在1960年,上海市第一人民医院心胸外科霍銮锵、方作平、内科颜和昌、刘忠豫等医师同上海继电器厂的工程师们一起开始心脏起搏器的研制,并于1962年开始应用临床获得成功,此后在上海各大医院进行推广。并于1964在中华心血管杂志上发表文章,介绍自制起搏器的动物实验和临床应用的结果,影响巨大,开创了中国起搏治疗的先河。由于有了成功的经验,本大大鼓舞了临床医师,本应该可以大力开展起搏治疗,但是自1966年开始进入文革,十年动乱使得大量的临床工作不能顺利开展,更不要说开展较新的治疗技术了。进入文革以后,霍銮锵和颜和昌教授没多久就被要求“靠边站”了,但是好在刘忠豫和方作平教授当时还能 “适当”地进行起搏治疗的实验和临床应用。
1971年10月4日,正值周日,刘忠豫医生在内科急诊当班,来了一位29岁的女性患者,叫做胡根娣,主因“反复发作性晕厥两年”就诊。询问病史过程中,患者回忆说自己1969年10月21日上班时,突发晕厥,一两分钟以后自行好转,恢复意识后即无明显不适。此后一月内反复晕厥发作,故于1969年11月24日至黄浦区中心医院就诊,并住院诊治。入院后诊断为“心肌炎、完全性房室传导阻滞”,予以激素治疗两月无效,于1970年1月25日出院,出院诊断为“病毒性心肌炎后遗症、完全性房室传导阻滞、习惯性心动过缓”。此后仍有反复晕厥发作。因朋友推荐应该再次至大医院就诊,所以此次到第一人民医院就诊。当时刘忠豫教授经过仔细询问病史,并结合当时心电图仍诊断为“完全性房室传导阻滞、阿斯综合征发作”,建议入院行起搏治疗,在大致了解起搏治疗的情况后,患者和家属表示需要考虑,所以当时没有住院。
图一:患者2012年10月份的胸片 胸骨下部可见两个线圈,上部细箭头所示较大线圈为第一次手术使用的线圈,下部粗箭头较小线圈为第二次手术使用的线圈。此外可见多根电极和一台目前使用的起搏器。右侧锁骨下可见现使用的起搏器。左侧锁骨下可见废弃的电极仍连接至右室。此外可见散在的断裂心外电极金属丝。
图二:患者2010年9月份胸部X线透视图; 可见大小两个线圈、多根电极和一台目前使用的起搏器。
1970年11月15日,因半月来晕厥发作频繁,极大地影响工作和生活,所以再次至上海市第一人民医院急诊就诊,急诊医师经联系后,把患者收入至内科病房,首先予以麻黄碱和异丙肾等维持,并同时使用激素治疗,但仍无效果。故颜和昌和刘忠豫教授再次动员,建议行起搏器治疗。刘忠豫教授当时告知患者及其家属第一人民医院既往安装起搏器治疗患者的情况,并带领患者到自己仍在继续研究起搏治疗的实验室参观,希望能消除患者的顾虑。几经协商与准备,终于在1970年5月10日进行手术植入起搏器。仍采用开胸手术,由方作平和刘忠豫教授为主刀,植入感应式起搏器的初级线圈和电极,起搏成功。但是六天后,起搏器故障,经检查发现为电极断裂。故于1971年6月14日再次手术;手术再次由方作平和刘忠豫教授主刀,更换了电极,同时使用了复旦新研制的晶体管射频起搏器,这种起搏器需电更少,体外的脉冲发生器体积较前缩小,仅两包香烟盒大小,而且感应次级线圈也较之前的冷阴极闸流管的起搏器次级线圈减小,直径仅为2cm左右,但是这种起搏器也存在缺点,因为感应线圈较小,体外的初级线圈稍移位就会引起次级线圈不能被感应而停止起搏,这就影响了起搏器术后患者的活动。而且不巧的是,至术后第十天患者的电极再次折断而发生起搏器不能工作而发生晕厥,只能停止起搏治疗了,给患者继续异丙肾维持等,目前两次手术遗留的线圈仍在患者体内。
鉴于当时起搏器电极容易断裂等问题,刘忠豫教授开始潜心研制心内膜起搏电极导线。在上海电线三厂、金属工艺一厂和上海化工厂的协助下,研制成聚乙烯包裹的心内膜电极,并使用复旦大学研制的厚膜电路组成的固定频率起搏器,于1972年5月再次给胡根娣进行了经皮式起搏获得成功(图三),但起搏电极进入皮肤处的感染问题又成了医生和患者需要面对的敌人,不停地“骚扰”患者和医生。
图三:复旦大学1972年研制的厚膜电路的固定频率起搏器
1972年6月,因为军区一位领导需要安置起搏器,国家特批从瑞士进口了两台Siemens-elema公司生产的埋藏式锌汞电池固定频率起搏器,当时仅使用了一台;经过协商后,另一台起搏器用于胡根娣患者,此种起搏器经静脉送电极至心内膜,此起搏器使用了两年半而电池耗竭。进口埋藏式起搏器的使用刺激和极大的鼓舞了刘忠豫医生,当时看见进口埋藏式起搏器体积细小,极便于临床应用,而且制造工艺已经比较成熟,性能稳定。此后刘忠豫教授投入至起搏器研制的时间更多了,并加强了和复旦大学的合作,开始研制埋藏式起搏器。
到1974年11月,患者进口起搏器电池耗竭,复旦大学已经研制的国产埋藏式起搏器已经于同年9月在新华医院首次应用成功,埋藏式的经心内膜起搏技术已然能实现。所以此时给患者安装了复旦大学国产的埋藏式起搏器。但那时,文革使得国家动荡,物资匮乏,各项相关科技技术发展不配套,国产起搏器的性能仍不十分稳定。经常出现的电极接头处因密封不严而腐蚀、起搏器内容物外渗或者消毒技术存在缺陷等问题使得起搏器故障,这些问题也时常发生在胡根娣身上,这些问题不仅极大影响患者的工作生活,同时也困扰着工程师和医生们。
自1974年11月13日患者安置国产埋藏式起搏器至1982年5月15日患者更换了美国进口起搏器这段时间,患者因为电极腐蚀、起搏器螺丝生锈、感染、电池提前耗竭等问题更换了10台起搏器,可以说是见证了中国起搏器发展极其艰辛的一段历程(图四)。
图四:复旦大学研制的埋藏式心脏起搏器。
图五:一、大众医学上的报道;二、起搏器安置术后的正常生活
文革结束后,国内研制起搏器的中心逐渐增多,捷报频传,起搏器制造技术和起搏的临床技术得到很好的发展;但当时尚未形成很好的规模化生产。在此起搏器技术发展方兴未艾的时候,1980年美国因为开始批量使用感知触发式起搏器(VVT),故美国慈善基金会以免费赠送的名义,向上海市第二医科大学提供了4000台淘汰的Edwards心脏固定频率起搏器,使用先进的锂碘电池,使用寿命可达6~8年,优良的性能和先进的制造工艺,当时国产起搏器实在无以与之竞争。各家医院开始纷纷使用性能优良的美国进口起搏器,以当时国内起搏器的使用量,4000台起搏器可供中国使用6年以上。这一事件极大地抑制了中国国产起搏器的研制和规模化生产。
1982年5月,胡根娣使用的复旦大学研制的埋藏式起搏器电池耗竭,再次入院,安装了美国进口的Edwards心脏固定频率起搏器。此后仍有五次起搏器更换,但使用的一直是进口起搏器,最后一次进行起搏器更换术是2007年。
由于胡根娣为三度房室传导阻滞,自身心室率为40次/分左右,呈起搏器依赖状态。至今,已经安置起搏器后41年,是目前中国起搏治疗存活最长的患者。在这41年里,不停地就医、随访,不断的更换了国产感应式起搏器、经皮式起搏器、国产埋藏式起搏器、进口固定频率起搏器和目前进口单腔VVI起搏器,几乎见证了中国起搏器发展的全过程,也和第一人民医院的几代医生和复旦大学的多位工程师建立深厚的友谊(图六)。
图六:2011年胡根娣和第一人民医院心内科的医生 前排左起:孙宝贵、胡根娣的丈夫、胡根娣和顾菊康
此外值得一提的是,胡根娣一直是三度房室传导阻滞,持续右室心尖部起搏40余年,一直表现为房室分离的状态;包括废弃的两根电极共有三根电极跨三尖瓣,没有房颤等心律失常的发生,心超提示心室大小正常,左心房略饱满。患者心功能状态一直良好,日常的活动不受任何影响,而且其酷爱旅游。足迹不仅遍布国内名山大川,而且还到过美国、加拿大、马来西亚、日本等国外旅游,靠近极地的寒冷和赤道上的炎热,胡根娣均等闲视之,在体力上比一向健康的丈夫还稍胜一筹。(图七、图八)。
图七:胡根娣在加拿大多伦多议会厅前
胡根娣在加拿大尼加拉瀑布前
图八:胡根娣在美国纽约华尔街证交所门前
(上海市第一人民医院心内科 刘少稳 孙宝贵 刘忠豫 杨文艺)