En defibrillator är en apparat som används inom medicin för elektropulsbehandling av allvarliga hjärtarytmier . Enheten genererar en kort högspänningspuls som orsakar en fullständig sammandragning av myokardiet . När hjärtat har sammandragit sig helt, finns det en chans att normal sinusrytm återställs. Det används vid hjärt-lungräddning , under operationer som åtföljs av kardioplegi . Enheten används aldrig för asystoli (avsaknad av bioelektrisk aktivitet i hjärtat, isolin på EKG), eftersom detta inte är vettigt.
Hjärtceller har sin egen automatism och excitabilitet. Det finns många anledningar till varför impulsledning och sammandragning av kardiomyocyter kan bli kaotiska.
En kort (tiotals millisekunder) elektrisk urladdning av en defibrillator med en spänning på 6000-7000 V och en effekt på 200-360 J orsakar excitation av de flesta av kardiomyocyterna och deras synkronisering genom refraktäritet (perioden då cellerna är immuna mot elektriska signaler), varefter det är möjligt att återställa en normal hjärtrytm, kontraktil aktivitet ventriklar och cirkulation. [ett]
Beroende på formen på den levererade pulsen särskiljs monofasiska och bifasiska defibrillatorer som har ersatt dem. I bifasiska (tvåfas) defibrillatorer vänder mikrokontrollern polariteten på elektroderna i mitten av pulsen. Polaritetsomkastning förbättrar chansen för framgångsrik defibrillering vid första försöket och minskar total pulsenergi och vävnadsskada.
En defibrillatorchock som ges i det ögonblick då R-vågen uppträder kallas elektrisk elkonvertering (i motsats till farmakologisk elkonvertering).
Effekten av en elektrisk stöt som inte är synkroniserad med QRS-komplexet kallas defibrillering . Vid lyckad defibrillering stoppar stöten hjärtat och efter en paus återställer det sin egen normala elektriska aktivitet (sinusrytm).
"Defibrillerade" rytmer ( eng. Shockable rhythm ), patienten är medvetslös, blodcirkulationen är ineffektiv:
Cardioversion används för att eliminera vissa typer av rytmrubbningar där mer eller mindre regelbunden elektrisk aktivitet i hjärtat bevaras (det vill säga QRS-komplex är urskiljbara). Egenheter:
Med olika takyarytmier måste påverkan av den elektriska urladdningen synkroniseras med QRS-komplexet, eftersom i fallet med en urladdning framför T-vågen kan kammarflimmer uppstå.
"Synkroniserade" rytmer, patienten är ofta vid medvetande men hemodynamiskt instabil:
Om elkonvertering inte är tekniskt möjligt kan defibrillering utföras istället om den potentiella nyttan för patienten överväger den potentiella skadan.
Att utföra en defibrillering eller elkonvertering är ett försök att inducera en fullständig depolarisering av alla kardiomyocyter, i hopp om att följa en episod av asystoli, spontan aktivering av en normal pacemaker: en normal sinusknuta . Följaktligen är det meningslöst att tillföra en urladdning i följande fall ( eng. Non-chockable rhythm ):
Huden har ett högt elektriskt motstånd . För att undvika elektriska brännskador på patientens hud och för att minska den spänning som krävs för framgångsrik defibrillering appliceras ett tjockt lager av ledande gel på elektroderna. Själva elektroderna i urladdningsögonblicket måste pressas hårt mot kroppen.
Inom kinematografi är den orimliga användningen av en defibrillator vanligt hos patienter med asystoli. Ofta ses defibrillering som det enda sättet att "återuppliva" en person, istället för att använda hjärtmassage och konstgjord andning.
År 1899 har J.-L. Prevost och Frédéric Batelli publicerade resultaten av sin forskning om hjärtstillestånd hos hundar med hjälp av elektriska stötar, inklusive förmågan att stoppa flimmer. Prevost och D.R.1932Batelli studerade elstöt snarare än defibrillering (fibrilleringens natur var ganska vagt känd vid den tiden), men [3] .
Något senare i Sovjetunionen, i djurförsök (hundar, katter, grodor) , visade N. L. Gurvich och G. S. Yunev också möjligheten att både inducera och stoppa flimmer med hjälp av strömexponering: inducering av flimmer - med en sinusformad ström, defibrillering - med en kondensatorurladdning , och föreslog att man skulle använda en elektrisk metod för att återställa den normala aktiviteten hos ett flimmerhjärta [4] .
Men fram till mitten av 1950-talet, över hela världen, utfördes behandlingen av hjärtflimmer endast med medicinering (till exempel införandet av kalium- och kalciumsalter).
1956 Paul Zollföreslog inte bara att använda elektrisk ström för att påverka hjärtmuskeln vid flimmer, utan visade också den första framgångsrika erfarenheten av mänsklig öppen hjärtkirurgi och användning av 110 volts växelström direkt till hjärtmuskeln [5] .
Ungefär samtidigt [6] tillverkade V. Ya. Eskin och A. M. Klimov den första autonoma defibrillatorn DPA-3 i Sovjetunionen, men rapporterna publicerades först 1962 [7] [8] . Det finns också bevis [9] för att defibrillatorer har utvecklats i Sovjetunionen sedan 1952 (enligt schemat som föreslagits av N. L. Gurvich) och har använts experimentellt sedan 1953, men sådana bevis dök upp i tryck årtionden senare.
År 1959, baserat på Zolls publikation , satte Bernard Lown målet att uppnå en mer effektiv och mindre traumatisk effekt av elektrisk ström, för vilket han började experimentera på djur .
Resultatet av hans forskning var den monofasiska formen av en enda puls.
I en seriell enhet genererades pulsen av urladdningskondensatorer förladdade till 1000 volt genom en induktor och elektroder .
Fortsatt forskning lockade Lown till samarbete med ingenjören Baruch Berkowitz , som, enligt specifikationerna som presenterades av Lown, utvecklade den första prototypen av defibrillator, kallad "cardioverter" ( engelska cardioverter ). Denna apparat, som vägde 27 kg, gav en 100 joule puls för applicering av öppet hjärta och en justerbar 200-400 joule puls för stängd kista.