心臟起搏器：最新技術與發展趨勢

無線心臟起搏器

心臟起搏器的發展，從最初龐大且需經由靜脈植入導線的系統，演進至今日的無線微型裝置，標誌著心臟電生理學領域的革命性突破。無線心臟起搏器，又稱無導線起搏器，是一種體積僅如大型膠囊般、可直接植入右心室的獨立裝置。它徹底摒棄了傳統起搏器所需的皮下囊袋與連接心臟的絕緣導線，這項設計從根本上解決了多項長期困擾患者的問題。對於香港這個人口密集、醫療需求龐大的城市而言，此類技術的引進與應用具有重要意義。根據香港醫院管理局近年統計，因心臟病而需要植入心臟起搏器的案例持續增加，無線技術為患者提供了更優質的治療選擇。

無線起搏器的核心優點在於其微創性與安全性。植入過程僅需透過股靜脈穿刺，以導管將裝置送達心臟並固定於心肌，手術時間短，術後恢復快，且體表無明顯疤痕與囊袋凸起，大幅提升了患者的生活品質與美觀。更重要的是，它消除了傳統導線相關的併發症風險，例如導線斷裂、感染（特別是囊袋感染或導線相關的心內膜炎）、以及因導線老化導致的起搏失效。對於血管結構異常、或曾因感染而需移除整套起搏系統的患者而言，無線起搏器是極佳的替代方案。

然而，這項技術也面臨著挑戰。目前主流的無線起搏器多為單腔心室起搏模式（VVI），主要適用於心律過慢但心房功能尚可的患者。對於需要心房同步起搏（如病竇症候群）或心臟再同步治療的患者，技術上仍有限制。此外，裝置的電池壽命、長期固定穩定性、以及未來更換時可能面臨的困難（如多個裝置共存或取出技術），都是工程師與醫師持續研究的課題。展望未來，發展方向將聚焦於實現無線雙腔起搏（即無線心房與心室裝置的協同工作）、更智慧的感應與調節能力，以及透過體外無線能量傳輸延長裝置壽命。隨著技術成熟與成本下降，無線起搏器有望成為更多心臟病患者的第一線治療選擇，重塑心律管理治療的樣貌。

生理性起搏器

傳統的心室單腔起搏雖能挽救生命，防止心跳過慢，但長期單純刺激右心室心尖部，可能導致心室收縮不同步，引發所謂的「起搏器誘發性心肌病變」，反而增加心力衰竭與心房顫動的風險。因此，「生理性起搏」的概念應運而生，其核心目標是模擬心臟自然的電氣傳導與機械收縮順序，以達到最符合人體生理狀態的起搏效果。這不僅是技術的進步，更是治療理念從「維持心跳」到「優化心臟功能」的深刻轉變。

生理性起搏的原理，在於盡可能地維持心房與心室之間（房室同步）、以及左心室與右心室之間（心室內同步）的協調收縮。具體技術包括：

• 心房同步心室起搏（DDD模式）： 這是基本的生理性起搏模式。起搏器會感知自身的心房跳動，並在適當的延遲（房室延遲）後觸發心室起搏，確保心房收縮對心室充盈的輔助作用（即「心房幫浦」功能）不被浪費。
• 頻率適應性起搏： 起搏器配備了感測器（如體動感測器、每分鐘通氣量感測器），能根據患者的活動量，自動調高或調低起搏頻率，模擬健康竇房結的功能，滿足運動時增加心輸出量的需求。
• 心室起搏管理（MVP）與最小化心室起搏算法： 這類智能算法會盡可能鼓勵患者使用自身的心室傳導。只有在自身傳導缺失時，才進行心室起搏，從而將非必要的右心室起搏比例降至最低，保護心臟功能。

臨床上，醫師會根據患者的具體心臟病理狀況，精細調整起搏參數。例如，對於房室傳導阻滯但竇房結功能正常的患者，會設定較長的房室延遲，以優先使用自身下傳的心跳；對於活動量大的長者，則需仔細調整頻率適應曲線，使其平緩上升，避免不適。這些個體化的參數設定，需要醫師深厚的電生理學知識與臨床經驗，並透過定期程控追蹤來優化，確保起搏治療在糾正心律的同時，最大程度地維護心臟的生理狀態，預防因起搏本身引發的長期心臟病變。

心臟再同步治療（CRT）

對於特定類型的心臟衰竭患者，特別是左心室收縮功能嚴重下降且伴有心室內傳導阻滯（最常見的是左束支傳導阻滯，LBBB）的患者，心臟再同步治療（CRT）已成為標準治療的一環。這類患者的心室收縮極不協調，左心室側壁的收縮嚴重延遲，導致心臟效率低下，泵血功能惡化。CRT起搏器，或稱雙心室起搏器，正是為糾正這種機械不同步而設計。

CRT的原理是透過在右心房、右心室以及冠狀靜脈竇（用以起搏左心室側壁或後壁）分別植入導線，由起搏器發送精確定時的電刺激，讓左右心室能夠近乎同步地收縮。這就像指揮一個雜亂無章的樂團重回節拍，從而改善心室的充盈與排空效率，增加心輸出量，並降低二尖瓣返流的嚴重程度。適用人群通常符合以下條件：

• 左心室射出分率（LVEF）≤ 35%。
• 心電圖顯示QRS波寬度 ≥ 130毫秒（特別是左束支傳導阻滯形態）。
• 儘管接受標準藥物治療（如乙型阻斷劑、ACEI/ARB/ARNI、MRA、SGLT2抑制劑），仍持續有紐約心臟協會（NYHA）分級II-IV級的症狀。

香港作為醫療水平先進的地區，CRT的應用已相當成熟。研究數據與臨床實踐均證實，CRT能為符合條件的患者帶來多重益處：

益處面向	具體表現
症狀改善	顯著減輕呼吸困難、疲勞等心衰竭症狀，提升運動耐受力與生活品質。
心臟功能逆轉	部分患者左心室射出分率得以提升，心臟尺寸縮小（反向重構）。
降低住院率	因心臟衰竭惡化而需緊急入院的次數大幅減少。
提高存活率	長期追蹤顯示能降低全因死亡率與心因性猝死風險。

值得注意的是，約有30%的患者對CRT反應不佳。因此，術前透過心臟超音波（如組織都卜勒成像）仔細評估機械不同步的程度，術中精確放置左心室導線於最延遲收縮的部位，以及術後優化房室（AV）與心室間（VV）起搏間期，是提高CRT療效的關鍵。CRT結合植入式心臟去顫器（CRT-D），更能為這群高風險的心臟病患者提供猝死預防的雙重保護。

人工智能與心臟起搏器

人工智能（AI）的浪潮正席捲醫療各個領域，心臟起搏器這類高度依賴數據與算法的植入式裝置，自然成為AI應用的絕佳平台。現代起搏器已不僅是簡單的電刺激發生器，更是持續監測心臟節律、生理參數甚至血液動力學狀態的微型電腦。AI的介入，讓這些海量數據得以被深度分析與學習，從而實現前所未有的個性化與預警性醫療。

AI在起搏器中的應用主要體現在以下幾個層面：

• 自動化程控與參數優化： 傳統起搏器參數設定依賴醫師定期門診程控，具有一定滯後性。搭載AI算法的起搏器可以持續分析患者的節律模式、活動水平、甚至心內電圖形態，自動調整如頻率適應曲線、房室延遲、模式轉換閾值等關鍵參數，實現真正的「全天候生理性起搏」。例如，系統能學習患者日夜作息規律，自動切換日間與夜間的基本頻率，或在偵測到心房高頻事件時，提前介入調整起搏策略以預防心房顫動發生。
• 心臟衰竭管理與預警： 許多現代起搏器具備監測肺動脈壓、胸阻抗（反映肺水腫）、心臟收縮力（如以心電圖衍生指標評估）等功能。AI可以整合這些多維度數據，建立患者個人的「健康基線」，並即時偵測偏離基線的細微變化。當系統預測到心臟衰竭可能即將急性發作時，能提前向醫護人員與患者發出警報，實現早於症狀出現的干預，避免住院。這對於管理複雜的慢性心臟病情至關重要。
• 心律失常的智能診斷與分類： AI算法能更精準地分辨不同類型的室上性心搏過速、心房顫動、心室性心律不整等，減少誤判與不必要的治療（如不適當的電擊）。這提升了植入式心臟去顫器（ICD）治療的準確性與安全性。

透過AI的深度學習，起搏器正從被動的治療工具，轉變為主動的健康夥伴。它不僅優化了起搏本身的效果，更拓展了對整體心血管健康的監護維度，為心臟病的長期管理帶來了革命性的範式轉移。

未來心臟起搏器的發展方向

展望未來，心臟起搏技術的發展將朝向更微創、更智能、更生物整合以及更多功能整合的方向邁進。這些趨勢不僅源於工程技術的突破，更源自於對患者全人照護需求的深刻理解。

首先，在裝置形態上，無線雙腔/多腔起搏系統將是下一個攻堅目標。通過多個微型無線起搏單元在心房與心室內的協同工作，並透過體內無線網路進行精確通訊與同步，將能實現真正無導線的生理性起搏。此外，生物可吸收起搏器的研發也在進行中，這類裝置在完成階段性治療任務（如術後暫時性心律調節）後，可在體內安全降解，無需再次手術取出。

其次，能量採集技術備受關注。研究致力於利用心臟跳動的機械能、體溫差、甚至血液流動的動能，為起搏器電池進行微量的補充充電，這有望極大延長裝置壽命，甚至實現「永久性」起搏器。結合更高效的電池技術，未來更換手術的頻率將大幅降低。

第三，起搏器與其他慢性病管理平台的整合將成為常態。未來的植入式裝置可能不僅管理心律，還能整合連續血糖監測、藥物釋放（如治療心力衰竭的藥物）、或神經調節（如迷走神經刺激以抗發炎）等功能，成為一個綜合性的慢性病管理樞紐。所有數據將透過安全的無線技術，無縫上傳至雲端健康平台，供醫療團隊進行遠距監測與管理。

這些新技術對患者的潛在影響是深遠的。治療將變得更安全、更持久、更少侵入性。患者的生活品質將因更少的手術、更自然的生理反應、以及更主動的健康預警而得到顯著提升。然而，隨之而來的挑戰包括：更複雜的技術對臨床醫師培訓的要求、數據安全與隱私保護、以及如何確保這些先進技術的可及性與公平性，避免加劇醫療資源分配的不均。無論如何，在心臟電生理學家與工程師的共同努力下，心臟起搏器將持續進化，為全球數以百萬計的心臟病患者帶來更光明、更健康的未來。

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