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心脏起搏器

2015-10-20

小学科学 2015年10期
关键词:海曼电脉冲心脏起搏器

已经难以统计,在人类历史上有多少人死于心律失常,又有多少人由于心律失常而每天生活在死亡的阴影之下。幸好,有心脏起搏器的出现。它的出现拯救了亿万个心脏脆弱的人,而又有谁知道,心脏起搏器只是一个很偶然的伟大发明呢?

心脏需要电刺激

对心脏进行电刺激,以此来激发心脏的生物功能,让它再次正常工作——这样的构想出现的时间可能比你所想象的还要早一点。

那是在1791年,意大利科学家哥凡尼在他的一本专著中,发表了对青蛙的肌肉和心脏进行电刺激现象的研究结果。电流对生物体的刺激从此成为医学界关注的焦点之一,如何稳妥地利用这一现象呢?

很快,在1804年,哥凡尼的侄子奥迪尼通过动物实验,提出了电刺激可以减轻和缓解心源性晕厥的症状,这为电刺激医疗技术打开了新的窗口。时间距离现在虽然还显得有点儿久远,但已经可以看到曙光啦!

电击心脏

58年后的1862年,英国医生华舍报道了电刺激治疗心脏骤停的意义。9年后,斯坦因根据动物实验研究的经验,用一根针状电极在病人的心尖部位进行电刺激实验。这名病人因为氯仿麻醉导致心脏骤停,危在旦夕。斯坦因医生的这一大胆实验,成功地使得病人的心脏在电刺激下重新跳动起来,获得了新生。

看来,电刺激对于心脏骤停的

确具有非常不错的疗效,是治疗心脏骤停症状的好方法。而在证明这一结论的过程中,曾经出现过一位令人尊敬的普通人,她非常值得我们铭记。她是德国普鲁士地区一名46岁的女工,因为胸部肿瘤手术及左侧胸前壁部分切除而使形体发生了改变,心脏外只隔着一层薄薄的皮肤,可以轻易看到心脏的跳动。这位女工将自己贡献给了医疗科研事业,正是通过她, 医生可以详细地观察电刺激对心脏的影响。

对了,这名女工名叫塞拉芬。

海曼医生的发明

1932年,真正意义上的心脏起搏器终于被发明出来了。发明者名叫海曼,是美国纽约一家医院的胸科医生。

经过多年的探索和研究,海曼医生发明了一台由发条驱动的电脉冲发生器,这个装置重达7.2千克,电脉冲频率可以调节,分为三挡,分别是每分钟30次、60次和120次。对待不同的症状,应用不同的电脉冲频率进行刺激。海曼的发明在一次试验中,成功地令一只兔子停搏15分钟的心脏重新恢复正常的跳动。不久,海曼将自己的发明应用于人类患者身上,结果非常成功。

海曼将自己的发明命名为人工心脏起搏器,这个名称一直使用到今天。

小失误带来大发明

早期的心脏起搏器都是在体外进行电刺激,不能方便地携带,而且还容易并发感染。如果心脏起搏器能够植入人体,就像人体的一部分那样岂不是更方便?

科技的发展总能带给人惊喜,而这一次的惊喜,则来自于一个小小的失误。

李拉海是美国明尼苏达州的一位外科医生。1957年万圣节那一天,由于电力负荷过重,李拉海所在的医院遭遇了停电的麻烦,体外起搏器因为失去电源而无法工作,导致一名患者死亡。

李拉海被这次事故深深地震撼了,他决定发明一种可以植入人体的心脏起搏器,以随时随地挽救病人的生命。于是,李拉海与一家医疗企业合作,研究这种新产品。3年后,李拉海医生完成了第一台人工心脏起搏器的植入手术。

李拉海使用的新型植入式心脏起搏器,是纽约州立大学水牛城分校的威尔森·格雷特巴奇教授主导设计的。有趣的是,格雷特巴奇在进行试验时,错把1兆欧姆的电阻器用在心脏记录原型物上,而不是原本预计的1万欧姆。格雷特巴奇觉得自己搞砸了,但却意外发现这个电路产生的电信号与人体的心跳非常相似。

于是,在这个“失败试验”的基础上,植入式心脏起搏器诞生了。

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