自动体外除颤器（AED）已成为急救护理的标准，用于突发性心脏骤停的即时救治。这些设备通过向心脏输送电击，在其重新启动跳动模式时将心脏从致命节律拉回正常的窦性心律，从而有潜力挽救患者生命。
单相除颤
自这些设备发明以来，现代世界大部分地区依赖的是一种将电流从患者胸部一侧的电极单向传向另一侧电极的电击方式。这项技术被称为单相波形除颤。
双相除颤
随着时间推移，技术进步使这些设备变得更加高效、精确且易用，同时借助自动植入式心律转复除颤器（ICD）中相同的电流技术，向濒死患者输送更弱的电击。 这种双向电流流动被称为双相波形除颤。正如大多数技术进步所预期的那样，这类电击输送系统具有诸多优势。
除颤的历史
要充分理解这些 AED 技术，重要的是理解其背后的概念以及除颤的整体历史。下面我们涵盖一系列相关的除颤史话题。
除颤概念与事实
当一个人在突发心脏事件——尤其是突发性心脏骤停（SCA）——中倒下时，最可能的原因是称为心室颤动的心律失常。这种特定节律具有很高的心源性猝死风险，而且目前不存在任何手动治疗方法（包括 CPR）被证明能将此节律转回正常窦性心律。基于这一事实，就不难理解为什么在 AED 出现之前，SCA 事件常常导致死亡。
早期除颤
在通用电气（GE）实验室，正当全国范围内快速推进电气化的进程中，当 GE“在 20 世纪初从直流电（DC）传输转向交流电（AC）传输时，线路工人开始死于触电”。
这种具有讽刺意味的致命特性此前不为人知，因此约翰·霍普金斯大学的教授们迅速对这一现象展开了研究。他们的研究最终引起了心脏外科医生 Claude Beck 的兴趣。
为了验证其关于交流电对心脏影响的假说，他开始故意将动物诱导为心室颤动。随后在 1947 年，在对一名在手术台上突发心源性猝死的 14 岁患者手术期间，Beck 医生利用他简陋的除颤器（用汤匙来输送电击）直接电击女孩的心脏使其复苏。七十年后的今天，我们已拥有现代午餐盒大小、便携的双相 AED。
由于 Beck 医生发现了电与心跳之间的关联，针对这一惊人发现的研究在全世界范围内展开。将临床上已死亡的患者实质“复活”的意义，可以说是这个时代最重大的医学进步之一。
这促使 Paul M. Zoll 医生成功证明，在心脏骤停期间电流不必直接送达心脏，而是可以从外部施加刺激，仍能产生有效的心跳。这一点，加上 Zoll 医生在调节心律方面的诸多其他发现与发明，催生了今天体外除颤器的概念。
除颤器技术史 —— 单相除颤器
这些现代设备中使用的第一项技术，是允许电流单向输送，即单相波形。在这种情况下，电流从一个电极单向传向另一个电极，使心脏暂时停止跳动。这使患者的心律得以转回正常的窦性心律。
所有除颤电流都具有一种可被可视化为“波形的形状，[它]展示了除颤过程中电流流动随时间的变化”。如上图所示，单相除颤相关的波形只含单个峰值。这一峰值电流对除颤成功至关重要，因为必须有足够电流到达心脏以终止颤动（即致命节律），同时又要避免峰值电流过高而损伤心脏。
这一峰值电流与身体对电流的阻力（称为阻抗）共同构成除颤的两个组成部分。在单相除颤器中，输送的电流通常非常高，达 360 焦耳，因此需要庞大的内部元件来产生和存储通过电极板或电极输送所需的电量。因此，单相除颤器曾经是笨重的机器，不适合在社区部署或由旁观者施救者操作。
除颤器技术史 —— 双相除颤器
相反，随着技术不断演进、融合并拓展人体与心智的极限，医学领域的进步最终为一种新的波形技术——双相波形除颤——铺平了道路。双相除颤源于 ICD 设备维持心律所用的相同原理，后者用于维持难治性慢性心律失常患者的正常窦性心律。
在该波形的第一相，电从一电极传向另一电极，随后在第二相反向返回原电极。双相技术只需低得多的电流即可成功终止颤动。
证据表明，其除颤成功率高于单相技术。由于电流更低，那些导致单相除颤器笨重庞大的元件得以大幅缩小，从而催生了自动体外除颤器。当前的双相 AED 约午餐盒大小，使大多数购物中心、仓储商店、大型超市、商场、学校及其他聚集或商业场所配备公众可获取的设备成为现实。
除颤器技术史 —— 超越单相与双相
技术的持续进步带来了完全自动化的 AED，它们向操作者提供清晰的语音指示，能够判断患者是否处于心室颤动，并在患者心脏未颤动时不允许操作者放电。因此，几乎没有任何正规心血管培训的外行不可能通过除颤伤害患者。今天的 AED 只有在患者处于可识别的致命节律时，才会“充电”并允许施救者发出“电击”。
此外，通过降低电流输送，与除颤相关的最常见风险——电极部位电灼伤——在双相技术下显著降低。其他常见风险，包括血栓游走导致中风的风险，也随身体创伤程度成比例大幅下降。这绝不应贬低单相体外除颤器问世后无数病例中生存率所得到的显著积极影响，无数心室颤动受害者正是因它而保住生命。
除颤器技术史 —— 总结
自 Zoll 医生证明体外电流除颤的有效性以来的 64 年间，技术取得了飞跃式进步。换个角度看，在短于人类平均预期寿命的时间里，除颤技术的创新已挽救了数百万人的生命。其中许多生命得益于 30 多年来作为金标准的除颤技术——单相技术。
然而，双相自动体外除颤器的问世，通过缩小机器体积和简化操作者指示，成倍增加了我们接触和获取这些救命设备的机会。
随着技术持续快速进步，人们只能想象下一代 AED 技术会发展到何种地步。鉴于这项技术整体极短的生命周期以及我们已经看到的快速进步，可能性是无穷的。
