心脏起搏器进化之路

心脏为什么会跳动？

心脏跳动时泵血输送至全身，一旦停止跳动，整个身体机器就会跟着停下来，那是什么让心脏不停地跳动呢？心脏中有一些细胞能够产生生物电活动，引起和控制心肌收缩，让心脏维持着规律的跳动。有一种病症叫心传导阻滞，一般是由过于剧烈的活动和药物引起的，能够打断心脏的电活动。心脏电活动异常，轻则让人头晕胸闷，重则可能让心脏停搏，危及性命。

起搏器：带有瑕疵的救命神器

美国人格雷特巴奇发明了植入式人工心脏起搏器，能够帮助心传导阻滞患者恢复正常的心跳。起搏器能够监测心跳的节律，当心脏漏跳或者跳动过慢时，就会发出矫正的电脉冲。如今，每年约有十万患者植入心脏起搏器。虽然发展至今，这种植入性的医疗器材相当可靠，但仍然存在一定弊端，例如一般起搏器的电池寿命只有7年，需要替换，替换时有可能让心脏发生感染，另外，起搏器的线路也有可能破损，对心脏组织造成伤害。植入了心脏起搏器的患者还不能够接受MRI检查。

未来形形的高科技起搏器

目前，研究者们致力于开发出不需要换电池、不需要导线，甚至没有脉冲发生器的起搏器，让患者能够高枕无忧。

无线起搏器 传统的心脏起搏器主要包括两个部分：脉冲发生器和电极导线。电极导线需要把起搏器的电脉冲传递到心脏，并将心脏的电活动传输给起搏器。植入的时候需要打开胸腔进行手术。一旦电极导线脱位或者外面的绝缘层破损，就会造成很麻烦的后果，需要手术修复。少了电极导线，就会减少很多麻烦。

而现在有一种微型的无线心脏起搏器，体积仅为传统起搏器的1/10。植入的时候不用打开胸腔，从大腿主静脉向心脏导入便可。起搏器最后会停留在心脏内部，直接对心脏发送电脉冲，不再经过长长的电极导线。原来一些因为身体虚弱而无法进行外科手术的患者，也能够通过微创的方式植入这种微型起搏器。另外，这种起搏器比传统起搏器消耗的电量少，能够满负荷使用8～10年。St.Jude Medical公司所生产的微型无线心脏起搏器在欧洲已经被批准用于临床。

生物起搏器 微型起搏器仍然需要植入或者替换，如果能够一劳永逸就好了。美国洛杉矶雪松-西纳心脏研究所希望能够做到这一点。研究所把目光聚焦到了一种名为TBX18的基因，该基因通常只有在胚胎发育的时候才表达，负责制造心脏中原本自然能够产生电活动的细胞。在实验中，研究人员把这些基因注射到患有心传导阻滞的猪的心脏中，结果一小部分目标细胞在48小时内变成了“起搏”细胞，能够给心脏发送电脉冲。两周的监测结果显示，接受治疗的猪在之后能够正常活动，心率在各种活动中都正常。

研究者认为，这种生物起搏器的效果可能是永久的，也就是说只需进行一次注射。基因被注入心脏后，细胞会像在胚胎发育期间那样变成“起搏”细胞，并且永久维持这种状态。研究者希望在3年内能够在人类身上进行临床试验。早期测试可能先针对因起搏器而发生感染的患者以及有心传导阻滞的胎儿（在以往，有此问题的胎儿无法治疗）。

无电起搏器 即便患者的病情不严重，医生水平高，心脏起搏器的电池最长也只能使用15年。如果患者寿命足够长，就必须面临更换电池的问题，这增加了感染的风险。美国的一个科研团队开发出一种心脏起搏器，能从人体器官的自然运动中获取足够维持自身运转的电力，成果在《国家科学院学报》月刊上。

这种心脏起搏器将从心脏和肺部获得能源。在试验中，这种起搏器的能量制造器能够在每次心脏跳动或者肺部呼吸时制造3.7～8伏电压，完全能够满足自身的运转所需。既然不用换电池，那这种心脏起搏器是否能够一直用到患者去世也不损坏呢？研究者在实验室中将其前后弯曲了2000万次，也没有发现疲劳迹象，可谓经久耐用。

不怕MRI的起搏器 植入了心脏起搏器的患者不能够接受核磁共振成像（MRI）检查，因为MRI扫描仪所产生的强大磁场和射频脉冲可能会干扰心脏起搏器的设置或引起电极导线过热，对心脏产生意外刺激，最终导致器械故障或者心脏组织损伤。但约一半植入了心脏起搏器的患者都需要接受MRI检查，因为其他影像检查都不能像MRI一样详细获得器官、软组织、骨骼和其他人体内部构造的图像。

美力敦公司制造的Revo MRI SureScan心脏起搏器却不存在这些隐患。它有一个功能，在MRI扫描之前开启，能为患者做好接受扫描的准备，不被伤害。在临床试验中，有221名患者植入了这种起搏器，接受了MRI扫描后，没有一人发生并发症。