Автоматичні зовнішні дефібрилятори (AED) стали стандартом невідкладної допомоги для негайного лікування раптової зупинки серця. Ці пристрої здатні врятувати життя пацієнта, подаючи електричні розряди у серце, які виводять його з летального ритму назад у нормальний синусовий ритм після перезапуску його моделі скорочень.
МОНОФАЗНА ДЕФІБРИЛЯЦІЯ
З моменту винаходу цих пристроїв більшість сучасного світу покладалася на тип розряду, що спрямовував електричний струм в одному напрямку від електрода з одного боку грудної клітки пацієнта до другого електрода з іншого боку. Ця технологія відома як монофазна дефібриляція хвилею.
БІФАЗНА ДЕФІБРИЛЯЦІЯ
З часом, у міру вдосконалення технологій, ці пристрої еволюціонували, ставши ефективнішими, точнішими та зручнішими у використанні, водночас подаючи менш потужний розряд вмираючому пацієнтові, використовуючи той самий тип струмової технології, що застосовується в автоматичних імплантованих кардіовертерах-дефібриляторах (ICD). Цей двонаправлений потік струму відомий як біфазна дефібриляція хвилею. У цього типу системи подання розряду є багато переваг, як і в більшості технологічних досягнень.
ІСТОРІЯ ДЕФІБРИЛЯЦІЇ
Щоб повністю зрозуміти ці технології AED, важливо зрозуміти концепції, що стоять за ними, та історію дефібриляції загалом. Нижче ми охоплюємо широкий спектр пов’язаних тем історії дефібриляції.
Концепції та факти дефібриляції
Коли людина падає під час раптової серцевої події, зокрема раптової зупинки серця (SCA), найімовірнішою причиною події буде серцева аритмія, відома як шлуночкова фібриляція. Цей конкретний ритм несе високий ризик раптової серцевої смерті, і не існує жодного ручного методу лікування, включно з CPR, який би довів здатність повернути цей ритм до нормального синусового. Спираючись на цей факт, легко зрозуміти, чому події SCA часто призводили до смерті до появи AED.
Рання дефібриляція
У лабораторіях General Electric, поки тривало швидке впровадження електрифікації країни, коли GE “перейшла з передачі постійного струму (DC) на передачу змінного струму (AC) на початку 1900-х, лінійні електромонтери почали гинути від ураження струмом”.
Цей іронічно смертельний аспект електрики раніше був невідомий, тому явище швидко вивчали професори Університету Джонса Гопкінса. Їхнє дослідження зрештою зацікавило кардіохірурга на ім’я Клод Бек.
Намагаючись перевірити свої теорії щодо впливу струму AC на серце, він почав навмисно переводити тварин у стан шлуночкової фібриляції. Потім 1947 року, під час операції на 14-річному пацієнті, який зазнав раптової зупинки серця на операційному столі, д-р Бек використав свій примітивний дефібрилятор (який використовував столові ложки для подання розряду), щоб реанімувати дитину, безпосередньо вразивши її серце. Сімдесят років потому ми насолоджуємося сучасними AED розміром із ланч-бокс, портативними, біфазними.
Завдяки відкриттю д-ра Бека щодо кореляції між електрикою та биттям серця, дослідження цього неймовірного відкриття розпочалося у світовому масштабі. Наслідок повернення клінічно мертвого пацієнта по суті “до життя” був, ймовірно, одним із найзначніших медичних досягнень цієї епохи.
Це призвело до того, що д-р Пол М. Цолл успішно продемонстрував, що електричний струм не обов’язково має подаватися безпосередньо до серця під час зупинки серця, а стимуляція може застосовуватися ззовні і все одно генерувати ефективне серцебиття. Це разом із багатьма іншими відкриттями та винаходами д-ра Цолла у регулюванні серцевого ритму призвело до концепції зовнішніх дефібриляторів, що існують сьогодні.
Історія технології дефібриляторів – Монофазні дефібрилятори
Перша технологія, використана в цих сучасних пристроях, дозволяла подавати струм в одному напрямку, або монофазною хвилею. У цьому сценарії електричний струм подається в одному напрямку від одного електрода до іншого, що на мить зупиняє серце. Це дозволяє ритму серця пацієнта повернутися до нормального синусового ритму.
Усі струми дефібриляції мають форму, яку можна уявити як “хвилю, [яка] демонструє, як змінюється потік струму з часом під час дефібриляції”. Як показує ілюстрація вище, хвиля, пов’язана з монофазними дефібриляціями, містить єдиний пік. Цей піковий струм є критичним для визначення успішної дефібриляції, оскільки має бути достатньо струму, щоб досягти серця і припинити фібриляцію (тобто летальний ритм), водночас уникаючи надто високого пікового струму, який може пошкодити серце.
Цей піковий струм разом із опором тіла струму, відомим як імпеданс, складають два компоненти, з яких складається дефібриляція. У монофазному дефібриляторі поданий струм зазвичай дуже високий — 360 джоулів, тому потрібні великі внутрішні компоненти, щоб забезпечити генерацію та зберігання необхідної кількості електричного струму для подання через лопаті або електроди. Тому монофазні дефібрилятори раніше були громіздкими пристроями, непридатними для розміщення у громадах або використання сторонніми очевидцями.
Історія технології дефібриляторів – Біфазні дефібрилятори
І навпаки, оскільки технологія продовжувала свій постійно еволюціонуючий шлях переплетіння та розширення меж людського тіла й розуму, досягнення у медичній галузі зрештою проклали шлях для нового типу технології хвиль, відомої як біфазна дефібриляція хвилею. Біфазна дефібриляція походить від тієї самої логіки, що використовується для підтримання аритмій пристроями ICD, які підтримують нормальний синусовий ритм у пацієнтів із важкокерованими хронічними аритміями.
Електрика подається від одного електрода до іншого на першій фазі цієї хвилі, а потім повертається до вихідного електрода на другій фазі. Біфазна технологія потребує набагато меншого струму для успішного припинення фібриляції.
Докази продемонстрували вищу ефективність щодо успішних дефібриляцій порівняно з монофазною технологією. Через менший струм ті самі компоненти, що зумовлювали громіздкий, важкий розмір монофазних дефібриляторів, змогли бути значно зменшені в розмірах, що призвело до появи автоматичного зовнішнього дефібрилятора. Сучасні біфазні AED мають розмір приблизно як ланч-бокс, що робить реальним оснащення більшістю торговельних центрів, складів, супермаркетів, торговельних комплексів, шкіл та інших соціальних або комерційних осередків загальнодоступними пристроями.
Історія технології дефібриляторів – Понад монофазну та біфазну дефібриляцію
Постійний прогрес технологій дав AED, які є повністю автоматизованими, надають чіткі голосові інструкції оператору, здатні визначити, чи перебуває пацієнт у шлуночковій фібриляції, і не дозволять оператору подати розряд, якщо серце пацієнта не фібрилює. Отже, для людиної без формальної серцево-судинної підготовки неможливо зашкодити пацієнту, подавши дефібриляцію. Сучасні AED заряджатимуться і дозволятимуть рятувальнику подати розряд лише тоді, коли пацієнт перебуває у впізнаваному летальному ритмі.
Крім того, завдяки можливості подання меншого струму, найпоширеніший ризик, пов’язаний із дефібриляцією, — електричні опіки шкіри в місцях електродів — значно зменшується при біфазній технології. Інші поширені ризики, включаючи ризик інсульту від рухомого кров’яного згустку, також значно знижуються пропорційно до обсягу травми тіла. Це жодним чином не повинно применшувати значний позитивний вплив на показники виживання, що стався у безлічі випадків завдяки появі монофазного зовнішнього дефібрилятора, якому незліченна кількість жертв шлуночкової фібриляції завдячує життям.
Історія технології дефібриляторів – Підсумок
За останні 64 роки, від часу, коли д-р Цолл продемонстрував ефективність подання зовнішніх струмів для досягнення дефібриляції, технологія просунулася семимильними кроками. Щоб це усвідомити: менш ніж за середню тривалість життя людини інновації в технології дефібриляції врятували мільйони людських життів. Багато з тих життів були врятовані завдяки золотому стандарту технології дефібриляції протягом понад 30 років — монофазній технології.
Проте поява біфазного автоматичного зовнішнього дефібрилятора експоненційно збільшила наше знайомство з цими рятівними пристроями та їхню доступність, зменшивши розмір пристрою та спростивши інструкції для оператора.
Оскільки технологія продовжує вдосконалюватися та прискорюватися, можна лише уявити, де опиниться технологія AED за наступне покоління. Зважаючи на надзвичайно короткий час існування технології загалом та швидкі досягнення, які ми вже бачили, можливості безмежні.
