心臟起搏器進化之路

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心臟為什么會跳動？

心臟跳動時泵血輸送至全身，一旦停止跳動，整個身體機器就會跟著停下來，那是什么讓心臟不停地跳動呢？心臟中有一些細胞能夠產生生物電活動，引起和控制心肌收縮，讓心臟維持著規律的跳動。有一種病癥叫心傳導阻滯，一般是由過于劇烈的活動和藥物引起的，能夠打斷心臟的電活動。心臟電活動異常，輕則讓人頭暈胸悶，重則可能讓心臟停搏，危及性命。

起搏器：帶有瑕疵的救命神器

美國人格雷特巴奇發明了植入式人工心臟起搏器，能夠幫助心傳導阻滯患者恢復正常的心跳。起搏器能夠監測心跳的節律，當心臟漏跳或者跳動過慢時，就會發出矯正的電脈沖。如今，每年約有十萬患者植入心臟起搏器。雖然發展至今，這種植入性的醫療器材相當可靠，但仍然存在一定弊端，例如一般起搏器的電池壽命只有7年，需要替換，替換時有可能讓心臟發生感染，另外，起搏器的線路也有可能破損，對心臟組織造成傷害。植入了心臟起搏器的患者還不能夠接受MRI檢查。

未來形形色色的高科技起搏器

目前，研究者們致力于開發出不需要換電池、不需要導線，甚至沒有脈沖發生器的起搏器，讓患者能夠高枕無憂。

●無線起搏器 傳統的心臟起搏器主要包括兩個部分：脈沖發生器和電極導線。電極導線需要把起搏器的電脈沖傳遞到心臟，并將心臟的電活動傳輸給起搏器。植入的時候需要打開胸腔進行手術。一旦電極導線脫位或者外面的絕緣層破損，就會造成很麻煩的后果，需要手術修復。少了電極導線，就會減少很多麻煩。

而現在有一種微型的無線心臟起搏器，體積僅為傳統起搏器的1/10。植入的時候不用打開胸腔，從大腿主靜脈向心臟導入便可。起搏器最后會停留在心臟內部，直接對心臟發送電脈沖，不再經過長長的電極導線。原來一些因為身體虛弱而無法進行外科手術的患者，也能夠通過微創的方式植入這種微型起搏器。另外，這種起搏器比傳統起搏器消耗的電量少，能夠滿負荷使用8～10年。St.Jude Medical公司所生產的微型無線心臟起搏器在歐洲已經被批準用于臨床。

●生物起搏器 微型起搏器仍然需要植入或者替換，如果能夠一勞永逸就好了。美國洛杉磯雪松-西納心臟研究所希望能夠做到這一點。研究所把目光聚焦到了一種名為TBX18的基因，該基因通常只有在胚胎發育的時候才表達，負責制造心臟中原本自然能夠產生電活動的細胞。在實驗中，研究人員把這些基因注射到患有心傳導阻滯的豬的心臟中，結果一小部分目標細胞在48小時內變成了“起搏”細胞，能夠給心臟發送電脈沖。兩周的監測結果顯示，接受治療的豬在之后能夠正常活動，心率在各種活動中都正常。

研究者認為，這種生物起搏器的效果可能是永久的，也就是說只需進行一次注射。基因被注入心臟后，細胞會像在胚胎發育期間那樣變成“起搏”細胞，并且永久維持這種狀態。研究者希望在3年內能夠在人類身上進行臨床試驗。早期測試可能先針對因起搏器而發生感染的患者以及有心傳導阻滯的胎兒（在以往，有此問題的胎兒無法治療）。

●無電起搏器 即便患者的病情不嚴重，醫生水平高，心臟起搏器的電池最長也只能使用15年。如果患者壽命足夠長，就必須面臨更換電池的問題，這增加了感染的風險。美國的一個科研團隊開發出一種心臟起搏器，能從人體器官的自然運動中獲取足夠維持自身運轉的電力，成果發布在《國家科學院學報》月刊上。

這種心臟起搏器將從心臟和肺部獲得能源。在試驗中，這種起搏器的能量制造器能夠在每次心臟跳動或者肺部呼吸時制造3.7～8伏電壓，完全能夠滿足自身的運轉所需。既然不用換電池，那這種心臟起搏器是否能夠一直用到患者去世也不損壞呢？研究者在實驗室中將其前后彎曲了2000萬次，也沒有發現疲勞跡象，可謂經久耐用。

●不怕MRI的起搏器 植入了心臟起搏器的患者不能夠接受核磁共振成像（MRI）檢查，因為MRI掃描儀所產生的強大磁場和射頻脈沖可能會干擾心臟起搏器的設置或引起電極導線過熱，對心臟產生意外刺激，最終導致器械故障或者心臟組織損傷。但約一半植入了心臟起搏器的患者都需要接受MRI檢查，因為其他影像檢查都不能像MRI一樣詳細獲得器官、軟組織、骨骼和其他人體內部構造的圖像。

美力敦公司制造的Revo MRI SureScan心臟起搏器卻不存在這些隱患。它有一個功能，在MRI掃描之前開啟，能為患者做好接受掃描的準備，不被傷害。在臨床試驗中，有221名患者植入了這種起搏器，接受了MRI掃描后，沒有一人發生并發癥。