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心臟起搏器植入術是指人工植入心臟起搏器，用特定頻率的脈沖電流，經過導線和電極刺激心臟，代替心臟的起搏點帶動心臟搏動的治療方法，是治療不可逆的心臟起搏傳導功能障礙的安全有效方法，特別是治療重癥慢性心律失常。
植入起搏器的發展
1791年Galvani用實驗證明了生物電的存在，并發現肌肉對電刺激有收縮反應。1882年Ziemssen發現電刺激可引起心臟收縮活動。早期的實驗研究和臨床觀察對后來心臟起搏技術的發明和應用具有重要的意義。
1929年9月Lidwill在澳大利亞悉尼舉行的學術會議上首次報告了應用他發明的手提式起搏裝置成功救活了1個心臟停跳的嬰兒。這是人工心臟起搏技術首次用于臨床。
1932年Hyman設計制作了一臺由發條驅動的電脈沖發生器，該裝置凈重達7.2公斤，脈沖頻率可調節為30、60、120次/分，Hyman將之稱為人工心臟起搏器“artificial cardiac pacemaker”，這臺發條式脈沖發生器成為人類第一臺人工心臟起搏器。
1952年1月，美國哈佛大學醫學院Paul M. Zoll醫生首次在人體胸壁的表面施行脈寬2ms，強度為75~150V的電脈沖刺激心臟，成功地為1例心臟停搏患者進行心臟復蘇，挽救了這位瀕死病人的生命。
由于電極縫在胸壁，使電刺激起搏心臟的同時也刺激胸部肌肉，引起局部肌肉的抽動和疼痛，但這一創舉立即受到醫學界和工程技術界人士的廣泛重視，迎來了心臟病學的又一個變革時期，臨時性心臟起搏器術逐漸被醫學界廣泛接受，成為一種常規的緩慢性心律失常的治療方法。Paul M. Zoll被尊稱為“心臟起搏之父”。
1952年，瑞典的Senning醫生和Elmqvist工程師研制出第1臺可植入人體的心臟起搏器。1958年10月8日，Senning首次將起搏器植入到一位病毒性心肌炎合并完全性房室阻滯患者的體內。此人成為世界上第一例被植入起搏器的患者。
心臟起搏器技術的發展
早先的起搏器由于存在諸多問題，限制其臨床廣泛應用，例如需開胸植入起搏導線電極，起搏閾值很快升高，導線容易折斷、移位，電池壽命較短和穩定性差。為解決上述問題，不少學者和工程師做了不懈的研究。
心臟起搏器發展史
1962年，經靜脈導線應用于臨床，植入心臟起搏器無需開胸手術。
1964年，出現了R波抑制型（VVI）起搏器，避免了固定頻率起搏器不同步性可能引起的嚴重室性心律失常。
1978年植入了第一臺雙腔起搏器。
上世紀70年代應用抗心動過速起搏器治療室上性心動過速，這個技術目前仍應用于植入型心律轉復除顫器（ICD）中。
上世紀80年代以后，由于電子技術和傳感器技術的快速發展及微處理器的廣泛應用，起搏器的功能愈趨完善。
1995年Bakker等證實了雙心室起搏的血流動力學益處，對嚴重心力衰竭合并室內阻滯，特別是左束支阻滯，雙心室起搏可使心室收縮再同步化，心功能改善，活動耐量增加，生活質量提高。目前，這種心臟再同步化治療（CRT）已獲美國FDA批準。
在出現頻率適應性起搏、起搏參數的體外提取和程控、起搏器對心律失常事件和起搏器工作狀態的監測和記錄等功能之后，并可根據病人的不同狀況在一定范圍內自動調整起搏參數使起搏器能更好地適用于復雜的臨床情況和不同的病人。
我國植入起搏器的發展概況
1962年10月由上海市第一人民醫院心內科及心外科醫師率先安置了全國第一臺人工心臟起搏器（經心外膜起搏治療）。1973年我國成功植入了第一臺經靜脈起搏器，幾十年來也有了相當的發展。
中華醫學會心電生理和起搏分會2002年進行的全國起搏器使用調查得出的數據表明：我國大陸至少有279家醫院開展了起搏器植入術。2001年植入起搏器總數10857臺。每百萬人8臺。其中雙心腔起搏器占36.3%，心室單心腔起搏器占56.2%，其它包括AAI（R）和VVI（R）占7.5%。
起搏原理：
脈沖發生器定時發放一定頻率的脈沖電流，通過導線和電極傳輸到電極所接觸的心肌（心房或心室），使局部心肌細胞受到外來電刺激而產生興奮，并通過細胞間的縫隙連接或閏盤連接向周圍心肌傳導，導致整個心房或心室興奮并進而產生收縮活動。需要強調的是，心肌必須具備有興奮、傳導和收縮功能，心臟起搏方能發揮其作用。
系統組成：
人工心臟起搏系統主要包括兩部分：脈沖發生器、電極導線。
常將脈沖發生器單獨稱為起搏器。起搏系統除了上述起搏功能外，尚具有將心臟自身心電活動回傳至脈沖發生器的感知功能。起搏器主要由電源（亦即電池，現在主要使用鋰-碘電池）和電子線路過程，能產生和輸出電脈沖。
電極導線是外有絕緣層包裹的導電金屬線，其功能是將起搏器的電脈沖傳遞到心臟，并將心臟的腔內心電圖傳輸到起搏器的感知線路。
類型代碼：
起搏器的代碼
1987年北美心臟起搏電生理學會（NASPE）/英國心臟起搏與電生理學組（BPEG）在心臟病學會國際委員會（ICHD）1981年制定的五位字母代碼起搏器命名的基礎上制定了NBG代碼（圖1）。
圖1：NBG起搏器五位代碼命名
圖1中自左至右，各個位置字母代表的意義為：
第一位（I）：表示起搏的心腔，分別由A、V和D代表心房、心室和雙心腔，O代表無感知功能；
第二位（Ⅱ）：表示感知的心腔，分別由A、V和D代表心房、心室和雙心腔，O代表無感知功能；
第三位（Ⅲ）：表示起搏器感知心臟自身電活動后的反應方式。T表示觸發型，I表示抑制型，D表示兼有T和I兩種反應方式，O為無感知后反應功能；
第四位（Ⅳ）：代表起搏器程序控制調節功能的程度。分別有O（無程控功能）、P（1~2個簡單的程控功能）、M（兩種以上參數的多功能程控）、C（遙測功能）和R（頻率適應功能）；
第五位（Ⅴ）：代表抗快速心律失常的起搏治療能力。有O（無此功能）、P（抗心動過速起搏）、S（電轉復）和D（兩者都有）。
注：
1. S代表制造廠商命名的單腔起搏器（SSI），根據起搏電極導線所放置的位置，既可用于起搏（感知）心房，也可用于起搏（感知）心室。
2. 代碼Ⅲ T：指當感知了心臟自身電活動后在特定的時間時觸發起搏器釋放電脈沖。當感知和起搏在同一心腔時，刺激脈沖通常在感知后20ms內發放（AAT、VVT模式）。當感知和起搏不在同一心腔時，在感知信號（P）后經一定時間間期（即房室延遲）發放起搏脈沖（V）。I：感知自身電活動后抑制該心腔電脈沖發放。D：感知反應呈雙重性。
3. 代碼Ⅳ 20世紀80年代后所有起搏器均具有M和C功能，故第四位字母常被單獨用于標明是否具有頻率適應性功能（即R字母，如VVIR、DDDR等）。
4. 代碼V 由于近年ICD的廣泛應用，第五位字母通常已不用于描述起搏系統。
起搏器類型：
1. 根據起搏心腔分為：
①單腔起搏器：如AAI（R）、VV（R）等，起搏電極導線單獨植入心房或心室；
②雙腔起搏器：如DDD（R），起搏電極導線分別植入心房和心室；
③多腔起搏：如三腔（雙心房單心室或單心房雙心室）或四腔起搏（雙心房+雙心室），此時，起搏電極導線除常規植入右心房和右心室外，通常尚需通過心臟靜脈植入電極導線分別起搏左心房和（或）左心室。
2. 根據起搏生理效應分為：
①生理性起搏：即盡可能模擬竇房結及房室傳導系統的生理功能，提供與靜息及活動相適應的心率并保持房室同步，如AAIR和（或）DDDR；
②非生理性起搏：如VVI起搏器，只是保證心室按需起搏，而房室電機械活動不同步。實際上，起搏治療都不可能是完全生理的。故嚴格地說，所有的心臟起搏器都是非生理性的。
3. 根據是否具有頻率適應功能分為：
①頻率適應性起搏器：如常用的AAIR、VVIR和DDDR；
②非頻率適應性起搏器：如常用的AAI、VVI和DDD。
起搏器類型：
單腔起搏
1、AAI模式：
此模式的工作方式為心房起搏、心房感知，感知心房自身電活動后抑制起搏器脈沖的發放。在本模式下，心室信號不被感知。
2、VVI模式?：
此模式的工作方式為心室起搏、心室感知，感知心室自身電活動后抑制起搏器脈沖的發放，又稱R波抑制型心室起搏或心室按需型起搏。在本模式下，心房信號不被感知。VVI僅當“需要”時才發出脈沖起搏心室，起搏產生的心律實際上是一種逸搏心律。
3、其他單腔起搏模式
（1） AOO、VOO模式：
為非同步起搏模式，又稱為固定頻率起搏。心房、心室只有起搏而無感知功能。起搏器以固定頻率（非同步）定期發放脈沖刺激心房（AOO）或心室（VOO），脈沖的發放與自身心率快慢無關。
（2） ATT、VTT模式：
為心房、心室觸發型起搏模式。心房、心室均具有起搏和感知功能，但感知自身房、室電活動后的反應方式為觸發（T）心房、心室脈沖的發放（而非抑制）。弊端為耗電。也不作為單獨的起搏器模式應用。
雙腔起搏
1、DDD模式?
又稱房室全能型起搏，是具有房室雙腔順序起搏、心房心室雙重感知、觸發和抑制雙重反應的生理性起搏模式。
2、VDD模式?
又稱心房同步心室抑制型起搏器。心房、心室均具有感知功能，但只有心室具有起搏功能。在整個VDD起搏系統中，P波的正確感知是其正常工作的關鍵。
3、DDI模式?
心房、心室均具有感知和起搏功能，P波感知后抑制心房起搏（與DDD相似），但不觸發房室間期，即不出現心室跟蹤。如患者有正常的房室傳導，基本類似AAI；如患者存在房室傳導阻滯，則在心房起搏時可房室同步，而在心房感知時房室則不能同步。因此自身心房活動后的房室延遲時間長短不一。該起搏模式的特點為心房起搏時能房室同步，而心房感知時房室不能同步。它不作為一個單獨的起搏模式而僅作為DDD（R）發生模式轉換后的工作方式。
功能介紹
起搏器的自動化功能和頻率適應性起搏
起搏器的自動化功能
起搏器植入后可自動定期記錄、搜索患者心律和起搏器工作狀態，然后將這些大數據綜合、歸納、分析，做出判斷后自動調整起搏參數以適應患者的需要，不再需要人為進行干預。當然，這些自動化功能也需要進行人工隨訪以確定其工作方式的正確性。
目前常用起搏器的自動化功能包括：起搏模式自動轉換、房室延遲自動調整、自動模式轉換、抗起搏器介導性心動過速功能、感知靈敏度自動調節、起搏頻率的自動調節、起搏輸出電壓自動調整等。
頻率適應性起搏
在極量或次極量運動時，心排血量的增加主要依靠心率的增加，尤其是老年人或心功能不全的患者（心臟收縮功能儲備下降）。頻率適應性起搏器可通過感知體動、血pH值判斷機體對心排血量的需要而自動調節起搏頻率，相應增減起搏頻率，從而改善心臟變時功能不全患者的運動耐量。
頻率適應起搏適應證主要為心臟變時功能不全。一般認為，運動后自身心率不能增加，或者增加不明顯，不能達到最大年齡預測心率（最大心率=220-年齡）的85%定義為變時功能不全（運動時最快心率《120bpm為輕度變時功能不全，《100bpm為重度變時功能不全）。
竇房結變時功能不全和慢性心房顫動合并明顯緩慢的心室率是頻率適應性起搏的主要適應證。但心率加快后心悸等癥狀加重，或誘發心衰、心絞痛癥狀加重者，不宜應用頻率自適應起搏器。
選擇方法
對具體患者選擇何種起搏器是臨床醫師經常需面臨的問題。原則如下：
如存在慢性持續心房顫動或存在心房靜止者，選擇VVI（R）。
竇房結功能不全者如無房室傳導阻滯或預測近期房室傳導阻滯發生概率很低，選擇AAI（R），否則選擇DDD（R）。
房室傳導阻滯者如
①存在持續性房性快速心律失常，選擇VVI（R）；
②存在病竇綜合征，選擇DDD（R）；
③竇房結功能正常或預期發生竇房結功能不全的概率低，可選擇VDD或DDD。
單一的心室起搏己不再被推薦，而雙腔起搏以普遍認為可接受的價格增加了生存期校正的生活質量。對于選擇植入AAI還是DDD起搏器，雖然DDD價格較貴，但應考慮患者有發展為房室傳導阻滯的可能。
另外，尚需結合患者的年齡、心臟疾病及所合并的疾病、經濟狀況及患者的整體一般情況等進行綜合考慮。
植入方法
臨時心臟起搏
有經皮起搏、經食管起搏、經胸壁穿刺起搏、開胸心外膜起搏、經靜脈起搏等5種方法。目前多選擇后者。
通常選用股靜脈、鎖骨下靜脈或頸內靜脈穿刺送入臨時起搏電極導線。發生電極導線移位的情況較永久心臟起搏常見。應加強術后心電監護，包括早期的起搏閾值升高、感知靈敏度改變及電極導線脫位等，尤其是起搏器依賴者。另外，由于電極導線通過穿刺點與外界相通，因此要注意局部清潔，避免感染，尤其是放置時間較長者。另外，經股靜脈臨時起搏后患者應保持平臥位，靜脈穿刺側下肢制動。
永久心臟起搏
目前絕大多數使用心內膜電極導線。技術要點包括靜脈選擇、導線電極固定和起搏器的埋置。
1. 靜脈選擇?通常可供電極導線插入的靜脈有：淺靜脈有頭靜脈、頸外靜脈，深靜脈有鎖骨下靜脈、腋靜脈頸內靜脈。通常多首選習慣用手對側的頭靜脈或鎖骨下靜脈，如不成功，再選擇頸內或頸外靜脈。
2. 電極導線的放置?根據需要將電極導線放置到所需要起搏的心腔，一般采用被動固定，也可采用主動固定電極導線。
3. 起搏器的埋置?起搏器一般均埋于電極導線同側的胸部皮下。將電極導線與脈沖發生器相連，把多余的導線近肌肉面、起搏器近皮膚放入皮下袋。
簡而言之，方法是，將電極導線從手臂或鎖骨下方的靜脈插入，在X線透視下，將其插入預定的心腔起搏位置，固定并檢測。然后在胸部埋入與電極導線相連接的起搏器，縫合皮膚，手術即可完成。
適應癥：
人工心臟起搏分為臨時和永久兩種，它們分別有不同的適應癥。
臨時心臟起搏適應癥臨時心臟起搏是一種非永久性植入起搏電極導線的臨時性或暫時性人工心臟起搏術。起搏電極導線放置時間一般不超過2周，起搏器均置于體外，待達到診斷、治療和預防目的后隨即撤出起搏電極導線。如仍需繼續起搏治療則應考慮置入永久性心臟起搏器。
任何癥狀性或引起血流動力學變化的心動過緩患者都是臨時心臟起搏對象。臨時心臟起搏的目的通常分為治療、診斷和預防。
1、治療方面
（1） 阿-斯綜合征發作：各種原因（急性心肌梗死、急性心肌炎、洋地黃或抗心律失常藥物等引起的中毒、電解質紊亂等）引起的房室傳導阻滯、竇房結功能衰竭而導致的心臟停搏并出現阿-斯綜合征發作，都是緊急臨時心臟起搏的絕對指征。
（2） 心律不穩定的患者在安置永久心臟起搏器之前的過渡。
（3） 心臟直視手術引起的三度房室傳導阻滯。
（4） 藥物治療無效的由心動過緩誘發的尖端扭轉型和（或）持續性室性心動過速。
2、診斷方面
作為某些臨床診斷及電生理檢查的輔助手段。例如判斷：
竇房結功能；
房室結功能；
預激綜合征類型；
折返性心律失常；
抗心律失常藥物的效果
3. 預防方面
（1） 預期將出現明顯心動過緩的高危患者，常見的有急性心肌梗死的某些緩慢心律失常、心臟傳導系統功能不全的患者擬施行大手術及心臟介入性手術、疑有竇房結功能障礙的快速心律失常患者進行心律轉復治療、原先存在左束支阻滯的患者進行右心導管檢查時。
（2） 起搏器依賴的患者在更換新心臟起搏器時的過渡。
相關介紹：
與其他心臟介入治療不同，成功植入心臟起搏器手術只是醫生完成的第一步相對簡單的工作，大繁瑣但重要的工作是術后患者的長期隨訪。隨訪工作自植入當日開始并貫穿患者的一生。
（一）術后教會患者自測脈搏
因為檢查脈搏是監測起搏器工作情況既簡便又有效的方法。監測脈搏時要保證每天在同一種身體狀態下，如每天清晨醒來時或靜坐15mim 后。
安置起搏器的早期往往起搏閾值不穩定，需要及時調整。因此需要定期到醫院檢查，一般術后1個月內每2周1次，3個月內每月1次（具體視病患情況）。引起閾值升高的因素有很多，除了與電極位置有關外，睡眠不足、飽餐、抗心律失常藥物、高血壓等因素可能有影響。因此術后患者應保持良好的情緒，保證有規律的生活及作息制度，避免一切可能的不良因素。隨訪周期及內容隨訪應兩頭緊中間松。
（二）常見故障及處理
通常表現為無刺激信號、不能奪獲或不能感知。
1. 無刺激脈沖?可能有下列常見原因之一：
（1） 如放置磁鐵后可解決問題，則其原因多半是過感知或使用了正常的一些起搏功能如滯后。前者多由于電磁干擾、肌電位、交叉感知或T波過感知等引起，應降低感知靈敏度，而后者無需處理。
（2） 電極導線或起搏器故障：可能是由于與起搏器相連的螺絲松動或脫接、電極導線導體故障或電極導線絕緣層破損或電池耗竭。處理：重新手術旋緊螺絲或更換起搏電極導線或起搏器。
2. 不能奪獲?可能有下列原因之一：
（1） 起搏閾值升高：電極導線末端電極的輸出不能有效刺激與電極相連的心肌，是為傳出阻滯。處理：可臨時提高輸出電壓，糾正可能引起的原因，如應用激素、糾正電解質紊亂或更換起搏位置。
（2） 電極導線故障、電極脫位或電池耗竭：根據具體原因采取更換或重新放置電極導線或更換起搏器。
3. 不能感知?可能為下列原因之一：
（1） 心內膜信號太小（電解質紊亂、酸中毒引起的暫時改變或心肌梗死或心肌病引起的局部心內膜永久性改變）：此時需提高感知靈敏度， 或更換起搏位置。
（2）電極脫位、故障或起搏器故障根據具體原因采取重新放置或更換電極導線或起搏器。
起搏器安裝手術由心內科醫生施行，通常在局麻下進行。方法是，將電極導線從手臂或鎖骨下方的靜脈插入，在X線透視下，將其插入預定的心腔起搏位置，固定并檢測。然后在胸部埋入與電極導線相連接的起搏器，縫合皮膚，手術即可完成。
很多患者對安裝起搏器感到擔憂，其實安裝起搏器很安全，起搏器可根據起搏的心腔分為單腔起搏器、雙腔起搏器（起搏左、右心房，或右心房和右心室）、三腔起搏器（起搏右心房和左、右心室）。就診時醫生會根據病人的具體情況選擇合適的起搏器安裝。
