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这项医疗设备能延长生命(且完全是意外发明)

MedTechGuide102025-10-06 16:17:38

现代心脏起搏器:从意外走向奇迹

如今的心脏起搏器仅如火柴盒大小,未来甚至可能小于米粒。根据型号不同,它们可持续使用10至15年,并能根据患者活动自动调整节律。部分型号还能联网,将实时数据传输给医生,无需患者到院。

随着人工智能的发展,未来起搏器或许能预测并防范并发症,或根据个体心律优化算法。

早期起搏器的局限

最初的人工起搏器如床头柜般大,需插电使用,断电即失效。它们虽能刺激心脏跳动,却笨重、不舒适且不可靠。早期设备面临三大难题:电源、便携性与可植入性。

明尼阿波利斯的医疗设备维修员Earl Bakken解决了前两项问题。他应外科医生C. Walton Lillehei请求,开发出首个电池驱动、可穿戴的起搏器。设备如平装书大小,患者佩戴于颈部,导线穿过胸部连接心脏。虽是重大突破,但外露导线易引发感染。

Wilson Greatbatch的幸运错误

电气工程师Wilson Greatbatch在纽约布法罗大学制作记录心跳的设备时,误用1兆欧电阻代替1万欧电阻,结果电路发出每秒一次的节律脉冲。他惊讶地发现,这正是人类心跳频率。

他随即联系布法罗退伍军人医院的心脏外科医生William Chardack与Andrew Gage进行测试。1958年5月7日,他们将设备连接至狗的心脏,运行良好。1960年6月,他们将设备植入一名77岁完全心脏阻滞患者体内,该患者又活了两年后自然死亡。

尽管这是医学奇迹,但仍存在电池、外壳及手术方面的问题。此项发明却彻底改变了心脏病治疗方式。

心脏为何需要起搏器?

人体心脏本有天然起搏点——窦房结,负责发出电信号维持心跳。当该系统失效,心跳变慢或异常,即心律失常(arrhythmia),影响约每18位美国人中的1人。

心跳异常会影响全身器官功能。古罗马医生曾用电鳐刺激患者,但疗效甚微。过去,严重心律失常患者几乎无治疗选择,常早夭或长期受苦。

随着科学进步,医生逐渐理解心律机制。但直到Greatbatch的“错误”才真正实现实用起搏器。他的开放心态与创新精神,造福了全球数百万患者。

如今,起搏器佩戴者可自由旅行、运动与生活,无需时刻担心心脏骤停。正如青霉素、微波炉等技术一样,起搏器也是因偶然而诞生的伟大发明。

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