狗、死刑犯、婴儿与心脏起搏器的百年进化史

编者按:
希波克拉底在三千多年前记录了晕厥与猝死首次将心脏异常与生命关联。亚里士多德提出心脏是生命的中枢。王书和研究脉搏与疾病的关系。古罗马人使用电鳐治疗疼痛……到现在的无线起搏器、生物供能的可降解起搏器。横越千年的起搏器研发之旅发生了哪些值得被记录的事?
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前言
心脏起搏治疗的历史必须在电诊断和电疗的广泛框架内看待。此外,可以观察到,电疗的发展通常先于了解心脏内实际发生的事情。
电疗有一个简单的核心概念:利用外部电源以各种方式刺激人体组织,以产生有益的治疗效果。这是一个漫长的发展历程,有时被视为由复杂机器产生的神秘魔法。
在过去的 50 年左右的时间里,电疗显示出非常迅速、几乎是爆炸性的发展,许多创新者为一系列的“第一”做出了贡献。这是外科医生、内科医生、工程师、化学家、商人和患者之间非凡合作的结果。小儿心脏直视手术领域极大地推动了起搏器的发展,因为心脏传导阻滞通常伴随着先天性缺陷的无可挑剔的心脏内修复。
大多数参与电疗的科学家和医生都面临着当代科学界的严厉批评,有时甚至是嘲笑。然而,该专业稳步发展,赢得了医学上的尊重,现在帮助了世界各地无数的患者。
在古代
希波克拉底记录到:“那些频繁严重晕厥而无明确诱因者会突然死亡”。

(图1 希波克拉底公元前460 – 公元前375年)
亚里士多德将心脏视为”一切运动的源泉,因其链接生命与灵魂”——这一对心血管生理学的描述非常准确。

(图2 公元前384-公元前322年)
脉搏
在中国古代(公元前 280 年),王书和写了 10 本关于脉搏的书。希腊人称脉搏为“sphygmos”,因此 sphygmology 涉及脉搏理论。罗马时代的盖伦根据当前的思想解释了各种类型的脉搏,即每种疾病的每个器官都有自己的脉象。
古罗马医生
这些医师使用电鳐(图3)及其他带电海洋生物来治疗疼痛和急性痛风患者。电鳐是一种软骨鱼类,头部两侧各有一个巨大的肾形发电器官。这些器官能够产生强力电击,可根据需要释放,用以威慑天敌或捕获猎物。

(图3 电鳐)
杰罗尼莫·梅丘里亚尔在1580年首次对晕厥的概念进行了系统的阐述,并论证了其与脉搏缓慢之间的关联。他指出:“脉象迟缓者,需时刻警惕晕厥的发生。”(拉丁原文:Ubi pulsus sit rarius semper expectanda est syncope)这一观点为医学界对晕厥的认识奠定了基础。

( 图4 杰罗尼莫·梅丘里亚尔 1530 – 1606)
1600年威廉·哈维以手指轻叩使停搏的鸽心复跳,并于1628年完整阐释血液循环学说(图5)

(图5 威廉·哈维 )
1713年当心脏解剖学与生理学研究推进之际,另一些学者则聚焦外周脉搏——这一心脏活动的力学表征。米夏埃尔·伯恩哈德·瓦伦蒂尼于该年将脉搏图示与脉学理论应用于全科医疗实践(图6)。

(图6 瓦伦蒂尼所制的脉搏图)
1640年关于心血管系统生物电本质的推测性文献开始出现。
1774年伦敦皇家人道学会(Royal Human Society)档案首次记载心脏外部电刺激案例。英国医师斯奎尔斯(Squires)对一名年轻女性患者实施该疗法。
1775年丹麦物理学家尼古拉·阿比尔高(Nickolev Abildgaard)完成生物电效应基础研究。通过向母鸡头部施加放电致其假死后,他将电极置于鸡胸部位实施电击,成功实现心脏除颤复苏。实验证实电刺激对心脏功能的调控作用。(图7)

(图7 电刺激装置)
1791年意大利医师兼自然科学家路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani,图8)提出了一项开创性发现:有机组织本身具有内在的电特性。他通过青蛙肌肉与心脏的电现象实验研究,发表了这一重大成果,为现代心脏电生理学奠定了理论基础。

(图8 Luigi Galvani 1737 – 1798)
人们普遍认为电对心脏有明显的影响(图9,10)。

(图9)

(图10)
1797年亚历山大·冯·洪堡(Alexander von Humboldt)在其庭院中发现一只死鸟,将锌片置入鸟喙、银棒插入直肠进行电击实验。电流刺激使鸟类拍动翅膀并尝试行走。他还在自身进行类似实验,但引发不适反应。
19世纪医界开始零散应用原始电刺激手段治疗心脏疾病,但缺乏标准化方案。此时粗糙的医疗技术远超对心脏病理的认知水平,临床记录呈现电刺激效果的巨大差异性。
1800年意大利物理学家亚历山德罗·伏打(Alessandro Volta,图11)通过异种金属接触产生电流的原理,发明首个可输出低压强电流的电池装置——”伏打电堆”(图12)。该装置首次实现非静电发电,突破传统起电方式局限。其贡献被永久铭刻于电学基本单位:伏特(Volt),即电动势的国际单位。

(图11 亚历山德罗·伏打1745-1827)

(图12 伏打电堆,伏打电堆由很多个单元堆积而成,每一单元有锌板与铜板各一,其中夹着浸有盐水的布或纸板。)
1800-1802年法国解剖学家马利·弗朗索瓦·泽维尔·比沙(Marie Francois Xavier Bichat,图13)与尼斯坦(Nysten)合作开展了一项突破性实验:通过对断头者遗骸施加电流刺激,成功使其心脏恢复搏动。这一研究得益于法国大革命期间断头台处决的囚犯提供了充足实验样本。

(图13 马利·弗朗索瓦·泽维尔·比沙 1701 – 1802)
1804年阿尔迪尼(Aldini,1762-1834,图14)通过动物实验与尸体研究,首次报道利用”伽伐尼电流”(galvanic energy)缓解心脏性晕厥的案例。

(图14 阿尔迪尼(Aldini,1762-1834)
1855年德国解剖学家鲁道夫·阿尔伯特·冯·克利克尔(Rudolph Albert von Kolliker)发表关于心脏“动作电流”(action currents)的研究,首次通过青蛙心脏实验证实每一次心搏均伴随明确电流产生。
1872年杜兴·德·布洛涅(Duchenne de Boulogne,1806-1875)通过将一枚电极连接于溺水儿童腿部,同时以另一枚电极节律性叩击心前区,成功实现电刺激复苏。
1882年德国医师胡戈·冯·齐姆森(Hugo Von Ziemssen,图15)迎来重要临床研究机遇:普鲁士上西里西亚地区的46岁女工卡塔琳娜·塞拉芬(Catharina Serafin,图16)因胸部肿瘤切除术后左前胸壁缺损,心脏仅覆以薄层皮肤暴露于体表。冯·齐姆森通过施加电流刺激其心脏,实现心率的人为调控。实验记录(图17)清晰显示:施加于心表的外源性电脉冲可直接诱发心室电活动——这项突破性研究虽具致命风险,却为心脏电生理机制提供了首个活体证据。

(图15 Hugo Von Ziemssen (1829 – 1902))

(图16 Catharina Serafin)

(图17试验记录 卡萨琳娜Catharina Serafin的心脏活动)
19世纪末英国医生约翰·麦克威廉(John Mac William,图18)系统整合了当时零散的实验数据,确立了现代心脏起搏的基本理论框架,并精准指出了该疗法早期面临的诸多技术难题。

(约翰·麦克威廉John Mac William)
1889年约翰·麦克威廉(John Mac William)提出通过胸部施加电流以”激发节律性收缩……直接刺激因短暂性病因导致舒张期突然衰弱或停搏的心脏活动”。这一论述标志着医学界首个系统化心脏起搏理论的诞生,但其转化为有效疗法仍需等待20至30年——期间需结合心脏解剖结构、生理传导路径等医学发现及心电图、实验室刺激器等技术进步。
Gerbezius-Morgagni-Adams-Stokes综合征溯源
1717年斯洛文尼亚医师马尔库斯·格贝修斯(Marcus Gerbazius,1658-1718)首次描述完全性房室传导阻滞引发的缓慢性心律失常症状。
1761年意大利病理解剖学之父乔瓦尼·巴蒂斯塔·莫尔加尼(Giovanni Battista Morgagni,1682-1771,图19)对循环骤停进行临床描述,并首次暗示脉搏迟缓与晕厥发作间的因果关系。

(图19乔瓦尼·巴蒂斯塔·莫尔加尼 Giovanni Battista Morgagni 1682 – 1771)
1827年爱尔兰外科医生罗伯特·亚当斯(Robert Adams,1791-1875)首次记录了一名反复出现中风样发作且脉搏缓慢的病例,并意识到此类脑部症状可能源于心脏节律异常。这一发现标志着心脏电活动与神经系统症状关联性的首次科学揭示。
1846年同为爱尔兰医师的威廉·斯托克斯(William Stokes,1804-1878,图20)进一步描述了患者的假性中风样意识丧失与心动过缓现象,并对亚当斯的原始病例进行了系统性分析,完善了该病症的临床特征描述。

(图20 医师的威廉·斯托克斯(William Stokes,1804-1878)
1899年荷兰生理学家卡雷尔·弗雷德里克·文克巴赫(Karel Frederik Wenckebach,图21)通过桡动脉脉搏描记法,首次在人体中描述二度I型房室传导阻滞(现称文氏型房室阻滞)。这一发现早于心电图技术的临床应用,为心脏电生理学奠定了重要基石。

(图21 Karel Frederik Wenckebach)
1906年英国利物浦医师约翰·海(John Hay,图22)发表了一例二度Ⅱ型房室传导阻滞的病例报告。在缺乏心电图技术支持的背景下,他通过同步记录桡动脉搏动图与颈静脉脉搏图(图23),首次完整描述了该类型房室阻滞的电生理特征。

(John Hay,图22)
1924年德国心脏病学家沃尔德玛·莫比茨(Woldemar Mobitz)基于心电图技术,首次系统分类了二度房室传导阻滞,将Wenckebach(文氏现象)与Hay(海氏现象)的发现整合为莫氏I型(Mobitz I)与莫氏II型(Mobitz II)阻滞。
· 莫I型:表现为PR间期逐渐延长直至QRS波群脱落,对应房室结或希氏束的递减传导机制,由荷兰学者Wenckebach于1899年首次描述。
· 莫II型:PR间期固定但突发QRS脱落,提示阻滞部位在希氏束远端,由英国医师Hay于1906年通过动静脉搏动图同步记录发现。
莫比茨的分类为临床评估阻滞严重程度及定位提供了关键标准,尤其指出II型易进展为完全性房室阻滞,需起搏器干预。
19世纪末至20世纪初
心电图的发明革新了心律失常的机制研究与临床诊疗,成为心脏电生理学的基石。
1887年英国生理学家奥古斯都·沃勒(Augustus D. Waller,图23)在伦敦圣玛丽医院使用Lippmann毛细管静电计(图24、25),首次记录到人体表面心电图。
沃勒观察到心室电活动(V1、V2波),但受限于技术,未明确心房活动信号。同期,苏格兰工程师亚历山大·缪尔黑德(Alexander Muirhead)可能更早记录心电图,但其成果未在临床验证中系统发表。

(奥古斯都·德西斯·沃勒)

(李普曼Lippmann)

(Lippmann毛细管静电计)
沃勒的发现
沃勒通过实验证实:”每次心搏均伴随心脏电变化,始于心脏一端而终于另一端”。他坚信可通过体表测量心脏的”电动势特性”,并采用连接左右手和爱犬”吉米”(Jimmie,图26)前爪与后爪的静电计进行验证。

(沃勒的实验装置)
心电图的临床价值在当时(19世纪末)并未被充分认知,沃勒本人曾评价道:”我并不认为心电图可能在医院中广泛应用,至多只能偶尔用于记录某些罕见的心脏活动异常。

(人类首张心电图 ECG)

(早期沃勒心电图和仪器)
沃勒与爱犬吉米的科学轶事
在学术讲座演示中,沃勒常以爱犬吉米(Jimmie)为实验对象——将它的四肢浸入盐水盆作为电极(图29)。这一做法甚至引发英国下议院质询,质疑其可能违反1876年《动物保护法》中的”残忍实验”条款。沃勒幽默回应:
“若我尊敬的阁下曾赤足踏浪,定能体会这般盐水浸泡实为简单愉悦的体验。”(图30)
——毕竟吉米从未表示抗议!据传沃勒生性不拘小节,热衷驾驶当时的最新款汽车疾驰取乐。

(图29 吉米和它的主人)

(图30英国下议院档案)
另一位生理学家威廉·埃因托芬(Willem Einthoven,1860-1927,图31)与沃勒共同开创了这一诊断新纪元。埃因托芬于1892年4月11日使用Lippmann毛细管静电计在欧洲首次记录了人体心电图。他最初用字母A、B、C、D标注观察到的四个波形偏转,后改用字母表中段的P、Q、R、S和T命名(图32)。

(图31 威廉·艾因托芬 Willem Einthoven 1860-1927)

(图32 早期埃因霍温Early Einthoven 心电图)

(弦线式电流计Willem Einthoven)
1901年发明弦线式电流计被发明,彻底革新心电图记录技术。该装置通过悬浮在磁场中的镀银石英丝(直径仅2-3微米)检测心脏微电流,灵敏度达0.1mV,较沃勒的毛细管静电计提升10倍。)
一根极其纤细轻巧的石英”弦线”经过镀银处理以反射光束,垂直悬挂在强磁场中。从四肢采集的心脏微弱电流被传导至”弦线”,电流通过时会使弦线发生横向偏转。弦线投射出的垂直阴影经显微镜放大后,落在带有水平狭缝的金属板上。该狭缝仅允许阴影的一个点通过,投射到移动的感光板或胶片上,这个阴影点会描绘出一条连续曲线。感光材料经过显影后即可生成图像(图34、35、36)。

(图34)

(图35)

(图36 埃因霍温的实验室和同事)

(图37 早期心电图记录方式)

(图38早期埃因霍温心电图)
当时科学界对他的方法普遍持怀疑态度,但埃因托芬仍持续发表研究成果。1913年,他提出”埃因托芬三角”作为心电图计算基础,并引入双极导联系统,成功记录并发表了经典心律波形。
埃因托芬治学严谨、追求技术完美,致力于将这项技术应用于临床诊断。1924年,他因发明弦线式电流计及发展心电图技术,被授予诺贝尔生理学与医学奖。
1933年F·N·威尔逊在原有双极肢体导联系统(标准心电图导联)基础上,首次引入单极胸壁电极。
1942年E·戈德伯格提出加压单极肢体导联。至此,现代12导联心电图体系正式成型!
多家厂商开始生产商用心电图机(图39)。由查尔斯·达尔文幼子霍勒斯·达尔文执掌的剑桥科学仪器公司也推出相关产品。二战后,弦线式心电图机逐渐被直接描记式设备取代。

(图39 早期心电图机)
心电图技术对于理解心脏节律及推动心脏起搏技术的发展具有决定性意义。
20世纪20年代末至30年代初:
首台体外心脏起搏器的发明荣誉由两位医生共享:澳大利亚麻醉医师马克·利德威尔(Mark Lidwell)与美国生理学家阿尔伯特·海曼(Albert Hyman)。他们在地球两端独立研发了最早的心脏起搏设备。
1928年:利德威尔的设备采用交流电驱动,需将穿刺针插入患者心室。1928年,他通过间歇性电刺激成功挽救一名心脏停搏的新生儿。该患儿完全康复且长期存活,但利德威尔的其他研究细节鲜为人知。他于1929年向澳大利亚医学会第三届大会报告了此项成果。
1932年:阿尔伯特·海曼致力于通过”心腔内(其自创术语)疗法”复苏”停跳的心脏”。初期疗法包括心内注射肾上腺素等兴奋剂药物,但他很快意识到真正起效的并非药物,而是穿刺针触及心壁时产生的损伤电流。
海曼于1932年公布的设备(图40、41)由发条式手摇马达驱动,他本人将其命名为”人工心脏起搏器”——该术语沿用至今。

(图40艾伯特·海曼的“人工起搏器”:两张照片)

(图41 海曼的起搏装置-箱式版本)
该发条装置驱动一台直流电流发生器,其电脉冲通过肋间隙插入的双极针电极传导至患者右心房(图42、43)。起搏频率可设置为每分钟30次、60次或120次。这一在1930年代制造的设备共有三个型号,但均已无存世,目前仅能追溯至两张历史照片。

(图42 Hyman’s electrodeshai海曼氏电极)

(图43海曼“人工起搏器”流程图)
海曼的研究工作(图44)最终因技术局限和时代观念的阻碍而陷入困境。当时的医学界和社会大众尚未准备好接受电刺激疗法——他的发明被普遍贬斥为”无用的机巧之物”,温和者认为其违背自然规律,激进者更斥之为”魔鬼的造物”。面对包括《美国医学会杂志》在内的强烈抵制,他最终未能完整发表实验成果。

(图44 海曼的实验采用机械式描记器在熏烟纸上记录)
尽管最终由德国西门子-哈尔斯克(Siemens-Halske)公司及其美国子公司Adlanco生产了一款电池驱动版本(现已失传,见图45),但当时无人愿意在本土投产该设备。这款被称为”Hymanotor”的装置经测试后被认定无效,并再次遭到负面评价报道。二战期间,海曼曾试图说服美国海军采用该设备用于抢救濒危士兵,但未获成功。

(图45 海曼起搏器Adlanco版)
需要特别说明的是,海曼研发起搏器的初衷是用于抢救意外心脏停搏患者及复苏死产婴儿,而非治疗房室传导阻滞患者。在1930年代中期,医学界尚未建立斯托克斯-亚当斯综合征(Stokes-Adams disease)与心脏起搏治疗之间的关联。
20世纪50年代初期:首台交流供电便携式起搏器
1950年代初期开发的交流电起搏器体积庞大,内部充满真空管,显然无法植入体内。这些设备需放置在推车上移动,并插入墙壁电源插座获取交流电,所谓”便携性”仅具名义意义——其活动范围完全受限于最近电源插座的分布距离!
1949年加拿大多伦多的威尔弗雷德·比奇洛(Wilfred Bigelow,图46)与约翰·卡拉汉(John Callaghan)开始应用低温技术降低代谢率,通过诱导心动过缓(bradycardia)和心搏停止(asystole)为心脏手术创造条件。然而复温过程无法快速恢复有效心搏,促使外科团队开始尝试窦房结电刺激实验。

(图46 威尔弗雷德·毕格罗)
1949年,在进行犬类实验性手术时,受试犬心脏突发停搏。比奇洛在回忆录中记载:”出于无奈的尝试,我用手中探针猛戳左心室,心脏四个腔室当即同步收缩。后续戳刺证实,心脏能以正常节律搏动并维持良好血压。”正是这些低温实验直接催生了电子起搏器的研发。
20世纪40年代至50年代初,格拉斯制造公司(Grass Manufacturing Co.)生产的生理刺激器(图47)是当时唯一可生成多种电脉冲、具备心脏刺激潜能的设备,主要应用于临床及生理实验室。该设备采用闸流管整流器将交流电转换为适用于生物组织刺激的直流电,其刺激频率、输出电压及脉宽均可调节(可产生脉宽2-20毫秒的单相矩形波)。

(图47 Grass Stimulator电刺激装置)
约翰·霍普斯(John Hopps,图48)作为电气工程师,被加拿大国家研究委员会以兼职形式聘用,设计出了可能是首台专门用作心脏起搏器的电子设备。该设备为真空管驱动型体外装置,通过经静脉双极导管电极将电脉冲传导至心房。实验成功实现了心房起搏,并能控制心率且不会引起不适的胸壁肌肉收缩(图49)。

(图48约翰·霍普斯)

(图49早期外置起搏器)
1951年波士顿心脏病专家保罗·佐尔(Paul Zoll,图50)被誉为开创了临床心脏起搏的现代纪元。他在研读卡拉汉、比奇洛和霍普斯的研究成果后,研制出一款成功应用于治疗心脏传导阻滞的台式体外起搏器(图51)。

(图50 Paul Zoll和一位同事)

(图51)
佐尔设计的Electrodyne PM-65型起搏器由心电图监测模块和电脉冲发生器组成。该脉冲发生器是在生理实验室电刺激器基础上改良而成,通过固定在患者心前区的一对3平方厘米金属电极,输出脉宽2毫秒、电压50-150伏的交流电脉冲。这种设计存在明显缺陷:电极会刺激皮肤,且患者对重复电击产生的疼痛感难以忍受。
这款交流供电设备体积庞大笨重,需借助推车移动,其活动范围完全受限于电源延长线的长度(图52)

(图52 PM-65:1958年的历史性照片患者使用第一个导管电极)
1952年,佐尔报告了使用该体外起搏装置(图53)成功治疗两例复发性长时程心室停搏患者的案例;至1956年,他进一步应用经胸电击技术逆转人类心室颤动,并随即研制出首台临床用心电监护仪。

(图53 早期Zoll起搏心电图描记)
1956年伦敦圣乔治医院的奥布里·利瑟姆(Aubrey Leatham,图54)与杰弗里·戴维斯(Geoffrey Davies)研制出一款用于抢救传导阻滞与心搏停止患者的外置刺激器。当时保罗·佐尔刚在波士顿发表关于体外起搏治疗心脏停搏的首项研究,但其起搏器为固定频率系统,不具备按需起搏功能,且可能引发”R-on-T”现象导致室颤。鉴于此,利瑟姆委托戴维斯开发了首个按需起搏电路装置,相关成果于1956年正式发表。

(图54奥布里·利瑟姆 Aubrey Leatham)
这款交流供电设备通过完整胸壁施加150伏电压刺激心脏,由英国Firth-Cleveland公司投入商业化生产。其商用版本进行了多项改进:可设置允许的心搏停止持续时间、配备感知心电图的灵敏度调节器、提供两档输出范围,并内置电池支持独立运行。
1950年代末至1960年代初:心脏起搏的”黄金时代”
这一时期见证了全球多个研究团队在心脏起搏领域取得的重要突破,堪称起搏技术发展的”黄金年代”。
三大里程碑事件将详述如下:首台电池供电可穿戴起搏器(1957年)、首台完全植入式起搏器(1958年),以及首例采用自包含植入式起搏器长期矫正心脏传导阻滞(1960年)。这些突破性进展影响深远,为未来发展开辟了道路。
1957年:首台电池供电可穿戴起搏器
电气工程师、电视维修师、美敦力公司联合创始人厄尔·巴肯(Earl E. Bakken)研制出首台电池供电的可穿戴起搏器。
厄尔·巴肯(图55)与妹夫帕尔默·赫蒙德斯利(Palmer Hermundslie)于1949年4月29日在明尼阿波利斯东北部的一个车库共同创立美敦力公司(图56、57)。公司初期主要维修医院电子设备,并代理其他厂商产品,经营状况岌岌可危。他们根据订单定制实验室或临床研究设备,或对标准仪器进行改装;时常出入医院手术室安装设备、培训人员使用并进行故障排查维修,由此与医护人员建立了密切合作关系。

(图55 巴肯伯爵 Earl Bakken)

(图56 美敦力的第一个办公室)

(图57 巴肯的第一个实验室)
巴肯回忆道:”早期定制业务从未真正盈利,连样机成本都难以收回…我们做的每件事都在亏钱!”但历史证明,他们恰逢其时地站在了技术革新的前沿!
外科医师先驱
明尼苏达大学明尼阿波利斯分校的心脏外科专家C·沃尔顿·里拉海(C. Walton Lillehei,图58)到1950年代中期已享誉国际。当时体外循环支持下开展心内直视手术矫正先天畸形的技术日趋成熟,至1957年里拉海已完成300余例青少年及儿童开胸手术。这一快速发展的心外科领域,成为推动心脏起搏技术发展的主要动力。

(图58 沃尔顿·利勒黑)
一系列技术难题…迎刃而解!
尽管先天性心脏畸形修复手术取得成功,但约10%的患者因手术操作损伤传导系统,术后出现完全性心脏传导阻滞。肾上腺素、阿托品及新研发的异丙肾上腺素等兴奋剂虽能短期维持心律,但长期效果欠佳,且无法预防传导阻滞的突然复发。必须另寻解决方案。
医学团队推测,通过临时心脏起搏维持心律,可帮助患者度过传导系统恢复期。然而佐尔研发的经胸高电压起搏技术显然不适用——对儿童患者而言,这种电刺激创伤性过大。
生理学家约翰·约翰逊(John Johnson)提议采用生理实验室常用的格拉斯刺激器激活心脏。经过多次实验,文森特·戈特(Vincent Gott)和威廉·韦里奇(William Weirich)证实:通过将导线植入右心室壁并连接体外刺激器,可有效恢复手术诱发传导阻滞的动物心脏节律。适当频率的低电压脉冲能轻松刺激这些心脏跳动。
里拉海团队据此研发出心肌导线:一种由多股编织不锈钢丝包裹聚四氟乙烯套管组成的装置(图59)。导线一端直接植入心肌,另一端经穿刺切口引出体外连接生理刺激器,并在皮下埋置参比电极形成完整回路。由于直接接触心肌,仅需1.5伏电压即可实现有效起搏。该装置既不会引发排异反应,也不影响心脏自主搏动,待传导功能恢复后,轻拽导线即可轻松取出。

(图59心肌起搏导线与参比电极)
1957年1月30日,首根心肌导线被植入一名3岁法洛四联症术后并发心脏传导阻滞的女童体内。起搏成功实施后,患儿迅速恢复窦性心律并存活。此后,心肌导线开始被预防性植入患者体内以备不时之需。针对非手术患者突发斯托克斯-亚当斯综合征的情况,还开发了通过空心针经皮植入导线的技术。
该系统的局限性很快显现:刺激器体积庞大笨重,便携性差,尤其对儿科患者造成心理压力;更致命的是其完全依赖外部交流电源和延长线供电。1957年10月31日,一场持续三小时的市政停电直接导致一名婴儿死亡——尽管手术室和复苏区配有应急电源,普通病房却未覆盖。这一悲剧再次凸显了现有技术的重大缺陷。
次日,里拉海委托巴肯研发更优方案,要求提升患者活动自由度并彻底解决断电风险。巴肯最初将此视为普通设备订单,却不知将开启革命性突破。
初期方案采用汽车电池搭配逆变器,将6V直流电转换为115V交流电驱动传统起搏器。这种低效设计很快被摒弃——因研究发现10V直流脉冲即可有效刺激心脏,且晶体管技术已趋成熟。
巴肯从1956年4月的《大众电子》杂志获得灵感,改造其中晶体管化电子节拍器电路(图60)。他移除扬声器,将双晶体管电路集成至10×10×4cm的铝制外壳内,内置9.4V汞电池,外部配置电源开关及速率/幅度调节旋钮(图61)。

(图60 巴肯的电路)

(图61 巴肯起搏器和引线)
巴肯回忆道:”虽然对这个设备没有抱太大期望,但我对它能给里拉海的患者带来的帮助持谨慎乐观态度。我带着设备去了大学的动物实验室,在狗身上进行了测试。当然,它奏效了。”
“第二天,我回到医院处理另一个项目时,碰巧经过一间恢复室,看到了里拉海的一位患者。当我透过门瞥见时,我肯定愣了两下。那个小女孩正戴着前一天我才送来的原型机!我惊呆了。我立刻找到里拉海询问情况。他以一贯冷静、慎重、实事求是的态度解释说,实验室已经告诉他起搏器有效,他不想再浪费一分钟时间。他说,他不会允许一个孩子因为我们没有使用现有的最佳技术而死亡。”
仅仅经过4周的实验和工作,首台电池供电的晶体管起搏器就已经投入临床使用!考虑到现今医疗器械从研发到临床应用必须经历的监管迷宫,这样的壮举恐怕再难重现。
首批生产的约十台设备是原始原型的改进版本(图62),很快就在大学医院投入临床使用。刻度盘被设计成凹陷式,防止儿童随意调节;每次刺激时都有一个小氖灯闪烁红光。此外,还增加了两个金属手柄(取自旧的心电图机),可以用绑带将起搏器固定在身上。这款起搏器不仅是便携式的,更是可穿戴的!它后来被称为5800型号(因为是1958年制造的)。产品说明书(图63)中大胆宣称:

(图62 “首批十台”中的一台)

(图63首批产品说明书)
美敦力心脏起搏器技术说明
(Medtronic Cardiac Pacemaker Specifications)
“体积轻巧可穿戴,治疗房室传导障碍的理想之选”
(So small and light that it may be attached to and worn by the patient)
• 适应症:
▸ 室间隔缺损修补术引发的房室分离 (atrio-ventricular dissociation during septal defects repair)
▸ 自发性斯托克斯-亚当斯综合征 (spontaneous Stokes-Adams syndrome)
• 工作模式:
▶ 临时起搏:心肌导线直连 (direct myocardial wire attachment)
▶ 长期治疗:双极贴片电极 (bipolar patch for prolonged stimulation)
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“革命性晶体管电路设计”
(Created with imagination and originality)
✓ 彻底消除:
• 交流电源设备的触电风险 (AC power hazards)
• 电磁干扰问题 (electromagnetic nuisance)
✓ 内置汞电池可持续工作约1000小时 (1000-hour operation with self-contained power)
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技术参数 (Technical Parameters)
| 输出波形 | 2毫秒方波 (2 ms square wave) |
| 输出幅度 | 1-20mA(负载1000Ω) (1-20 mA into 1000Ω) |
| 频率范围 | 60-180次/分钟 (60-180 pulses/min) |
| 物理特性 | 可穿戴设计 (wearable) (图64) (Fig. 64) |
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设备特性图示对照 (Image Annotations)
1.输出控制 (OUTPUT CONTROL)
• 1-20mA(350Ω导线) (1-20 mA into 350Ω)
• V型夹导线接口 (Vise type lead connections)
2.视觉指示器 (VISUAL INDICATOR)
• 氖气闪光灯 (Neon flasher)
• 可调节螺丝延长电池寿命 (Adjustable life-extending screws)
3.电源系统 (POWER SYSTEM)
• 双保险开关 (Two-hand operation switch)
• 强力微型汞电池 (Miniature mercury battery)

(图64 (1958)患者使用该设备)
历史意义与深远影响
医学史学家认为巴肯的起搏器是晶体管技术在医疗设备上的首批成功应用之一,有助于开辟“医疗电子学”的新领域(图65)。在1957年之前的整个医学历史中,从未有过部分或完全可植入的电气设备。然而,很明显,对于长期起搏,必须设计一个完全植入的设备,因为通过图65 起搏电极的上行感染经常发生。

(图65 C·沃尔顿·里拉海与接受心脏起搏治疗的患儿)
里拉海本人指出:「刺激能维持多长时间的问题似乎与电极材料、植入设计和技术有关……沿着导线感染的可能性是存在的,但是……可以通过在导线穿出皮肤前进行皮下走线来最小化。」(图66)大多数术后心脏传导阻滞患者在数周内恢复窦性心律,但有一名患者持续使用该设备长达15个月。

(图66 里拉海的论文)
术后传导阻滞复发导致多例患者死亡。显然,这些患者需要无限期而非临时性起搏才能存活。随着刺激部位瘢痕组织增生导致电阻增加,心肌导线出现输出阻滞,必须逐步提高起搏电压。当电压升高至引发胸肌抽搐时,需要设计一个更好的完全植入式电极系统!
与此同时,1958年7月16日,在另一些地方,经静脉导管电极被透视引入,通过基底静脉进入右心室流出道,在一个固定完全性心传导阻滞的病人中,他因为恶性肿瘤需要结肠切除。在手术过程中,起搏持续了两个小时,并以减慢刺激速率结束,直到形成非起搏的特异性室性心律。导管被移除,没有并发症,病人恢复了特异性室性心动过缓。
1958年:第一个植入式起搏器
1958年10月8日,第一个起搏器植入在瑞典进行。该系统由外科医生阿克·森宁和内科发明家鲁恩·埃尔姆奎斯特开发,并植入一位名叫阿恩·拉尔森的43岁工程师体内。1959年,第二届国际医疗电子学会议报告了完全植入式起搏器系统的首次经验,并于1960年作为摘要发表(图67)。

(图67 Senning和Elmqvist的论文)
该患者因频发斯托克斯-亚当斯综合征(Stokes-Adams attacks),每日需多次进行心肺复苏,临床评估已属无望状态。此次植入手术实属近乎绝望的抢救措施,采用这种完全未知的疗法存在巨大风险。
奥克·森宁(Åke Senning,图68)时任斯德哥尔摩卡罗林斯卡医院胸外科主任,专攻心脏外科领域。他此前曾深入研究里拉海(Lillehei)团队开展的临时体外起搏技术。

(图68 奥克·森宁 Ake Senning)
鲁内·埃尔姆奎斯特(Rune Elmqvist,图69)为医学院毕业生,但未从事临床工作,转而成为工程师。他在1931年研制首台便携式心电图机,并且在1948年推出革命性喷墨记录仪”Mingograf”,该设备成为心电监测领域标杆产品。

(图69 鲁内·埃尔姆奎斯特Rune Elmqvist)
这两人自1950年开始密切合作,为心脏直视手术开发除颤设备。他们意识到体外起搏器的主要问题在于导线为上行感染提供了开放路径,因而决定设计全植入式系统。
阿尔内·拉尔森(Arne Larsson,图70)是首位接受植入式起搏器的人类患者。他因完全性心脏传导阻滞和频发斯托克斯-亚当斯综合征已住院6个月,每日发作20至30次,预后极差。治疗药物已用至最大剂量,包括:麻黄碱、戊替米(pentymal,已淘汰镇静剂)、阿托品、异丙肾上腺素、咖啡因、地高辛和威士忌。

(图 70阿恩·拉尔森)
患者之妻:艾尔丝·玛丽·拉尔森
艾尔丝·玛丽(Else Marie Larsson)是患者的妻子,她恳求埃尔姆奎斯特(Elmqvist)和森宁(Senning)救治其无药可救的丈夫。她读过关于心脏电刺激实验的新闻报道,并不断催促两位科学家提供当时尚未存在的解决方案:植入式起搏器。
森宁描述这次遭遇:「1958年10月6日,一位精力充沛、美丽的女士闯入我的实验室,要求我为她丈夫植入起搏器。我告诉她我们尚未完成实验序列,也没有临床用人体起搏器。她要求:『那就造一个!』那天她多次驾车往返于埃尔姆奎斯特的电子实验室,最终说服了我们。」
手术过程
为避免公众关注,植入手术于夜间手术室空置时进行。通过左侧开胸术,将两根缝合电极植入心肌,导线经皮下隧道连接至腹壁内的起搏器盒。首次植入的起搏器仅工作数小时,但同一患者体内植入的第二台设备续航更久。
森宁的回忆
「1958年10月8日晚,在没有多余人员的手术室中,我植入了第一台起搏器,但仅维持了8小时。推测是导管操作损伤了输出晶体管或电容,而备用设备仍在实验室。次日清晨,我植入了第二台设备。」森宁总结道:「1950年代不存在医疗责任问题,患者活下来家属就满意了。」
设备出现了故障
第二台起搏器正常运行约一周后,心电图显示起搏刺激强度突然下降,提示导线断裂可能性大于脉冲发生器故障。
电路设计
脉冲发生器以2伏的振幅和1.5毫秒的脉冲宽度提供脉冲。脉冲速率固定在每分钟70到80次的恒定速率。自从Elmqvist设法获得了一些进口到瑞典的第一批硅晶体管以来,所利用的能量被最小化了。这些晶体管比旧的锗晶体管更有效。Elmqvist用它们设计了一个稳定高效的阻断振荡器。

(图71Elmqvist电路)
第一个晶体管形成重复阻塞振荡器,其脉冲被馈送到第二个晶体管的基极。该第二个晶体管的集电极随后通过RC网络连接到起搏电极。
可采用多种原电池类型,以锌为阳极、氧化汞为去极化剂的电池是可能的选择(图72)。这些电池在二战期间为军用野战电话发明。尽管电池电势保持恒定,但这些电池寿命较短,并在锌阳极释放氢气。这种气体在塑料封装电池中的影响尚不明确。因此最终选用镍镉充电电池,两节60毫安时的电池被密封、封装并串联连接。

(图72 汞电池)
使用感应式充电:一个直径约50毫米的线圈天线通过硅二极管与电池组连接,该天线通过患者皮肤与贴敷于腹部的25厘米直径外部柔性线圈进行电感耦合(医用胶带固定)。充电由连接外部线圈的市电供电真空管装置产生150kHz射频电流实现,需要每周充电12小时。
整套装置完全手工制作(图73),包含镍镉蓄电池、电子电路和充电线圈天线。元件封装于汽巴-嘉基(Ciba-Geigy)新型生物相容性环氧树脂「爱牢达」(Araldite)中。设备最终尺寸(直径55毫米/厚度16毫米)参照当时流行的凯辉(Kiwi)鞋油罐规格设计(图74)。埃尔姆奎斯特实际使用此类罐体作为模具制作了两台设备。

(图73 第一个植入心脏起搏器)

(图74 凯辉(Kiwi)鞋油 )
首批设备采用两根电极导线,每条导线均由双股不锈钢缝合线(外覆聚乙烯绝缘层)构成。导线远端缝合入心肌作为起搏电极,近端直接连接至脉冲发生器电路。经测算,电极每日需承受约105次弯曲(图75、76)。

(图75 Elmqvist起搏器的现代复制品)

(图76 X光下起搏器和导联)
鲁内·埃尔姆奎斯特(Rune Elmqvist)在起搏技术领域的工作很快告一段落,但仍活跃于其他医疗技术领域,直至1997年逝世,享年90岁。奥克·森宁(Ake Senning)则持续致力于心脏外科领域,2000年离世,终年84岁。阿尔内·拉尔森(Arne Larsson)比挽救他生命的工程师和外科医生都更为长寿(图77)。他一生共更换了5套电极导线系统及11种型号的22台脉冲发生器,最终于2001年12月28日因恶性肿瘤逝世,享年86岁,该病症与其传导系统疾病及起搏系统均无关联。

(图77Elmqvist、Senning和Larsson 从左到右)
1960年:首例长期矫正完全性心脏传导阻滞
威尔逊·格雷特巴奇(Wilson Greatbatch)是布法罗大学的电气工程师,当时正致力于研发用于记录心动过速的振荡器。他在实验中意外发现了制造植入式起搏器的方法(图78)。

(图78 威尔逊·格莱特巴奇Wilson Greatbatch和他的电路)
格雷特巴奇的宗教视角
这位虔诚的宗教人士如此描述这一发现:「这绝非偶然,上帝正通过我实现旨意……振荡器需在晶体管基极接入10千欧电阻。当我从电阻盒中取元件时,误读色环编码而错选了1兆欧电阻。」
接入错误电阻后,电路开始产生振荡——1.8毫秒脉冲后伴随1秒间歇期,此时晶体管截止且几乎无电流消耗。「我难以置信地盯着这个装置。」格雷特巴奇当即意识到此设备可驱动人类心脏,但寻求认同却困难重重。
时任布法罗退伍军人医院外科主任的威廉·查达克(William Chardack)医生,成为首位认可植入式起搏器可行性的外科专家。
1958年5月7日,格雷特巴奇携带首台植入式起搏器原型至医院动物实验室。查达克与安德鲁·盖奇(Andrew Gage)医生暴露犬心并连接起搏导线后,心脏开始与装置同步搏动。三人相视无言,查达克医生的惊叹最具代表性:「这真他妈的不可思议。」
约一年后的实验日志中,格雷特巴奇写道:「我设计的这个2立方英寸电子设备竟能控制活体心脏,此生恐难再有如此狂喜。」(图79)

(图79 领结团队)
后续历程
格雷特巴奇与查达克、盖奇两位医生组成的三人团队被称为”领结团队”。「两位医生戴领结是因儿童常拉扯长领带,我戴领结则是长领带妨碍焊接工作。」在随后的年月里,团队展开大量研究实验。「我常将技术难题诉诸祷告,」格雷特巴奇坦言,「总能获得启示。」
前两年专注于动物实验。1959年,格雷特巴奇获得植入式起搏器专利;1960年,威廉·查达克报告首例人体应用成功案例。1960年6月,团队为77岁完全性心脏传导阻滞患者完成手术(图80)。查达克先植入导线,待阈值稳定后植入脉冲发生器。该患者术后两年无并发症存活,最终因自然原因离世。

(图80 植入格雷特巴奇起搏器的患者)
1961年,Chardack、Gage和Greatbat报告了一系列15名植入起搏器的患者。Greatbat后来发明了长寿命无腐蚀锂碘电池来为起搏器供电(图81)。

(图81 锂碘电池)
20世纪50至60年代的早期心脏起搏技术脱胎于二战及冷战时期的军事研发成果。受限于当时的技术水平,电池故障、体液渗入外壳及导线断裂等问题频发,常需紧急手术干预。核心挑战集中于导线技术:早期心肌导线因数周后刺激阈值升高导致失捕获,且无法承受反复机械弯曲应力,这些问题延缓了植入式起搏器的普及。工程师、医生与患者的深度合作成为全球产业扩张的核心动力。自1960年起,全球累计植入量超200万台,形成如下产业格局:
保罗·佐尔(Paul Zoll)创立Electrodyne公司,持续开发起搏器技术;
厄尔·巴肯(Earl Bakken)联合创立美敦力(Medtronic),量产Chardack-Greatbatch起搏器;·威尔逊·格雷特巴奇(Wilson Greatbatch)创立同名公司,推动行业从汞电池转向锂碘电池(寿命延长至15年)。
西门子-埃莱玛(Siemens-Elema)通过并购整合(1974年成立,1985年收购Pacesetter,1994年并入圣犹达医疗),强化技术生态。同期研究者探索了另一技术路径——感应耦合式植入起搏器(图82)。该设计通过外部发射器与皮下接收线圈的电磁感应传输能量,避免了导线穿透皮肤的感染风险。尽管因体积庞大(早期设备重达180克)未能成为主流,但其无线供能理念为现代无导线起搏器(如Micra™)奠定了基础。

(图82感应耦合式植入起搏器)
感应耦合式起搏器技术
一对电极缝合于心外膜,并连接至皮下线圈天线。体内无需植入复杂电路或内置电池。
皮下线圈与体表医用胶带固定的外部线圈通过电感耦合连接,外部线圈再接入由电池供电的晶体管脉冲发生器。所有易损电子元件均置于体外。
格伦(Glenn)、毛罗(Mauro)等人采用射频振荡器技术,后续迭代版本引入:螺旋硅胶绝缘心内膜导线和外置旋钮频率调节装置,该系统与1969年实现首例应用。
·该后续累计完成数百例植入,患者最长存活超10年(图83)。英国伯明翰地区曾长期采用卢卡斯工厂(原产汽车电气设备,后被博世收购)生产的此类设备。主要缺陷为:
·设摘除设备时(如沐浴时)可致心动过缓及晕厥(发生率约12%)
·1970年代后期逐步淘汰,但部分现役起搏器患者体内仍存留原始耦合线圈。

(图83 用于感应装置的外部线圈和装置)
1959年:Hunter-Roth电极
1959年4月4日,塞缪尔·亨特(Samuel Hunter,圣保罗医院外科教授)与诺曼·罗斯(Norman Roth,美敦力公司首席工程师)为一名患有心肌梗死后完全性心脏传导阻滞的患者植入了双极不锈钢电极(图84)。该导线由一对固定于硅橡胶基座中的不锈钢丝构成(图85)。

(图84 Warren Mauston Hunter-Roth电极的第一个接受者)

(图85 Hunter-Roth电极)
1959年,埃莱玛-勋纳达(Elema Schonander)与爱立信电信公司(Ericsson)联合开发新型导线。该导线由四股薄不锈钢带缠绕聚酯编织芯构成,外覆软质聚乙烯绝缘层(图86)。经测算可耐受1.84亿次弯曲循环,使用寿命至少6年。配套的单极心外膜刺激电极为直径8毫米铂金圆盘,背面覆有绝缘层。

(图86 Elema导线)
1959-1960年:埃莱玛-勋纳达的起搏器实践
Elema 135型可充电式起搏器(图87)于1959年在斯德哥尔摩、1960年2月在乌拉圭、1960年3月在英格兰成功植入,但埃莱玛-勋纳达公司未申请专利。当时市场前景被普遍看淡!起搏器被视为针对高端客户的高成本医疗服务,商业价值有限。其外部充电系统操作复杂,尤其对老年患者使用困难。

(图87 Elema 135型可充电式起搏器)
Elmqvist于1960年制造了Elema 137起搏器(图88)。Ruben-Mallory使用锌汞氧化物电池作为电源,相比先前使用的镍镉电池它不需要定期充电。

(Elema 142(带有不可充电电池))
1960年代初
其他模型在1961年由Zoll等人(图89)和1962年由Kantrowitz等人成功植入。插入永久性经静脉双极起搏电极的技术由Parsonnet等人(在美国)和Ekstrom等人(在瑞典)于1962年开发。

(图89 Zoll装置)
近代历史
起搏器和铅技术继续快速发展,使这些设备在治疗中可靠、自动和灵活。治疗终点从挽救生命转向提高质量和简化随访。电疗已被社会接受,其适应症也扩展到非心脏病理学:帕金森病、疼痛控制、药物输送。
1960年代中期(图90)

(图90 60年代的设备)
经静脉导线取代心外膜导线,使起搏器及其导线无需开胸手术或全身麻醉即可植入。「按需」型起搏器实现自主心律感知功能,仅在心脏自主搏动缺失时触发起搏。
1970年代技术突破
经静脉导线设计革新:采用「叉状」结构实现被动固定,开发「螺旋式」主动固定电极。锂碘电池技术取代汞氧化锌电池,使起搏器寿命显著提升(图91、92)。

(图91 70年代的起搏器)

(图92 现代锂电池起搏器单元)
1972年,帕森内特等人(Parsonnet et al.)植入了一台美国制造的放射性同位素起搏器。这类核能起搏器预期寿命为20年,但主要因需提交大量监管文件而逐渐退出使用(图93)。

(图93 20年寿命的核能起搏器)
钛合金外壳取代了环氧树脂和硅橡胶用于封装电池和电路系统。20世纪70年代中期,起搏器实现遥控功能:通过射频信号链接起搏参数调整参数以满足患者临床需求变化。
至70年代末,实现可同步感知与起搏心房、心室的双腔起搏器。其同步计时机制既保留心房对心室充盈的贡献,又能追踪自体心房节律。80年代初研发的类固醇释放导线(图94),通过电极尖端缓释类固醇,有效抑制由异物(导线尖端)引发的炎症反应,从而降低早期刺激阈值升高幅度并提升安全性。

(图94 80年代的起搏器)
1981年,佐尔(Zoll)公司获得专利并重新推出经皮体外起搏器,其脉宽延长至40毫秒,电极表面积扩大至80平方厘米。该改进降低心脏捕获所需电流,从而提升患者舒适度。该起搏技术可快速应用,作为经静脉起搏建立前的过渡方案。
20世纪80年代中期,频率适应性起搏器问世。设备内置微型传感器通过检测体动(步行/跑步触发加速度计)间接评估活动水平,经滤波算法调节起搏频率(55-130次/分钟),实现活动相关心率响应。
微处理器驱动的起搏器投入临床(图95)。其具备多算法事件检测与存储功能,可依据患者需求自动调整参数(如AV延迟±30ms),并实现活动量自适应性频率响应(基于每分钟体动次数动态优化斜率)

(图95 90年代心脏起搏器)
2000年代:心力衰竭双心室起搏技术
双心室起搏技术(心脏再同步治疗)应用于心力衰竭治疗。通过冠状窦植入特制导线至左心室心外膜表面,与右心室(经标准导线)实现同步起搏,旨在协调左室间隔与侧壁收缩运动。该技术显著改善患者症状并提升生存率(图96)。

(图96 当代设备)
自动化程度逐步提高,从而使后续访问更容易和更简短。起搏器还可以通过互联网以电话方式将数据上传到中央服务器(图97)。

(图97 通过互联网进行家庭化监控)
结语
起搏器的历史 (图 98) 是一个关于主动和创新性的激动人心的故事,经常面临批评和反对。它是医学、技术和营销的独特组合,已发展成为一个主要行业,并将电疗从实验室带入临床。

(图98 起搏器史)
也许促成这种疗法发展的最重要的事件是1947年12月晶体管的发明(图99)。事实上,新发明的设备的首批应用之一是在新兴的医疗电子领域,特别是起搏器。

(图99 “心脏起搏器的奇点”:首个晶体管)
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PMCID: PMC3232561 PMID: 22368662
心脏起搏简史
O 阿奎利纳
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可降解心脏起搏器
2025年4月在《自然》期刊发表了一项突破性研究,宣布研发出目前世界最小的心脏起搏器,其体积仅为1.8毫米×3.5毫米×1毫米,比米粒更小。该装置采用多项创新技术,包括自供电、可生物降解和光控开关等,为心脏病患者提供了一种更安全、微创的治疗方案。

传统的临时起搏器通常通过侵入性手术进行植入,这不仅会带来较大的创伤风险,还可能导致异物排斥和长期依赖电池等问题,尤其对于儿童和不适合血管植入的病人来说,传统方法存在一定的局限性。因此,如何开发一种微创、可降解、无线控制的临时心脏起搏器,成为了心脏病治疗领域亟待解决的难题。

针对这一挑战,John A. Rogers教授、Igor R. Efimov教授、Rishi Arora教授、黄永刚教授、张亚敏教授、欧阳伟教授等人研究开发了一种毫米级的、生物可吸收的光电装置,其集成自供电与无线光控机制,不仅具备临时心脏起搏功能,还可应用于神经与骨骼再生、伤口愈合及缓解疼痛等多种电疗场景。即将启动首次人体植入的研究,使这一技术进入临床试验阶段,最终成为医生日常使用的工具,为心动过缓患者带来一项新型治疗选择。
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3232561/
参考文献:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40175757/
部分图片:https://www.havefunwithhistory.com/facts-about-hippocrates/

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