automatyczne defibrylatory zewnętrzne (AEDs) stały się standardem w leczeniu nagłego zatrzymania krążenia. Urządzenia te mają potencjał, aby uratować życie pacjenta poprzez dostarczanie wstrząsów elektrycznych do serca, które zmuszają go ze śmiertelnego rytmu z powrotem do normalnego rytmu zatokowego po ponownym uruchomieniu jego rytmu. Proces ten jest znany jako defibrylacji. Istnieją dwa wspólne podejścia do defibrylacji znany jako defibrylacji jednofazowej i dwufazowej defibrylacji.

defibrylacja jednofazowa

defibrylacja jednofazowa jest podawana przez jednofazowy AED. Jednofazowe AED to urządzenia, które wysyłają wstrząs w jednym kierunku od elektrody po jednej stronie klatki piersiowej pacjenta do drugiej elektrody po drugiej stronie. Technologia ta jest znana jako jednofazowa defibrylacja falowa i jest stosowana od czasu wynalezienia AEDs. Obraz pokazuje ścieżkę, którą porusza się jednofazowy wstrząs AED podczas defibrylacji.

dwufazowa defibrylacja

z czasem jednofazowe Defibrylacje zostały zastąpione dwufazowymi. Dwufazowe AED wykorzystują dwukierunkowy przepływ prądu i mniej silny wstrząs niż defibrylatory jednofazowe. Technologia została przyjęta z automatycznych wszczepialnych kardiowerterów-defibrylatorów lub ICD. Ten dwukierunkowy przepływ prądu jest znany jako dwufazowa defibrylacja falowa. Tego typu system dostarczania wstrząsów ma wiele zalet, czego można się spodziewać w większości postępów technologicznych.

Historia defibrylacji

aby w pełni zrozumieć te technologie AED, ważne jest zrozumienie stojących za nimi pojęć i historii defibrylacji jako całości. Poniżej omówimy szeroki zakres powiązanych tematów z historią defibrylacji.

defibrylacja pojęcia i fakty

gdy osoba zapada podczas nagłego zdarzenia sercowego, w szczególności nagłego zatrzymania krążenia (SCA), najbardziej prawdopodobną przyczyną zdarzenia będzie arytmia serca znana jako migotanie komór. Ten szczególny rytm niesie ze sobą wysokie ryzyko nagłej śmierci sercowej, i nie ma metody ręcznego leczenia w istnienie, w tym CPR, które wykazano, aby przekształcić ten rytm z powrotem do normalnego rytmu zatokowego. Opierając się na tym fakcie, łatwo jest zrozumieć, dlaczego wydarzenia SCA często prowadziły do śmierci przed AED.

wczesna defibrylacja

w laboratoriach General Electric, podczas gdy szybki impuls do elektryfikacji narodu był w toku, kiedy GE „przełączył się z transmisji prądu stałego (DC) na transmisję prądu zmiennego (AC) na początku XX wieku, liniowcy zaczęli umierać przez porażenie prądem.”

Ten ironicznie zabójczy aspekt elektryczności był wcześniej nieznany, więc zjawisko to zostało szybko zbadane przez profesorów na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa. Ich badania zainteresowały kardiochirurga Claude ’ a Becka.

próbując przetestować swoje teorie na temat wpływu prądu przemiennego na serce, zaczął świadomie przekształcać zwierzęta w migotanie komór. Następnie, w 1947 roku, podczas operacji na 14-letnim pacjencie, który doznał nagłej śmierci sercowej, podczas gdy na stole operacyjnym, Dr. Beck wykorzystał swój podstawowy defibrylator (który używał łyżek stołowych do dostarczenia wstrząsu), aby ożywić dziecko, bezpośrednio wstrząsając jej serce. Siedemdziesiąt lat później cieszymy się nowoczesnymi, przenośnymi, dwufazowymi Aedami wielkości lunchbox.

w wyniku odkrycia przez dr Becka korelacji między elektrycznością a biciem serca, rozpoczęto badania nad tym niesamowitym odkryciem na skalę światową. Implikacja sprowadzenia klinicznie martwego pacjenta zasadniczo „z powrotem do życia” była prawdopodobnie jednym z najważniejszych osiągnięć medycznych tej epoki.

To prowadzi do dr. Pawła M. Zoll z powodzeniem wykazał, że prąd elektryczny nie musiał być dostarczany bezpośrednio do serca podczas zatrzymania akcji serca, ale raczej stymulację można zastosować zewnętrznie i nadal generować skuteczne bicie serca. To, w połączeniu z wieloma innymi odkryciami i wynalazkami Dr Zolla w regulacji rytmu serca, doprowadziło do koncepcji zewnętrznych defibrylatorów, które istnieją dzisiaj.

defibrylatory jednofazowe

pierwsza technologia zastosowana w tych nowoczesnych urządzeniach pozwoliła na dostarczenie prądu w jednym kierunku, jak omówiono powyżej. Jest to znane jako przebieg defibrylacji jednofazowej. W tym scenariuszu prąd elektryczny jest dostarczany w jednym kierunku z jednej elektrody do drugiej, co chwilowo zatrzymuje serce. Pozwala to na rytm serca pacjenta, aby przekształcić z powrotem do normalnego rytmu zatokowego.

wszystkie prądy defibrylacyjne mają kształt, który można zwizualizować jako „kształt fali, pokazuje, jak przepływ prądu zmienia się w czasie podczas defibrylacji.”Jak pokazuje powyższa ilustracja, kształt fali związany z defibrylacją jednofazową zawiera pojedynczy pik. Ten szczytowy prąd ma kluczowe znaczenie w określaniu udanej defibrylacji, ponieważ musi być wystarczająco dużo prądu, aby dotrzeć do serca, aby zakończyć migotanie (tj. śmiertelny rytm), jednocześnie unikając zbyt wysokiego prądu szczytowego, który może uszkodzić serce.

Ten szczytowy prąd połączony z opornością ciała na prąd, znany jako impedancja, składa się z dwóch składników, które tworzą defibrylację. W defibrylatorze jednofazowym dostarczany prąd jest zazwyczaj bardzo wysoki, przy 360 dżulach, co wymaga dużych elementów wewnętrznych, aby umożliwić wytwarzanie i przechowywanie wymaganej ilości prądu elektrycznego dostarczanego przez łopatki lub elektrody. W związku z tym defibrylatory jednofazowe były nieporęcznymi maszynami, które nie nadawały się do umieszczenia w społeczności lub obsługi przez osoby reagujące na postoje.

dwufazowe defibrylatory

odwrotnie, ponieważ technologia kontynuowała ciągle ewoluującą podróż, mieszając się i zwiększając granice ludzkiego ciała i umysłu, postępy w dziedzinie medycyny ostatecznie utorowały drogę do nowego rodzaju technologii falowej, znanej jako dwufazowa defibrylacja falowa. Dwufazowa defibrylacja wynikała z tego samego uzasadnienia, co w przypadku podtrzymywania zaburzeń rytmu serca przez urządzenia ICD, które utrzymują prawidłowy rytm zatokowy u pacjentów z trudnymi do opanowania przewlekłymi zaburzeniami rytmu.

energia elektryczna jest wysyłana z jednej elektrody do drugiej w pierwszej fazie tego przebiegu, po czym następuje powrót z powrotem do elektrody wyjściowej w drugiej fazie. Technologia dwufazowa wymaga znacznie niższego prądu, aby osiągnąć pomyślne zakończenie migotania.

dowody wykazały wyższą skuteczność w odniesieniu do udanej defibrylacji niż w przypadku technologii jednofazowej. Ze względu na niższy prąd te same komponenty, które przyczyniły się do dużych, ciężkich rozmiarów defibrylatorów jednofazowych, mogły zostać znacznie zmniejszone, co doprowadziło do pojawienia się automatycznego defibrylatora zewnętrznego. Obecne dwufazowe AED są wielkości pudełka na lunch, co sprawia, że większość centrów handlowych, sklepów magazynowych, super centrów, centrów handlowych, szkół i innych społecznych centrów gromadzenia lub handlu jest wyposażona w publicznie dostępne urządzenia.

poza Defibrylacją jednofazową i dwufazową

stały postęp technologiczny przyniósł AED, które są w pełni zautomatyzowane, zapewniają jasne instrukcje słowne operatorowi, są w stanie określić, czy pacjent jest w rytmie wstrząsowym (migotanie komór/częstoskurcz komorowy), i które nie pozwolą operatorowi dostarczyć wstrząsu, jeśli serce pacjenta nie jest w rytmie wstrząsowym. Tak więc, jest to niemożliwe dla laika, który może mieć mało lub nie ma formalnego treningu sercowo-naczyniowego zaszkodzić pacjentowi poprzez dostarczenie defibrylacji. Dzisiejsze AED będą tylko ” ładować „i pozwalają ratownikowi emitować” szok”, jeśli pacjent jest w rozpoznawalnym rytmie śmiertelnym.

ponadto, pozwalając na niższe dostarczanie prądu, najczęstsze ryzyko związane z defibrylacją elektrycznych oparzeń skóry w miejscach elektrod jest dramatycznie zmniejszone dzięki technologii dwufazowej. Inne wspólne ryzyko, w tym ryzyko udaru mózgu z podróży skrzepu krwi, są również znacznie obniżone proporcjonalnie do ilości urazu do ciała. To nie powinno służyć w żaden sposób dyskontować znacząco pozytywny wpływ na wskaźniki przeżycia, które wystąpiły w niezliczonych przypadkach w wyniku pojawienia się monofazowego defibrylatora zewnętrznego, któremu niezliczona liczba ofiar migotania komór zawdzięcza swoje życie.

podsumowanie

w ciągu ostatnich 64 lat, od czasu, gdy dr Zoll wykazał skuteczność dostarczania prądów zewnętrznych w celu osiągnięcia defibrylacji, technologia postępowała skokowo. Aby spojrzeć na to z perspektywy, innowacje w technologii defibrylacji uratowały miliony ludzkich istnień. Wiele z tych istnień zostało uratowanych dzięki technologii defibrylacji o złotym standardzie przez ponad 30 lat, technologii jednofazowej.

jednak pojawienie się dwufazowego automatycznego defibrylatora zewnętrznego gwałtownie zwiększyło naszą ekspozycję na te urządzenia ratujące życie i dostępność, zmniejszając rozmiar maszyny i upraszczając instrukcje dla operatora.

wraz z postępem i przyspieszeniem technologii można sobie tylko wyobrazić, gdzie będzie Technologia AED w kolejnym pokoleniu. Biorąc pod uwagę niewiarygodnie krótką żywotność technologii jako całości i szybki postęp, który już widzieliśmy, możliwości są nieograniczone.

1. Kroll, M., et al. (2008) Idiot-proofing The defibrylator. Widmo IEEE. Retrieved from https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/idiotproofing-the-defibrillator↩
2. Hatlestad, D. (2004). Defibrylacja Dwufazowa: Dziś kształt resuscytacji. Źródło: https://www.emsworld.com/article/10324825/biphasic-defibrillation-the-shape-of-resuscitation-today↩
3. Kroll, M., et al. (2008) Idiot-proofing The defibrylator. Widmo IEEE. Źródło:https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/idiotproofing-the-defibrillator↩
4. Zoll Corporation (2015). Kamienie milowe w historii: najważniejsze wydarzenia i kamienie milowe firmy. Źródło: https://www.zoll.com↩