心律失常

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我叫AED之四直流电除颤器的发明 [复制链接]

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孟洪德

在上两次AED给我们讲述了年第一台心内除颤器的发明者克劳德贝克的故事和年第一台体外除颤器和心脏起搏器的发明者保罗卓尔的故事,急救熊猫康健非常想知道直流电除颤器是如何发明的,为此急救熊猫康健就去问AED道:通过你AED的讲解,我们知道了你的家族中心内除颤器是克劳德贝克于年发明的、体外除颤器和心脏起搏器是保罗卓尔于年发明的,今天我要问你,直流电除颤器又是谁发明的?

AED见是急救熊猫康健在问话,就笑呵呵地回答道:你这个急救熊猫康健,打破砂锅问到底呀,好吧,下面我就讲一讲直流电除颤器发明。说着AED便娓娓道来:

一、大家知道,克劳德贝克发明的心内除颤器和保罗卓尔方面的体外除颤器,都使用的是正弦波样交流电,这就导致了交流电除颤器存在着以下严重的问题:第一,交流电除颤器需要一个关键器件——变压器,变压器将外界的交流电电源的电压从伏转换到伏至伏,变压器器件又大又笨重,也导致了交流电除颤器的粗大笨重,当时人们想了很多办法,比如给交流电除颤器安装轮子,但是交流电医院的走廊,从医院的一个病区推到另一个病区,医院内外的快速运输。如果不解决交流电除颤器的便携问题,依靠它来挽救更多的生命,是根本不可能实现的。第二,交流电电源不是到处都有,只有发电厂通电并且安装了电源插座的地方才有交流电电源,交流电电源不能保证随时随地供给电能。第三,交流电除颤器电压高,十分不安全,操作不慎容易发生触电伤亡人的情况,令人望而却步。第四,交流电除颤器操作复杂,需要专业技术的培训熟练掌握后才能操作使用。这几个方面都局限了交流电除颤器的应用,尽管后来约翰霍普金斯团队开发了一种公斤重的胸腔闭式除颤器,但是这台交流电除颤器医院内使用,达不到便携快捷的目的与效果,亟需发明一种便携式除颤器。

二、前面我已经与大家说过,在发明我AED除颤器的过程中,特别是在除颤器发展早期,科学家们一直在争论交流电除颤和直流电除颤的优劣。直到年库文霍文(Kouwenhoven)和他的同事研究了交流电除颤和直流电除颤的效果,得出了交流电除颤比直流电除颤具有更好的效果。在这一争论过程中,当时正在波士医院担任心脏病医师的伯纳德·劳恩(BernardLown)与其同事的研究结果证明:他们在研究中发现,直流电除颤比交流电除颤更加有效而且副作用更小;在除颤过程中直流电除颤比交流电除颤对于操作者和被电击的病人更具有优越性和安全性。到年伯纳德·劳恩(BernardLown)领导的团队发明了应用直流电R波触动同步电除颤,该方法有效地防止了刺激落在心动周期的易损期上,应用焦耳的同步放电可以终止多种心律失常的发作,所以非常安全可靠。伯纳德·劳恩(BernardLown)将该法命名为心脏电除颤或电复律法(Cardioversion)。

(年,劳恩和他的第一台心脏复律仪)

三、伯纳德劳恩(BernardLown)设计的直流电除颤器用直流电替代了交流电,年首先在狗的身上进行了一系列的动物实验,而后在年初期又对人体进行了临床应用,这研究结果都证实了直流电击对心脏的除颤非常有效。而且证明当直流电电流通过人体胸壁时比交流电更安全、更可靠、更少并发症。作为有力的证据是,伯纳德劳恩(BernardLown)的科研团队,于年初首先在一位来自苏格兰的病人身上进行实验,我们称这位心脏病病人为G先生,G先生患有心脏病心室纤颤,几乎每隔两个星期在午夜发作一次,为了挽救自己的生命,G先生找到了当时在波士医院担任心脏病医师的伯纳德·劳恩(BernardLown)。伯纳德·劳恩(BernardLown)了解了G先生严重的心脏病问题之后,当时身为心脏病医生的他非常担心,因为当时治疗G先生这种心脏病的药物品种很少,就是这些品种很少的药物也不总是有效。如果给G先生的药物不起作用该怎样进行抢救呢?果不其然,在治疗过程中,G先生第十次发作时出现了耐药,服用的药物不起作用,G先生为此差点丢掉性命。伯纳德·劳恩尝试给G先生更换另一种心脏病的治疗药物,但是这种药物也不起作用。接连几天G先生被心脏病痛苦的折磨着,脸色、嘴唇发绀,呼吸困难,肺部开始充血,生命垂危。看到G先生的病痛,伯纳德·劳恩绞尽脑汁想方设法地救治,他想起了在年有一篇保罗卓尔用交流电电击心脏骤停患者的心脏的论文。

当时电除颤技术并未广泛推广,电击心脏是前所未闻的事情!而使用药物抢救病人,这是由来已久并被人们接受并墨守成规的事情。在医学界如果你遵守常规的方法,你就不会犯任何错误。如果你不墨守成规做了一些超出常规的事情,可最后病人死了,你将承受巨大的压力与责任。但是对于G先生,药物的作用已经达到了极限,只能采取非常规的、尽一切可能拯救他的生命。伯纳德·劳恩冒着巨大的风险和责任,决定尝试给予G先生颤动的心脏给予电击。伯纳德·劳恩回到G先生的病床前,对G先生的妻子进行了解释,他要对G先生使用一种未尝试过的新疗法,这种电击疗法可能会导致G先生的死亡,但是现在别无选择,如果再不采取治疗措施,再过几个小时G先生将失去生命。G先生的妻子给予了伯纳德·劳恩很高的期望和信任,让伯纳德·劳恩放手去做。当病人G先生走进手术室准备接受实施电击手术,医院麻醉科的主任RoyVandam自愿担任麻醉医生,可是就在即将实施电击除颤时,医院管理者反对在本院尝试这种奇怪而新颖的电除颤技术,医务部主任立即叫停了电除颤的流程,可是手术台上的G先生生命垂危,时间不多了!为此,伯纳德·医院管理者恩签署了由自己个人承担一切责任的文字备忘录,承担病人G先生由此产生的全部责任,G先生被麻醉后,伯纳德·劳恩对他颤动的心脏实施了电击,病人G先生从病床上苏醒后感觉良好,第医院。伯纳德·劳恩在他年撰写的《TheLostArtofHealing》一书中,回忆当时的情景写道:“我听到一个缓慢的、强大的、有规律的‘噗通’声。这些心脏的声音让我激动不已,使我回忆起年轻时第一次听到贝多芬第五交响曲最先出现的那几个旋律。”

四、病人G先生故事还没有结束,接下来的故事才是医学史上的精彩华章。在G先生第一次除颤的三周后,G先生夫妇去康复度假,在迈阿密G先生的心脏病发作室颤又发生了,糟糕的是在迈阿密没有医生会电除颤技术,伯纳德·劳恩让这对夫妇立即回到波士顿。当时天气十分的恶略,G先生夫妇在迈阿密赶往波士顿的飞机上飞行了24个小时,又因为浓雾飞机只得改变航线最后在纽约降落,G先生夫妇雇了一辆私人救护车把他们送到波士顿的Brigham医院,G先生被送进了手术室,伯纳德·劳恩看到G先生的心脏就像蠕虫在里面蠕动,这就是猝死,必须在三到五分钟之内进行处置。外科医生们采用了传统的开胸除颤技术,他们打开G先生的胸膛,直接电击了他的心脏。虽然G先生被抢救生还,但是没过多久,G先生还是死于心脏病的发作。

这件事情让伯纳德·劳恩(BernardLown)陷入深深地思考中,交流电会对心脏造成巨大的破坏,但当时的文献对使用交流电带来的危害没有给出说明。伯纳德·劳恩为此走进了实验室开始进行研究。要在无数的电流形态中找出一种安全的形态,用于对心室纤颤的病人进行除颤。超过一年时间的紧张工作,伯纳德·劳恩从凌晨一直研究工作到深夜,经过无数次精密的实验室试验,终于得出了结论:只有直流电对人体、特别是对心脏才是最安全的电击电流。直流电电击会让心脏暂时停止跳动,但也会让心脏自然起搏,并重新建立起正常的心跳,这是一个医学史上伟大的发现和影响后代的研究成果。伯纳德·劳恩要求一位曾在美国光学仪器公司工作的BarouhBerkowitz工程师,按照自己发明创造设计的直流电除颤器技术制作一台直流电除颤器,就这样世界上第一台直流电除颤器就诞生了,当时称为复律器,对心脏进行电击使心脏失常的心律恢复正常,不会危及病人的生命。伯纳德·劳恩成功了!可是在直流电除颤器发明后最初几年,很少应用于临床抢救病人,这是基于人们的谨慎与保守的思想的结果,每位医生都希望能在其他医生的病人身上做尝试。

急救熊猫康健问AED道:“没有人问津,不能用于临床抢救病人,难道伯纳德·劳恩的直流电除颤器就束之高阁了吗?”

AED看着疑惑的急救熊猫康健说道:从来好事多磨难,不久机会就来到了。一位在Brigham医院培训的住院医师请求伯纳德·劳恩处理他管辖的一个危重病人,这位病人出现了严重的心脏病发作,血压已监测不到、意识丧失、心率过速、呼吸衰竭,所有能用的药都已经用尽了,病人没有任何好转迹象。于是伯纳德·劳恩把他的60磅的直流电除颤器从公共健康学校的实验室里,用手推车顺着昏暗的马路推到了Brigham医院。立即给这位濒死的病人进行了一次心脏电复律,一分钟后,这位病人苏醒过来,心律、血压、呼吸恢复正常而且稳定,这位病人醒来后称赞穿着白大褂的伯纳德·劳恩是天使。从此,这项技术就不胫而走,到年,医院都装备了直流电除颤器。

急救熊猫康健插话问道:伯纳德·劳恩发明的直流电除颤器的有什么重要意义?

AED回答道:直流电除颤器的重要意义在于,一是直流电除颤器可以让外科医生安全地恢复已经骤停了的心脏,使得现代心脏手术成为可能;二是这项技术促进了冠心病监护设备的发展;三是最重要的是,它使成千上万的心脏骤停的病人重新苏醒获得新生;四是更具有意义的是解决了除颤器使用直流电的关键问题,除颤器依靠电池供电就成为了现实,几秒钟就可以给一个电池的电容器充电,新的小型电池电容器的运用大大降低了除颤器大小和重量,这就直接导致了后来第一台可移动便携式除颤器的诞生。

急救熊猫康健问AED道:后来伯纳德·劳恩(BernardLown)又怎样了?

AED看着急救熊猫康健微笑着说道:好人总是有好报的!一位法国哲人说过:“伟大的思想源自于我们的心,”伯纳德·劳恩(BernardLown)不仅是一位在病人面前充满人道主义精神的医生,他也是一位

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