無導線起搏器研究現狀及展望

曹 磊，陳文博*

（陜西省扶風縣人民醫院，陜西 寶雞 722200）

世界首例埋藏式心臟起搏器植入完全性房室傳導阻滯患者體內距今已有60年的歷史。本文就上述無線導線起搏器的研究現狀與進展作一系統綜述。

1 經體表無線傳輸能量的起搏器

1.1 超聲傳輸能量方式的無導線起搏

2006年Echt DS等 在動物模型上證實了無導線超聲心臟起搏裝置的安全性和可行性。該裝置由兩部分構成分別為：①體表植入超聲發射裝置就是所謂的 發射器；②心臟內植入超聲接收裝置統稱為接收器。通過外源發射的超聲波能量信號透過胸壁處由接收器的電極收取能量信息，通過轉換器將超聲波能量轉換脈沖電流從而引起心臟起搏的作用。在顯微鏡下未觀察到超聲波機械和熱生物效應導致的組織炎癥反應、損傷和壞死，提示超聲能量基本是安全的。隨后，2007年Lee KL等首次證實了無導線超聲心臟起搏在人體的安全性和可行性。該研究納入了24例患者，在右房、 左右室共 80個位點進行了起搏測試，77/80個心臟部位可持續性起搏，平均起搏閾值為1.01±0.64V，24例患者無起搏相關不良事件及起搏不適感。

但是目前WICS-LV系統的臨床應用問題主要集中在以下幾個方面：①僅左室為無導線起搏②左室心內膜起搏電極放置的最佳位置尚未明確③左室電極局部血栓形成，脫落引起全身動脈栓塞風險④長期超聲能量刺激對心肌結構和心臟功能的影響尚不清楚④外界因素引起的聲窗變化對起搏器感知和起搏效率的影響尚未明確⑤超聲能量傳遞效率低，能量損耗較大使得電池壽命短。

1.2 電磁傳輸能量方式的無導線起搏

2009年Wieneke H等首次在豬模型上成功植入了基于電磁傳輸能量方式的無導線起搏器，并且證實了通過電磁傳輸能量的感應技術在心臟起搏技術應用中的可行性[1]。這種無導線起博系統主要由兩個部分構成：發射裝置（植入皮下的金屬線圈）和接受裝置（植入心腔的電極接受線圈）。在實驗中沒有穿孔、燙傷的相關事件發生,這種技術在傳遞能量的過程中能量損耗大，而且易受到外界磁場的干擾。隨后，Wieneke H[11]針對傳輸過程中能量損耗問題在山羊模型上植入了這種無導線起搏器，研究不同起搏位置接受裝置與發射裝置的距離對能量損耗和起搏器失奪獲的影響。

2 微型無導線起搏器

無導線心臟起搏器研究先后嘗試了超聲能量傳輸和電磁能量傳輸兩種形式，依舊無法克服能量傳輸過程中能量損耗、能量來源裝置（發射器）制作皮下囊袋和外界因素干擾影響起搏感知及起搏效果的問題。隨著導管制作技術、高密度能量電池、程控技術、低能耗電子元器件及電子線路微型化的發展，微型無導線起搏器應運而生。它具有如下特點：①運用導管植入微型無導線起搏器的傳遞能量系統②微型電池為高集成能量的③設計能量消耗較?、芗}沖發生器與起搏電極于一體⑤易于取出的抓捕系統。

2.1 NanostimTM無導線起搏器

無導線起搏器LCP(Nanostim)通過裝置末端的對接按鈕與18F導管相連，經股靜脈入路進入右心室，通過前端螺旋（長度為1.3mm）固定于心室壁，螺旋周圍的三個釘齒則固定于肌小梁處，加強螺旋的固定效果。陰極指LCP(Nanostim)以器械頭端的激素涂層；陽極指：器械外殼無涂層部分，起搏心室由感知心室電活動并發能量，兩者間的距離要大于10mm，電池具有9-10年的使用壽命。

2.2 MicraTM 無導線起搏器

Micra-TPS無導線起搏器是由美敦力公司制造，通過23F導管經股靜脈輸送到右心室，通過前端4個自膨脹鎳鈦合金爪固定于心肌。與LCP（Nanostim）相比，Micra-TPS體積更小，具有自動閾值管理功能和1.5 T、3.0 T核磁兼容功能 。LCP（Nanostim）通過血流溫度實現頻率應答，Micra-TPS則采用加速度傳感器，二者具有相似的電池使用壽命。

Micra-TPS無導線起搏器早期研究 納入140例患者，2個月后植入并發癥發生率為18.6%，心臟穿孔的發生率為0.7%。盡管該實驗的心臟穿孔發生率低于LEADLESSII研究，但是血管相關的并發癥卻較高，包括出血2.1%、血腫11.4%、假性動脈瘤1.4%。該項試驗初步證實了Micra-TPS無導線起搏器在人體的安全性和可行性。

3 無導線起搏器目前存在的不足

MicraTM和NanostimTM無導線起搏器明顯降低了起搏器總的并發癥發生率[2]，但是這兩種微型無導線起搏器導致的心臟穿孔和心包積液并發癥發生率卻高于傳統起搏器。一項納入28個臨床研究，共計60744患者的Meta分析顯示傳統起搏器心臟穿孔并發癥發生率為0.82%，新型的微型無導線起搏器心臟穿孔和心包積液并發癥的發生率為1.52%。其原因可能有下列因素：①無導線起搏器作為一項新技術可能與操作者的經驗和熟練程度相關 ②無導線起搏器結構：起搏器較大的直徑和心室固定裝置的設計 ③具有某些高危因素的患者更容易發生心臟穿孔，比如體重指數（BMI）較低、年老虛弱的女性、長期服用激素等 。

4 應用前景對于無導線起搏器

無導線起搏器擺脫了囊袋和導線的束縛及并發癥狀況是最大優勢 ，但是其更大的臨床應用價值在于無導線起搏器可以聯合房室結消融治療房顫 ；聯合皮下ICD進行緩慢型和快速型心律失常的治療；聯合CRT治療慢性心力衰竭，解決WICS-CRT系統能量損耗和易受干擾的缺陷，實現更為生理性的起搏[3]。同時，更大的發展前景在于研發具備房室同步起搏功能于一體的無導線起搏器，將為更多患者帶來福音。目前最新的MARVEL研究 向這一目標又邁進了一步。通過內置加速度傳感器感知心房收縮的Micra無導線起搏器，實現了房室同步性起搏。

無導線起搏器的研究歷程帶來了令人振奮的信息，標志著心臟起搏器將邁向無導線的新時代[4-5]。無導線起搏器擺脫了起搏脈沖發生器囊袋加電極導線的傳統結構模式，克服了囊袋和導線相關的并發癥。并且隨著科技的創新，無導線起搏器的發展不斷邁向體積更小，使用壽命更長，可適用于心房、心室多部位植入及不同設備間可互聯協同工作的趨勢[6]。雖然目前關于無導線起搏器的研究均為短期和中期研究評價，遠期有效性及安全性仍需證實，由此可以看出從起搏器發展到現階段，打破了起搏器電極導線的傳統思想，無線心臟起搏技術發展有極大的發展空間，我國也正式啟動了Micra無導線起搏器的臨床試驗。