无导线心脏起搏讲课.pptx

起搏器进展：无导线心脏起搏无导线心脏起搏讲课第1页自1958年第一台永久全埋藏式起搏器植入人体后，起搏器技术不停发展、提升，起搏器临床应用范围及适应证也在不停地拓宽。当代起搏器已成为心脏病学诊疗与治疗越来越主要技术。历史历史 无导线心脏起搏讲课第2页历史历史首例起搏器设计工程师首例起搏器设计工程师 Rune ElmqvistRune Elmqvist无导线心脏起搏讲课第3页首例起搏器植入医生首例起搏器植入医生 Ake Senning历史历史无导线心脏起搏讲课第4页植入首例起搏器患者植入首例起搏器患者 Arne Larsson历史历史无导线心脏起搏讲课第5页植入人体首例起搏器植入人体首例起搏器历史历史无导线心脏起搏讲课第6页主要内容现有起搏系统无导线起搏系统概述植入技术相关研究未来展望无导线心脏起搏讲课第7页现有起搏系统组成脉冲发生器起搏电极导线也正是起搏器并发症主要起源无导线心脏起搏讲课第8页现有起搏系统问题电极导线气胸（1.6-2.6%）导线断裂（1%）脱位（2-4%）心脏穿孔（1%）导线路径中静脉血栓（1-3%）三尖瓣返流慢性电极失效（5年内5-7%）无导线心脏起搏讲课第9页现有起搏系统问题脉冲发生器病人不适囊袋感染首次植入0.5%感染率再次植入2-7%感染率血肿外观（女性、重复更换）无导线心脏起搏讲课第10页11起搏器感染带降临床及经济负担起搏器患者植入后15个月感染死亡率为36.3%,是未感染起搏器患者死亡率（15.4%）2倍多起搏器患者感染平均住院时间(LOS)为14.4天，相比而言，起搏器患者未发生感染平均住院时间为4.8天在美国，治疗起搏器感染患者边际成本为$16,852到$24,459无导线心脏起搏讲课第11页12需要一个全新起搏系统，能够提供可靠起搏感知；同时，处理现在起搏系统所带来挑战最小化感染、气胸、脱位以及其它和导线及囊袋相关风险与此同时，这个起搏系统还应该具备以下功效改进患者依从性和舒适度兼容MRI*机器取出更安全且易操作怎么办？*MRIconditionalstatusoftheNanostimdevicenotyetdetermined无导线心脏起搏讲课第12页13这需要一个全新起搏系统，能够提供可靠起搏感知；同时，处理现在起搏系统所带来挑战最小化感染、气胸、脱位以及其它和导线及囊袋相关风险与此同时，这个起搏系统还应该具备以下功效改进患者依从性和舒适度兼容MRI*机器取出更安全且易操作怎么办？*MRIconditionalstatusoftheNanostimdevicenotyetdetermined没有起搏器电极、无需起搏器囊袋没有起搏器电极、无需起搏器囊袋全新起搏系统全新起搏系统无导线心脏起搏讲课第13页主要内容现有起搏系统无导线起搏系统概述植入技术相关研究未来展望无导线心脏起搏讲课第14页处理方法？15无导线心脏起搏讲课第15页无导线起搏类型经体表无线能量传输心脏起搏超声能量传输方式磁能量传输方式微型无导线起搏器生物自发电起搏器全皮下植入式心脏转复除颤器系统(S-ICD)无导线心脏起搏讲课第16页超声能量传输方式在体表植入超声发射装置(发射器)静脉路径在心脏内植入超声接收装置(接收器)接收器能够接收发射器透过胸壁发送超声能量并转换为电能量(即脉冲电流)进行心脏起搏无导线心脏起搏讲课第17页超声波穿透胸壁电刺激脉冲信号0-3V脉冲发生器无导线电传导使用超声波作为起搏能量-EBR 系统无导线心脏起搏讲课第18页 尺寸小尺寸小高效能量传递高效能量传递被动发射，无内部能源被动发射，无内部能源体积体积 0.05 cc 总体长度总体长度 9 mm 直径直径 2.6 mm 组织锚定结构长度组织锚定结构长度3.6 mm五个爪状结构五个爪状结构0.9 mm2 氧化铱阴极头端氧化铱阴极头端钛合金外壳钛合金外壳纤维网状编制表明易于纤维网状编制表明易于 组织生长包裹组织生长包裹导引鞘导引鞘-前端能够转动前端能够转动12F动脉动脉 导引鞘管导引鞘管-可经动脉逆行或者经房可经动脉逆行或者经房 间隔穿刺进入左室间隔穿刺进入左室递送导管递送导管-8F中空鞘管，头端有特殊中空鞘管，头端有特殊 设计连接植入部分，能够注设计连接植入部分，能够注 入造影剂入造影剂-电极预置于头端，经过尾电极预置于头端，经过尾 端操纵杆释放端操纵杆释放使用超声波作为起搏能量-EBR 系统无导线心脏起搏讲课第19页检测联合植入右室设备检测联合植入右室设备-任何起搏器，任何起搏器，ICD或者或者CRT定位电极定位电极EBR系统协同发放起搏脉冲系统协同发放起搏脉冲-自动同时自动同时LV first 3ms-每跳自动调整每跳自动调整发射器发射器13cc（7.5mm厚）厚）有线连接有线连接穿透距离穿透距离46cm电池电池42cc（11.8mm厚）厚）程控仪程控仪无线连接方式无线连接方式使用超声波作为起搏能量-EBR 系统无导线心脏起搏讲课第20页使用超声波作为起搏能量-EBR 系统无导线心脏起搏讲课第21页无导线心脏起搏讲课第22页无导线心脏起搏讲课第23页无导线心脏起搏讲课第24页无导线心脏起搏讲课第25页无导线心脏起搏讲课第26页无导线心脏起搏讲课第27页例1：患者男、69岁，缺血性心肌病，药品治疗后心功效NYHA3级，EF值25，QRS波呈左束支阻滞图形，时限240ms，以前植入ICD做一级预防治疗。因评定ICD寿命还有3年，又因各参数稳定故未更换ICD。此次因严重心衰拟将ICD升级为CRT-D。植入术中，将超声左室起搏电极植入在左室后侧壁，起搏阈值1.0V，脉宽0.5ms，超声发放器植入在左胸第5肋间，经心电图及Holter证实其功效稳定、连续性双室同时起搏（图5-1-16）。第6月随访时，仍为双室同时起搏，起搏QRS波时限150ms，心功效与EF值均显著改进。无导线心脏起搏讲课第28页无导线心脏起搏讲课第29页无导线心脏起搏讲课第30页例2：患者男、59岁，缺血性心肌病伴心功效3级，心衰药品治疗不理想，EF值27，以前因三度房室阻滞已植入双腔ICD，右室起搏QRS波时限160ms。年ICD升级为CRT-D，此次因左室起搏阈值升高拟更换左室起搏导线，但因入路静脉闭塞而 不 能 实 施。曾 因 二 尖 瓣 严 重 反 流 给 予 二 尖 瓣 夹（MitraClip技术）治疗。此次超声左室内膜起搏阈值0.7V，脉宽0.5ms，其发放器放置在左胸第6肋间，植入后双室同时起搏3月后患者心衰症状显著改进，但很快心功效再度恶化，磁共振检验提醒，超声发放器已不位于接收器正上方，使发放超声波束被肋骨遮挡（图5-1-17），为此再次做手术调整，将发放器位置上调到第6肋间。6月后患者症状改进，但仍呈间歇性双室起搏，起搏QRS波时限130ms，不起搏时160ms，术后EF值从27升高到46，心功效2级，心衰症状显著改进。无导线心脏起搏讲课第31页无导线心脏起搏讲课第32页例3：患者男、62岁，缺血性心肌病，EF值19，因冠脉三支病变已放置支架。年因左束支阻滞、QRS波时限160ms及心衰加重而植入CRT-D。经冠状静脉左室起搏导线放植在左室侧壁，但临床症状未获改进，因二尖瓣显著反流而做了二尖瓣夹治疗，二尖瓣反流显著降低，因对CRT治疗无反应，此次将超声左室起搏电极植于心尖侧壁，超声发放器放置在左侧第7肋间接收器上方。植入后发放器工作有效而稳定，起搏阈值1.0V，脉宽0.5ms。图5-1-18显示，左室起搏电极距发生器仅56cm，二者之间有小弯度与夹角。6月随访中，均呈稳定双室同时起搏，QRS波时限140ms，左室缩小，EF值增加，心功效逐步改进，植入3月时心功效3级，6月时心功效改进为23级。无导线心脏起搏讲课第33页无导线心脏起搏讲课第34页磁能量传输方式与利用超声能量相同，经过植入心前区皮下发射器将磁能量传递至心腔内电极接收器线圈，进而接收器将接收到磁能量转换为交变电流，经整流和电容整形成为近似方波心脏起搏脉冲进行心脏起搏影响磁能量消耗主要原因是发射器与接收器距离与角度距离越近、越平行越好因为利用磁能量出现较晚，相关临床试验还未开展无导线心脏起搏讲课第35页使用电磁感应作为起搏能量使用电磁感应作为起搏能量发射组件发射组件-皮下植入皮下植入接收组件接收组件-心内膜植入心内膜植入在线圈中产生一个快速改变磁场利用线圈切割磁感线产生电能来夺获心肌8cm8mmLeadless pacing using induction technology:impact of pulse shape and geometric factorson pacing efficiency；Europace ()15,453-459doi:10.1093/europace/eus308无导线起搏系统怎样实现无导线起搏系统怎样实现磁感应磁感应无导线心脏起搏讲课第36页Wieneke et al.PACE;32:177-83 使用电磁感应作为起搏能量使用电磁感应作为起搏能量利利用用电电生生理理导导管管递递送送接接收收线线圈圈发发射射线线圈圈产产生生电电磁磁场场缺点：缺点：即使稳定夺获心脏，但无法处理能量传输中太大能量损耗问题即使稳定夺获心脏，但无法处理能量传输中太大能量损耗问题经过植入皮下金属线圈将电磁能量转换为交变电流，经整流和电容整形成为近经过植入皮下金属线圈将电磁能量转换为交变电流，经整流和电容整形成为近似方波心脏起搏脉冲，在似方波心脏起搏脉冲，在0.5mT磁场强度下经过约磁场强度下经过约3cm胸壁能量传输后，由右胸壁能量传输后，由右室心尖螺旋电极转化产生室心尖螺旋电极转化产生0.6-1mv、脉宽、脉宽0.4ms起搏脉冲电流，稳定夺获起搏起搏脉冲电流，稳定夺获起搏心脏。心脏。无导线心脏起搏讲课第37页生物自发电起搏器研究酶生物发电技术。年Yuhashi等用人工酶Ser415Cys/GDH(葡萄糖脱氧酶)作为阳极与BOD(胆红素氧化酶)阴极组成酶燃料电池，经过分解血液中葡萄糖，从而使电子在电池两极之间移动产生电流纳米发电技术。纳米材料氧化锌发电线，用人工组织黏合剂固定在大鼠搏动心脏表面，伴随心脏搏动，纳米发电线被拉伸缩短和弯曲(形变)，取得电流生物学自发电技术研究尚处于生物材料学研究阶段，离临床应用还有相当距离无导线心脏起搏讲课第38页39微型无导线起搏器 St.Jude:Leadless Pacamaker(LCP)St.Jude:Leadless Pacamaker(LCP)Nanostim Medtronic:Percutaneous Leadless Pacemaker(PLP)Medtronic:Percutaneous Leadless Pacemaker(PLP)LCPNanostimPLPMedtronic无导线心脏起搏讲课第39页MicraVVIRPacemakerIntendedforpatientsthathaveaClassIorIIindicationforasingle-chamberventricularpacemakerContraindicatedinpatientswithcurrentimplanteddeviceswhich:wouldinterferewiththeplacement oftheMicradeviceareprovidingactive cardiac therapy Volume:5个月(范围159-161天)100%成功取出LP从取出导管到移除LCP平均用时2分钟35秒(范围1-4分)重新植入平均用时2分钟42秒(范围:2-3分)，100%成功(n=5)无栓塞无脱位无穿孔平均时间平均时间圈套1分48秒取出2分35秒无导线心脏起搏讲课第61页主要内容现有起搏系统无导线起搏系统概述植入技术相关研究未来展望无导线心脏起搏讲课第62页无导线起搏器优势可防止导线相关全部并发症可防止起搏器囊袋相关并发症：经皮穿刺导管技术置入，操作简单、便捷、创伤小，无需外科手术制作囊袋，不影响患者外观可适合用于核磁共振显像检验能够实现左室心内膜无线起搏并应用于CRT起搏阈值低膈肌刺激风险减小激动次序正常,降低心外膜起搏可能造成室性心律失常可依据左室最晚激动收缩部位选择起搏位点,从而提升CRT反应率无导线心脏起搏讲课第63页无导线起搏器不足之处当前全部没有导线起搏器均为心室单腔起搏VVI(R),或双室起搏(左室仅有超声能量传输方式)，尚无传统DDD起搏模式，这可能造成房室失同时非生理性起搏增加经体表无线能量传输最大不足在于能量损耗,能量利用率仅有0.03%0.07%无导线起搏器临床应用刚起步，缺乏足够临床证据证实其长久应用真正利弊，需要今后大规模临床研究。因为除颤电极与普通起搏电极结构与工作机制差异较大，当前无导线起搏技术尚不能应用于除颤。不过，全皮下植入式心脏转复除颤器系统(S-ICD)当前已得到临床应用。无导线心脏起搏讲课第64页PerformanceTime and/or Effort(funds)生物医学科技发展生物医学科技发展起搏器起搏器发发展未来展未来趋势趋势-无导线起搏器总结无导线起搏器总结现有起搏器现有起搏器无导线起搏无导线起搏生物起搏生物起搏1:医生以及整个行业已经为无导线起搏器努力了超出40年2:这一构想现在能够变为现实3:厂家能够提供愈加可靠，稳定产品4:无导线起搏器是可实现5:无导线起搏器前景是光明无导线心脏起搏讲课第65页明天会更加好！明天会更加好！谢谢谢谢无导线心脏起搏讲课第66页