Назначение дефибриллятора

Дефибриллятор — медицинское устройство, которое создано с целью применения в электроимпульсной терапии. Зачастую используется при различных нарушениях ритмах, которые сопровождаются слишком высокой частотой сердечных сокращений. Первые опыты с дефибрилляцией проводились еще в 1899 году на собаках. Их основная цель была — изучение механизма смерти от электрического тока, поскольку само понятие дефибрилляции еще не было до конца сформировано. Этим занялась в 1932 году команда Хукера. В результате их опытов была доказана возможность проведения электрошоковой реанимации.

Первый автономный дефибриллятор был создан в Советском Союзе в середине 50-х годов Климовым и Эскиным, но по различным причинам оказалось невозможным проводить широкую популяризацию экспериментов.

Первый прототип кардиовертера-дефибриллятора весил около 27 кг. Он был создан Барухом Берковицем, тогда как основную разработку прибора проводит Золла Бернард Лаун. С помощью подобного устройства создавался импульс энергией 100 Дж, который мог использоваться на открытом сердце. Чтобы разряд можно было использовать через закрытую грудную клетку, подавался импульс в среднем 300 Дж.

Видео Как работает дефибриллятор? — Теории за 1 минуту | BrainTime

Принцип действия дефибриллятора

В основу работы устройства заложена генерация кратковременных электрочастотных импульсов, передача которых передается телу пациента через специально предусмотренные приспособления:

• утюжки — профессиональные приборы, которые настраиваются вручную;
• электроды — наклеиваются и действуют в автоматическом режиме.

Во время использования дефибриллятора должны быть выполнены четкие меры безопасности:

1. Перед постановкой электродов их поверхности смазываются специальным токопроводящим гелем, в некоторых случаях используется специальный увлажняющий раствор.
2. Электроды или утюжки прижимаются к телу максимально плотно, чтобы не терялось напряжение и не возникли ожоги.
3. Категорически нельзя допускать соприкосновение электродов между собой или посредством электропроводящего геля.
4. Возле больного находятся только люди, проводящие дефибрилляцию, остальные отдаляются на достаточное расстояние.
5. Во время работы с дефибриллятором нельзя прикасаться к металлическим предметам.
6. Различные приборы, регистрирующие ЭКГ или контролирующие искусственную вентиляцию легких, должны быть отсоединены.

Первый разряд пропускают около 0,01 сек, его напряжение составляет не более 7 кВ. Для его подачи используется конденсатор, работающий в автоматическом режиме либо от сети 220 Вт. Этот одиночный разряд возбуждает волокна сердечной мышцы, в результате чего распространяемая волна фибрилляции блокируется. Последующая синхронизация возбуждения, касающаяся отдельных областей миокарда, способствует восстановлению нормальной деятельности сердца.

Важно помнить, что во время пропускания разряда 96% напряжения приходится на ткани грудной клетки, и лишь 4% доходит до сердца.

Начало дефибрилляции с небольших разрядов конденсатора позволяет предотвратить развитие постреанимационных кардиомиопатий. Также в зависимости от модели отличается измерение энергии заряда. Если в импортных моделях измеряющей единицей является ватт-секунда и джоуль, то в отечественных — киловольт.

Особенности работы современных дефибрилляторов

Сегодня дефибрилляторы выпускаются зачастую с автоматическим режимом работы. Это позволяет ими пользоваться даже непрофессиональным медработникам. Такие модели сегодня широко используются в самолетах, поездах, их укладывают в аптечки, которые затем применяют в медпунктах различного расположения.

Стоит отметить, что в случае оказания помощи автоматическим дефибриллятором на протяжении первых минут от начала приступа, эффективность его использования достигает 98%.

Основные отличия современных дефибрилляторов:

• Уровень разряда зачастую подбирается в автоматическом режиме, для этого прибор сопоставляет различные показатели (пол и возраст больного, его рост и вес, сопротивление тканей).
• Прибором подбирается оптимальная поляризация и размещение электродом.
• При необходимости пользователь оповещается устройством с помощью подсказок и сигналов.
• При нормализации сердечной деятельности автоматически срабатывает кнопка, блокирующая подачу разряда.

Ключевые ошибки при дефибрилляции

• Перед началом дефибрилляции не проводились реанимационные мероприятия или же после массажа сердца был выполнен длительный перерыв.
• Электроды к грудной клетке прижимались с недостаточной силой.
• У больного определялась мелковолновая фибрилляция и для усиления энергоресурсов сердечной мышцы не были приняты необходимые меры.
• Напряжение разряда было выбрано неправильно (слишком высокое или, наоборот, слишком низкое).

Таким образом, делать дефибрилляцию могут только осведомленные в этом деле люди. С помощью подобного метода устранения фибрилляции удается спасать больных в разных условиях и при различных обстоятельствах.

Источник: arrhythmia.center

Электрические методы лечения аритмий и блокад сердца (кардиостимуляция и дефибрилляция), относительно недавно вошедшие в широкую клиническую практику, тем не менее, ведут свою историю уже со второй половины 18 века. По всей видимости, первый официально документированный случай применения электрических импульсов для оказания помощи при внезапной смерти относится к 16 июля 1774 г.

 

В этот день мистер Сквайерс ( Squires ), житель лондонского района Сохо, увидел как из окна первого этажа здания, находящегося напротив его дома, выпала трехлетняя девочка Катарина София Гринхил ( Catherine Sophia Greenhill ). Осмотревший пострадавшую, «внешне умершую» девочку аптекарь сказал убитым горем родителям, что сделать, к сожалению, уже ничего нельзя. После этого мистер Сквайерс с согласия родителей все-таки попытался помочь девочке, используя разряды электричества принесенных им из домашней лаборатории лейденских банок. Когда он начал наносить электрические разряды по различным участкам тела девочки, с момента ее падения уже прошло, по крайней мере, минут двадцать. Все его попытки оживить девочку были безуспешны. Однако после нескольких электрических разрядов в области грудной клетки мистер Сквайерс все-таки ощутил еле уловимую пульсацию у пострадавшей. Вскоре, хоть и с большим трудом, девочка начала дышать. Спустя десять минут её вырвало. На протяжении последующих нескольких дней у девочки наблюдался ступор, но приблизительно через неделю она уже была абсолютно здорова.

Этот случай был описан аптекарями мистером Соудэном и мистером Хоузом (Sowdon, Hawes) в годовом отчете Лондонского гуманитарного общества, которое вскоре приобрело статус Королевского [Annual Report 1774: Humane Society, London. pp 31-32]. Член Лондонского Королевского гуманитарного общества, горячий сторонник и исследователь электрической стимуляции сердца, Чарльз Кайт ( Charles Kite , 1768-1811 ) несколько позднее написал об этом случае в своем эссе: «Мистер Сквайерс представил вышеупомянутым джентльменам ошеломляющие сведения о данном случае выздоровления, в надежде, что в будущем, прежде чем отчаиваться, обязательно будут использованы все известные способы для спасения каждого человека» [ Charles Kite , "An Essay on the Recovery of the Apparently Dead", 1788].

В 1775 г. ветеринарный врач, датчанин Peter Christian Abildgaard (1740-1801) описал свои эксперименты, в которых при помощи электрических разрядов он умерщвлял куриц, а самое главное – снова восстанавливал у них сердечную деятельность, нанося повторные электрические разряды в область грудной клетки. Он писал: «При электрическом разряде в область головы курицы, она становилась бездыханной, и возвращалось к жизни после нанесения второго разряда на область грудной клетки. Более того, если эксперимент повторялся несколько раз, то птица становилась как бы оглушенной, с трудом ходила и ещё сутки не притрагивалась к корму. Однако в дальнейшем курицы чувствовали себя неплохо и даже несли яйца». [Abildgaard, Peter Christian. Tentamina electrica in animalibus. Inst Soc Med Havn. 1775; 2:157-61.]

В 1788 г. уже упомянутый нами лондонский врач Чарльз Кайт ( Charles Kite , 1768-1811 ) получил серебряную медаль Лондонского Королевского гуманитарного общества за эссе, посвященное применению электричества для оживления внезапно умерших людей. На работы Кайта очень часто ссылаются как на первый опыт дефибрилляции миокарда, хотя он сам описал в своем эссе более удачный случай оживления, проведенный мистером Сквайерсом в 1774 г. Методы оживления, использованные и рекомендованные Чарльзом Кайтом, существенно отличаются от того, что мы теперь вкладываем в понятие «реанимация». Так, например, согласно его описанию случая попытки оживления при утоплении, датированного 1785 г., на протяжении первого часа оказания помощи Кайт сначала делал искусственное дыхание, согревал и растирал потерпевшего, вводил пары лекарственных настоев в полость желудка, пытался раздражать дыхательные пути табаком, и лишь только затем применил лейденские банки, посылая электрические разряды во всевозможных направлениях, что вызывало мышечные сокращения у умершего. Тогда же Кайт сделал вывод, что при помощи электричества можно успешно оживлять внезапно умерших людей. [ Annual Report 1788: Humane Society , London . pp 225-244. Kite C. An Essay on the Recovery of the Apparently Dead. 1788: C. Dilly, London.]

Интересно, что в своем эссе при описании техники искусственного дыхания он дал рекомендации использовать прижатие гортани к позвоночнику, чтобы вызвать сдавление фарингеального конца пищевода и предотвратить тем самым попадание вдуваемого воздуха в желудок вместо легких. На первый взгляд, Кайт на целых двести лет опередил Брайана А. Селлика (Brian A. Sellick, 1918-1996), предложившего свой прием защиты дыхательных путей перед интубацией лишь только в 1962 г. Причем Кайтом этот маневр преподносился как часть уже общепринятой методики оживления внезапно умерших, о чем свидетельствует и обзор методов оживления Джеймса Карри (James Curry) из Нортхамптона, опубликованный в Англии в 1796 г. Однако существенная идеологическая разница между целью британских пионеров ресусцитации и целью Брайана Селлика заключалась в том, что первые пытались предотвратить искусственную вентиляцию желудка, а Селлик предложил профилактику регургитации желудочного содержимого в легкие.

Рис. 1. «Дефибриллятор» Чарльза Кайта. Рисунок из эссе Ч . Кайта
«An Essay on the Recovery of the Apparently Dead» (London, 1788).

В связи с этим читателю будет, по всей видимости, интересным узнать и то, что знаменитый британский врач Джон Сноу (Snow, John, 1813-1858), общепризнанно считающийся отцом и основоположником клинической анестезиологии, изначально вошел в историю медицины критических состояний как один из основоположников современной реаниматологии, и лишь потом он прославил свое имя на поприще хирургического обезболивания. 16 октября 1841 г. Сноу с большим успехом прочел в Вестминстерском медицинском обществе доклад по теме «Об асфиксии и оживлении мертворожденных» [1]. В этом докладе Джон Сноу рекомендовал в случае неэффективности всех других мер ресусцитации использовать нанесение электрических разрядов в область грудной клетки новорожденного с помощью лейденских банок, утверждая, что «назначение разрядов тока небольшой силы при неэффективности всех других мер не принесет вреда». В своей книге «О хлороформе и других анестетиках», вышедшей посмертно в 1858 г. [2] , он поделился с читателями опытом ресусцитации в первых своих 50 случаях остановки сердца у больных, которым проводился наркоз хлороформом. Перечисление применяемых им на заре анестезии методов реанимации может потрясти воображение современного анестезиолога. Они включали в себя интубацию трахеи, искусственное дыхание «рот в рот» или «рот в нос», компрессию ребер и живота, а также и применение гальванических токов. Таким образом, Джона Сноу можно с успехом причислить в ряд пионеров современной дефибрилляции и кардиостимуляции.

Рис. 2. Джон Сноу ( Snow , John , 1813-1858).
Фото сделано в 1857 г.

С момента вышеупомянутой первой документированной реанимации с применением электрических импульсов, проведенной мистером Сквайерсом, на протяжении последующих полутора веков процесс накопления наукой знаний в области электрофизиологии сердца и, в частности, электрической кардиостимуляции протекал довольно интенсивно. И хотя наш обзор посвящен только дефибрилляции, рассматривать историческое развитие этого метода в отрыве от истории электрокардиостимуляции по вполне понятным причинам не представляется возможным.

В 1771 г. итальянский физик и анатом, основоположник электрофизиологии Луиджи Гальвани (Luigi Galvani, 1737-1798) открыл в мышцах электрические токи, названные им «животным электричеством», а в 1791 г. обнаружил, что электрическая стимуляция сердца лягушки приводит к сокращению сердечной мышцы.

Рис. 3. Луиджи Гальвани (Luigi Galvani, 1737-1798)

В 1850 г. М.Хоффа ( M .Hoffa) и К.Людвиг ( Ludwig C .) наблюдали неестественные нерегулярные сокращения миокарда желудочков (в последующем появился термин «фибрилляция желудочков») у собак и кошек во время проведения через ткани сердца сильного электрического тока.
и же продемонстрировали, что можно индуцировать фибрилляцию желудочков сердца нанесением одиночного электрического импульса [Hoffa M , Ludwig C . 1850. Einige neue versuche uber herzbewegung. Zeitschrift Rationelle Medizin, 9: 107-144]. Это открытие стало первой ласточкой, обозначившей связь между электрическими силами и внезапной смертью. Увы, эту связь в течение нескольких десятилетий никто так и не заметил [3].

В 1872 г. пионер нейрофизиологии Гийом Бенжамен Аманд Дюшенн де Булонь (Guillaume Benjamin Amand Duchenne de Boulogne, 1806-1875) в третьем издании своего учебника по использованию электричества в медицине описал случай реанимации утонувшей девочки при помощи электрического тока. Иногда данный эпизод рассматривают как первое применение искусственного электрического стимулятора сердца, хотя, надо оговориться, что Булонь использовал электрический ток для стимуляции не миокарда, а диафрагмы [Duchenne GB. De l’electrisation localisee et de son application a la pathologie et la therapeutique par courants induits at par courants galvaniques interrompus et continus. 3ed. Paris. JB Bailliere et fils; 1872] .

Рис. 4. Гийом Дюшенн демонстрирует «электрическую улыбку»
у своего пациента.

Следующий шаг был сделан в 1889 г., когда John McWilliam доказал, что электрический импульс способен вызывать фибрилляцию желудочков у собак, и опроверг общепринятое мнение о том, что внезапная смерть, прежде всего, обусловлена остановкой сердца [4] . Однако, эта теория никем не поддерживалась до тех пор, пока в 1899 г., в Женеве, профессор биохимии Жан-Луи Прево (Jean-Louis Prevost) и профессор физиологии Фредерик Бателли (Frederic Batelli) не обнаружили, что электрические разряды высокого напряжения, проходящие через сердце животного, способны оборвать фибрилляцию желудочков [Prevost JL , Batelli F : Sur quelques effets des descharges electriques sur le coeur des mammiferes . Acad. Sci. Paris, FR.: 1899; 129:1267-1268.] . Следуя первоначально протоколу вышеупомянутого исследования Хоффа и Людвига, которые вызывали остановку сердца, провоцируя фибрилляцию желудочков с помощью сравнительно слабых электрических стимулов, Прево и Бателли обнаружили, что относительно более сильная электрическая стимуляция вызывает временное прекращение всех видов сердечной активности, включая фибрилляцию. Фактически именно они и открыли метод дефибрилляции , но, к сожалению, это открытие не получило признания современников. К сожалению, научный мир вновь оказался поразительно равнодушным к такому важному открытию, и о нем забыли почти на тридцать лет [5].

В отличие от быстрого успеха электрокардиографии, изобретенной практически в это же самое время, дефибрилляции потребовалось почти полвека для успешного применения в клинике, за которым последовало всемирное признание. Одной из причин такой задержки, возможно, был неубедительный стиль изложения своих результатов авторами открытия, который вызывал скептическое отношение к самой идее метода. Кроме того, как оказалось впоследствии, авторы использовали наименее эффективную конфигурацию электрического поля, в результате чего требовались слишком высокие напряжения, вызывавшие обширное повреждение тканей организма, чтобы можно было говорить о практической применимости данного метода в клинике.

Прево и Бателли были также и авторами первой теории дефибрилляции, объясняющей, что аритмия прекращается благодаря временному параличу сердечной мышцы, то есть подавлению способности кардиомиоцитов генерировать потенциал действия и/или проводить возбуждение. Действительно, первоначальный опыт дефибрилляции в клинике и в экспериментальных моделях внезапной смерти на животных требовал прямого массажа сердечной мышцы после приложения электрического шока, поскольку механическая и электрическая активности были полностью подавлены. Позднее, в 1939 г., российские исследователи Гурвич Н.Л. и Юниев Г.С. впервые предположили, что дефибрилляцию можно осуществить, применяя значительно более слабые электрические поля, вызывающие синхронную стимуляцию миокарда, а не его паралич. Последующие исследования частично подтвердили правомочность этой теории. Согласно другой теории, господствовавшей во второй половине XX века, восстановление синхронизации сердечной деятельности происходит из-за индуцированного шоком удлинения рефрактерного периода и длительности потенциала действия.

К настоящему времени существует несколько теорий пытающихся объяснить механизм дефибрилляционного действия электрического шока. Однако полная теория дефибрилляции, которая позволила бы объяснить фундаментальные механизмы этого феномена, до сих пор остается предметом дискуссий и исследований.

Начало клинической электрокардиостимуляции обычно связывают с именем американского доктора Альберта С. Хаймана ( Albert Hyman). В 1930 г. он начал работу по созданию специального аппарата, целью которого являлось нанесение электрического импульса на сердце при его остановке. В 1931 г. доктор Хайман запатентовал первый искусственный водитель ритма сердца, стимулирующий работу сердца при помощи трансторакальной иглы.

Рис. 5. Первый запатентованный искусственный водитель ритма.

Он использовал этот прибор для стимуляции предсердий при отказе синусного узла в эксперименте на животных. Позже Хайман назвал свой аппарат «artificial pacemaker» – искусственный водитель ритма, и этот термин получил всемирное распространение и признание. Первоначальный вариант данного прибора приводился в действие при помощи коленчатого вала. Позже он послужил прототипом пейсмекера, выпускаемого одной из немецких фирм, но большим спросом и успехом эта модель не пользовалась. К 1 марта 1932 г. Хайманом был накоплен некоторый опыт клинического использования пейсмекеров, но лишь в 14 случаях из 43 он оказался удачным. И только в 1942 г. появилось сообщение об эффективном использовании пейсмекера на протяжении непродолжительного срока для купирования приступов Морганьи-Адамса-Стокса [6] .

Хайман не торопился делать подробные сообщения о своих исследованиях на пациентах, возможно из-за того, что в то время было слишком много противников «излишней технизации» медицины, а эксперименты на людях рассматривались как кощунственные вмешательства. Однако в своих работах Альберт Хайман ссылался на более ранние исследования в этом направлении. В 1926 г. в Сиднее, в акушерско-гинекологической клинике «Кроун Стрит» (Crown Street Women’s Hospital) врачи, пожелавшие остаться неизвестными, реанимировали новорожденного при помощи созданного им электрического прибора. По всей видимости, желание врачей сохранить свои имена в тайне было связано с имевшимся в то время негативным отношением общества к экспериментам по искусственному продлению человеческой жизни. Как говорится, все тайное вскоре становится явным, и уже в 1929 г. австралийский врач Марк Лидвилл (Mark Lidwill) и физик Эдгар Бут (Edgar Booth) представили вниманию сиднейской медицинской общественности разработанный ими аппарат для стимуляции сердца и результаты исследований, которые проводились на мертворожденных младенцах. При помощи данного прибора можно было наносить электрические разряды различной мощности и частоты. Один, монополярный, электрод вводили прямо в сердце, другой индифферентный, прикладывали непосредственно к коже после предварительного смачивания его в физиологическом растворе. В одном случае, когда обычные реанимационные мероприятия были безуспешны, стимуляция желудочков позволила реанимировать младенца. Через 10 минут стимуляция была прекращена, у ребенка появились признаки жизни. Он выжил. Вероятно, именно этот случай следует считать первым клиническим опытом применения кардиостимуляции.

Параллельно накапливались знания и практические результаты в области дефибрилляции сердца. В конце двадцатых годов прошлого века в Electric Company и Edison Power Company (крупные компании – поставщики электроэнергии) заметили, что многие рабочие погибали от воздействия электричества. Руководители компаний призвали на помощь тогдашних медицинских светил ( Kouwenhoven , Hooker , Langworthy ) и попросили их исследовать действие электричества на сердце. Эта научная группа, работавшая в лабораториях Университета Джона Хопкинса, вскоре подтвердила, что слабый ток действительно способен вызывать фибрилляцию желудочков сердца, а более сильный ток может ее оборвать. Эти исследователи были первыми, кто обнаружил, что можно применять такой более сильный разряд, не обнажая при этом сердце, и ввели специальный термин обратный шок , так как хотели обратить внимание на то, что этот разряд способен обратить фибрилляцию желудочков у лабораторного животного после «электрошока».

В 1947 г. американский хирург Клод Бек (Claude Beck, 1894-1971), один из пионеров сердечно-сосудистой хирургии в Кливленде, провел успешную дефибрилляцию во время оперативного вмешательства на сердце у четырнадцатилетнего мальчика [7] . До этого случая у других шести пациентов Клода Бека дефибрилляция прошла неудачно. Разработанный Клодом Беком дефибриллятор работал от переменного тока, и позволял проводить только открытую дефибрилляцию. Еще через 8 лет Бек успешно воспользовался этим устройством при спасении другого пациента.

Рис. 6. Дефибриллятор Клода Бека.

Успеху Клода Бека, кардиохирурга из Кливлендского университета Западного Резерва (Western Reserve University), способствовали многолетние предшествующие эксперименты по дефибрилляции на животных, проведенные Карлом Дж. Виггерсом ( Carl J . Wiggers ), профессором физиологии этого же университета. Именно Виггерс обеспечил методологическую базу первой успешной клинической дефибрилляции [8].

Интересно отметить, что одновременно с Виггерсом в США, интенсивные исследования в области дефибрилляции велись в СССР Гурвичем Н.Л. Советские разработки в области электрической реанимации были инициированы академиком Л.С.Штерн, которая была ученицей Жана-Луи Прево в Женевском университете, и продолжила работу своего учителя по возвращению на Родину. Она поручила эти исследования своему аспиранту Н.Л.Гурвичу, посвятившему этим чрезвычайно плодотворным исследованиям всю свою жизнь. Хотя Гурвич и отстал на несколько лет с клиническим применением дефибрилляции от американцев, именно он предложил в 1939 г. форму импульса, которая в дальнейшем получила широкое применение во всем мире, в отличие от дефибрилляции Виггерса, которая не получила широкого распространения, несмотря на начальный успех в клинике [9].

Такие же грандиозные успехи наметились и в области электрической кардиостимуляции. В 1950 г. Джон Хопс , канадский инженер-электрик и член Национального Исследовательского Совета, совместно с двумя врачами, профессором Торонтского университета Уилфредом Бигелоу (Wilfred Bigelow ) и его учеником Джоном К. Каллэгеном (John C. Callaghan), доказал, что координированное сокращение миокардиоцитов может быть стимулировано электрическим импульсом, переданным в синоатриальный узел. Разработанный этой исследовательской группой пейсмекер был длиной в 30 см и работал на лампах, его питание осуществлялось от бытовой электрической сети с частотой 60 Гц [ 10].

Современная эра электрической кардиостимуляции относится к началу 50-х годов XX века и одновременно с этим начинается «золотая декада» кардиостимуляции. Неоценимый вклад в развитие электрических методов лечения аритмий и блокад сердца, как электростимуляции, так и дефибрилляции, принадлежит выдающемуся американскому врачу Полу Золлу. Он уже был знаком с работами вышеперечисленных пионеров электрофизиологии сердца, и во многом ориентировался на результаты исследований У.Бигелоу и Д.Каллэгена.

Рис. 7. Пол Морис Золл ( Paul Maurice Zoll , 1911-1999)

В 1950 г. Золл воспользовался электростимулятором профессора Отто Крайера ( Otto Krayer ) и, используя транспищеводную стимуляцию, сумел вызвать желудочковые экстрасистолы у собаки. Вот что писал об этом сам Пол Золл: «После нескольких безуспешных попыток сконструировать генератор импульсов, я последовал рекомендации Каллэгена и воспользовался лабораторной моделью физиологического кардиостимулятора (физиологический генератор импульсов « Thyratron » Грасса), который был получен благодаря любезности профессора Отто Крайера, заведующего кафедрой фармакологии Гарвардской медицинской школы…

При использовании длинного проводного электрода в пищеводе и второго электрода в прекардиальной области у собаки, мы смогли продемонстрировать, что электрический стимул действительно может вызвать электрическую ответную реакцию со стороны предсердий или желудочков и эффективные сердечные сокращения, благодаря которым можно ликвидировать асистолию сердца и поддерживать кровообращение» [11] .

В том же 1950 г. на заседании Американской коллегии хирургов в Бостоне состоялась презентация стимуляции синусно-предсердного узла через трансвенозный катетер, созданный Золлом. Эта оригинальная методика была предложена им для возможности электрокардиостимуляции через неповрежденную грудную стенку во время асистолии. В дальнейшем эта методика неоднократно совершенствовалась, но, тем не менее, даже уже в 1973 г., сам Золл все еще считал этот подход «менее удовлетворительным».

В это же время ему удалось добиться и некоторого ответа на электрические стимулы, приложенные к грудной клетке снаружи. В экспериментах на животных он установил, что электрический импульс, нанесенный на наружную поверхность грудной клетки, может быть использован для стимуляции сердца. В неоднократно повторенных опытах была доказана простота, безопасность и быстрота восстановления сердечной деятельности после нанесения электрических импульсов определенной характеристики через накожные электроды. Это послужило основанием к использованию данного метода у человека для устранения асистолии желудочков.

Тем не менее, вплоть до 1952 г. ему не представлялось возможности проверить свои идеи в клинической практике. И, наконец, 28 августа 1952 г. в клинику « Beth Israel Hospital », в которой работал Золл, поступил 65-летний мужчина с терминальной стадией ишемической болезни сердца, полным блоком проводимости и рецидивирующими остановками сердца. Попытка трансторакальной кардиостимуляции оказалась успешной. Кардиостимуляция проводилась на протяжении 52 часов, и пациент прожил после этого еще 6 месяцев.

Рис. 8. Исторический пациент Пола Золла.

Электрическая стимуляция сердца через закрытую грудную клетку требовала значительно больших напряжения и силы тока, чем при прямом наложении электродов на эпикардиальную поверхность желудочков. Зато отсутствие необходимости выполнения торакотомии расширяло перспективные возможности для широкого применения метода. Серьезным недостатком метода были часто возникающие при стимуляции болевые ощущения и вынужденное ограничение подвижности пациента. Позднее стали использовать кожные электроды с большей площадью и с большей продолжительностью импульсов, что позволило сделать применение электрического разряда менее болезненным.

Демонстрация достаточно длительной наружной стимуляции сердца и первый клинический успех Пола Золла явились мощнейшим толчком к дальнейшему развитию электрических методов лечения аритмий и блокад сердца. Сообщение об этом случае было представлено Полом Золлом в престижном медицинском журнале « New England Journal of Medicine » и получило положительные отклики от многих ученых.

Вот как описывал это событие в своем сообщении о случае в журнале «New England Journal of Medicine» сам доктор Золл: «Стимулирующие электроды представляли собой иглы, введенные подкожно на грудной клетке в точках, соответствующих линиям, пересекающим желудочки…

Электрические разряды продолжительностью в 2 миллисекунды подавались с частотой от 25 до 600 в минуту. Интенсивность разрядов повышалась до тех пор, пока не стала регистрироваться ответная реакция со стороны желудочков…». Таким образом, 28 августа 1952 г. «…впервые появилась возможность поддерживать жизнедеятельность во время желудочковой асистолии…» [12 ].

Завершая свое сообщение, доктор Золл предположил, что для клинических целей лучше использовать упрощенный генератор импульсов и, что включение в прибор дополнительной замкнутой электрической схемы на переменном электрическом токе даст возможность «сначала дефибриллировать человеческое сердце через невскрытую грудную стенку, а затем ликвидировать желудочковую асистолию электрокардиостимуляцией». В редакторском предисловии этого номера журнала статья Пола Золла была представлена как «весьма обнадеживающее сообщение…».

Однако нашлись некоторые врачи, которые критически отнеслись к работе Золла, рассматривая ее как «сопротивление воле Бога». Позже Пол Золл засвидетельствовал свою признательность за статью, появившуюся в католической газете « The Pilot »: «Очень благосклонно настроенный редактор сказал своим прихожанам, чтобы они не боялись диковинного лечения, проводящегося в клинике «Beth Israel Hospital», так как пути Господни неисповедимы и это лечение является одним из путей выражения Божественной воли». Не обращая внимания на критику, Золл продолжил свои исследования, совмещая их с активной клинической практикой и преподаванием в Гарвардской медицинской школе. Через два года после своего первого сообщения об успешной трансторакальной электрокардиостимуляции Золл и его коллеги доложили еще о 14 подобных случаях [13].

Большинство из этих пациентов страдали приступами синдрома Морганьи-Адамса-Стокса. Девять пациентов потребовали длительных периодов стимуляции, продолжительность которых была от 25 минут до 108 часов. Одному из пациентов с асистолией желудочков из-за полного блока проводимости потребовалась повторная длительная электрокардиостимуляция. Первый период электростимуляции у данного пациента продолжался в течение 96 часов, а второй – в течение 108 часов (см. рис.).

Рис. 9.

Не смотря на применение нового лечебного метода, смертность у пациентов с синдромом Морганьи-Адамса-Стокса оставалась по-прежнему высокой. Тем не менее, некоторые пациенты из этой группы прожили несколько месяцев.

Опубликованная Золлом и его коллегами статья содержала несколько очень важных выводов:

1. «…наружная электрокардиостимуляция является методом выбора неотложной терапии при неожиданной остановке кровообращения в результате асистолии сердца».
2. Боль в груди и интенсивность мышечных судорог варьируют от пациента к пациенту. У двух больных наблюдалась крайняя степень выраженности этих симптомов. Неприятные ощущения были ослаблены приемом меперидина гидрохлорида или паральдегида. Назначение курареподобных препаратов и местных анестетиков было безрезультатным. Был сделан вывод, что лучшим методом будет считаться тот, при котором выраженность неприятных ощущений будет сведена к минимуму. Пол Золл достиг этой цели 29 лет спустя.
3. Представлен алгоритм ответной реакции сердца при асистолии на успешную или неудачную трансторакальную электрокардиостимуляцию. Золл предсказал, что будет возможна наружная трансторакальная дефибрилляция. Он достиг этой цели через два года.
4. Показана необходимость разработки метода, обеспечивающего постоянную электрокардиостимуляцию после быстрого восстановления сердечной деятельности. Золл и его команда достигли своей цели шесть лет спустя с помощью имплантированного кардиостимулятора.

В этой легендарной статье 1952 г. [12 ] , посвященной внешней электрической кардиостимуляции, Пол Золл предположил, что применение сильного наружного электрического разряда может позволить клиницистам прерывать фибрилляцию желудочков и обеспечить успешную реанимацию.

И уже в 1956 г. он совместно со своими коллегами провел первую клиническую демонстрацию успешной трансторакальной дефибрилляции, которая привела в дальнейшем к настоящей революции в терапии нарушений сердечного ритма и переоценке традиционных фармакологических подходов [14] .

Рис. 10. ЭКГ, приведенная в качестве примера в статье Золла и его коллег и демонстрирующая, что желудочковая фибрилляция может быть устранена с помощью трансторакального электрического разряда.

В статье были описаны четыре случая фибрилляции желудочков. Причинами фибрилляции являлись острый инфаркт миокарда, дигиталисная интоксикация, приступы синдрома Морганьи-Адамса-Стокса. В одном случае причину фибрилляции желудочков выявить не удалось. Из этих пациентов выжил только больной с синдромом Морганьи-Адамса-Стокса. Использованный в исследовании дефибриллятор был сконструирован командой Пола Золла. Однако следует заметить, что изначально Золл пошел более сложным путем. Предложенный им прибор генерировал переменный ток.

Только в 1960 г. Бернард Лаун ( Bernard Lown ) разработал свой первый дефибриллятор постоянного тока. В 1962 г. он вместе с соавторами [15] описал применение однофазной дефибрилляции для купирования фибрилляции желудочков у животных и синхронизированной дефибрилляции с такой же формой волны для лечения желудочковых тахикардий у человека. Кстати, по своему устройству он мало чем отличался нашего первого отечественного конденсаторного дефибриллятора постоянного тока, созданного Н.Л.Гурвичем. Этот дефибриллятор стал первым в линии современных приборов, которые порой являются единственным шансом для жертв внезапной кардиальной смерти. В настоящее время в электрических дефибрилляторах конденсаторного типа используется постоянный ток.

Лауном же был предложен и метод кардиоверсии – использование синхронизированных с сердечным циклом электрических разрядов для лечения тахикардий. Электрическую дефибрилляцию и кардиоверсию часто объединяют под названием «электроимпульсная терапия».

Вместо термина «дефибрилляция» доктор Золл предпочитал использовать термин «электрошок» («countershock»). Тем самым он отдавал дань уважения историческому описанию Карла Виггерса моделирования фибрилляции желудочков под действием электрических разрядов на сердце животных во время восприимчивой фазы и последующего возврата синусового ритма в результате второго разряда электрошока.

Благодаря проведенной Золлом успешной трансторакальной дефибрилляции в 1956 г., электрошоковая терапия постепенно превратилась в основной метод реанимации при остановке сердца в результате фибрилляции желудочков. Прежде единственно приемлемыми подходами в данной ситуации считались экстренная торакотомия и прямой массаж сердца. В 1960 г. Золл сообщил об эффективности внешнего электрошокового разряда при терминальной наджелудочковой и желудочковой тахикардии, а также при фибрилляции предсердий.

Широкое внедрение в клиническую практику новых электрических методов терапии аритмий и блокад сердца потребовало от клиницистов умения быстро распознавать электрофизиологические признаки остановки сердца, опасных для жизни аритмий и блокад. Еще в своем первом описании успешной клинической трансторакальной дефибрилляции доктор Золл обратил внимание на то, что «успех дефибрилляции зависит от быстроты диагностики критического состояния и скорости применения наружного дефибриллятора». Для достижения этой цели еще в начале 50-х годов ХХ века Полом Золлом и его сотрудниками было разработано практичное контролирующее устройство для отражения электрической активности сердца на экране осциллоскопа, для регистрации каждого сердечного сокращения с помощью аудиосигнала и сигнала тревоги при начале остановки сердца. Таким образом, Пол Золл является также основоположником и пионером современного кардиомониторинга.

Первая такая контролирующая аппаратура была произведена компанией « Electrodyne », с которой Золл длительное время сотрудничал. Совместно с инженером Аланом Белгардом ( Alan Belgard ) Пол Золл разработал осциллоскопические непрерывно работающие мониторы, которые визуально и с помощью аудиосигналов регистрировали сердечную деятельность и подавали сигнал тревоги, когда предварительно заданные границы частоты сердечных сокращений нарушались.

Рис. 11. Один из первых кардиомониторов Пола Золла.

Увы, первые дефибрилляторы были очень громоздкими и тяжелыми, и реаниматологам управляться с такими приборами, а тем более бегать с ними на оказание помощи, было очень затруднительно. В 1962 году Jude с соавт. [16] сообщили об успешном применении « портативного» (весом около 17 кг) дефибриллятора конденсаторного типа, сделав в своей публикации особый акцент именно на портативности прибора. Этот дефибриллятор был первым переносным прибором, который питался от батарей, и выдавал двухфазную волну разряда от двух конденсаторов. Позднее участник этой исследовательской группы Kouwenhoven W . B . в своей статье, посвященной истории дефибрилляции, привел подробное описание такого «двухфазного дефибриллятора» [17] . Но только в 1996 г. появилась новая модель работавшего от батарей двухфазного дефибриллятора для трансторакальной («закрытой») дефибрилляции, о чем подробнее мы расскажем далее.

В 1966 г. Edmark с соавт. [18] сообщили об успешном применении открытой дефибрилляции у пациентов, которым выполнялись хирургические вмешательства на органах грудной клетки. Форма волны дефибриллирующего разряда представляла собой монополярный (однофазный) импульс. Поэтому и сейчас очень часто волны разряда такой формы очень часто называют «волной Edmark ». Правда, в отечественной литературе это понятие трансформировалось до неузнаваемости и теперь в некоторых книгах можно встретить, например, такие определения как «монополярный импульс Эд-МАРК», «импульс М» и т.д..

Рис. 12. Форма дефибриллирующих импульсов.
1 – монополярный импульс («волна Edmark »);
2 — биполярный импульс российского дефибриллятора ДКИ – 01.

В последующие годы портативные дефибрилляторы постепенно заняли свое место в практике служб медицины критических состояний. В этих приборах в основном применялись либо однофазные (монополярные) импульсы с быстро падающей интенсивностью, либо однофазные импульсы с экспоненциальной формой волны.

Изобретение имплантируемых дефибрилляторов-кардиовертеров дало дальнейший толчок и к совершенствованию всей технологии дефибрилляции. В первых имплантируемых дефибрилляторах-кардиовертерах использовались однофазные импульсы с экспоненциальной формой волны, но потребность в миниатюрных, легких и эффективных устройствах заставила ввести в практику использование бифазных экспоненциальных волн, которые позволяют прерывать фибрилляцию желудочков с применением более низких энергий, что и было доказано на примере множества экспериментальных и клинических исследований.

Источник: http://www.critical.ru/

Источник: www.feldsher.ru

История

В 1899 году Прево Жан-Луи (невролог) и Фредерик Бателли опубликовали результаты своих исследований по остановке сердечных сокращений у собак посредством воздействия током, в том числе, отмечалась возможность остановить фибрилляции. Прево и Бателли изучали смерть от электротока, а не дефибрилляцию (сама природа фибрилляций в то время была известна довольно смутно), но к 1932 году Д. Р.

Тем не менее до середины 1950-х годов во всём мире лечение фибрилляции сердца осуществлялось только медикаментозно (например, введением солей калия и кальция).

В 1956 году Золл Пол| не только предложил использовать электрический ток для воздействия на сердечную мышцу в случае фибрилляции, но и продемонстрировал первый успешный опыт при операции на открытом сердце человека и с применением переменного тока напряжением 110 вольт непосредственно к сердечной мышце.

Примерно в то же время В. Я. Эскиным и А. М. Климовым был изготовлен первый в СССР автономный дефибриллятор ДПА-3, однако отчёты были опубликованы лишь в 1962 году. Есть также сведения, что дефибрилляторы разрабатывались в СССР с 1952 года (по схеме, предложенной Н. Л. Гурвичем) и в порядке эксперимента применялись с 1953 года, однако такие свидетельства появились в печати десятилетия спустя.

В 1959 году на основании публикации Золла Бернард Лаун поставил задачу добиться более эффективного и менее травмирующего воздействия электрическим током, для чего стал ставить эксперименты на животных.

Результатом его исследований стала монофазная форма одиночного импульса.

В серийном устройстве импульс генерировался разрядом предварительно заряженных до 1000 Вольт конденсаторов через индуктивность и электроды.

Продолжая исследования, Лаун привлёк к сотрудничеству инженера Баруха Берковица (англ.)русск., который по представленным Лауном спецификациям и разработал первый прототип дефибриллятора, под названием «кардиовертер» (англ. cardioverter). Этот аппарат, весивший 27 кг, обеспечивал импульс энергией 100 джоулей для применения на открытом сердце и регулируемый импульс 200—400 джоулей для применения через закрытую грудь.

В 1899 году Ж.-Л. Прево (англ.)русск. и Фредерик Бателли опубликовали результаты своих исследований по остановке сердечных сокращений у собак посредством воздействия током, в том числе, отмечалась возможность остановить фибрилляции. Прево и Бателли изучали смерть от электротока, а не дефибрилляцию (сама природа фибрилляций в то время была известна довольно смутно), но к 1932 году Д. Р.

Тем не менее, до середины 1950-х годов во всём мире лечение фибрилляции сердца осуществлялось только медикаментозно (например, введением солей калия и кальция).

В 1956 году Пол Золл (англ.)русск. не только предложил использовать электрический ток для воздействия на сердечную мышцу в случае фибрилляции, но и продемонстрировал первый успешный опыт при операции на открытом сердце человека и с применением переменного тока напряжением 110 вольт непосредственно к сердечной мышце.[4]

Примерно в то же время[5] В. Я. Эскиным и А. М. Климовым был изготовлен первый в СССР автономный дефибриллятор ДПА-3, однако отчёты были опубликованы лишь в 1962 году.[6][7] Есть также сведения,[8] что дефибрилляторы разрабатывались в СССР с 1952 года(по схеме, предложенной Н. Л. Гурвичем) и в порядке эксперимента применялись с 1953 года, однако такие свидетельства появились в печати десятилетия спустя.

В 1959 году, на основании публикации Золла, Бернард Лаун поставил задачу добиться более эффективного и менее травмирующего воздействия электрическим током, для чего стал ставить эксперименты на животных.

Результатом его исследований стала монофазная форма одиночного импульса, в дальнейшем известная как «англ. Lown waveform» — одиночный синусоидальный[источник не указан 124 дня] импульс с полупериодом около 5 миллисекунд.

В серийном устройстве импульс генерировался разрядом предварительно заряженных до 1000 Вольт конденсаторов через индуктивность и электроды.

Продолжая исследования, Лаун привлёк к сотрудничеству инженера Баруха Берковица (англ.)русск., который по представленным Лауном спецификациям и разработал первый прототип дефибриллятора, под названием «кардиовертер» (англ. cardioverter). Этот аппарат, весивший 27 кг, обеспечивал импульс энергией 100 джоулей для применения на открытом сердце и регулируемый импульс 200—400 джоулей для применения через закрытую грудь.

Особенности работы современных дефибрилляторов

В основу работы устройства заложена генерация кратковременных электрочастотных импульсов, передача которых передается телу пациента через специально предусмотренные приспособления:

• утюжки — профессиональные приборы, которые настраиваются вручную;
• электроды — наклеиваются и действуют в автоматическом режиме.

Во время использования дефибриллятора должны быть выполнены четкие меры безопасности:

1. Перед постановкой электродов их поверхности смазываются специальным токопроводящим гелем, в некоторых случаях используется специальный увлажняющий раствор.
2. Электроды или утюжки прижимаются к телу максимально плотно, чтобы не терялось напряжение и не возникли ожоги.
3. Категорически нельзя допускать соприкосновение электродов между собой или посредством электропроводящего геля.
4. Возле больного находятся только люди, проводящие дефибрилляцию, остальные отдаляются на достаточное расстояние.
5. Во время работы с дефибриллятором нельзя прикасаться к металлическим предметам.
6. Различные приборы, регистрирующие ЭКГ или контролирующие искусственную вентиляцию легких, должны быть отсоединены.

Первый разряд пропускают около 0,01 сек, его напряжение составляет не более 7 кВ. Для его подачи используется конденсатор, работающий в автоматическом режиме либо от сети 220 Вт. Этот одиночный разряд возбуждает волокна сердечной мышцы, в результате чего распространяемая волна фибрилляции блокируется. Последующая синхронизация возбуждения, касающаяся отдельных областей миокарда, способствует восстановлению нормальной деятельности сердца.

Важно помнить, что во время пропускания разряда 96% напряжения приходится на ткани грудной клетки, и лишь 4% доходит до сердца.

Начало дефибрилляции с небольших разрядов конденсатора позволяет предотвратить развитие постреанимационных кардиомиопатий. Также в зависимости от модели отличается измерение энергии заряда. Если в импортных моделях измеряющей единицей является ватт-секунда и джоуль, то в отечественных — киловольт.

Сегодня дефибрилляторы выпускаются зачастую с автоматическим режимом работы. Это позволяет ими пользоваться даже непрофессиональным медработникам. Такие модели сегодня широко используются в самолетах, поездах, их укладывают в аптечки, которые затем применяют в медпунктах различного расположения.

Стоит отметить, что в случае оказания помощи автоматическим дефибриллятором на протяжении первых минут от начала приступа, эффективность его использования достигает 98%.

Основные отличия современных дефибрилляторов:

• Уровень разряда зачастую подбирается в автоматическом режиме, для этого прибор сопоставляет различные показатели (пол и возраст больного, его рост и вес, сопротивление тканей).
• Прибором подбирается оптимальная поляризация и размещение электродом.
• При необходимости пользователь оповещается устройством с помощью подсказок и сигналов.
• При нормализации сердечной деятельности автоматически срабатывает кнопка, блокирующая подачу разряда.

Примечания

1. ↑В русской литературе также Гукер, Donald Russell Hooker
2. ↑D. R. Hooker et al., The effect of alternating electrical currents on the heart, Am. J. Physiol., 103, 1933, pp. 444-454.
3. ↑Н. Л. Гурвич, Г. С. Юньев, [О восстановлении нормальной деятельности фибриллирующего сердца теплокровных посредством конденсаторного разряда], БЭБиМ, VIII(1), 1939, С. 55-58
4. ↑P. M. Zoll et al., Termination of ventricular fibrillation in man by externally applied electric countershock, NEJM, 254(16), 1956, pp. 727-732
5. ↑Точная дата не известна, но это происходило в середине 50-х годов, согласно статье в журнале «Советское здравоохранение Киргизии», описание которой доступно в базе PubMed: V. I. Lysenko et al., Some results with the use of the DPA-3 defibrillator (developed by V. Ia. Eskin and A. M. Klimov) in the treatment of terminal states, Sov Zdravookhr Kirg. 4, 1965, pp. 23-25.
6. ↑В. Я. Эскин, А. М. Климов, Дефибриллятор «ДПА-3» (портативный дефибриллятор с электрокардиоскопом и автономным питанием), Вопр. электропатологии, электротравматизма и электробезопасноти, 3, 1962, С. 75-85
7. ↑К. А. Ажибаев, В. Я. Эскин, Экспериментальная проверка дефибриллятора с автономным питанием, I Всесоюзная конференция по профилактике и лечению электротравм, АН КиргССР, Фрунзе, 1962
8. ↑И. В. Венин и др.,История дефибрилляции в СССР, России и на Украине: техника на службе медицины, Архив истории дефибрилляции в СССР, России и Украине (МИЭТ), 2012

Ключевые ошибки при дефибрилляции

• Перед началом дефибрилляции не проводились реанимационные мероприятия или же после массажа сердца был выполнен длительный перерыв.
• Электроды к грудной клетке прижимались с недостаточной силой.
• У больного определялась мелковолновая фибрилляция и для усиления энергоресурсов сердечной мышцы не были приняты необходимые меры.
• Напряжение разряда было выбрано неправильно (слишком высокое или, наоборот, слишком низкое).

Таким образом, делать дефибрилляцию могут только осведомленные в этом деле люди. С помощью подобного метода устранения фибрилляции удается спасать больных в разных условиях и при различных обстоятельствах.

Источник: moeserdce.net.ru

История создания дефибриллятора

Начиная со времен экспериментов Павлова, возрос интерес ученых к природе нервной системе. И, в конце позапрошлого века, немецкими учеными было доказано, что сердце обладает биоэлектрической активностью. Тогда, при помощи электрического тока слабой силы и напряжения, направленного на сердце собаки, удалось его остановить.

В 1932 году впервые, при помощи электрических разрядов на остановленом сердце удалось получить обратный результат — оно стало сокращаться. Так были заложены основы будущего дефибриллятора.

Но, до 1956 все это были только эксперименты. Первым, кто не только показал возможность применения электрического тока для реанимации, но успешно это сделал, был американский ученый Золл. Через 3 года, его соотечественник Б. Лаун, стал изобретателем первого в мире дефибриллятора.

В последующие 3 десятилетия многими странами дефибрилляторы стали использоваться как основное устройство реаниматологов, наряду с аппаратом искусственной вентиляции легких.

В конце 80-х появился первые портативные дифибриляторы с синхронизаторами и мониторами электрокардиографии.

В начале нашего века, дефибрилляторы оснастили возможностью голосовых команд, что дало возможность их использования даже не подготовленными людьми.

Основные принципы устройства дефибриллятора

Любой дефибриллятор состоит из двух блоков: накопительный и электродный. В первом происходит накопление электрической энергии, преобразование — уменьшение силы тока, с одновременным повышением его напряжения. Второй представляет собой устройства «выделения» этого электричества. То есть электроды.

Виды дефибрилляторов

По количеству электродов различают одноканальные и многоканальные дефибрилляторы. Для одноканальных характерен один электрод, которые и подает к организму разряд. Многоканальные имеют два, но их общий вектор направлен в одну сторону.

Основные правила работы с дефибрилляторами

Пациент должен находиться на ровной поверхности, вдали от электропроводящих предметов. Тем более, его тела не должны касаться данные предметы.

Электроды должны плотно прилегать к телу. Иначе, во время разряда происходит повреждение ткани высокими температурами. Для этого, они смачиваются нейтральными растворами.

Разряд должен быть однократным за единицу времени. Повторный делается с тем же напряжением или его повышением на несколько единиц.

Применение дефибриллятора не должно заменять другие мероприятия сердечно-легочной реанимации.

Дополнительные опции современных дефибрилляторов

• Электрокардиомонитор. Проводит запись электрокардиограммы вне разряда. Это позволяет следить за эффективностью его применения.
• Синхронизатор. При его помощи, разряд приходиться в точно определенное время сердечного цикла.
• Голосовое меню является последним новшеством, которое осуществляет речевое воспроизведение работы с аппаратом, дает команды к действию.

---

Меню раздела:

Источник: neotlozhnaya-pomosch.info