1930年,Hyman研制出一种由手摇卷紧发条驱动的脉冲发生器(重达7.2千克)(图15),它是用针穿刺心室并通电起搏抢救心搏骤停患者的。但Hyman的发明在当时并未引起临床医生和工程师足够的注意和重视。1952年,美国波士顿的Zoll用脉宽2毫秒、75~150伏的经胸壁电刺激挽救了2例濒于死亡的房室传导阻滞、心脏停搏患者。从此心脏起搏技术才真正受到临床重视,Zoll因此被称为“心脏起搏之父”。1957年,Lillehei对心脏手术中发生房室传导阻滞的患者,将电极缝置于心外膜进行心脏起搏。1958年,Furman等首次经静脉将起搏导线放置在心内膜,这是起搏导线植入技术上的一次重大突破,并使心脏起搏技术真正在临床上推广开来。
图15 1930年Hyman研制出一种手摇卷紧发条驱动的脉冲发生器
经过近60年的发展,心脏起搏模式经历了从非生理到逐渐生理的过程,如图16所示。早先的起搏器是体外携带式的。1958年由瑞典的Elmqvist工程师设计制造了第一台埋藏式固定频率起搏器(VOO),到60年代出现了按需型心室起搏器(VVI),1979年在心房跟踪起搏器基础上又发明了同步心室抑制型起搏器,随后研制成功房室全能型(DDD)起搏器。1980年初开始使用频率适应性起搏器。至此,双腔生理起搏技术基本成熟。20世纪80年代以后,由于电子技术和传感器技术的快速发展及微处理器的广泛应用,起搏器的体积越来越小质量也越来越轻,有的起搏器只有20~30克。此外,起搏器储存功能日趋强大,自动化功能越来越多,更加接近生理。现代临床使用的脉冲发生器不仅能够发放起搏脉冲,而且能提供丰富的有关患者心电和心脏功能的诊断信息,后者为临床制定相应的治疗策略(如抗凝、纠正心力衰竭等)提供了依据。1984年美国职业工程师协会将心脏起搏器与半导体、激光等并列为20世纪上半叶最杰出的十大发明。
图16 起搏器的功能与分代
我国自20世纪60年代起陆续开展了这项手术,目前全国每年新植入起搏器约7万台,挽救了无数心脏停搏患者的生命。
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