的关系。心脏起搏技术的发展史可追溯到200多年以前，1761年Morgangni、1827年Adams、1846年Stokes先后描述了从脉搏明显减慢到发生“癫”样症状的临床过程、病理表现，阐明病源在于心脏，称为阿-斯综合征。尔后明确系因心脏停搏或室速-室颤所致脑循环障碍引起的心源性脑缺氧综合征。人工心脏起搏技术正是在防治此项临床急症的背景下发展起来的。嗣后，心脏的生理解剖学与电生理学研究的进展及工程学技术的进步，促使人工心脏起搏技术得到不断发展并逐渐完善。

1930年，美国的Hyrnan医生创制了世界首台由发条驱动、摩擦生电的脉冲发生器，重达72kg，有简单的频率调节，用针刺心房肌进行电刺激使心脏跳动，并以此命名为人工心脏起搏器（artificial pacemaker），这是现代起搏器的雏形。1947年Sweet、1951年Gellagham和Bigelaw分别采用经开胸与经静脉导管电极刺激窦房结区域获得起搏成功。1952年美国Zoll医生首次采用脉宽2ms、强度75～150V的电脉冲，经胸壁刺激方法挽救了2例濒于死亡的房室传导阻滞和心脏停搏患者，从此人工心脏起搏技术才真正受到临床重视，Zoll因此被尊称为“心脏起搏之父”。由于体外经胸壁起搏方法电压高、局部刺激重，病人不易耐受，1957年Shafiroff和Linder通过食管途径起搏心脏，虽有弊端，但为后来食管电极的改进和应用奠定了基础。同年Lillchei对心脏手术中发生房室传导阻滞的患者，用心外膜电极进行心脏起搏。1958年Furman开始用经静脉心内膜电极起搏，由于不需开胸安装电极，使安装心脏起搏器的手术简化，并克服了胸壁刺激的缺点，从而促进了心脏起搏技术临床应用的推广。

开始脉冲发生器是体外携带式的，使用不便且易发生感染、导线易折断，因此促使专家们对埋藏式起搏器进行了研究。1958年由瑞典Elmqvist工程师设计制造、Senning医师手术，安装了世界上第一台以镉电池为能源的埋藏式固定频率起搏器，治疗1例完全性房室传导阻滞患者，术后虽发生多次故障，先后经过20多次的更换，但患者仍安然存活了20多年。

1960年Greatbatch工程师和Chardack医生研制了晶体管电路，和锌-汞电池的埋藏式起搏器。在此后的10多年间锌-汞电池一直作为埋藏式起搏器的能源，但该种电池的寿限短（2～5）年，性能上也不十分可靠。1970年以288　Pu为核能源的核能起搏器问世，寿命可达20年以上，但因价格昂贵及核防护问题而未能在临床上推广。1971年Greatbatch研制出锂电池，美国CPI公司于1972年首先采用，后完全取代了锌-汞电池。因锂电池具有能量密度高、自放电小、搁置寿命长及性能安全可靠等优点，迄今仍一直作为起搏器的主要能源。

关于起搏器的功能方式，随新技术的进步也经历了由简单到完善的过程，最初的起搏方式为心室非同步起搏，1963年Nathan首次应用P波同步起搏器（VAT方式），是生理性起搏的前奏。1966年Parsonnet首先在临床应用R波抑制型心室按需起搏器（VVI方式），因安置方便、适应证广泛，很快成为临床最常用的起搏器类型。为解决房室顺序起搏，1969年Berkovitz又研制了房室顺序起搏器（DVI方式）。1977年Funke在上述模式基础上研制成房室全能型起搏器（DDD方式）。至此双腔生理性起搏功能基本成熟。到了20世纪80年代，又发展了频率自适应型起搏器（rate responsive，RR）、抗心动过速起搏器及埋藏式自动心律转复除颤器（automatic implantable cardiovertor-defibrillator，AICD），现今通称为ICD。20世纪90年代的第3代产品已具备很先进的性能。

近40年来，随着人工心脏起搏系统（起搏器和电极导管）在设计、功能复杂多样化与制造工艺的不断进步和完善，心律失常发生机制和心脏起搏方式、适应证及随访诸方面均取得重大进展，心脏起搏技术在心律失常治疗与诊断上，已成为应用最广泛和非常有效的检查、治疗手段。