人工心脏起搏

用人造的脉冲电流刺激心脏带动心搏的治疗方法。脉冲发生器发放一定频率、振幅和形式的电脉冲，通过电极刺激心脏，代替心脏起搏点发动冲动，使心脏有规律地收缩。常用于病态窦房结综合征、Ⅲ度房室传导阻滞，室性心动过速和室颤。有间接的胸壁或食道内起搏，直接的心内膜或心外膜起搏，临时与永久起搏，单纯心房或心室内起搏，心房室顺序起搏。

人工心脏起搏artificial cardiac pacing

是一种通过心脏起搏器发出脉冲电流，刺激心脏使其按一定频率有效收缩的方法。可用于治疗和诊断某些心律失常及临床电生理研究。如用临时心脏起搏方法抢救急性心肌梗塞并发的严重缓慢性心律失常，用永久性心脏起搏治疗完全性房室传导阻滞及病态窦房结综合征等，均收到良好疗效。

人工心脏起搏

人工心脏起搏是用外加脉冲电流代替心脏起搏点的电兴奋以刺激心脏搏动的一种治疗方法。能产生一定形式电脉冲，并将脉冲传至心脏，使心脏按一定频率有效收缩的脉冲发生器称为人工心脏起搏器，简称起搏器。
心肌有对各种形式的微电流刺激产生收缩反应的生理特性，是人工心脏起搏的生理基础。进行人工心脏起搏时，由起搏系统发放一定频率的脉冲电流，传输到心房或心室的心肌处，使局部心肌受到刺激而兴奋，兴奋向周围的心肌扩布，导致整个心房或心室兴奋并收缩。这样，由于兴奋传导系统障碍而不能正常搏动的心脏(如完全性房室传导阻滞、病态窦房结综合征等)就能按一定的频率搏动。实践证明，人工心脏起搏是心脏病治疗学上的一项重要进展，也是电子技术和生物医学工程技术应用于临床医学的重大成就。
1932年美国Hyman 应用电发条驱动的电脉冲发生器，用穿刺法对心脏停搏的动物右心房进行电刺激，使已经停搏15分钟的家兔心脏重新应激而起搏，并命名该器械为人工心脏起搏器。1952年美国Zoll首次在临床上应用体外电起搏器，通过胸壁刺激心脏，挽救了两名濒于死亡的完全性房室传导阻滞的病人。1958年由瑞典Eli-ngvist和Senning安装的固定频率起搏器，以镍-镉电池为能源，可在体外充电，首次埋植于一名40多岁的患者体内。
人工心脏起搏在心律失常的治疗和预防中已经起到积极作用，如完全性房室传导阻滞、莫氏Ⅱ型房室传导阻滞、病态窦房结综合征、有症状的双侧束支或双束支阻滞、反复发作的颈动脉窦性昏厥或心室停搏等，都可用永久起搏治疗； 在治疗心率过速性心律失常以及在心律失常的诊断和临床电生理研究中，结合心腔内心电图的应用，亦取得了新的进展。
心脏起搏的刺激方式 用起搏器进行人工心脏起搏的方式有多种。
❶按电极数量分为单极或双极电极： 仅有一个电极置于心脏的起搏方式称为单极起搏，其电极连于脉冲发生器的负输出端，作为有效电极，正极即埋植在体内的脉冲发生器外壳，作为无效或无关电极；有两个电极置于心肌的起搏方式称为双极起搏；
❷按电极位置分为心内膜或心外膜电极： 经静脉插入心脏的电极称心内膜电极（又称经静脉电极），其中直接插入心肌的电极称心肌电极；仅接触心脏表面的电极称心外膜电极；
❸按起搏器与电极的连接方式分为经皮式，全埋藏式和部分埋藏式：经皮式是电极在体内，起搏器在体外佩带，导线通过皮肤与起搏器联接； 全埋藏式是电极和起搏器都埋在体内；部分埋藏式是电极在体内，起搏器在体外，通过电感应方式联接。目前永久性起搏都普遍应用埋藏式。心脏起搏器分类 起搏器系统基本由低频脉冲发生器、刺激电极和导线、电源等三部分组成，起搏器的电脉冲通过导线和电极刺激心脏起搏。根据起搏心腔，感知心腔、控制方式等特点，心脏起搏器可分为多种类型。表征心脏起搏器类型的代码称为起搏术语标识编码(ICHD)。七十年代初，ICHD (Inter-Society Com missionfor Heart Disease Resources)为三位字母，八十年代增加为五位字母。心脏起搏器编码如表1所示。例如，VOO表示心室起搏，不感知，即固定频率型心室起搏器； VVI表示心室起搏，心室感知，抑制型，即心室同步抑制型按需起搏器；VVT表示心室起搏，心室感知，触发型，即心室同步触发型待用起搏器；VAT表示心室起搏，心房感知，触发型，即心房同步型起搏器； DVI表示双腔起搏，心室感知，抑制型，即房室顺序收缩型起搏器等等。DVIPB表示房室顺序收缩型起搏器，具有一般程控功能和发放短阵快速起搏频率以抗快速心律失常的性能。

表1 心脏起搏器编码

位置	起搏心腔	感知心腔	响应类型	程序控制 编码功能	特殊的 治疗心动 过速功能
功能 英 文 字 母	v	v	T	P	B
	A	A	I	M	N
	D	D	D	O	S
		O	O		E
			R

注：A—心房 P—只调频和/或调幅的程序功能V—心室 M—多功能程序控制
B—双腔 D—短阵快速起搏 O—无
N—额定频率 T—触发 S—扫描（搜索）
I—抑制 E—外部控制 R—可逆。
(1) 固定频率型起搏器(VOO,AOO):仅能发出固定频率起搏脉冲，而无感知功能。它产生的刺激脉冲不能与心脏自身节律同步，故属非同步型。其特点是电路简单，性能稳定可靠，不易受外界干扰，体积小，功耗低，适用于完全性房室传导阻滞或永久性窦性过缓。缺点是应用范围较窄，当心脏出现自身搏动时（即使是暂时的），会形成多余的额外刺激，导致心律紊乱。
(2) 心房同步型起搏器(VAT): 特点是感知电极置于心房，起搏电极置于心室，当心室电极感知P波之后，脉冲发生器经120ms左右延迟后向心室发放刺激脉冲，因此心室率随心房率而改变，从而模拟了心脏的活动过程，恢复了心脏的调节功能，与R波同步型相比可以提高心搏出量。心房同步型起搏器结构如图1所示。为了防止房性心动过速、心房扑动、心房颤动或外界干扰的快速误触发，脉冲发生器必须具备400～500ms的反拗期，将心室率限制在每分钟150次以下。这种起搏器仅适用于房室传导阻滞而窦房功能正常的患者。由于P波幅度较小，基波频率较低，对感知放大器要求较高，因而电路较复杂。另外，心房电极定位也较困难。

图1 心房同步型起搏器(VAT)

(3) 心室同步型起搏器：是使用单极心室电极，并兼有感知QRS波和刺激心室的双重功能。原理方框图如图2所示。当心脏有自身心搏发生时，起搏器能自动安排脉冲发放程序，避免刺激脉冲与自身心搏的竞争。这类起搏器可分为心室触发型待用起搏器和心室抑制型按需起搏器两种。
❶心室触发型待用起搏器(VVT): 当有自身心搏的QRS波时，控制器可触发脉冲发生器立即提前发放一个预定刺激脉冲，使其处于心室绝对不应期内而成为无效脉冲； 当在此电脉冲后的规定时间内无自身心搏发生时，起搏器则发放脉冲，刺激心脏起搏；
❷心室抑制型按需起搏器(VVI): 在有自身心搏的QRS波时，控制器可指令脉冲发生器取消下一个预定刺激脉冲，而从自身心搏的QRS波开始重新安排刺激脉冲的周期，(如图3所示)。当自身心搏正常时，起搏器被自身心搏的QRS波所抑制，不发放脉冲； 当自身心律降低到一定程度时，脉冲发生器又自动向心室发出预定频率的脉冲，使心室起搏。这种起搏器能够排除竞争心律的发生，与R波触发型相比电能消耗较少，故在临床上应用最广泛。为了防止脉冲发生器被起搏后的QRS波或T波所抑制，或防止脉冲发生器被异位节律点来的R波第二次抑制，在电路设计中，要求起博器在起搏脉冲后的一段时间内对任何信号均无反应，这段时间称为起搏器的不应期（或反拗期），一般要求为150～300ms。当房室传导阻滞是间歇性的，并有由窦房结下传的激动使心室除极或出现异位激动使心室除极时，从使脉冲发生器抑制的R波出现到下一个起搏脉冲出现的这段时间，称为逸搏周期，一般要求逸搏周期稍大于起搏间期，有人主张逸搏间期应大于起搏间期约15%。

图2 心室同步型起搏器

图3 心室抑制型按需起搏器(VVI)的工作方式

(4)房室顺序型起搏器(DVI):是心房心室顺序起搏，而感知电极置于心室，如图4所示。当心脏无自身活动时，心房先起搏，经过一段时间延长后心室再起搏。如有自身的心脏活动，则QRS波将抑制下一个脉冲的发放。

图4 房室顺序型起搏器(DVI)

(5)全自动型起搏器(DDD):这种起搏器是在房室顺序按需型的基础上发展起来的，编码的三个D按顺序分别表示房和室双腔顺序起搏、双腔感知、具有抑制或触发

图5 全自动型起搏器(DDD)

两种同步方式，如图5所示。DDD型起搏器可根据心脏工作情况自动选择和更换发放脉冲刺激心脏的方式，因此亦称为全自动型，其性能已与人体心脏生理要求相接近，于1978年问世并应用于临床。
DVI和DDD型起搏器的核心部分是两个相关脉冲发生器，先后按一定时序发放起搏脉冲，一为SA （心房起搏脉冲），另一为SV（心室起搏脉冲），使房室顺序应激而同步收缩。它们的工作过程与正常的心脏活动相近似，因而被称之为生理型双腔起搏器，它不但可以提高心搏出量(15%～30%)，而且不存在心室起搏的弊端：心室到心房的逆传导和起搏综合征——由心室起搏而引起的血压降低及头晕等症状。
(6) 程序控制起搏器： 程序控制起搏器借助于体外程控器发放的单向信息，可按患者的病理生理需要，由医生在体外改变起搏参数，甚至起搏器的工作方式。程控起搏器是在一般埋藏起搏器的基础上增加了数字电路，能把体外控制器发出的控制指令记录贮存起来，而工作状态在未接到新的指令之前将维持不变。体外程控器属于单向通讯技术，为有效地给埋植体内的程序控制起搏器发送信息，目前采用下列基本技术之一：
❶磁场原理： 将电磁体（程控器头）放在起搏器上方的人体表面上，形成一个磁场，按预置编码产生的脉冲（磁力线）穿过皮肤，关闭或打开起搏器里的干簧开关，完成发送控制指令的目的；
❷无线电波： 程控器发射的控制指令信息可以通过穿过人体的高频电磁波发送，并被起搏器天线（通常为线圈形的天线）接收。由于程序控制起搏器的起搏参数可在预置范围内在体外无损伤地调节，因而增加了起搏器的应变能力和患者对起搏器的信赖，并有利于节省电源能耗，从而延长起搏器的使用寿命。
心脏起搏器电极 心脏起搏系统中，导线和电极是人体心脏与起搏器联系的重要中间环节。起搏电极兼作刺激和感知用，应有良好的性能，其使用寿命应大大超过起搏器的寿命。
心脏起搏中最常用的是经静脉插入的电极，亦称导管电极。起搏导线和电极所用的材料，应有良好的机械性能，耐生物老化，抗腐蚀，与血液相容性好，减小功耗。心内膜电极应定位稳定。目前一般选作刺激电极材料的有铂-铱合金(Pt90%,Ir10%)、Elgiloy合金和经过特殊处理的碳；选作无关电极材料的有铂-铱合金、钛和不锈钢； 选作导线材料的为锈钢或Elgiloy合金丝绕成的螺旋线； 选作导线绝缘材料的有硅橡胶、聚乙烯和聚氨酯等。
为了便于导管电极经静脉插入，电极植入时一般需使用指引钢丝。为有利于定位，电极头端设计成不同的结构和形状(如勾状、螺旋状、伞状以及具有倒叉等)。在起搏电极与心肌组织界面，接触电解质溶液的电极材料会被极化，极化程度可用极化阻抗来表述。电极和心肌组织界面的极化阻抗是影响心脏起搏效果的重要参量，极化阻抗与电极形状、电极材料和电极表面积有关。电极感知心电信号时的阻抗为交流小信号极化阻抗，起搏器通过电极给心脏发放刺激脉冲时的阻抗为脉冲大信号极化阻抗。理想的心脏起搏电路要求交流小信号极化阻抗低，而脉冲大信号极化阻抗高。为降低起搏阈值，起搏电极表面积趋向于<10mm²，这导致感知心电时的阻抗增加，造成R波幅度衰减和波形失真，以致有可能增加起搏器感知的失误率。为提高感知功能，宜采用经表面活化处理的各向同性低温热解碳电极(LTIA)，或多孔性表面铂化电极。
心脏起搏器能源 心脏起搏器能源与心脏起搏器的可靠性和寿命关系极大。曾用作能源的有一次性电池(锌-汞电池)、可充电电池（主要是镍镉电池）、锂电池、核素电池等。此外，正在研究生物能源电池。
(1) 电池容量：在给定条件下，电池能够传递的电荷数量称为电池容量，常用安培小时(Ah)或毫安小时(mAh)为单位。电池容量与电池平均开路电压的乘积称为电池能量的理论值。电池能量理论值与电池重量的比值称为重量能量密度、电池能量理论值与电池体积的比值称为容积能量密度。在实际应用中，电池端电压低于开路电压，所以电池的有效容量低于理论值。同种类型的心脏起搏器，即使采用理论容量相同的同种电池，由于患者情况不同，对电源的功耗要求不同，因而心脏起搏器的寿命也会有所差别。
(2)锂电池：以锂材料作阳极的化学电池称为锂电池。锂电池能在常温下工作(37℃)，具有低驱动功率(50～100μW)和能全密封的优点，故适用于埋藏式心脏起搏器。六种已经用作埋藏式心脏起搏器主要电源的锂电池如表2所示。其中，锂-碘电池(Li/I2)是埋藏式心脏起搏器应用最广泛的电池体系，其优点是自放电率低，搁置寿命长，可完全密封，且随着电池放电过程中端电压的逐

表2 六种锂电池的特征

电池体系	阴极材料	电解质	电池电压(V)
Li/T2(PVP) Li/By2(PVP) Li/PbI2PbS Li/Ag2CrO4	碘(PVP) 溴 碘（硫）化铅 铬酸银	LiI LiBr LiI(AP2O3) LiClO4在有机 溶剂中	2.8 3.5 1.9 3.4
Li/CuS Li/SOCl2	硫化铜 亚硫酰氯	盐在有机溶剂中 LiAlCl4在 SOCl中	2.1 3.6

渐下降，可为起搏器的更换提供可靠的报警信号； 锂-亚硫酰氯电池(Li/SOCl2)的优点是能量密度高，放电特性曲线平坦。
(3)核素电池： 利用放射性同位素的射线能量作为能源的电池称为核素电池。已被考虑用作起搏器电源的核素有钚238、钷147和氚，它们衰变很慢，预计电池寿命可达20年，适用于植入式心脏起搏器。使用中需严格防护放射线，以避免对患者和环境的影响。核素电池价格昂贵，体积和重量均较大，因而在应用上存在较大争议。
(4)生物能源：利用人体机械的、电化学的或化学能量的能源称为生物能源，例如，将人体血液中的氧和葡萄糖通过催化机制的氧化反应所产生的化学能转化为电能。生物电池体积微小，既可为起搏器提供能源，又不影响患者的生物活动，只要人体新陈代谢在进行，它就可昼夜不停地转变为电能。其主要问题是容易引起感染，反应产物会影响血液成分，人体血液中含氧量的个体差异会造成电池性能的不均匀。各种不同形式的生物电池还正处于动物试验阶段。

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人工心脏起搏

人工心脏起搏是通过人工心脏起搏器(见“人工心脏起搏器”条)，用人造的脉冲电流刺激心脏，代替心脏的起搏点引起心脏搏动的治疗方法。它是近年来心脏病治疗学的重要进展之一，也是现代电子技术应用于临床医学的一项重大成就，自1952年临床首次应用以来，目前已从治疗领域进入诊断和研究领域。
人工心脏起搏的方式和方法 安置人工心脏起搏器的方式和方法可根据不同的需要选用。但安置好后起搏电极必需接触病人的心肌（胸壁临时起搏例外），导线必需与起搏器的输出相连，并与无关电极构成回路才能起作用。
(1) 临时起搏法：
❶紧急临时起搏：以最迅速的手段，建立临时起搏。过去应用过在胸壁起搏的起搏器，其起搏电极可置于左侧胸壁皮肤上或刺入皮下组织中，故能迅速起动。但起搏脉冲要经过胸壁才能达到心脏而起作用，所需电压和电流均较高，因而胸壁和上肢肌肉都受到刺激而挛缩并引起疼痛，清醒的病人常不能耐受。加以本法起搏效果难以保证，故目前多用经胸壁心腔穿刺起搏法。用特制的带芯子的穿刺针，在第四肋间胸骨左缘外1～2cm处，刺过胸壁和心壁，直达右心室心腔，拔出芯子，将双极心内膜电极经针腔置入心腔接触心内膜，连接体外携带式起搏器而起搏。本法所用的穿刺针和双极心内膜电极，事先密封并用气体（环氧乙烷）消毒好随时备用，故也能在紧急抢救时迅速起搏。其缺点是可能引起气胸、心脏穿孔出血、心包积血填塞、感染等并发症。
❷择期临时起搏： 一般采用双极心内膜电极施行经静脉右心内膜起搏法。操作时按右心导管检查的步骤(见“右心导管检查”条)，切开或穿刺周围静脉，将双极导管电极送入右心腔内接触心内膜，即可连接体外携带式起搏器起搏(见“人工心脏起搏器”条图2甲)。静脉可选大隐静脉、股静脉或贵要静脉，偶可用颈外静脉。导管电极以用细软者为佳，一般置于右心室心尖部起搏。除非起搏的目的是“超速抑制”，起搏器一般宜用按需型。操作如在X线透视下施行，可迅速地完成；通过导管电极反复记录心腔内心电图进行监测的情况下，也可在病床旁操作； 如用带气囊的半漂浮导管电极，则病床旁操作的效果更佳。因此也适用于急需起搏的病人。其缺点是留置时间不能太久(最长不宜超过3个月)，易发生局部感染，可引起心脏穿孔，且由于肢体活动的影响易致电极移位（尤其是经贵要静脉置入导管电极时）。
(2) 永久起搏法：
❶经静脉心内膜起搏： 是目前应用最多的永久起搏法。用单极心内膜电极在X线透视下，从头静脉、颈外静脉或锁骨下静脉，送入右心，到最常选择的右心室心尖部，使之牢固地接触心内膜。判定电极顶端的位置时，必需行心脏正、侧位透视，如导管电极向右向前，顶端在心尖部阴影内，说明确实进入右心室心尖部； 如导管电极向右向后，则即使其顶端似在心尖部阴影内，仍有可能进入了冠状静脉窦或其分支内。此时可通过导管电极进行心腔内心电图记录来帮助判断，如电极在右心室，则心腔内心电图的QRS波群呈rS型，P波小； 如电极在冠状静脉窦内，则P波高大，QRS波群呈QS型或Qr型； 如电极在心脏静脉内，则QRS波群呈QR型或qrS型，P波小。如心腔内心电图符合右心室腔波形且ST段明显抬高，则提示电极与心内膜接触良好。此时可测定该处心腔内心电图QRS波群的振幅大小和起搏阈值，选取阈值低（起搏效果好）和振幅大（感知效果好）的位置处固定导管电极。起搏器用埋藏式，一般埋于胸或腹部（体型消瘦者）皮下组织中，导管电极露在静脉外的部分通过胸壁或兼腹壁皮下组织的一段距离（皮下隧道）与起搏器的输出端相连接，起搏器的金属外壳即成为无关电极构成回路(见“人工心脏起搏器”条图3)。如一时无埋藏式起搏器，则导管电极也可从皮下隧道经腹壁皮肤切口引出体外，连接体外携带式起搏器起搏。但此时要另将一个无关电极埋置在胸或腹壁皮下组织以完成回路。且要注意导管电极应接起搏器的负极，而无关电极应接正极。因用负极发放起搏脉冲，其阈值较低，且正极对电极有电腐蚀作用(见“人工心脏起搏器”条图2乙)。
❷开胸心外膜或心肌起搏： 施行外科手术开胸，用埋藏式或半埋藏式起搏器，将心外膜电极缝在右心房、左心室或右心室心外膜或将心肌电极置入相应心肌内，行心房或心室起搏 (右心室壁较薄，缝置电极可能造成穿破出血，尽量不选用)。本法的优点是电极易固定，不致移位； 缺点是手术创伤大，心外膜电极起搏阈值增高快，故现已极少采用。
人工心脏起搏的指征 人工心脏起搏主要用于治疗缓慢心律失常，包括心搏暂停而心肌仍有兴奋、收缩和纤维之间传导功能的病人，目前也用于治疗快速心律失常和诊断心脏病。
(1) 心脏传导阻滞：
❶完全性房室传导阻滞有心原性昏厥、充血性心力衰竭或头晕、乏力等症状，不论属何病因，应行永久性起搏；无症状的完全性房室传导阻滞，如阻滞部位在房室束以下，目前亦有主张行永久性起搏治疗。以经静脉右心室心内膜起搏，用埋藏式按需型起搏器为首选，也可用非同步型起搏器。病人年轻而窦房结功能良好者，可考虑用心房同步型起搏器。有心力衰竭的病人，须保存心房辅助心室充盈的功能时，亦应考虑用房室顺序收缩型或心房同步型起搏器。病情危急时亦可用临时性经静脉右心室心内膜起搏来过渡。新近发生的完全性房室传导阻滞(如急性心肌炎、急性下壁心肌梗塞或外科手术损伤房室传导系统所致) 估计有可能恢复者，可先用临时性起搏治疗，当阻滞转为持久性，再改用永久性起搏。
❷第二度Ⅱ型房室传导阻滞有心原性昏厥发作者，起搏治疗的指征与完全性房室传导阻滞相同。
❸双侧束支传导阻滞和三支传导阻滞 (包括左右束支交替阻滞、右束支传导阻滞伴左束支前或后分支阻滞兼有第一度房室传导阻滞、左或右束支传导阻滞伴第一度房室传导阻滞等)有心原性昏厥发作者，其起搏治疗的指征与完全性房室传导阻滞相同； 长期观察未发生过心原性昏厥者，宜作房室束电图检查，如见H-V间期明显延长亦应考虑施行永久性起搏。
(2) 病态窦房结综合征：
❶显著窦性心动过缓、窦房传导阻滞或窦性静止等引起心原性昏厥、心力衰竭、意识模糊或心绞痛等症状，以及窦房结恢复时间超过2.5～3s而有症状者，宜用永久性经静脉右心室或右心房心内膜起搏治疗，选埋藏式同步型起搏器。
❷心动过缓-心动过速综合征者，宜施行永久性经静脉右心室心内膜起搏治疗，用心室抑制型按需起搏器，当心动过速发作时另用药物抑制。或用可间歇地进行超速起搏的起搏器，当心动过速发作时在体外用磁铁置于埋藏起搏器的部位，启动其磁控开关，进行超速起搏治疗。最好则是用有自动抗异位性心动过速功能的起搏器。
(3) 异位性快速心律失常：
❶室性、室上性阵发性心动过速和心房扑动用药物治疗无效或药物副作用大病人难以耐受者，可施行临时性经静脉右心房或右心室心内膜超速起搏（或称超速抑制）治疗。用非同步型起搏器以高于或接近于异位心律的频率(如每分钟150～300次)发放起搏脉冲，以打断折返途径，夺获心房或心室，从而抑制异位兴奋灶，停止起搏后可恢复窦性心律。药物治疗无效，超速起搏治疗有效而异位性心律反复发作者，亦可考虑安置可间歇地进行超速起搏或有自动抗异位性心动过速功能的起搏器作永久起搏治疗。此外，还可用特殊的程序可控性起搏器进行“配对起搏”(coupled pacing，起搏器在病人自发心搏的相对不应期中发放起搏脉冲，刺激心房或心室，中断折返途径而中止异位心律的发作) 或“成对起搏”(paired pacing，起搏器发放有如二联律的成对起搏脉冲，每对的第一个起搏脉冲激起心搏，第二个起搏脉冲落在此心搏的相对不应期中，只引起电激动而不引起心肌有效收缩，因而使心率减半)治疗。由于有些起搏脉冲发放在心室的易损期附近，在一定的条件下，有诱致心室颤动的可能，用时要特别注意。
❷频发室性过早搏动，特别是多原性，连发呈短阵心动过速和药物治疗无效者，可用临时性经静脉右心房或右心室心内膜起搏治疗，以非同步型起搏器发放速度适中的起搏频率激动心房或心室，从而抑制过早搏动。
(4) 心原性昏厥发作： 任何原因引起心室停顿所导致的心原性昏厥发作，都可施行紧急临时起搏治疗，根据情况采用经静脉右心室心内膜起搏、经胸壁穿刺右心室心内膜起搏或在胸壁起搏等方式（心室颤动引起的心原性昏厥则以电除颤治疗为首选）。
(5) 保护性和预防性应用：
❶第二、三度房室传导阻滞或心动过缓的病人，平时无症状或无施行人工心脏起搏指征者，当需要施行较大的外科手术，而估计其心率不能适应手术的负担时，可在该手术期中施行临时性经静脉右心室心内膜起搏，作为保护性措施。
❷施行心脏直视下手术的病人，估计手术创伤本身或其所造成的局部出血、水肿有可能损伤传导组织或影响其功能，引起房室传导阻滞者，可在手术当时埋入心外膜电极或置入心内膜电极，以备需要起搏治疗时应用。
❸安置永久性起搏器之前，为了解最适当的起搏条件和保证安置永久起搏器过程中病人的安全，可先行临时性起搏。埋藏式起搏器久用电源耗竭，需要更换起搏器时，一般中断起搏的时间短，不必行临时性起搏；但情况特殊而需较长时间地中断起搏者，可用临时性起搏维持。
(6) 心脏病诊断方面的应用：
❶心电图负荷试验。用临时性经静脉右心房心内膜起搏，每分钟增加起搏频率10～20次，使心率达到每分钟140次(甚至每分钟160～180次)，维持60s，进行心电图记录。本法只增加心脏的负荷而不增加全身的负荷，且记录到的心电图基线稳定，适用于不能进行运动试验的病人。
❷窦房结恢复时间测定。用上法作心房快速起搏，一般达每分钟130次(100～160次)，持续1～2min后突然停止起搏，心电图中从末次起搏脉冲到出现第一个P波的开始处为窦房结恢复时间，正常值为1s左右，不超过1.4s。
❸窦房传导时间测定 (见“病态窦房结综合征”条)。
❹房室传导功能测定。用上法行心房快速起搏，观察房室传导的变化，可反映房室传导功能。用起搏器造成房性或室性过早搏动，同时记录房室束电图，可测定房室结和房室束的有效不应期、相对不应期和完全恢复时间。
❺预激综合征的鉴别诊断。在记录房室束电图过程中，施行心房快速起搏，观察A-H、H-V间期和H波与V波的关系等变化，可鉴别各型预激综合征。
人工心脏起搏的治疗效果 用人工心脏起搏治疗的病人都患有各种严重的心脏病，病情多危重，且多属高龄，而安置起搏器所施行的手术操作本身又可能刺激心脏诱发心室颤动而发生危险，此外起搏器本身又会发生故障，因此不能单从术后存活率来评价其疗效。严重的缓慢心律失常病人经起搏治疗后，基本上可防止心原性昏厥发作，症状得到改善，生活可以自理，甚至可恢复工作。长期的观察表明，接受起搏治疗病人的平均寿命已接近同年龄组的正常人。随着起搏器性能的完善，使用寿命的延长，安置技术的改进，预期疗效将会进一步提高。
人工心脏起搏的并发症及其处理 人工心脏起搏的并发症可发生在手术时，多与手术操作不当有关； 也可发生在手术后，为人体对起搏系统的反应和起搏系统发生故障所致。它们使起搏失效或病人不适，可能危及病人的生命，需要及时处理。
手术时并发症：
(1) 心律失常： 当电极进入心室腔，安置在心外膜或心肌时，由于对心肌的机械性刺激，可引起室性过早搏动、室性心动过速、心室扑动、颤动或心室停顿。曾发生过心原性昏厥的病人，尤易发生这些心律失常，因此术前必须作好一切抢救准备，或在安置永久起搏电极前先行临时性起搏保护。
(2) 急性心脏穿孔： 经静脉置送导管电极时，如所用电极过硬或操作粗暴，导管电极可穿破心壁，在X线透视下可见其进入肺野，此时应小心将其抽回心腔，如出现心包积血填塞表现，应考虑开胸作心包引流或心脏修补。经胸壁心腔穿刺起搏或开胸安置心肌电极时也都可能引起心脏穿孔。
(3) 其他： 经静脉置送导管电极时，可能发生空气栓塞（主要是经颈静脉置送时）和其他见于常规右心导管检查的并发症。经胸壁心腔穿刺起搏时可能发生气胸。在胸壁起搏时可能引起局部皮肤电灼伤。开胸安置心外膜或心肌电极时可能发生开胸手术本身的一些并发症。
手术后并发症：
(1) 起搏阈值增高： 术后，由于与电极接触的心内膜或心肌局部水肿或极化电解质的释放，常使起搏阈值轻度增高，一般在两周后逐渐下降至较起始阈值略高的水平而稳定。心外膜电极与心脏之间易增生纤维组织，常使阈值持续增高，导致起搏失效而需更换电极。心内膜起搏时如术后起搏阈值持续增高，多是电极位置不佳与心内膜接触不良之故。
(2) 电极移位： 主要发生于用心内膜电极的起搏中。多在术后一个月内出现，半年以后发生的较少见。主要表现为起搏失效，X线检查未必能看出轻度的移位，而见到移位的电极如在新位置上固定良好未必发生起搏失效。一旦起搏失效，应立即重新调整电极的位置。采用新设计的易于固定在心内膜的导管电极和术时尽可能选取最适合的部位留置电极，有助于防止术后电极移位。
(3) 慢性心脏穿孔： 主要见于经静脉心内膜起搏。由于导管电极在心腔内张力过高，日久逐渐顶穿心壁所致。导致起搏失效、胸痛或呃逆，可有心包摩擦音。X线检查可见电极穿出心影。如判断穿孔时间不长，可在X线透视下将导管电极小心抽回心腔，并注意有无心包积血填塞。如估计穿孔时间已久，导管电极周围已有纤维组织粘连，则需开胸手术处理。
(4)膈肌收缩： 多由于导管电极深入右心室心肌或进入心脏静脉近膈面的分支及心外膜电极靠近膈面，刺激膈神经所致。局部炎症使膈神经受刺激亦可发生。出现与起搏脉冲频率一致的呃逆和胸腹局部抽动。需调整起搏电极位置来治疗。
(5) 感染： 体外携带式和体内埋藏式的起搏器都可发生感染，前者因皮肤有伤口更易发生，故宜经常清洁伤口或用抗生素溶液湿敷预防。与起搏系统有关的感染多属局部，很少播散成全身性，感染一旦发生需另选途径安置新的起搏器，并取出旧的起搏器系统。
(6) 皮肤坏死： 为起搏器系统埋置过浅，引起局部皮肤缺血所致，常见于消瘦的病人。故术时宜注意将起搏系统埋入皮下组织较深部位，皮下脂肪少者宜埋入深筋膜下。
(7) 起搏系统故障： 可有电极腐蚀、导线断裂、导线与起搏器接触不良、起搏器的起搏或感知功能故障、起搏器电池过早耗竭等，都可导致起搏失效或心律失常。随着起搏器制造工艺的改进，此类并发症已较少见。
(8) 其他： 开胸安置起搏器后可发生胸腔渗液； 经静脉置入导管电极可引起静脉血栓形成； 无关电极刺激胸大肌或腹肌引起局部抽搐等。心室起搏的病人由于心房和心室的收缩不同步，可使心室充盈量减少，而致心搏量减少，血压降低，脉搏减弱，可伴有相应的症状，称为“人工心脏起搏器综合征”。如症状明显需换用心房同步或房室顺序收缩型起搏器。
人工心脏起搏的心电图表现 应用人工心脏起搏治疗时记录心电图，有助于判断起搏效果和发现起搏故障。
(1) 有效起搏的心电图波形： 先有起搏脉冲信号，为振幅大，历时短与心电图基线垂直的线状波动。其大小和方向取决于所用电极的类别和安放位置。用双极导管电极起搏时振幅小； 用单极导管电极起搏时振幅大，当回到等电线时，常继续向上或向下波动，产生“过冲”。明显的过冲可影响紧接其后出现的心电图波形。
心房起搏时起搏脉冲信号后紧接出现与窦性P波形态不同的异位P′波，其形态随心房受刺激的部位而不同。如刺激右心房上部，P′波波形态接近窦性P波； 如刺激右心房下部，P′波形态类似冠状窦心律的P波； 如刺激左心房，则P′波形态似左房心律的P波。P′波之后由于心脏激动沿房室传导系统下传，故出现常态的PR段、QRS波群、ST段和T波等(见“人工心脏起搏器” 条图1)。
心室起搏时起搏脉冲信号后紧接出现畸形的QRS波群，其振幅大，时限≥0.12s,T波方向与QRS波群主波方向相反。起搏电极在右心室心尖部时，QRS波群形态类似左束支传导阻滞的图形，电轴常左偏(图1); 起搏电极在左心室时，QRS波群形态类似右束支传导阻滞的图形，电轴常右偏。有时还可见与起搏心律无关的P波(图2)。
冠状静脉窦起搏时，视电极深入冠状静脉窦及其分支的程度，起搏脉冲可刺激右心房、左心房或左心室，产生类似右心房、左心房或左心室起搏的心电图波形。有时由于起搏脉冲刺激左心室后壁，使紧接起搏脉冲信号后出现的QRS波群类似A型预激综合征(图3)。

图1 起搏电极在右心室心尖部起搏时的心电图

图示用双极心内膜电极，故起搏脉冲信号波振幅小，脉冲信号波之后立即出现畸形的QRS波群，其形态类似完全性左束支传导阻滞，心电轴左偏。

图2 起搏电极在左心室起搏时的心电图

图示起搏脉冲信号波后立即出现畸形的QRS波群，其形态类似完全性右束支传导阻滞。

图3 冠状静脉窦起搏时，起搏脉冲刺激左心室后壁，紧接起搏脉冲信号后出现的QRS波群类似A型预激综合征
(2) 非同步型起搏的心电图波形： 起搏脉冲信号按时出现，紧接出现P′波（心房起搏时）或畸形QRS波群（心室起搏时），如有过早搏动或其他自发心搏出现，则起搏脉冲信号将落在P波或QRS波群之后，心房或心室的不应期中而成为无效刺激(见“人工心脏起搏器”条图1)。
(3) 同步型起搏的心电图波形：
❶心室抑制型按需起搏： 当病人自发的心率低于起搏器选定的频率时，每一起搏脉冲信号后都紧接出现畸形的QRS波群。当有自发心搏提早出现 （过早搏动或窦性夺获），为起搏器所感知时，下一预期的起搏脉冲将不发放，而重新安排起搏脉冲信号出现的周期。当自发心搏的频率超过起搏器选定的频率时，起搏器将感知所有的心搏而停止发放起搏脉冲(见“人工心脏起搏器”条图1)。
❷心室触发型待用起搏： 当病人自发的心率低于起搏器选定的频率时，每一起搏脉冲信号后都紧接出现畸形的QRS波群，当自发心搏提早出现，为起搏器所感知时，下一预期的起搏脉冲将提早发放，落入该心搏的绝对不应期中而成为无效刺激。当自发心搏的频率超过起搏器选定的频率时，起搏器将感知所有的心搏而在每一心搏的绝对不应期中发放起搏脉冲(见“人工心脏起搏器”条图1)。
❸心房同步型起搏：起搏器感知病人每个自发的P波，在P波后0.12～0.20s处出现起搏脉冲信号，紧接出现畸形的QRS波群。如人工P-R间期定为0.20s，则当病人的房室传导功能恢复，P波可以下传时，起搏脉冲信号将落在下传的心室搏动的绝对不应期中，成为无效刺激(见“人工心脏起搏器”条图1)。
❹房室顺序收缩型起搏： 第一个起搏脉冲信号后立即出现异形P′波，相隔0.24s后出现第二个起搏脉冲信号，随之立即出现畸形QRS波群(见“人工心脏起搏器”条图1)

图4 竞争心律中的等频率分离

图5 心室起搏逆向传导引起反复心律

图示心室起搏的QRS波群之后，由于激动逆向传入心房而出现倒置的P′波 (R-P′间期0.48s),P′波之后又出现QRS波群(P′-R间期0.12s)，在Ⅱ、Ⅲ导联最清楚。

图6 起搏夺获二联律

图示起搏脉冲激起一次QRS波群后，随即有窦性夺获一次，起搏器的逸搏间期为900ms。
(4) 起搏原性心律失常的心电图波形：
❶竞争心律： 常见于用非同步型起搏而窦性心律有所恢复或自发心搏频率增快的病人，同步型起搏器感知功能失效时亦可发生。此时起搏脉冲信号和自发心搏呈并行收缩，竞相夺获心室，以致心室律不规则；形成心室融合波 （起搏脉冲和自发心搏同时激动心室）; 或等频率分离(两者频率近乎相等，其中之一完全夺获心室，另一则固定于QRS波群之前或后处)或心率成倍增加（两者均夺获心室） (图4)。
❷反复心律和反复心动过速：心室起搏的QRS波群之后，由于激动逆向传入心房而出现倒置的P′波，心房激动又向前传到心室引起心室激动，P′波之后又出现QRS波群，是为反复心律，后者往复循环可形成反复心动过速(图5)。
❸起搏夺获二联律： 见于心室抑制型按需起搏中，尤其是起搏器的起搏间期较逸搏间期长时，心电图示起搏的QRS波群后，出现一次自发心搏，起搏器感知此心搏而不发放起搏脉冲，经不太长的逸搏间期后再出现起搏的QRS波群(图6)。
❹其他： 尚有起搏原性的房室脱节、过早搏动后的起搏逸搏、起搏器心室相性窦性心律不齐以及起搏脉冲落在自发心搏的易损期处引起严重室性心律失常等。
(5)起搏故障的心电图判断：
❶感知功能失常： 同步型起搏器感知功能减退时，起搏器对其不应期外提早出现的自发心搏有时能感知有时不能感知。感知功能消失时，完全变为固定频率起搏出现竞争心律。感知功能过度时，起搏器除感知提早出现的QRS波群外，还感知其后面高大的T波，导致逸搏间期延长，起搏频率减慢。感知功能失常多是起搏器电池耗竭的表现。
❷起搏功能失常： 起搏频率改变（增快或减慢），而心电图中起搏脉冲信号和起搏QRS波群形态无变化时，多为起搏器电池耗竭的表现。起搏器频率奔脱是最严重的起搏功能失常，此时起搏脉冲以极快的速度发放，每分钟可达数百次甚至千次以上，心电图可显示室性心动过速、心室颤动或起搏失效，应立即中断起搏，更换起搏器(图7)。起搏失效时心电图示起搏脉冲虽如常出现，但其后无P′波或畸形QRS波群，或只有病人自发心搏的P波或QRS波群，多为起搏电极脱位或起搏阈值增高所致，亦可为电池耗竭的表现。起搏脉冲消失，常是电极导线断裂或与起搏器接触不良所引起。

图7 起搏器频率奔脱

图中第一行为用起搏器前心电图示完全性房室传导阻滞，第二行为右心室起搏，第三、四行为起搏器频率奔脱，以每分约920次的频率发放脉冲，引起阵发的室性心动过速，心电图中一丛丛的刺状条纹为奔脱的脉冲信号。

人工心脏起搏治疗的病人随访检查 经常随访检查施用人工心脏起搏治疗的病人，是确实保证病人安全和起搏长期有效的重要措施。
安置起搏器时应作好有关病人情况、起搏器性能和起搏系统其他部件情况的记录，摄胸部X线片和记录起博心电图，以备随访时对照参考。
出院前向病人及其家属讲述有关起搏治疗的知识和注意事项。嘱病人每晨醒后检查自己的脉搏并随时作记录，及时发现心率改变。避免进入有电磁场的环境，以防起搏器电路受影响而失效。用体外携带式起搏器的病人要保护好起搏器和起搏电极的体外部分，以免脱出、断裂或接触不良； 经常作皮下隧道口皮肤创面的清洁消毒工作，以预防感染。
出院后1个月作第一次随访，以后每3个月随访一次。用埋藏式起搏器的病人半年后可每半年随访一次，在起搏器预期寿命到达前半年，增加随访次数至每3个月一次或每月一次。发现电池有耗竭倾向时，宜每周随访一次，直至更换新的起搏器。
(1) 心电图随访： 通过心电图记录，可观察起搏器的按需和起搏功能，应在起搏功能丧失之前就要更换起搏器。
(2) 起搏脉冲图检查： 以通用示波器作类似心电图标准导联的连接，可观察起搏脉冲的波形、频率和宽度，并与该起搏器原来的技术指标对照，如频率下降和脉冲增宽到一定限度 （对照起搏器的设计资料） 时，即应更换起搏器。
(3) 胸部X线摄片： 摄正侧位片以了解电极位置是否良好、有无移位或电极有无断裂。
(4) 起搏阈值测定： 在长期用埋藏式起搏器起搏过程中无法进行起搏阈值的测定，但有一些起搏器备有供随访起搏阈值的设计。测定时将磁铁在体外置于起搏器之上，该起搏器即以每搏递减其输出强度的斜率连续发放15次脉冲，直到输出为零，随后又恢复正常输出强度。从心电图中观察其起搏失效的起始脉冲，从而可以推算出起搏阈值。

人工心脏起搏artificial cardiac pacing

用一定形式的脉冲电流刺激心脏，以替代心脏起搏点，使心脏发挥有效功能，来达到治疗心脏疾病的目的的一种方法。1952年首先由Zoee应用于临床。人工心脏起搏开始是用以治疗完全性房室传导阻滞所引起的缓慢心率，30多年来其应用范围已大为扩展，不仅用于完全性房室传导阻滞的治疗，而且在治疗快速心律失常，以及在心律失常的诊断和临床电生理研究中，发挥了重要的作用。根据人工心脏起搏的部位、方法和起搏器性能不同，可分为心房起搏^*、心室起搏^*、临时性起搏^*、永久性起搏^*、同步起搏^*和非同步起搏^*等数种。