除颤器 / 直流电（DC）— 电击 除颤器是……
除颤器 / 直流电（DC）— 电击
除颤器是……
除颤
参见除颤器电极位置与放置。
除颤是一种常规治疗方法，通过设备治疗危及生命的心脏心律失常、心室颤动和无脉性室性心动过速。除颤是向受累心脏施加治疗性能量电击，所用设备称为除颤器。它使足够数量的心肌去极化，终止心律失常，并使心脏正常的窦性节律由心脏窦房结这一天然起搏点重新建立。除颤器可分为体外式、经静脉式和植入式，取决于所使用或所需的设备类型。某些体外装置称为自动体外除颤器（AED），即使毫无训练的人也能使用。
历史
除颤器于 1899 年由瑞士日内瓦大学的两位生理学家 Jean-Louis Prevost 和 Frédéric Batelli 首次提出。他们发现，小电击可在狗身上诱发心室颤动，而更大的电荷可逆转这一状况。
1933 年，纽约市 Beth Davis 医院的心脏病专家 Albert Hyman 博士与电气工程师 C. Henry Hyman 在寻找直接向心脏注射强效药物的替代方案时，发明了一种在药物注射部位使用电击的方法。该发明被称为 Hyman 的”Otor”，即使用空心针将绝缘导线送入心脏区域以施加电击。空心铁针作为电路的一端，绝缘导线的另一端作为另一端。Hyman 这一”Otor”是否成功尚不得而知。
首次用于人体是在 1947 年，由凯斯西储大学的外科教授 Claude Beck 实施。Beck 的理论是，心室颤动常发生于基本健康的心脏（他称之为”好得不该死去的心脏”），应当有办法挽救这些患者。Beck 首次成功将该技术用于一名因先天性胸壁缺陷而接受手术的 14 岁男孩。男孩胸腔被手术打开，并进行了 45 分钟的心外按摩，直至除颤器到位。Beck 在心脏两侧使用体内电极板，配合抗心律失常药普鲁卡因胺，使正常窦性心律得以恢复。
这种除颤器最初使用来自电源插座的交流电，电压从线路可用的 110-240 伏提升至 300 至 1000 伏，通过”电极板”型电极施加于暴露的心脏。该技术常不能有效恢复室颤，而形态学研究表明其会造成死后心肌细胞损伤。交流电机配备大型变压器，也使设备极为笨重，往往成为带轮的大型装置。
胸壁闭合法
直到 20 世纪 50 年代初，心脏除颤只能在手术中打开胸腔时进行。该技术使用 300 伏或更高的交流电压，通过”电极板”电极施加于暴露的心脏侧面，每个电极是直径约 40 mm 的扁平或略凹金属板。施加超过 1000 伏交流电压的胸壁闭合除颤设备，由 V. Eskin 博士在 A. Klimov 协助下，于 20 世纪 50 年代中期在苏联伏龙芝（今吉尔吉斯斯坦比什凯克）开创，通过置于胸壁外部、朝向心脏的电极施加。
转向直流电
1959 年，Bernard Lown 在其动物实验室与工程师 Barouh Berkovits 合作，研究出一种替代技术：将电容器组充电至约 1000 伏、能量 100-200 焦耳，再通过类似电感的装置，以脚踏电极方式向心脏释放持续时间极短（约 5 毫秒）、高度衰减的正弦波。该团队进一步深化了对心脏周期中最佳放电时机的理解，使设备可用于心房颤动、心房扑动和室上性心动过速等心律失常，即所谓”心脏复律”技术。不过直流技术至今仍在使用。
众所周知，Lown-Berkovits 波形是除颤的标准，直到 20 世纪 80 年代，大量研究表明截断的双相波（BTE）具有相同功效，却只需更低的能量即可实现除颤。额外好处是设备重量显著下降。BTE 波形结合经胸阻抗自动测量，构成了现代除颤器的基础。
转向双相波
直到 20 世纪 80 年代末，体外除颤器仍采用 Lown 型波形（见 Bernard Lown），即重度衰减的正弦脉冲，主要为单相特性。双相除颤以交替方向的脉冲工作，约 10 毫秒完成一个周期。双相除颤最初开发并用于植入式心律转复除颤器。应用于体外除颤器后，双相除颤显著降低了成功除颤所需的能量水平，减少了烧伤和心肌损伤的风险。
使用单相除颤器单次电击，约 60% 心脏骤停患者的心室颤动可恢复为正常窦性心律。大多数双相除颤器的首次电击成功率超过 90%。
植入式装置
除颤的进一步发展来自植入式装置的发明，即植入式心律转复除颤器（ICD）。它由巴尔的摩西奈医院的团队开创，成员包括 Stephen Heilman、Alois Langer、Jack Lattuca、Morton Mower、Michel Mirowski 和 Mir Imran，并得到匹兹堡 Intec Systems 工业合作方的协助。Mirowski 与 Mower 和 Staewen 合作，于 1969 年开始研究，但历时 11 年才治疗首位患者。密苏里大学的 Schuder 及其同事也开展了类似的研发工作。
这项工作起步时，即便在心律失常与心源性猝死领域的知名专家中也存在疑虑，有人怀疑这些构想能否成为临床现实。1962 年，Bernard Lown 推出了体外直流电除颤器。该设备将电容器放电的直流电经胸壁施加于心脏以终止心脏颤动。1972 年，Lown 在《Circulation》杂志上表示——”极少有频繁发作心室颤动、且在冠心病监护室接受了有效抗心律失常方案或手术矫治却仍疗效不佳（冠状动脉血流或心室受损）的患者。事实上，植入式除颤器系统正是寻找合理而实用应用的完美方案。”
需要解决的问题是设计一套能够检测心室颤动或室性心动过速的系统。尽管缺乏资金和资助支持，他们坚持下来，首台植入装置于 1980 年 2 月在约翰·霍普金斯医院由 Levi Watkins Jr. 医生在 Vivien Thomas 协助下植入。现代 ICD 无需开胸，并具备起搏、心脏复律和除颤能力。
植入装置后，人可以长期正常生活。许多患者有过多次植入。得克萨斯州休斯顿一名患者于 1994 年 18 岁时由 Antonio Pacifico 医生完成植入。他于 1996 年获称”最年轻的除颤器患者”。如今，这种装置甚至可在婴儿出生后即植入。
植入式装置的发明对一些有经常性心脏问题者极为宝贵，不过通常只提供给曾发生过心脏事件的人。
除颤器的类型
手动体外除颤器
这类装置与心电图读取器联用（或更常为内置），供医护人员诊断心脏状况（最常见为颤动或心动过速，尽管也有其他可通过不同电击治疗的节律）。
手动体内除颤器
这是 Beck 和 Lown 工作的直接延续。它们与体外版本几乎相同，只是电荷通过直接接触心脏的体内电极板传递。它们几乎只出现在手术室，那里胸腔通常已打开，或可由外科医生迅速打开。
带教程的自动体外除颤器（AED）
最初，AED 用于日本的一个火车站。AED 箱内附有日文、英文、中文和韩文的使用说明，车站工作人员也接受了使用培训。
这种装置使用简便，基于计算机技术，可自行分析心律，并建议使用者是否需要电击。它们供普通人使用，只需少量培训即可正确操作。其干预通常仅限于对室颤（VF）和室速（VT）节律施以高焦耳电击，因此一般限由医护人员使用，后者能用手动或半自动装置诊断并治疗更广泛的问题。
自动装置还需要时间（通常 10-20 秒）来诊断节律，而专业人员借助该时间间隔进行分析可更快诊断和治疗，但这需要暂停胸外按压。多项研究表明，暂停按压对电击成功率有显著的负面影响。这一影响促使 AHA（美国心脏协会）除颤指南最近做出更新（要求每次电击后进行两分钟 CPR，期间不分析心律），一些机构也建议，在有手动除颤器和受训操作者时不应使用 AED。
自动体外除颤器通常最好由随时应对突发状况的受训人员保管，或是作为公共获取装置，放置在包括企业与政府办公室、购物中心、机场、餐厅、赌场、酒店、体育场馆、中小学与大学、社区中心、健身与健康俱乐部等场所。
公共 AED 的获取位置应考量人群聚集处及相关人员的风险类别，以判断是否发生心源性猝死事件的风险较高。例如，青少年活动中心属于极低风险类别（因为青少年极少出现 VF 或 VT 等心律，他们通常年轻健康，儿科心脏骤停最常见的原因是呼吸和创伤——此时心脏更可能进入停搏或 PEA，而 AED 无能为力）。另一方面，男性比例超过 50% 的大型办公大楼则环境风险极高。
