体外膈肌起搏研究展

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体外膈肌起搏器 20

年回顾与展望 

谢秉煦 

体外膈肌起搏 20 年回顾与展望

谢秉煦自笔者曾在中山医科大学于 年与毛依理发明了体

外膈肌起搏器以来开创了中国膈肌起

搏技术新开端。回顾  年来在中国膈肌起搏的临床应用研究，

实验性基础研究，动物实验性研究等方面己经做了不少工作

。 技术应用也促进了膈肌功能的研究。然而 和其

他新生事物一样还须要继续研究和推广应用。在应用中总结经

验和完善。体外膈肌起搏原理 膈肌起搏的基本原理是通

过功能性电刺激 !"#! !"#膈神经引起膈肌收缩。

呼吸生理表明中枢神经系统对呼吸的调节是通过膈神经和肋间

神经控制膈肌和肋间肌收缩来实现的。 与植入式膈肌起搏

$一样膈肌起搏能否成功它必须具备两个基本条件%有完整

的膈神经以保证电刺激通过膈神经能传导至膈肌&具有功能性

膈肌。使电刺激膈神经引起膈肌收缩。如果接受治疗患者缺乏

其中之一条件则起搏失效。膈肌是主要的呼吸肌它的舒张和收

缩承担全部呼吸的一半。膈肌主要由两类肌纤维或运动单位组

成，$型即慢肌又称称红肌抗疲劳作用&$$ 型为快肌又称白肌收

缩力强易疲劳。膈神经元细胞体位于脊髓前角于颈 '(' 组成。

 的体表电极放置于颈左右侧胸锁乳突肌外缘下 )处以保证

电刺激器放出电脉冲经胸锁乳突肌的神经纤维传至膈神经使膈

肌起搏收缩。膈肌起搏对呼吸系统产生两种效应%其一称为离心

性膈神经兴奋&临床表现为深吸气&其二称为向心性膈神经兴奋

临床表现为补气。植入式膈肌起搏与体外膈肌起搏 当

前国外膈肌起搏技术和装置主要为植入式。仅限于外科领域。

其实应用经膈神经刺激膈肌起搏治疗呼吸功能不全己有  年

历史。应用于婴儿和儿童亦有  年。成功植入和使用膈肌起搏

器其主要依赖完整的膈神经和功能性膈肌。美国目前估计成人

有 例患者接受植入膈肌起搏器$&儿童患者约  例。$

主要应用于四肢瘫痪呼吸肌麻痹患者即高位颈椎脊髓瘫痪所致

呼吸功能不全先天性中枢性低通气综合症的婴儿和儿童顽固性

呃逆等病症。从* 和+" 等先后研究报导的论著显示$ 对

大多数患者长期治疗有效使用低频率,-.安全长期电刺激膈肌

所有接受 $ 患者均无临床和生理上损害经长期 $ 患者膈肌活

捡证明细胞组织学上均无病理变化。然而膈肌起搏诱发上气

道阻塞合并症时有发生。膈肌起搏诱发上气道阻塞的机理仍

未完全明了。正常自然呼吸时膈肌收缩失去这种中枢性协调作

用患者上气道向萎陷倾斜。因此上气道肌肉和膈肌的吸气活动

彼此协调至为重要。上气道阻塞是睡眠窒息发病机制的重要合

并症。综上所述近 年来国外膈肌起搏技术又有较大进展。例

如膈肌起搏外科手术的改良。他们在一年内作了 /例内窥镜

机器人协助植入膈肌起搏器外科改良手术。例为瘫

痪呼吸功能不全 例为低通气综合征 例为顽固性呃逆患者。

此类型式可减少手术创伤提高患者生活质量降低医疗保险费用。

但是植入膈肌起搏技术仍未能推广更多临床领域例如发病率和

病死率很高的慢性阻塞性肺病'0。其次膈肌起搏器植

入手术耗资昂贵万美元。手术以后放置异物体所致感染膈

神经损伤疤痕压迫电线电极板接连失效时有发生。与之 $ 安

装和应用相比较 技术在过去的 年中中国推广应用达数

以 万病例次。由于  无创伤操作简易价格便宜等特点临

床推广应用具有很大潜力仪器市场宽广。笔者认为 在临床

应用尤其是在 '0 肺康复治疗前景良好。 体外膈肌起搏在中国应

用概况 笔者自从 年中山医科大学学报公开发表

第一篇有关 论著以来/至今从网络搜索的资料可以看

出 的推广应用甚为广泛在全国公开登载的论著达  多篇。

其中包括有% 对健康人的膈肌运动膈肌功能肺功能血气

变化的影响& 对'0 缓解期和肺心病肺康复研究& 

对'0 急性加重期呼吸衰竭治疗研究& 对顽固性呃逆治

疗研究& 对哮喘治疗的观察& 对新生儿窒息小儿肺

炎呼衰，心衰抢救& 与高频通气技术联合装置研制-

和应用研究& 实验性基础研究。在上述研究论文中有

不少作者是研究生护理师和主治或主任医师呼吸专家教授也

有当今著名的医学院士。发表刊物有专著的章节全国性刊物各

地区省市刊物医学院校学报军医学报及刊物等。此外论著或

报告内容及结论多支持原创者的方法和观点。亦有不少有益的

创新发展和宝贵的经验。 年实践证明 和- 技术装置经

过近 多万病例次应用从未发现明显的副作用报告和投诉。

以下是随机抽样的 71 篇公开发表的论文 EDP 治疗的病例数与论

文发表年份的分布图 : 病例数 300  200 100 

年份 0 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98

99 00 01 03 06 07 EDP 临床应用发表论文的病例数与论文发

表年份分布图注：据  年不完全随机抽样统计了  篇论文：平均每年论

文发表约：, 篇在 篇论文中共统计了 // 治疗病例 

体外膈肌起搏对 COPD 肺康复研究的评价 

笔者从研制仪器课题开始其应用主要目标便是'0 肺康复。经过  年的临床实践

验证 对'0 肺康复和保健方面是有价值的。余秉翔、黄念秋、刘又宁报导

 与肺气肿的临床康复 例患者使用 )11 为一疗程。患者胸闷气短均有不

同程度改善。一个疗程结束后患者生活质量提高如步行距离延长上楼后气短症状减轻

夜间憋醒次数减少呼吸频率减慢。血气在  后0 虽上升但无统计学意义。'0

则显著下降，由治疗前的 ,/ 土,2 降至疗程结束后的,/ 土,23,。

至疗程结束后的周仍较治疗前明显降低3,。说明 治疗可有效地降低'0并

且疗程的疗效至少可维持周以上。肺功能指数均有显著改善&最大跨膈压1

在 疗程后由, 士,2 提高至 , 土,23,并且在疗程结束后 周

达到 , 土,23,表明  可显著增强膈肌的收缩力提高其功能。张世叶、钟

南山报导应用  对 例稳定期 '0 患者每日 1 疗程亦认为 在短疗程

可改善部分'0 病人气促症状其气促症状改善与治疗后患者的 1 增加密切相关

通过  治疗改善了患者膈肌肌力提高了用力肺活量。此外许多论著或报导也认

为 应用于 '0 康复治疗不失为一种有效而简便的新方法4。根据世界卫生组

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摘要：

《体外膈肌起搏器20年回顾与展望》摘要谢秉煦医生回顾了体外膈肌起搏器（EDP）自1987年发明以来20年的发展历程。EDP通过功能性电刺激膈神经引起膈肌收缩其成功需完整膈神经和功能性膈肌。膈肌是主要呼吸肌EDP体表电极放置于颈左右侧胸锁乳突肌外缘下13处使膈肌起搏收缩产生离心性和向心性膈神经兴奋两种效应。国外膈肌起搏技术以植入式为主主要用于四肢瘫痪等患者虽有长期治疗有效案例但存在诱发上气道阻塞等合并症且手术耗资昂贵推广受限。与之相比EDP技术在中国推广应用达数以10万病例次具有无创伤、操作简易、价格便宜等特点临床推广潜力大尤其在COPD肺康复治疗前景良好。20年来全国公开登载的EDP相关论著达200多篇涉及多方面研究且未发现明显副作用。经临床实践验证EDP对COPD肺康复和保健有价值。

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