automatiserade externa defibrillatorer (AED) har blivit standard för akut behandling av plötslig hjärtstopp. Dessa enheter har potential att rädda en patients liv genom att leverera elektriska stötar till hjärtat som tvingar det från en dödlig rytm tillbaka till normal sinusrytm vid omstart av sitt slagmönster. Denna process kallas defibrillering. Det finns två vanliga metoder för defibrillering som kallas monofasisk defibrillering och bifasisk defibrillering.

monofasisk defibrillering

monofasisk defibrillering administreras av en monofasisk AED. Monofasiska AED är enheter som skickar en chock i en enda riktning från en elektrod på ena sidan av patientens bröstkorg till en andra elektrod på andra sidan. Denna teknik är känd som monofasisk vågform defibrillering och den har använts sedan uppfinningen av AED. Bilden visar vägen en monofasisk AED-chock färdas under defibrillering.

bifasisk defibrillering

över tiden ersattes monofasiska AED med bifasiska AED. Bifasiska AED använder ett dubbelriktat strömflöde och en mindre kraftfull chock än monofasiska defibrillatorer. Tekniken antogs från automatiska implanterbara kardioverter-defibrillatorer eller ICD. Detta Dubbelriktade strömflöde är känt som bifasisk vågform defibrillering. Det finns många fördelar med denna typ av chockleveranssystem, vilket kan förväntas i de flesta tekniska framsteg.

historia av defibrillering

För att fullt ut förstå dessa AED-tekniker är det viktigt att förstå begreppen bakom dem och historien om defibrillering som helhet. Nedan täcker vi ett brett spektrum av relaterade defibrilleringshistorikämnen.

Defibrilleringskoncept och fakta

När en person kollapsar under en plötslig hjärthändelse, särskilt plötslig hjärtstopp (SCA), kommer den mest troliga orsaken till händelsen att vara en hjärtarytmi som kallas ventrikelflimmer. Denna speciella rytm medför en hög risk för plötslig hjärtdöd, och det finns ingen manuell behandlingsmetod, inklusive HLR, som har visat sig omvandla denna rytm tillbaka till normal sinusrytm. Baserat på detta faktum är det lätt att förstå varför SCA-händelser ofta ledde till döden före AEDs.

tidig defibrillering

i General Electric laboratories, medan det snabba trycket för att elektrifiera nationen pågick, när GE ”bytte från likström (DC) överföring till växelström (AC) överföring i början av 1900-talet, linemen började dö av elektrocution.”denna ironiskt dödliga aspekt av el var tidigare okänd, så fenomenet studerades snabbt av professorer vid Johns Hopkins University. Deras forskning fångade så småningom intresset hos en hjärtkirurg som heter Claude Beck.

i ett försök att testa sina teorier om effekterna av växelström på hjärtat började han medvetet omvandla djur till ventrikelflimmer. Sedan 1947, under operation på en 14-årig patient som led plötslig hjärtdöd medan han var på operationsbordet, Dr. Beck använde sin rudimentära defibrillator (som använde matskedar för att leverera chocken) för att återuppliva barnet genom att direkt chocka hennes hjärta. Sjuttio år senare njuter vi nu av modern lunchbox-storlek, bärbar, bifasisk AED.

som ett resultat av Dr Becks upptäckt av sambandet mellan el och hjärtats slag började forskning om detta otroliga fynd på global nivå. Implikationen av att föra en kliniskt död patient i huvudsak ”tillbaka till livet” var utan tvekan en av de viktigaste medicinska framstegen i denna tid.

detta leder till Dr. Paul M. Zoll visade framgångsrikt att den elektriska strömmen inte behövde levereras direkt till hjärtat under hjärtstopp, utan stimuleringen kunde appliceras externt och fortfarande generera ett effektivt hjärtslag. Detta, tillsammans med Dr Zolls många andra upptäckter och uppfinningar för att reglera hjärtrytmen, ledde till begreppet externa defibrillatorer som finns idag.

monofasiska defibrillatorer

den första tekniken som används i dessa moderna enheter gjorde det möjligt att leverera strömmen i en enda riktning som diskuterats ovan. Detta är känt som en monofasisk defibrilleringsvågform. I detta scenario levereras den elektriska strömmen i en riktning från en elektrod till den andra, vilket tillfälligt stoppar hjärtat. Detta gör det möjligt för en patients hjärtrytm att omvandlas tillbaka till normal sinusrytm.

alla defibrilleringsströmmar har en form som kan visualiseras som en ”vågform, visar hur strömmen av strömmen förändras över tiden under defibrilleringen.”Som illustrationen ovan visar innehåller vågformen associerad med monofasisk defibrillering en enda topp. Denna toppström är kritisk för att bestämma framgångsrik defibrillering eftersom det måste finnas tillräckligt med ström för att nå hjärtat för att avsluta fibrilleringen (dvs. dödlig rytm), samtidigt som man undviker för högt av en toppström, vilket kan skada hjärtat.

denna toppström i kombination med kroppens motstånd mot strömmen, känd som impedans, innefattar de två komponenterna som utgör defibrillering. I en monofasisk defibrillator är den levererade strömmen vanligtvis mycket hög, vid 360 joule, vilket kräver stora interna komponenter för att möjliggöra generering och lagring av den erforderliga mängden elektrisk ström som ska levereras genom paddlarna eller elektroderna. Som sådan brukade monofasiska defibrillatorer vara skrymmande maskiner som inte var lämpade för placering i samhället eller drift av åskådare.

bifasiska defibrillatorer

omvänt, eftersom tekniken fortsatte på sin ständigt utvecklande resa att blanda sig med och utöka gränserna för människokroppen och sinnet, framsteg inom det medicinska området banade så småningom vägen för en ny typ av vågformsteknik, känd som bifasisk vågform defibrillering. Bifasisk defibrillering härleddes från samma motiv som användes vid upprätthållandet av arytmier av ICD-enheter, som upprätthåller normal sinusrytm hos patienter med svårhanterade kroniska arytmier.

elektricitet skickas från en elektrod till den andra i den första fasen av denna vågform, följt av en återgång till ursprungselektroden i den andra fasen. Bifasisk teknik kräver en mycket lägre ström för att uppnå framgångsrik avslutning av fibrillering.

bevis har visat en högre effekt med avseende på framgångsrik defibrillering än med monofasisk teknik. På grund av den lägre strömmen kunde samma komponenter som bidrog till den skrymmande, tunga storleken på monofasiska defibrillatorer minskas enormt, vilket ledde till tillkomsten av den automatiserade externa defibrillatorn. Nuvarande bifasiska AED: er är ungefär lika stora som en matlåda, vilket gör det realistiskt för majoriteten av köpcentra, lagerbutiker, supercentra, köpcentra, skolor och andra sociala centra för insamling eller handel att vara utrustade med offentligt tillgängliga enheter.

utöver monofasisk och bifasisk defibrillering

teknikens ständiga framsteg har gett aed som är helt automatiserade, ger tydlig muntlig instruktion till operatören, kan avgöra om patienten befinner sig i en chockbar rytm (ventrikelflimmer/ventrikulär takykardi) och som inte tillåter operatören att leverera en chock om patientens hjärta inte är i en chockbar rytm. Således är det omöjligt för en lekman som kan ha liten eller ingen formell kardiovaskulär träning att skada en patient genom att leverera defibrillering. Dagens AED kommer bara att ”ladda ”och låta räddaren avge en” chock ” om patienten befinner sig i en igenkännlig dödlig rytm.dessutom, genom att möjliggöra en lägre strömleverans, minskas den vanligaste risken för defibrillering av elektriska hudbrännskador vid elektrodplatserna dramatiskt med bifasisk teknik. De andra vanliga riskerna, inklusive risken för stroke från en resande blodpropp, sänks också dramatiskt proportionellt mot mängden trauma i kroppen. Detta bör inte tjäna till att på något sätt diskontera den signifikant positiva inverkan på överlevnadsgraden som inträffade i otaliga fall som ett resultat av tillkomsten av den monofasiska externa defibrillatorn, till vilken ett oräkneligt antal offer för ventrikelflimmer är skyldiga sina liv.

sammanfattning

under de senaste 64 åren, från den tid som Dr.Zoll visade effekten av att leverera externa strömmar för att uppnå defibrillering, har tekniken utvecklats i språng och gränser. För att sätta detta i perspektiv, på mindre än den genomsnittliga mänskliga livslängden, har innovationer inom defibrilleringsteknik räddat miljontals människoliv. Många av dessa liv räddades som ett resultat av guldstandarden defibrilleringsteknik i över 30 år, monofasisk teknik.tillkomsten av den bifasiska automatiserade externa defibrillatorn ökade emellertid exponentiellt vår exponering för och tillgängligheten av dessa livräddande enheter genom att minska maskinens storlek och förenkla instruktionerna för operatören.

eftersom tekniken fortsätter att utvecklas och accelerera kan man bara föreställa sig var AED-tekniken kommer att vara i en annan generation. Baserat på den otroligt korta livslängden för tekniken som helhet och de snabba framsteg vi redan har sett är möjligheterna oändliga.

1. Kroll, M., et al. (2008) Idiot-proofing defibrillatorn. IEEE Spectrum. Hämtad från https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/idiotproofing-the-defibrillator↩
2. Hatlestad, D. (2004). Bifasisk Defibrillering: Formen av återupplivning idag. Hämtad från: https://www.emsworld.com/article/10324825/biphasic-defibrillation-the-shape-of-resuscitation-today↩
3. Kroll, M., et al. (2008) Idiot-proofing defibrillatorn. IEEE Spectrum. Hämtad från https://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/idiotproofing-the-defibrillator↩
4. Zoll Corporation (2015). Milstolpar i historien: stora händelser och företags milstolpar. Hämtad från https://www.zoll.com↩