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Monophasic vs Biphasic除細動

自動化された外部除細動器(Aed)は、突然の心停止の緊急治療の標準となっています。 これらの装置は、心臓に電気ショックを与えることによって患者の命を救う可能性を秘めており、心臓の拍動パターンを再起動すると致命的なリズムから通常の洞調律に戻すことができます。 このプロセスは除細動として知られています。 除細動には、単相除細動と二相除細動として知られている2つの一般的なアプローチがあります。

単相除細動

単相除細動は単相AEDによって投与される。 単相Aedは、患者の胸部の一方の側の電極から他方の側の第2の電極に単一の方向に衝撃を送る装置である。 この技術は単相波形除細動として知られており、Aedの発明以来使用されてきました。 画像は、除細動中に単相AEDショックが移動する経路を示しています。

単相除細動アニメーション

二相除細動

時間の経過とともに、単相Aedは二相Aedに置き換えられました。 二相Aedは二方向の現在の流れおよびmonophasic除細動器よりより少なく強力な衝撃を利用する。 この技術は、自動植込み型除細動器またはIcdから採用されました。 この双方向電流の流れは、二相波形除細動として知られています。 このタイプの衝撃伝達システムには、技術的進歩の大部分で予想されるように、多くの利点があります。

二相波形アニメーション

除細動の歴史

これらのAED技術を完全に理解するためには、それらの背後にある概念と除細動の歴史 以下では、関連する除細動の歴史のトピックの広い範囲をカバーしています。

除細動の概念と事実

突然の心臓イベント、特に突然の心停止(SCA)中に人が倒れた場合、イベントの最も可能性の高い原因は心室細動と この特定のリズムは突然の心臓死の危険度が高く、正常な湾曲のリズムに戻ってこのリズムを変えるために示されていた存在に手動処置方法が、cpr この事実に基づいて、SCAイベントがAedの前にしばしば死に至った理由を理解するのは簡単です。

早期除細動

ゼネラル-エレクトリック-ラボでは、急速な電化の推進が進められていたが、GEが直流(DC)送電から交流(AC)送電に切り替えた1900年代初頭に、線虫は感電死によって死亡し始めた。”

電気のこの皮肉な致命的な側面は、以前は知られていなかったので、現象はすぐにジョンズホプキンス大学の教授によって研究されました。 彼らの研究は最終的にClaude Beckという名前の心臓外科医の関心を集めました。

心臓への交流電流の影響に関する彼の理論をテストするために、彼は意図的に動物を心室細動に変換し始めました。 その後、1947年に、手術室のテーブルの上にいる間に突然の心臓死を受けた14歳の患者の手術中に、博士。 ベックは彼の初歩的な除細動器(ショックを伝えるために大さじを使用した)を利用して、彼女の心に直接衝撃を与えて子供を復活させた。 七十年後、私たちは今、現代の弁当箱サイズ、ポータブル、二相性のAedをお楽しみください。

ベック博士が電気と心臓の鼓動との相関関係を発見した結果、この信じられないほどの発見に関する研究は世界的な規模で始まりました。 臨床的に死んだ患者を本質的に「生き返らせる」ことの含意は、おそらくこの時代の最も重要な医学的進歩の1つでした。

これはポール-M博士につながります。 Zollは、心停止中に電流を心臓に直接送達する必要はなく、むしろ刺激を外部に印加しても効果的な心拍を生成することができることを首尾よく実証 これは、ゾル博士の心臓のリズムを調節するための他の多くの発見や発明と相まって、今日存在する外部除細動器の概念につながった。

単相除細動器

これらの最新のデバイスで使用されている最初の技術は、上記のように電流を単一の方向に送達することを可能にした。 これは単相除細動波形として知られています。 このシナリオでは、電流は一方の電極から他方の電極に一方の方向に送達され、一方の電極は心臓を一時的に停止させる。 これは患者の中心のリズムが正常な湾曲のリズムに戻って変えることができるように可能にします。

すべての除細動電流は、”波形”として視覚化できる形状を持ち、除細動中に電流の流れが時間の経過とともにどのように変化するかを示しています。”上の図が示すように、単相除細動に関連する波形には単一のピークが含まれています。 このピーク電流は、心臓を損傷する可能性のあるピーク電流が高すぎるのを回避しながら、細動(すなわち致死リズム)を終了するために心臓に到達するのに十分な電流がなければならないため、除細動の成功を決定する上で重要である。

このピーク電流は、インピーダンスとして知られている電流に対する身体の抵抗と結合し、除細動を構成する二つの成分を構成する。 従ってmonophasic除細動器では、提供された流れは、360ジュールで普通非常に高く、かいか電極を通して提供されるべき電流の必須量の生成そして貯蔵を可能にするように大きい内蔵部品を要求する。 このように、単相除細動器は、コミュニティ内の配置や傍観者応答者による操作には適していないかさばる機械であった。

二相除細動器

逆に、技術が人間の体と心の限界と混ざり合い、増強するという進化を続けるにつれて、医療分野の進歩は最終的に二相波形除細動と呼ばれる新しいタイプの波形技術への道を開いた。 二相性除細動は、管理が困難な慢性不整脈を有する患者における正常な洞調律を維持するICD装置による不整脈の維持に使用されるのと同じ理

電気は、この波形の第一相で一方の電極から他方の電極に送られ、続いて第二相で元の電極に戻る。

電気は、この波形の第一相で一方の電極から他方の電極に送られる。

電気は、 二相性技術は、フィブリル化の成功した終了を達成するためにはるかに低い電流を必要とする。

エビデンスは、単相技術よりも除細動の成功に関して高い有効性を実証している。 より低い流れのために、monophasic除細動器の扱いにくく、重いサイズに貢献した同じ部品は途方もなく減らすことができ自動化された外的な除細動器の出現 現在の二相Aedは、ショッピングセンター、倉庫店、スーパーセンター、モール、学校、および公共アクセス可能なデバイスを装備する収集や商業の他の社会センターの大部分のために、それが現実的になって、お弁当箱の大きさについてです。

単相および二相除細動を超えて

技術の絶え間ない進歩は、完全に自動化され、オペレータに明確な口頭での指示を提供し、患者がショック可能なリズム(心室細動/心室頻拍)にあるかどうかを判断することができ、患者の心臓がショック可能なリズムにない場合、オペレータがショックを与えることを許さないAedをもたらした。 したがって、正式な心血管訓練がほとんどない素人が、除細動を行うことによって患者に害を与えることは不可能である。 今日のAedは、患者が致命的なリズムにある場合にのみ「充電」し、救助者が「ショック」を発することを可能にします。

さらに、より低い電流送達を可能にすることにより、電極部位での電気的皮膚火傷の除細動に関連する最も一般的なリスクは、二相性技術で劇的 他の共通の危険は、旅行の凝血からの打撃の危険を含んで、またボディに外傷の量に劇的に比例して下がります。 これは、心室細動の犠牲者の莫大な数が自分たちの生活を借りている単相外部除細動器の出現の結果として無数のケースで発生した生存率に有意に正の影響を割引くためにどのような方法で役立つべきではありません。

概要

ゾル博士が除細動を達成するために外部電流を供給する有効性を実証してから、過去64年間で、技術は飛躍的に進歩してきました。 これを視野に入れるために、平均的な人間の平均寿命未満で、除細動技術の革新は何百万人もの人間の命を救ってきました。 それらの生命の多数は30年以上金標準的な除細動の技術、monophasic技術の結果として救われました。

しかし、二相自動体外式除細動器の出現は、機械のサイズを小さくし、オペレータの指示を簡素化することによって、これらの救命装置への曝露と可用性を指数関数的に増加させた。

技術が進歩し、加速し続けるにつれて、AED技術が別の世代になる場所を想像することしかできません。 全体としての技術の信じられないほど短い寿命と我々はすでに見てきた急速な進歩に基づいて、可能性は無限大です。P>

S.Joanne Dames-MD,MPH

更新:10/30/2018
  1. Kroll,M.,et al. (2008)除細動器を馬鹿にしている。 IEEEスペクトラム。 https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/idiotproofing-the-defibrillator↩
  2. Hatlestad,D.(2004)から取得しました。 二相性除細動: 今日の蘇生の形。 から取得:https://www.emsworld.com/article/10324825/biphasic-defibrillation-the-shape-of-resuscitation-today↩
  3. Kroll,M.,et al. (2008)除細動器を馬鹿にしている。 IEEEスペクトラム。 https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/idiotproofing-the-defibrillator↩
  4. Zoll Corporation(2015)から取得しました。 歴史の中でマイルストーン:主要なイベントや企業のマイルストーン。 から取得https://www.zoll.com↩