1.引言
正常情況下,,人體心臟右心房的竇房結(jié)能自動(dòng)地,、有節(jié)律地發(fā)出電脈沖,通過心肌神經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)向心臟各部位發(fā)出指令,,使心肌收縮,,心臟跳動(dòng),向全身泵送血液,。若心肌神經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)生障礙或者竇房結(jié),、房竇結(jié)不能有規(guī)律地發(fā)出電脈沖、下傳電脈沖,,心臟就會出現(xiàn)心律失常,,甚至停跳,危及患者生命,。人工心臟起搏器可以對患病的心臟根據(jù)需要根據(jù)需要給予直接電刺激,,人為地使心跳正常起來,。人工心臟起搏器在形式上可分為體外臨時(shí)起搏型和植入式(或稱永久性或埋藏式)兩種,前者供急救性臨時(shí)起搏,,后者供長期性起搏治療,。本文主要討論的是植入式人工心臟起搏器,即一般意義上的心臟起搏器,。
2.人工心臟起搏器的原理和構(gòu)造
人工心臟起搏器是一種很精巧的,、可靠程度很高的電脈沖刺激器,是應(yīng)用一定型式的起搏脈沖發(fā)生器,,與特制的導(dǎo)線(即:起搏導(dǎo)管電極)連接,,和起搏電極發(fā)送電脈沖刺激心臟,使激動(dòng)不能或傳導(dǎo)不好的心臟應(yīng)激而起搏的醫(yī)療電子儀器,。
人工心臟起搏器主要由以下兩個(gè)部分組成:
(1)起搏導(dǎo)管電極:它一方面將起搏器的輸出信號引向心肌進(jìn)行起搏,,另一方面將感知到心臟自身搏動(dòng)的信號(腔內(nèi)心電圖ICG)反饋給起搏器以控制起搏脈沖的發(fā)放,。它是心內(nèi)膜電極,,目前已由早期的單極發(fā)展到雙極,甚至多極,。作為長期起搏的導(dǎo)管電極必須是用生物相容性好,、韌性好、抗老化,、耐腐蝕的材料制成,。電極導(dǎo)線通常采用愛爾近合金(Elgiloy)或用鎳―鉻―鈷―鉬合金絲繞成螺旋管。導(dǎo)線的外層絕緣材料都選用高純硅橡膠或醫(yī)用聚氨酯[3],。電極頭的材料以表面活化各向同性低溫?zé)峤馓蓟蜚K為優(yōu),。
(2)起搏脈沖發(fā)生器:它由起搏電路、電池和金屬外殼組成,。起搏器的能源需是體積小,、容量大、緩慢釋放能量,、密封性能好及性能可靠的電池,,目前國內(nèi)外植入式起搏器普遍使用鋰―碘電池,使起搏器的連續(xù)使用壽命達(dá)到了10年以上,。由于金屬鈦生物相容性好,,毫無銹蝕,故目前起搏器外殼都采用鈦材料拉伸成型,,體型各部以較大的圓弧連接,,采用激光焊接進(jìn)行封裝[1]。從20世紀(jì)80年代起起搏電路開始普遍采用集成電路來制造起搏器的主體電路,;并將CMOS ASIC起搏芯片與電阻,、電容,、干簧管等電子元件一起安裝在陶瓷基片上構(gòu)成混合型(Hybrid)厚膜集成電路作為起搏電路的標(biāo)準(zhǔn)部件[3]。