心臟是人體最精密的“發動機”,而心律失常是這顆引擎的“失控信號”。當心臟傳導系統的關鍵部位,如竇房結、房室結出現問題,無法產生或傳導正常的電信號時,心臟跳動就會變得緩慢、不規則,甚至出現長達數秒停跳的情況,引發頭暈、黑蒙、暈厥等不適癥狀,亟須安裝心臟起搏器,協助心臟恢復穩定跳動。自1958年第一臺植入式心臟起搏器問世以來,這一技術挽救了無數心動過緩患者的生命。
然而,傳統心臟起搏器的導線和囊袋設計帶來諸多并發癥。2013年,無導線心臟起搏器的誕生開啟了心律管理的“微創革命”,目前全球已有超20萬人植入無導線心臟起搏器。其中,第一代無導線心臟起搏器Micra自2019年在中國大陸地區正式上市以來,截至目前已累計完成植入手術過萬例。筆者將從技術原理、臨床優勢、應用現狀及未來挑戰等角度,全面介紹這一劃時代的技術。
植入指征
哪些病人需要植入心臟起搏器?一句話來說,就是“癥狀性心動過緩”患者。這包括兩個含義:一是必須有心跳慢的心電圖支持;二是有相關癥狀。這里說的癥狀,包括心慌、氣短、頭暈,嚴重的可能有黑蒙甚至暈厥。有些患者并不表現出這些典型癥狀,只是主訴有乏力。但乏力也是相關癥狀,心跳過慢導致肢體肌肉組織缺血,因而表現為乏力。
當有以下情況時,建議安裝心臟起搏器。一是動態心電圖顯示平均心率低于50跳,且有心動過緩相關癥狀。二是白天清醒狀態下出現超過2秒以上的長間歇。三是夜間出現超過3秒以上的長間歇,伴心動過緩相關癥狀。四是夜間出現超過6秒以上的長間歇,因有導致暈厥的風險,不論此前是否有癥狀,均需植入心臟起搏器。五是醫生明確診斷存在幾種情況時,因有發生猝死的風險,即便沒有相關癥狀也應植入心臟起搏器,包括二度1型房室阻滯,心內電生理檢查證實阻滯點在房室結以下部位;二度2型房室阻滯;三度房室阻滯;高度房室阻滯;交替性雙束支阻滯。
技術演進
傳統心臟起搏器由脈沖發生器和導線組成,需在鎖骨下切開皮膚制作囊袋,通過靜脈將導線植入心臟。這一設計雖成熟,但存在顯著缺陷。首先是感染風險,心臟起搏器囊袋感染發生率約為1%~3%,糖尿病患者風險更高;其次是導線問題,如導線斷裂、脫位或導致三尖瓣反流,年故障率約為0.5%;此外還存在血管并發癥,約15%的患者因靜脈閉塞無法再次植入新設備。
無導線心臟起搏器通過微型化設計徹底摒棄導線,將脈沖發生器與電極集成于膠囊大小的裝置中。整個手術過程完全通過微創操作,無需切開皮膚,僅通過股靜脈穿刺即可經導管將心臟起搏器送至右心室間隔,通過主動螺旋或被動錨固定于心肌。其采用低功耗芯片與體外程控儀遠程交互,調整參數以實現與外界的無線通信。采用鋰碘電池,壽命可達12至15年,部分型號預計可達20年。
臨床優勢
哪些患者適合安裝無導線心臟起搏器?首先是傳統心臟起搏器解剖受限患者,如鎖骨下靜脈閉塞、嚴重肺氣腫。其次是高感染風險者,如糖尿病、透析、長期口服激素、營養狀態差的患者。此外,急性心肌梗死、急性腦梗死以及有心臟機械瓣膜置換手術史,近期內有冠脈支架、腦血管支架或下肢血管支架植入史的患者可首選植入無導線心臟起搏器。最后是有特殊需求的患者,如追求美觀的年輕患者或運動員、舞蹈專業人員等。
對于手術過程,無導線心臟起搏器更加具有優勢,全程微創操作,手術時間縮短至30~40分鐘,創口僅8毫米,術后6小時即可下床,次日即可出院。與傳統心臟起搏器相比,無導線心臟起搏器并發癥風險6個月降低66%,12個月降低63%。此外,無導線心臟起搏器全面支持3.0T全身磁共振檢查。
注意事項
無導線心臟起搏器植入術后1周內應避免負重、下蹲等影響腹股溝處穿刺點愈合的動作,一周后可以適當做一些日常家務,也可以進行散步、慢跑等低強度活動,但應盡量避免劇烈運動。普通電子產品如微波爐、電冰箱、手機等不影響心臟起搏器,在機場過安檢時應向安保人員出示心臟起搏器植入卡,以避免磁性安檢儀掃描心臟區域。術后1個月、3個月、6個月、12個月到醫院進行心臟起搏器程控檢查,一年后改為每年復診1次。接近心臟起搏器電池耗竭時需增加來院檢查次數,如有不適需及時就診。外出時需隨身攜帶起搏器專有卡片。
不足與展望
最新一代無導線心臟起搏器已進入臨床,通過兩個獨立設備實現房室同步。但心房植入無導線心臟起搏器的安全性及房室同步性尚需大樣本臨床觀察。目前尚未出現帶有除顫功能的無導線心臟起搏器,有猝死預防需求的患者仍需傳統方法植入除顫心臟起搏器。尚未實現無導線心臟起搏器希氏束或左束支起搏,心力衰竭患者仍需植入傳統心臟起搏器或同步化治療改善心衰預后。
目前,研發人員正針對以上不足進行緊鑼密鼓的研究。未來,應用5G技術結合人工智能算法,或可實現起搏參數自動優化與心律失常預警。此外,可降解電極或柔性電子器件的研發也將進一步減少組織損傷。
無導線心臟起搏器以其微創、安全、長效的優勢,正在改寫心律管理的歷史。盡管房室同步、多腔起搏等技術難題尚未完全攻克,但隨著材料科學、能量傳輸和人工智能的融合,這一領域必將迎來更廣闊的未來。對于患者而言,無導線技術不僅是“隱形守護者”,更是邁向精準醫療的重要一步。無導線心臟起搏器不僅僅是器械革新,更是治療理念的跨越。
(作者單位:上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院心內科)
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