为什么人造肌肉不用到机器人身上？
摘要：其实人造肌肉这个名字起得不是很好，更妥帖的名字应该叫电活性智能材料。因为我是做水下机器人方向的，所以接下来的举例我就以水下机器人为例了。在这之前，需要来说说相关概念。对于电力驱动的机器人的驱动机构（actuator）来说，大体可以分为两种：一种是纯机械驱动，一种是智能材料驱动。纯机械驱动自然就是依靠数字6舵机和步进电机等，这些直接依靠机械结构的配合与运转来驱动机器人身体部位运动的驱动系统来运作。其中，数字舵机和步进电机都是电机的一种，也俗称马达。它们的主要作用都是产生驱动转矩，作为电器或各种机械的动力源。数字舵机只需要发送一次PWM信号就能保持在规定的某个位置，但是转动范围有限，多为180度或者360度；而步进电机则不能实现位置控制，但是却可以沿着一个方向一直转动。所以，将马达应用在机器人的关节等活动处，可以轻松实现机器人所需要的运动。而智能材料驱动就是依靠类似于SMA&(shape&memory&alloy)、EMA&(electromagnetic&actuation)、IPMC&(ionic&polymer&metal&composite)这些智能材料通电或者温度变化产生的形变产生驱动力而进行运动。SMA的中文名叫形状记忆合金，是一种在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的形变，恢复其变形前原始形状的合金材料。它可以用于报警器的控制元件以及记录笔的驱动装置等。EMA即电磁驱动，其原理也十分简单，导体相对于磁场运动，在导体中会产生感应电流，感应电流与原磁场相互作用使导体运动起来，这就是电磁驱动。由于电磁产生的力相对较小，所以EMA多应用于并不需要太大力即可驱动的情况。IPMC的中文名叫离子聚合物金属复合材料，由于其较低的驱动电压即能产生较大的位移变形，所以在机器人领域使用得较多一些，接下来我也会通过实例对这种材料进行说明。虽然表面上，智能材料驱动是机器人驱动领域的一块新大陆，似乎可以通过对其深入挖掘和大规模的使用而大大减小机器人体积，改造其冰冷的机器外形。然而，智能材料的形变量相对于机械驱动来讲却十分有限，精度也不够，所以很遗憾地告诉你，所谓的“人造肌肉”在机器人领域的适用范围真的很小。下面我就以IPMC (ionic polymer metal composite)为例，稍微说明一下。IPMC这种材料的特点就是，你只要对它通电，它就会产生形变。一般是对IPMC厚度方向施加电压时，IPMC会向阳极弯曲，原理见下图。那人们自然可以利用这个特点：通电——形变——驱动，把他用在机器人身上，让它产生相应的运动。而且这种材料体积小，质量轻，能够产生大运动，并且不需要轴承和滑动部件，驱动电压低。这些特点看起来，当然要好过电机那个大个头，可以减少占地空间。但是这个肌肉的的另一个特点与机器人控制上的一个重要需求有所相左，就是控制上不太好操作。一个数字舵机只要给一个占空比，就能让它转到我们需要的位置。但是IPMC的形变却是一个非线性过程，需要我一点点地标定才能最后投入使用。而且他的形变量也十分有限，最大的也只能从直的状态弯成九十度，还有一个弧度，不甚理想。所以，这样的智能材料可以用在控制精度不太高的地方。例如我想控制一个机器人，让它模仿水母的喷射式推进模式一张一缩的，也不需要非得控制到张开多少，收缩多少，只要能张缩，让机器人游起来就行，这样的领域智能材料倒是可以占据一席地位。2012年美国Virginia&Tech智能材料系统与结构中心的Joseph&Najem等人就利用IPMC作为驱动器，以维多利亚多管发光水母为原型，设计制作了仿生机器水母，物理样机见下图。(a)&机器水母物理样机(b)实验装置
机器水母有一个可热缩的高分子膜构成的柔韧的腔体，一个中心柱，一个用于接线和支撑驱动器的平台，8个用于保持上部稳定的桅杆和呈放射状的IPMC驱动器。该机器水母重20g、直径15&cm、高5.8&cm。由于IPMC材料在电场作用下会产生弯曲变形，可以构建这种驱动器来模拟水母腔体的收缩和扩张过程，但是遗憾的是这只机器水母的速度只有0.77mm/s，速度之小令人很是失望。总而言之，大多数的机器人控制中，控制精度是一个重要指标，而且鉴于运动范围比较小，所以所谓的人工肌肉并不能得到大面积的使用。
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用微信扫描二维码分享至好友和朋友圈科学家用钓鱼线制人工肌肉 力量为天然肌肉100倍
据台湾“中央社”2月20日报道，近日科学家把日常可见的钓鱼线或缝线盘绕成束，制成了强韧且成本低廉的人工肌肉，其力量是一般肌肉的100倍，可以应用于制作机器人、义肢，或是能随温度调节缝隙大小的“智能型”布料。在过去，人工肌肉材质包括金属线与纳米碳管，但成本高昂且难以驾驭。而根据《科学》(Science)期刊20日刊登的研究，及加拿大广播公司新闻网(CBC News)网站的照片可以看到，科学家改用了以聚乙烯和尼龙制成的高强度聚合物纤维。这种材质常被用于制作钓鱼线和缝线，在日常用品中很常见。科学家将这些纤维扭成非常紧的线圈，制成人工肌肉，并利用温度变化使其收缩与放松。据报道，这项研究由美国、加拿大、澳大利亚、韩国、土耳其与中国大陆科学家协力展开。德州大学(University of Texas)纳米科技研究所所长鲍曼(Ray Baughman)在接受电话访问表示：“这种聚合物肌肉能举起的重量，是同样大小天然肌肉的100倍。”科学家指出，目前最先进的人型机器人或义肢，受限于笨重马达与液压系统，有碍于其灵活程度、力量与整体工作能力。未来这种新人工肌肉的应用，可能包括机器人微创手术、义肢，以及制造功能更强的机器人。科学家说，新型人工肌肉还有个有趣的实用用途，即制作“自动调温”衣物。研究人员可利用聚合物线圈织成“可以呼吸”的材质，织料缝隙会随气温打开或关闭，帮助通风或防风。
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我国首例“人工肌肉”植入萎缩下肢手术成功
来源：北京日报 作者：刘欢
摘要: 8月16日，国内首例人工肌肉植入小儿麻痹患者萎缩下肢的手术，在北京潞河医院宣告成功。45岁的美籍男子皮特，自幼患小儿麻痹，遗留下明显萎缩、细短的左腿。借助王江宁教授和他正在研究的假体植入下肢增粗术，皮特早已萎缩的右腿变得健壮有力，逐步恢复正常人的行走功能。人工肌肉是一种硅胶类的物质，但与隆胸用的简单硅......
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8月16日，国内首例&人工肌肉&植入小儿麻痹患者萎缩下肢的，在北京潞河医院宣告成功。
45岁的美籍男子皮特，自幼患小儿麻痹，遗留下明显萎缩、细短的左腿。借助王江宁教授和他正在研究的&假体植入下肢增粗术&，皮特早已萎缩的右腿变得健壮有力，逐步恢复正常人的行走功能。
&人工肌肉&是一种硅胶类的物质，但与隆胸用的简单硅胶不同，腿部的肌肉更复杂，神经丰富，而且要承担的重力和任务也更多。因此，为防止假体植入后移位或下垂，王江宁为患者萎缩的左腿做了详细的CT扫描定位，再通过注水把扩张器缓慢膨胀到理想的体积，撑大皮肤软组织，从三个维度选定好的位置，采用国际上先进的&锚钉&悬吊技术，将有立体感的&人工肌肉&注入患者体内，确保病腿与健康腿一样丰满、真实。
8月16日，来自首都医科大学、中国医科院、积水潭医院、协和医院的多位骨科、专家，共同对首例&人工肌肉&植入下肢增粗术进行评审。目前，全国约有500万因小儿麻痹后遗症或严重创伤造成下肢萎缩、不对称的患者，适合&人工肌肉&的植入。
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摘要：心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过导线电极的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。那么用心脏起搏器进行手术的心脏起搏器安全吗？下面就为大家详细解答相关知识，一起来看看吧！
心脏起搏器手术 心脏起搏器安全吗
植入起搏器的发展
1791年Galvani用实验证明了生物电的存在，并发现肌肉对电刺激有收缩反应。1882年Ziemssen发现电刺激可引起心脏收缩活动。早期的实验研究和临床观察对后来心脏起搏技术的发明和应用具有重要的意义。1929年9月Lidwill在澳大利亚悉尼举行的学术会议上首次报告了应用他发明的手提式起搏装置成功救活了1个心脏停跳的婴儿。这是人工心脏起搏技术首次用于临床[1]。
1932年Hyman设计制作了一台由发条驱动的电脉冲发生器，该装置净重达7.2公斤，脉冲频率可调节为30、60、120次/分，Hyman将之称为人工心脏起搏器“artificial cardiac pacemaker”，这台发条式脉冲发生器成为人类第一台人工心脏起搏器。
1952年1月，美国哈佛大学医学院Paul M. Zoll医生首次在人体胸壁的表面施行脉宽2ms，强度为75~150V的电脉冲刺激心脏，成功地为1例心脏停搏患者进行心脏复苏，挽救了这位濒死病人的生命。由于电极缝在胸壁，使电刺激起搏心脏的同时也刺激胸部肌肉，引起局部肌肉的抽动和疼痛，但这一创举立即受到医学界和工程技术界人士的广泛重视，迎来了心脏病学的又一个变革时期，临时性心脏起搏器术逐渐被医学界广泛接受，成为一种常规的缓慢性心律失常的治疗方法。Paul M. Zoll被尊称为“心脏起搏之父”。
1952年，瑞典的Senning医生和Elmqvist工程师研制出第1台可植入人体的心脏起搏器。日，Senning首次将起搏器植入到一位病毒性心肌炎合并完全性房室阻滞患者的体内。此人成为世界上第一例被植入起搏器的患者。
心脏起搏器技术的发展
早先的起搏器由于存在诸多问题，限制其临床广泛应用，例如需开胸植入起搏导线电极，起搏阈值很快升高，导线容易折断、移位，电池寿命较短和稳定性差。为解决上述问题，不少学者和工程师做了不懈的研究。1962年，经静脉导线应用于临床，植入心脏起搏器无需开胸手术。1964年，出现了R波抑制型（VVI）起搏器，避免了固定频率起搏器不同步性可能引起的严重室性心律失常。1978年植入了第一台双腔起搏器。上世纪80年代以后，由于电子技术和传感器技术的快速发展及微处理器的广泛应用，起搏器的功能愈趋完善，出现频率适应性起搏、起搏参数的体外提取和程控、起搏器对心律失常事件和起搏器工作状态的监测和记录等功能，并可根据病人的不同状况在一定范围内自动调整起搏参数使起搏器能更好地适用于复杂的临床情况和不同的病人。
在应用起搏器成功地治疗心动过缓的同时，起搏器也开始应用到非心动过缓病症。上世纪70年代应用抗心动过速起搏器治疗室上性心动过速，这个技术目前仍应用于植入型心律转复除颤器（ICD）中。1995年Bakker等证实了双心室起搏的血流动力学益处，对严重心力衰竭合并室内阻滞，特别是左束支阻滞，双心室起搏可使心室收缩再同步化，心功能改善，活动耐量增加，生活质量提高。目前，这种心脏再同步化治疗（CRT）已获美国FDA批准。总之，40多年来无论是起搏器工程技术还是临床应用都得到快速发展。1997年对全世界起搏器的使用进行了统计，以每百万人植入起搏器数计算，其中美国571，法国552，德国440，加拿大368，澳大利亚345，以色列293，日本153，香港100，新加坡61。
我国植入起搏器的发展概况
1962年10月由上海市第一人民医院心内科及心外科医师率先安置了全国第一台人工心脏起搏器（经心外膜起搏治疗）。1973年我国成功植入了第一台经静脉起搏器，几十年来也有了相当的发展。中华医学会心电生理和起搏分会2002年进行的全国起搏器使用调查得出的数据表明：我国大陆至少有279家医院开展了起搏器植入术。2001年植入起搏器总数10857台。每百万人8台。其中双心腔起搏器占36.3%，心室单心腔起搏器占56.2%，其它包括AAI(R)和VVI(R)占7.5%。
脉冲发生器定时发放一定频率的脉冲电流，通过导线和电极传输到电极所接触的心肌（心房或心室），使局部心肌细胞受到外来电刺激而产生兴奋，并通过细胞间的缝隙连接或闰盘连接向周围心肌传导，导致整个心房或心室兴奋并进而产生收缩活动。需要强调的是，心肌必须具备有兴奋、传导和收缩功能，心脏起搏方能发挥其作用[2]。
人工心脏起搏器的代码和类型
起搏器的代码
1987年北美心脏起搏电生理学会（NASPE）/英国心脏起搏与电生理学组（BPEG）在心脏病学会国际委员会（ICHD）1981年制定的五位字母代码起搏器命名的基础上制定了NBG代码（表1）。
表1：NBG起搏器五位代码命名
起搏系统的组成
人工心脏起搏系统主要包括两部分：脉冲发生器和电极导线。常将脉冲发生器单独称为起搏器。起搏系统除了上述起搏功能外，尚具有将心脏自身心电活动回传至脉冲发生器的感知功能。
起搏器主要由电源（亦即电池，现在主要使用锂-碘电池）和电子线路过程，能产生和输出电脉冲。
电极导线是外有绝缘层包裹的导电金属线，其功能是将起搏器的电脉冲传递到心脏，并将心脏的腔内心电图传输到起搏器的感知线路。
表1中自左至右，各个位置字母代表的意义为：
第一位（I）：表示起搏的心腔，分别由A、V和D代表心房、心室和双心腔，O代表无感知功能；
第二位（Ⅱ）：表示感知的心腔，分别由A、V和D代表心房、心室和双心腔，O代表无感知功能；
第三位（Ⅲ）：表示起搏器感知心脏自身电活动后的反应方式。T表示触发型，I表示抑制型，D表示兼有T和I两种反应方式，O为无感知后反应功能；
第四位（Ⅳ）：代表起搏器程序控制调节功能的程度。分别有O（无程控功能）、P（1~2个简单的程控功能）、M（两种以上参数的多功能程控）、C（遥测功能）和R（频率适应功能）；
第五位（Ⅴ）：代表抗快速心律失常的起搏治疗能力。有O（无此功能）、P（抗心动过速起搏）、S（电转复）和D（两者都有）。
1. S代表制造厂商命名的单腔起搏器（SSI），根据起搏电极导线所放置的位置，既可用于起搏（感知）心房，也可用于起搏（感知）心室。
2. 代码Ⅲ T:指当感知了心脏自身电活动后在特定的时间时触发起搏器释放电脉冲。当感知和起搏在同一心腔时，刺激脉冲通常在感知后20ms内发放(AAT、VVT模式)。当感知和起搏不在同一心腔时，在感知信号（P）后经一定时间间期（即房室延迟）发放起搏脉冲（V）。I：感知自身电活动后抑制该心腔电脉冲发放。D：感知反应呈双重性。
3. 代码Ⅳ 20世纪80年代后所有起搏器均具有M和C功能，故第四位字母常被单独用于标明是否具有频率适应性功能（即R字母，如VVIR、DDDR等）。
4. 代码V 由于近年ICD的广泛应用，第五位字母通常已不用于描述起搏系统。
起搏器类型
1. 根据起搏心腔分为
①单腔起搏器：如AAI（R）、VV(R)等，起搏电极导线单独植入心房或心室；
②双腔起搏器：如DDD（R），起搏电极导线分别植入心房和心室；
③多腔起搏：如三腔（双心房单心室或单心房双心室）或四腔起搏（双心房+双心室），此时，起搏电极导线除常规植入右心房和右心室外，通常尚需通过心脏静脉植入电极导线分别起搏左心房和(或)左心室。
2. 根据起搏生理效应分为
①生理性起搏：即尽可能模拟窦房结及房室传导系统的生理功能，提供与静息及活动相适应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，只是保证心室按需起搏，而房室电机械活动不同步。实际上，起搏治疗都不可能是完全生理的。故严格地说，所有的心脏起搏器都是非生理性的。
3. 根据是否具有频率适应功能分为 ①频率适应性起搏器：如常用的AAIR、VVIR和DDDR；②非频率适应性起搏器：如常用的AAI、VVI和DDD。
常用起搏模式
1、AAI模式 此模式的工作方式为心房起搏、心房感知，感知心房自身电活动后抑制起搏器脉冲的发放。在本模式下，心室信号不被感知。
2、VVI模式 此模式的工作方式为心室起搏、心室感知，感知心室自身电活动后抑制起搏器脉冲的发放，又称R波抑制型心室起搏或心室按需型起搏。在本模式下，心房信号不被感知。VVI仅当“需要”时才发出脉冲起搏心室，起搏产生的心律实际上是一种逸搏心律。
3、其他单腔起搏模式
(1) AOO、VOO模式：为非同步起搏模式，又称为固定频率起搏。心房、心室只有起搏而无感知功能。起搏器以固定频率(非同步)定期发放脉冲刺激心房(AOO)或心室(VOO)，脉冲的发放与自身心率快慢无关。
(2) ATT、VTT模式：为心房、心室触发型起搏模式。心房、心室均具有起搏和感知功能，但感知自身房、室电活动后的反应方式为触发(T)心房、心室脉冲的发放(而非抑制)。弊端为耗电。也不作为单独的起搏器模式应用。
1、DDD模式 又称房室全能型起搏，是具有房室双腔顺序起搏、心房心室双重感知、触发和抑制双重反应的生理性起搏模式。
2、VDD模式 又称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。在整个VDD起搏系统中，P波的正确感知是其正常工作的关键。
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(与DDD相似)，但不触发房室间期，即不出现心室跟踪。如患者有正常的房室传导，基本类似AAI；如患者存在房室传导阻滞，则在心房起搏时可房室同步，而在心房感知时房室则不能同步。因此自身心房活动后的房室延迟时间长短不一。该起搏模式的特点为心房起搏时能房室同步，而心房感知时房室不能同步。它不作为一个单独的起搏模式而仅作为DDD(R)发生模式转换后的工作方式。
起搏器的自动化功能和频率适应性起搏
起搏器的自动化功能
起搏器植入后可自动定期记录、搜索患者心律和起搏器工作状态，然后将这些大数据综合、归纳、分析，做出判断后自动调整起搏参数以适应患者的需要，不再需要人为进行干预。当然，这些自动化功能也需要进行人工随访以确定其工作方式的正确性。
目前常用起搏器的自动化功能包括：起搏模式自动转换、房室延迟自动调整、自动模式转换、抗起搏器介导性心动过速功能、感知灵敏度自动调节、起搏频率的自动调节、起搏输出电压自动调整等。
频率适应性起搏
在极量或次极量运动时，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(心脏收缩功能储备下降)。频率适应性起搏器可通过感知体动、血pH值判断机体对心排血量的需要而自动调节起搏频率，相应增减起搏频率，从而改善心脏变时功能不全患者的运动耐量。
频率适应起搏适应证主要为心脏变时功能不全。一般认为，运动后自身心率不能增加，或者增加不明显，不能达到最大年龄预测心率(最大心率=220-年龄)的85%定义为变时功能不全(运动时最快心率&120bpm为轻度变时功能不全，&100bpm为重度变时功能不全)。
窦房结变时功能不全和慢性心房颤动合并明显缓慢的心室率是频率适应性起搏的主要适应证。但心率加快后心悸等症状加重，或诱发心衰、心绞痛症状加重者，不宜应用频率自适应起搏器。
人工心脏起搏适应证
人工心脏起搏分为临时和永久两种，它们分别有不同的适应证[3]。
临时心脏起搏适应证
临时心脏起搏是一种非永久性植入起搏电极导线的临时性或暂时性人工心脏起搏术。起搏电极导线放置时间一般不超过2周，起搏器均置于体外，待达到诊断、治疗和预防目的后随即撤出起搏电极导线。如仍需继续起搏治疗则应考虑置入永久性心脏起搏器。
任何症状性或引起血流动力学变化的心动过缓患者都是临时心脏起搏对象。临时心脏起搏的目的通常分为治疗、诊断和预防。
1、治疗方面
(1) 阿-斯综合征发作：各种原因(急性心肌梗死、急性心肌炎、洋地黄或抗心律失常药物等引起的中毒、电解质紊乱等)引起的房室传导阻滞、窦房结功能衰竭而导致的心脏停搏并出现阿-斯综合征发作，都是紧急临时心脏起搏的绝对指征。
(2) 心律不稳定的患者在安置永久心脏起搏器之前的过渡。
(3) 心脏直视手术引起的三度房室传导阻滞。
(4) 药物治疗无效的由心动过缓诱发的尖端扭转型和(或)持续性室性心动过速。
作为某些临床诊断及电生理检查的辅助手段。例如判断：①窦房结功能；②房室结功能；③预激综合征类型；④折返性心律失常；⑤抗心律失常药物的效果。
3. 预防方面
(1) 预期将出现明显心动过缓的高危患者，常见的有急性心肌梗死的某些缓慢心律失常、心脏传导系统功能不全的患者拟施行大手术及心脏介入性手术、疑有窦房结功能障碍的快速心律失常患者进行心律转复治疗、原先存在左束支阻滞的患者进行右心导管检查时。
(2) 起搏器依赖的患者在更换新心脏起搏器时的过渡。
永久心脏起适应证
随着起搏工程学的完善，起搏治疗的适应证逐渐扩大。早年植入心脏起搏器的主要目的是为挽救患者的生命，目前尚包括恢复患者工作能力和生活质量。目前主要的适应证可以简单的概括为严重的心跳慢、心脏收缩无力、心跳骤停等心脏疾病。2012年美国心血管病学会/美国心脏病协会/美国心律协会重新制定了植入心脏起搏器的指南。
I类适应证主要包括：
窦房结功能不全者：①记录到有症状的窦房结功能障碍，包括经常出现导致症状的窦性停搏。②有症状的变时性不佳者。③由于某些疾病必须使用某类药物，而这些药物又可引起窦性心动过缓并产生症状者。
成人获得性房室传导阻滞（AVB）者：
①任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB，并发有症状的心动过缓（包括心衰）或有继发于AVB的室性心律失常。
②长期服用治疗其他心律失常或其他疾病的药物，而该药物又可导致Ⅲ度AVB和高度AVB（无论阻滞部位），并发有症状的心动过缓者。
③清醒状态下任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB且无症状的患者，被记录到有3秒或更长的心脏停搏，或逸搏心率低于40bpm，或逸搏心律起搏点在窦房结以下者。
④清醒状态下任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB，无症状的心房颤动和心动过缓者有一个或更多至少5秒的长间歇。⑤导管消融房室结后出现的任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB。
⑥心脏外科手术后没有可能恢复的任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB。
⑦神经肌肉疾病导致的任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB，如强直性肌营养不良、卡恩斯-塞尔综合征（Kearn-Sayre综合征）、假肥大性肌营养障碍、腓侧肌萎缩患者。
⑧伴有心动过缓症状的Ⅱ度AVB，无论分型或阻滞部位。
⑨任何阻滞部位的无症状Ⅲ度房室阻滞平均心室率分或&40次/分伴有心脏增大或左室功能异常或阻滞在房室结以下者。
⑩无心肌缺血下运动时的Ⅱ度或Ⅲ度AVB。
慢性双分支阻滞的患者：①伴有高度AVB或一过性Ⅲ度AVB。②伴有Ⅱ度Ⅱ型AVB。③伴有交替性束支阻滞。
急性心肌梗死伴房室传导阻滞：
①ST段抬高心肌梗死后，His-Purkinje系统的持续性Ⅱ度AVB合并交替性束支阻滞或Ⅲ度AVB；
②一过性严重Ⅱ度或Ⅲ度房室结下的AVB并合并有束支阻滞；
③持续并有症状的Ⅱ度或Ⅲ度AVB。
颈动脉窦过敏和心脏神经性晕厥者：
①自发性颈动脉刺激和颈动脉按压诱导的心室停搏时间& 3s导致的反复性晕厥。
②持续性或有症状的缓慢性心律失常且没有恢复希望的心脏移植术后患者。
③长间歇依赖的室速，伴或不伴QT间期延长者。
左室射血分数≤35%，完全性左束支传导阻滞且QRS≥150ms，窦性心律，心功能分级(NYHA)Ⅱ、Ⅲ级或理想药物治疗后能活动的NYHA Ⅳ级心力衰竭患者，应植入CRT或CRT-ICD。
ICD的适应证如下：
①室颤或血流动力学不稳定的持续性室速（VT），除外其他可逆原因，导致心脏骤停的存活者；
②有器质性心脏病且有自发持续性VT者，无论血流动力学是否稳定；
③有晕厥史，电生理检查明确诱发血流动力学不稳定的持续性VT或室颤(VF)；
④心肌梗死40d后，左室射血分数≤35%，NYHAⅡ或Ⅲ级；
⑤非缺血性扩张性心肌病，左室射血分数≤35%，NYHAⅡ或Ⅲ级；
⑥心肌梗死前有左室功能不全，心肌梗死40d后，左室射血分数≤30%，NYHAⅠ级；
⑦心肌梗死后，左室射血分数≤40%，非持续性VT或电生理检查诱发出VF或持续性VT。
Ⅱa类适应证主要包括：
窦房结功能不全者：
①窦房结功能障碍导致心率&40bpm，症状与心动过缓之间存在明确的证据，但无论是否记录到心动过缓。
②有不明原因晕厥者，临床上发现或电生理检查诱发窦房结功能障碍者。
成人获得性AVB者：
①无症状的持续性Ⅲ度AVB，逸搏心率低于40bpm不伴有心脏增大。
②电生理检查发现在His束内或以下水平的无症状性Ⅱ度AVB。
③Ⅰ度或Ⅱ度AVB伴有类似起搏器综合症的血流动力学表现。
④无症状的Ⅱ度Ⅱ型AVB，且为窄QRS波者。但当Ⅱ度Ⅱ型AVB伴有宽QRS波者，包括右束支阻滞，则适应症升级为Ⅰ类。
慢性双分支阻滞的患者：
①虽未证实晕厥是由AVB 引起，但可排除其它原因（尤其是室性心动过速）所引起。
②虽无临床症状，但电生理检查发现HV间期≥100ms。
③电生理检查时，由心房起搏诱发的非生理性His束以下的阻滞。
反复性晕厥，没有确切的颈动脉刺激事件，高敏感性心脏抑制反应心室停搏时间& 3s者，要考虑植入永久性心脏起搏器。
心动过速的起搏治疗仅限于导管消融和(或)药物治疗失败，或不能耐受药物副作用且反复发作的室上速患者。
高危的长QT综合征患者。
以下心衰患者可植入CRT或CRT–ICD：
①左室射血分数≤35%，完全性左束支传导阻滞且QRS在120ms至149ms之间，窦性心律，心功能分级(NYHA)Ⅱ、Ⅲ级或理想药物治疗后能活动的NYHA Ⅳ级心力衰竭患者；
②左室射血分数≤35%，非左束支传导阻滞且QRS≥150ms，窦性心律，心功能分级(NYHA)Ⅱ、Ⅲ级或理想药物治疗后能活动的NYHA Ⅳ级心力衰竭患者；
③理想药物治疗后左室射血分数≤35%合并房颤的心衰患者，若需要心室起搏或符合CRT指征且房室结消融或药物治疗后可保证100%心室起搏；
④理想药物治疗后左室射血分数≤35%，且需要新装或更换器械而且依赖心室起搏（40%）。
有心源性猝死(SCD)风险(主要SCD风险：心脏骤停史、自发持续性VT、自发非持续性VT、SCD家族史、晕厥、左室厚度≥30mm、运动时血压反应异常；可能的SCD风险：房颤、心肌缺血、左室流出道梗阻、突变高危、强竞技性体力活动时)的梗阻性肥厚型心肌病患者应植入DDD-ICD。
ICD的推荐指征如下：
①非缺血性扩张性心肌病，显著左室功能异常，不能解释的晕厥；
②持续性室速，即使心室功能正常或接近正常；
③肥厚型心肌病患者有一项以上主要SCD危险因素；
④致心律失常性右室发育不良/心肌病患者有一项主要的SCD危险因素(包括电生理检查诱发VT，心电监护的非持续性VT，男性，严重右室扩大，广泛右室受累，& 5岁，累及左室，有心脏骤停史，不能解释的晕厥)；
⑤长QT综合征患者在应用β受体阻滞剂时出现晕厥和(或)室速；
⑥在院外等待心脏移植的患者；
⑦Brugada综合征有晕厥者；
⑧Brugada综合征有室速但未出现心脏骤停者；
⑨儿茶酚胺敏感性室速患者，用β受体阻滞剂后仍出现晕厥和(或)室速；
⑩心脏结节病、巨细胞性心肌炎、南美洲锥虫病患者。
当然指南并未涵盖所有的临床情况。就某一个具体患者而言，永久心脏起搏的指征并非总是明确的。通常，不可逆性、症状性心动过缓是植入永久心脏起搏器的主要指征。应结合患者的具体病情、患者的意愿、经济状况等由负责医师做出是否需要植入永久心脏起搏器的决定。
起博器的合理选择
对具体患者选择何种起搏器是临床医师经常需面临的问题。原则如下：
1. 如存在慢性持续心房颤动或存在心房静止者，选择VVI(R)。
2. 窦房结功能不全者如无房室传导阻滞或预测近期房室传导阻滞发生概率很低，选择AAI(R)，否则选择DDD(R)。
3. 房室传导阻滞者如
①存在持续性房性快速心律失常，选择VVI(R)；
②存在病窦综合征，选择DDD(R)；
③窦房结功能正常或预期发生窦房结功能不全的概率低，可选择VDD或DDD。
单一的心室起搏己不再被推荐,而双腔起搏以普遍认为可接受的价格增加了生存期校正的生活质量。对于选择植入AAI还是DDD起搏器，虽然DDD价格较贵，但应考虑患者有发展为房室传导阻滞的可能。
另外，尚需结合患者的年龄、心脏疾病及所合并的疾病、经济状况及患者的整体一般情况等进行综合考虑。
人工心脏起搏系统植入方法
临时心脏起搏
有经皮起搏、经食管起搏、经胸壁穿刺起搏、开胸心外膜起搏和经静脉起搏等5种方法。目前多选择后者。
通常选用股静脉、锁骨下静脉或颈内静脉穿刺送入临时起搏电极导线。发生电极导线移位的情况较永久心脏起搏常见。应加强术后心电监护，包括早期的起搏阈值升高、感知灵敏度改变及电极导线脱位等，尤其是起搏器依赖者。另外，由于电极导线通过穿刺点与外界相通，因此要注意局部清洁，避免感染，尤其是放置时间较长者。另外，经股静脉临时起搏后患者应保持平卧位，静脉穿刺侧下肢制动。
永久心脏起搏
目前绝大多数使用心内膜电极导线。技术要点包括静脉选择、导线电极固定和起搏器的埋置。
1. 静脉选择 通常可供电极导线插入的静脉有：浅静脉有头静脉、颈外静脉，深静脉有锁骨下静脉、腋静脉颈内静脉。通常多首选习惯用手对侧的头静脉或锁骨下静脉，如不成功，再选择颈内或颈外静脉。
2. 电极导线的放置 根据需要将电极导线放置到所需要起搏的心腔，一般采用被动固定，也可采用主动固定电极导线。
3. 起搏器的埋置 起搏器一般均埋于电极导线同侧的胸部皮下。将电极导线与脉冲发生器相连，把多余的导线近肌肉面、起搏器近皮肤放入皮下袋。
简而言之，方法是，将电极导线从手臂或锁骨下方的静脉插入，在X线透视下，将其插入预定的心腔起搏位置，固定并检测。然后在胸部埋入与电极导线相连接的起搏器，缝合皮肤，手术即可完成。
永久性心脏起搏并发症
植入手术有关的并发症
多数并发症如术中仔细操作应当可以杜绝，有些则难以完全避兔。发生率与植入医生的经验密切相关。
1. 心律失常 通常无需特别处理。
2. 局部出血 通常可自行吸收。有明显血肿形成时可在严格无菌条件下加压挤出积血。
3. 锁骨下静脉穿刺并发症及处理
气胸：少量气胸不需干预，气胸对肺组织压迫&30%时需抽气或放置引流管。
误入锁骨下动脉：应拔除针头和(或)导引钢丝并局部加压止血(切勿插入扩张管)，通常无需特殊处理。
4. 心脏穿孔 少见。处理：应小心将导管撒回心腔，并严密观察患者血压和心脏情况。一旦出现心包压塞表现，应考虑开胸行心包引流或作心脏修补。继续安置电极时应避免定位在穿孔处。
5. 感染 少见。处理：一旦局部有脓肿形成者保守治疗愈合的机会极少，应尽早切开排脓、清创，拔除创口内电极导线，择期另取新的植入途径。
6. 膈肌刺激 少见。可引起顽固性呃逆。植入左室电极导线时较常见。处理：降低起搏器输出或改为双极起搏。若症状持续存在，应重新调整电极位置。
与电极导线有关的并发症及处理
1. 阈值升高 处理：通过程控增高能输出，必要时需重新更换电极位置或导线。
2. 电极脱位与微脱位 明显移位时X线检查可以发现，而微脱位者X线透视可见电极头仍在原处，但实际已与心内膜接触不良。处理：通常需重新手术,调整电极位置。
3. 电极导线折断或绝缘层破裂 如阻抗很低则考虑绝缘层破损；如阻抗很高，则要考虑电极导线折断。处理：多需重新植入新的电极导线。
与起搏器有关的并发症及处理
随着工程学方面的进展，起搏器等起搏器本身的故障已罕见，偶见的起搏器故障为起搏器重置、起搏器电池提前耗竭，前者为受外界干扰(如强磁场)，需重新程控起搏器，后者需及时更换起搏器。
另外，尚可出现感知功能障碍，多为起搏器设置了不适当感知参数而非起搏器本身的机械故障，包括感知不良和感知过度。
与起搏系统有关的并发症及处理
1. 起搏器综台征（PMS） 使用VVI起搏器的某些患者可出现头昏、乏力、活动能力下降、低血压、心悸、胸闷等表现，严重者可出现心力衰竭，称为起搏器综合征。处理：若发生PMS且为非起搏依赖者，可减慢起搏频率以尽可能恢复自身心律，必要时更换为房室顺序起搏器。
2. 起搏器介导的心动过速(PMT) 是双腔起搏器主动持续参与引起的心动过速。为心房电极感知到逆传的P波，启动AVD并在AVD末发放心室脉冲，后者激动心室后再次逆传至心室，形成环形运动性心动过速。室性期前收缩、心房起搏不良是诱发PMT的最常见原因。可通过程控为更长的PVARP、适当降低心房感知灵敏度、延迟感知房室间期或启动起搏器对PMT的自动预防程序等预防。终止方法有起搏器上放置磁铁、延长 PVARP、程控起搏方式为心房无感知(DVI、VVI、DOO)或非跟踪方式(DDD)或启用起搏器具有的终止PMT的自动识别和终止程序。
随访及常见故障处理
与其他心脏介入治疗不同，成功植入心脏起搏器手术只是医生完成的第一步相对简单的工作，大繁琐但重要的工作是术后患者的长期随访。随访工作自植入当日开始并贯穿患者的一生。
（一）术后教会患者自测脉搏，因为检查脉搏是监测起搏器工作情况既简便又有效的方法。监测脉搏时要保证每天在同一种身体状态下，如每天清晨醒来时或静坐15mim 后。
安置起搏器的早期往往起搏阈值不稳定，需要及时调整。因此需要定期到医院检查，一般术后1个月内每2周1次，3个月内每月1次（具体视病患情况）。引起阈值升高的因素有很多，除了与电极位置有关外，睡眠不足、饱餐、抗心律失常药物、高血压等因素可能有影响。因此术后患者应保持良好的情绪，保证有规律的生活及作息制度，避免一切可能的不良因素。随访周期及内容随访应两头紧中间松。
（二）常见故障及处理
通常表现为无刺激信号、不能夺获或不能感知。
1. 无刺激脉冲 可能有下列常见原因之一：
(1) 如放置磁铁后可解决问题，则其原因多半是过感知或使用了正常的一些起搏功能如滞后。前者多由于电磁干扰、肌电位、交叉感知或T波过感知等引起,应降低感知灵敏度,而后者无需处理。
(2) 电极导线或起搏器故障：可能是由于与起搏器相连的螺丝松动或脱接、电极导线导体故障或电极导线绝缘层破损或电池耗竭。处理：重新手术旋紧螺丝或更换起搏电极导线或起搏器。
2. 不能夺获可能有下列原因之一：
(1) 起搏阈值升高：电极导线末端电极的输出不能有效刺激与电极相连的心肌,是为传出阻滞。处理：可临时提高输出电压,纠正可能引起的原因，如应用激素、纠正电解质紊乱或更换起搏位置。
(2) 电极导线故障、电极脱位或电池耗竭：根据具体原因采取更换或重新放置电极导线或更换起搏器。
3. 不能感知 可能为下列原因之一：
(1) 心内膜信号太小(电解质紊乱、酸中毒引起的暂时改变或心肌梗死或心肌病引起的局部心内膜永久性改变)：此时需提高感知灵敏度, 或更换起搏位置。
(2)电极脱位、故障或起搏器故障根据具体原因采取重新放置或更换电极导线或起搏器。
起搏器的安全性
很多患者对安装起搏器感到担忧，其实安装起搏器很安全，虽然上文列举了不少的起搏器并发症及故障，但是，其总体的发生率仅为1%左右。在符合起搏器植入指征的患者中，如果能够规范化治疗并规律随访，则对这些患者来说，获益是远远大于其弊端的。
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