植入式人工心脏起搏器的应用及原理

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 在医疗技术不断进步的今天，植入式人工心脏起搏器已经成为治疗心律失常的重要手段。它能够有效模拟心脏自然的跳动节奏，为那些因心脏电生理异常而无法正常跳动的心脏提供帮助。这一设备的出现，不仅挽救了许多患者的生命，也极大地提高了他们的生活质量。 心脏起搏器主要由起搏导管电极和起搏脉冲发生器两个关键部分组成。起搏导管电极的作用是连接起搏器与心脏，一方面它可以检测心脏的自然搏动并将其反馈给起搏器，另一方面它能够将起搏器产生的电脉冲传递至心肌。随着技术的发展，现代起搏器使用的导管电极已经从最初的单极设计，演进为更为先进的双极甚至多极设计。这种进步有助于提升起搏效率，并减少不必要的副作用。电极导线的材料选择也十分考究，一般采用生物相容性极好的合金材料，如爱尔近合金或镍-铬-钴-钼合金，并以高纯硅橡胶或医用聚氨酯进行外部绝缘处理。电极头的表面通常使用低温热解碳或铂，以进一步增强其生物相容性和耐用性。 起搏脉冲发生器则是起搏器的核心，它负责生成并控制电脉冲。它通常由起搏电路、电池以及金属外壳构成。电池采用的是锂-碘电池，因其具备体积小、能量密度高和使用寿命长的优点。而起搏器的外壳则多采用钛金属制成，以确保其密封性和防止锈蚀。在起搏电路的设计上，一般采用集成电路技术，如CMOS ASIC芯片，结合电阻、电容等元件形成混合型厚膜集成电路，以实现高效的脉冲生成和控制。 植入式人工心脏起搏器在临床上的应用范围十分广泛，它能够为多种心脏疾病提供有效的治疗方案。适应症包括高度或完全性房室传导阻滞、三束支或双束支阻滞、二度II型房室传导阻滞、病态窦房结综合征、以及对药物治疗无效的快速心律失常等。对于这些疾病，植入起搏器能有效预防严重的心律失常，缓解诸如心脏供血不足、心力衰竭、心绞痛和晕厥等症状，对提高患者的生活质量有重要作用。 自1932年Hyman发明第一台人工心脏起搏器以来，这项技术已经取得了长足的进步。从最初的体外起搏器，到1958年和1960年的首次尝试植入式起搏器，再到如今具有长寿命、高可靠性的多功能起搏器，技术的发展使得起搏器更加接近于模拟心脏的自然搏动，减少因不协调导致的竞争心律，极大地提高了治疗效果。目前，起搏器的类型已包括同步型、房室同步触发型、心室按需型，以及双腔和全能型起搏器等多种类型，它们能够根据患者的特定需求进行个性化治疗。 展望未来，随着科技的进一步发展，植入式人工心脏起搏器有望变得更加智能化和个性化。我们可以预见，在不远的将来，起搏器将能够实时监测患者的心脏状况，并根据患者的具体活动水平和心脏反应来自动调整起搏频率。这种精准化的治疗不仅能够为患者带来更佳的治疗效果，还能极大地减轻患者的经济和心理负担。未来的起搏器可能还会集成更多先进的生物传感技术，实现更加全面的健康管理。随着医疗科技的不断突破，心脏起搏器将在预防和治疗心脏疾病方面发挥更加关键的作用。