周菁 北京大学第一医院
永久起搏器诞生历史并不长，只有几十年时间，但其发展很快。从1958年起，起搏器技术不断发展、提高，起搏器临床应用范围及适应证也在不断拓宽。现代起搏器已成为心脏病学诊断与治疗越来越重要的技术。起搏器从最初的固律（率）型到第二代的按需型、第三代的生理型，直到第四代的自动型，尽管功能有了大幅提升，但临床应用中的共同特点还是需要植入电极导线。而尽管电极导线的性能也在不断改进，从被动型到主动型，从普通型到抗核磁型，电极植入方法和器械不断更新，但电极导线引发的各种问题仍很多，从而引发学者们不懈努力，试图通过植入无电极起搏器来解决相应问题。
有电极起搏器植入带来的众多问题
有电极起搏器带来的问题很多，包括：①起搏器和电极的急性并发症，如血肿和电极脱位等；②慢性电极问题，如挤压、电极磨损或断裂等，还可能在起搏器与导线连接处出现故障；③起搏器囊袋并发症，如皮肤溃烂、切口或囊袋疼痛等；④起搏系统感染，可能累及囊袋、起搏器及囊袋内电极，甚至沿电极发展至心内膜炎；如果电极拔除，还可能导致严重并发症，甚至死亡；⑤电极还可能对血管和心脏产生影响，如20%的患者可能发生三尖瓣反流，25%的患者可能出现血管狭窄或血栓形成等；⑥起搏器植于皮下带来的美观问题，特别是对于年轻女性。
无电极起搏器的研究概述及需要解决的问题
无电极起搏器研究的最早报道见于1970年，当时Spickler等将直径8 mm、长度18 mm的无电极起搏器通过颈静脉途径植入实验犬心脏进行了有益的尝试，随之也带来许多问题。最主要的几个问题包括使用时间有限且不能回收、血栓问题及心腔内的稳定性。这些如若不能得到很好解决就难以使之应用于临床。研究者们此后有许多设想，包括体外能量传输补充消耗的电能；心腔内电极作为天线接收起搏信号，应用超声或射频进行心外高能量起搏等。当然，最具前景的还包括心腔内植入高能电池无电极起搏器。此前这些研究大多还仅限于临床前研究阶段。主要面临的技术挑战包括：①良好的固定技术：既有良好的抓力，又能方便地进行回撤和重置；②适宜的起搏器大小和相应的输送系统：太粗则血管损伤大，要粗细合适且方便输送；③高新技术用于能源系统，有望使用10年或更长；④合适的起搏器材料和质地以尽量减少血栓形成的可能性；⑤合理的起搏器形状设计保障稳定性；⑥要有长期低而稳定的阈值。目前，随着研究的进展，相关问题已经得到较好的解决。
无电极起搏器植入的可行性及临床应用现状
无电极起搏器的研究已经取得实质性进展。目前，声学能量为基础的无电极起搏器已在人体上尝试。其植入方式是在心腔内植入具有接收声学信号的无线电极用于起搏，皮下植入能够发出高能量声学信号的脉冲发生器。这种模式的无电极起搏器在人体上的应用在2007年即付诸实践，在今年更是出现了无电极左心室心内膜植入的三腔再同步起搏器应用于临床的个案报道，3例患者植入成功，随访6个月功能良好，尽管观察时间短，例数少，但标志着无电极起搏器临床应用已成为现实。另一方面，高能电池无电极起搏器直接植入心腔也已进入临床前体验阶段，如美敦力相关产品（VVI型）外径只有20F，长24 mm，近乎硬币大小，输送鞘直径22F，通过特殊的输送系统可以经颈静脉或股静脉植入，固定采用多齿设计（4～6个倒勾），质地为镍钛合金，变形性适度，容易释放和回收，慢性电极阈值稳定（<1 V），适当的固定强度和造型保障了起搏器稳定性良好，动物实验证实其较长期植入心腔内无迁移、旋转和脱位，植入心尖后包裹良好，应该会很快进入临床。圣犹达公司的同类产品也已研制出来，即将进行相关测试和应用。
总结
从目前的研究进展看，无电极起搏器的临床应用已取得实质性进展，未来起搏器植入电极已不是必须，尽管还需要不断完善，无电极起搏器终将取代有电极起搏器使更多的患者受益。
延伸阅读
万征 李永乐 天津医科大学总医院
无线起搏概念在上世纪70 年代首次提出，但到目前为止仍处于临床前研究阶段。由于导管输送系统、小型化和材料技术的发展，使无线起搏逐渐成为可能。无线起搏器的主要优点包括可经皮导管血管内植入、能准确放置在多数位置（真正的多部位心室起搏、心外膜放置和左心放置）、减少感染和血管闭塞。但是，目前的无线起搏器在稳定性、血栓以及充电能源等方面仍存在较多问题，仍需长时间临床研究加以解决。
目前，主要有3 种无线起搏器技术：超声、感应和微电池技术。Lee 等对超声能源进行研究，使用双极可控电生理导管连接接收电极和超声电能转换电路，然后经静脉送到心脏，通过耦合凝胶将超声产生和传送器与胸壁耦联。有24例患者在电生理手术时被检测，在80 个检测部位中（12 个右心房，35 个右心室，33 个左心室），有77 个部位能获得12 秒稳定的阈值起搏，表明急性期使用超声能量进行心脏起搏是可行和安全的。这是第一次使用超声能源进行人类心脏起搏。
Wieneke 等对感应技术的可行性进行了研究，将传送单元植在猪心脏上方皮下，一个心内膜接收单元植在右心室心尖部。传送单元产生磁场，接收单元将磁能转换为电压脉冲。结果显示，传送单元在3 cm 范围内产生1.5 mT 的磁场以及脉宽0.4 ms、电压0.6～1.0 V 的电压脉冲，使用该脉冲可进行可靠的心脏刺激。
这些结果初步表明使用感应技术起搏心脏是可行的。另外，美敦力公司正在研发高能微电池技术，一种微型化的无线VVIR 起搏器正在研发中。这种起搏器可使用可控导管经皮植入，使用主动固定技术，其使用寿命约7～10 年。尽管无线起搏器仍处于概念证实阶段，有很多问题需解决，但其发展将为心脏起搏开启一个新时代。
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