无导线心脏起搏器临床应用进展

张粲那 王福军 罗亚雄

湘西土家族苗族自治州人民医院 吉首大学第一附属医院心内二科，湖南吉首 416000

缓慢性心律失常是老年人患病率较高的疾病之一[1]，心脏起搏器是其重要的治疗手段，随着我国人口老龄化进展，需要接受起搏器治疗的人越来越多。自1958年首例埋藏式心脏起搏器植入成功后心脏起搏器植入技术开始飞速发展。目前临床上最常见的仍然是经静脉导线植入的起搏器，虽然该起搏器植入技术已经非常成熟，但仍存在着一系列不可避免的并发症。研究表明，传统心脏起搏器并发症发生率为9.5%～12.4%，大部分并发症均与导线相关[2-3]，为了避免这些并发症，无导线起搏器出现成为传统心脏起搏器治疗的替代方案，它的出现对于起搏领域的进展有着重要的意义。本文对无导线起搏器的发展脉络进行梳理，对当前的应用情况、经临床应用后的安全性以及未来发展方向综述如下。

1 无导线起搏器的类型及特性

1970年Spickler提出了无导线起搏器的概念，并做出原型胶囊在狗体内进行了试验，但因当时电池技术的局限性，水银电池仅维持了66 d[4]。随着电子线路集成化、微型化和电池技术的创新突破，目前NanoStim公司和美敦力公司各自开发出了Nanostim和Micra无导线起搏器，并先后于2013年和2015年获得欧洲统一（Conformite Europeenne，CE）认证[5]。

Nanostim无导线心脏起搏器（leadless cardiac pacemaker，LCP）尺寸约为42 mm×6 mm，重量约为2 g，预计可使用9～10年，右心室抑制型起搏（ventricular in hibited pacing，VVI）起搏模式。植入时在透视条件下通过递送导管经股静脉穿刺送入心脏，固定方式采用的是在心内膜上用主动螺旋固定。起搏频率则通过监控血流温度自适应调节变化。程控需要与表皮进行接触才可进行，将电脉冲与遥测技术相结合实现起搏器通信，但Nanostim LCP目前不具备远程监控功能。

Micra无导线起搏器尺寸约为26 mm×6.7 mm，重量约为2 g，相比Nanostim LCP，体积更小，预计可使用7～15年，也是VVI起搏模式。植入方式与Nanostim LCP类似，在透视条件下通过递送导管经股静脉穿刺送入心脏，不过固定方式有所区别，采用的是在心内膜上用起搏器的4个镍钛合金挂钩被动固定。频率应答使用的是三轴加速度计。程控是依靠射频遥控通信实现，可以远程随访并且能自动捕获起搏阈值[6-7]。

2 无导线起搏器的研究进展

2.1 无导线起搏器的房室顺序起搏

Micra VR LCP是美敦力公司生产的第一代无导线起搏器，它仅有VVI起搏功能[8]，这使得无导线起搏器的使用范围有所局限。2020年2月美敦力公司生产的第二代无导线起搏器—Micra AV开始投入临床使用，该起搏器的外观形态、质量以及植入技术与Micra VR完全相同，但具有了心房同步心室抑制型起搏（atrial synchronous ventricular inhibited pacing，VDD）模式，VDD起搏的工作原理是通过起搏器当中的三轴加速度传感器感知不同心动周期时的心房机械收缩信号，随后延迟触发心室起搏从而达到房室同步[9]。2020年9月我国完成了首例Micra AV植入，植入术后起搏器参数良好[10]。2022年孙超等[11]报道了国内首批植入Micra AV患者案例，植入术后患者的症状均有一定改善，房室同步起搏比例均超过70%，无导线起搏器的功能较前有了新的突破。

2.2 多个无导线起搏器联合起搏

Micra AV的三轴加速度传感器是机械感知起搏模式，它在心房中没有起搏装置[12]，这使得Micra AV仍然无法实现传统起搏器房室全能型心脏起搏（atrioventricular universal cardiac pacing，DDD）模式的心房起搏功能。2019年Bereuter等[13]在猪的右心房和右心室中分别植入无导线起搏器，测试了心内传导性通信技术，证实了该技术的可行性。2022年Cantillon等[14]在9只羊的右心房和右心室中分别植入无导线起搏器，植入成功率为99.2%，未出现术后并发症。2023年Knops等[15]进行了多个无导线起搏器联合应用的临床研究，将无导线起搏器分别植入患者右房和右室，手术成功率为98.3%，严重不良事件为9.6%，达到至少70%的房室同步起搏的患者为97.3%，该研究证实了双腔起搏器可提供心房起搏及可靠的房室同步。

2.3 无导线起搏器与其他起搏方式的联合应用

2.3.1 无导线起搏器与无线心脏再同步系统-心脏再同步治疗（wireless stimulation endocardial system cardiac resynchronization therapy，WiSe-CRT）的联合应用 WiSe-CRT是目前唯一的无导线心衰起搏器，它的原理是由皮下植入的超声发射器将超声脉冲发射到植入左室内膜的无线接收电极，主要是将超声能量转变成为电刺激从而起搏左心室，这解决了传统心脏再同步治疗（cardiac resynchronization therapy，CRT）因血管问题而导致左室导线植入失败的情况[16]。但WiSe-CRT仍需要植入传统心脏起搏器起搏右心室，而传统心脏起搏器的囊袋及导线的并发症发生率高，无导线起搏器的出现解决了这一难题。Montemerlo等[17]完成了第1例Micra无导线起搏器联合WiSe-CRT系统进行心脏再同步治疗，术后疗效满意，证实此项技术的可行性。

2.3.2 无导线起搏器与植入型心律转复除颤器（implantable cardioverter defibrillator，ICD ）的联合应用 ICD目前包括有经静脉植入式心律转复除颤器（transvenous ICD，TV-ICD）和全皮下植入式心律转复除颤器（subcutaneous ICD，S-ICD），它是具有高能量除颤功能的起搏器，是目前预防心脏性猝死的重要手段。S-ICD可全皮下植入脉冲发生器和除颤电极，适用于因静脉通道异常无法植入TV-ICD，或有高危感染风险的患者[18-19]，但S-ICD仅有除颤功能，无法进行心脏起搏。为解决这一问题，S-ICD与无导线起搏器联合应用的方案被提出。Tjong等[20]在两只绵羊体内同时植入S-ICD和Nanostim LCP，证实了两者在同时通信的情况下，传感、编程或询问等方面不会发生干扰。Ljungström等[21]报道了1例Micra无导线起搏器和S-ICD联合植入案例，在植入后的18个月随访中，患者共启动了9次除颤治疗，而Micra起搏器未受到任何影响。

3 无导线起搏器的安全性研究

3.1 Nanostim无导线起搏器

据2014年公布的LEADLESS研究数据显示，植入Nanostim LCP的患者植入成功率为97%，没有出现术后并发症的患者为94%[22]。随后2015年LEADLESS Ⅱ研究显示，植入Nanostim LCP患者的成功率达95.8%。在初步分析中，主要疗效终点和安全终点分别达到90.0%和93.3%，出现装置相关的严重不良事件为6.7%[23]。根据目前应用情况来看，Nanostim LCP由于存在电池耗竭等缺陷，全球范围内已基本停止使用。

3.2 Micra VR

Reynolds等[24]对Micra VR进行了一项前瞻性多中心研究，手术成功率为99.2%，术后并发症的发生率为3.4%，与传统静脉起搏器的患者对比，无导线起搏器组患者主要并发症较对照组减少了3.4%。El-Chami等[25]对无导线起搏器和传统静脉起搏器进行了对比研究，在长达2年的随访中发现，无导线起搏器患者的慢性并发症减少了31%，再干预率降低38%，两组患者的2年全因死亡率无差异，Micra VR植入成功率及安全性高，并发症较传统起搏器明显减少。

3.3 Micra AV

Steinwender等[26]进行的MARVEL2研究将房室同步率提高到了89.2%，95%的患者达到了70%的房室同步起搏，全部患者的VDD起搏过程中，均没有出现心动过速或心脏停搏等事件，MARVEL2算法能够稳步地跟踪心房机械收缩并产生房室同步起搏。

4 小结

新一代无导线起搏器虽已有房室同步起搏功能，但仍无法完成心房的直接起搏，目前提出的多个无导线起搏器联合起搏概念，其弊端主要为高耗能致电池寿命缩短，以及心腔大小有限，起搏器植入数量有限等问题有待解决。目前Simons等[27]开发了一款葡萄糖燃料电池，主要是将血糖的化学能量转化为电能以提供能量。还有研究提出“共生起搏器”的概念，以心跳、血液流动、身体运动等产生的动能给起搏器供能[28]，起搏器无需更换电池，植入后可终生使用，这也避免了起搏器无法取出的问题。

综上所述，本文对无导线起搏器的类型、工作原理、研究进展和安全性进行了探究，虽然无导线起搏器有其局限性，但随着技术的发展，无导线起搏器在临床应用的前景和安全性上较于传统起搏器有很大的提升，有望实现完全替代传统起搏器，全面进入无导线时代。