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不过,他们的风头很快就被李拉海这个心脏外科创始时代的王者盖过去了。(又是他!)
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当时(1957年以前)的起搏器存在着诸多缺点。首先,这些起搏器在工作时会令病人非常不舒服,电极片接触的皮肤经常会被灼伤;其次,它太笨重了,是个名副其实的大家伙,如果要移动一个携带起搏器的病人,必须得用马车;再次,该起搏器的电力来源是交流电,得插墙壁插销,那么在起搏治疗的过程中,病人的行动就大大地受限了,而且,一旦停电后果不堪设想。
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进行心脏手术的过程中,李拉海发现了很多心脏传导阻滞的情况,他迫切需要更优秀的产品以解决这一严重的术后问题。他的团队开始在实验室探索出路。首先是将狗的心脏传导通路刻意破坏,人为制造一个完全性心脏传导阻滞的动物模型,然后施以各种措施,观察效果。药物似乎解决不了这个问题,牺牲掉了好几条狗也没发现药物能起作用。当时他们知道佐尔的成果,也认可起搏器的思路,也许真正需要解决的仅仅是细节问题。由于佐尔起搏器的电极是置于胸部表面的皮肤,即心脏之外的,因此需要高达50伏特的电压,才能令其穿透厚厚的胸壁,对心脏发生起搏作用。可这一电压足以使人和实验动物极为痛苦。从1952年到1957年,这一问题好像一直在等着李拉海的关注,而李拉海的天才构想不但对起搏器的临床应用起到了至为关键的推动作用,也同时成就了另一个年轻人经典的创业传奇。
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厄尔·巴肯(Earl Bakken)这个1924年出生在明尼苏达州的家伙,从小就表现出了对电学方面的兴趣,还在读书期间就设计了用以对付坏人的防身电击武器。1948年于明尼苏达大学取得了电子工程学学士学位之后,巴肯又继续研究生的学习。这期间,通过当时作为医学技师、在西北医院工作的妻子,巴肯逐渐与医院工作人员混熟了。当他们得知他是明尼苏达大学的电子工程研究生时,就请他帮助修复一些医院的医疗电子设备,因为医院内的工程师只能修复一些粗重的医疗设备,对精巧的实验室设备却无能为力。
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巴肯此时敏感地意识到这将是一个机会,相比之下,目前的研究生学业就不那么重要了。因此他果断中断了研究生的学习,并拉自己的姐夫入伙,成立了一家专门修理医疗仪器的公司——美敦力。
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这个后来名动天下的医疗科技公司,最初起步时的样子相当简陋。当时两位年青人在一个600平方英尺的废车库中建立了他们的车间,墙壁用包装冰箱的木板建成,窗框是从当地一家老银行拆来的钢条对付的。他们冬天靠一条电热毯和烧水的火炉取暖,夏天天花板上掉落的雨水则成了他们天然的空调,手工做的长凳和桌子就是他们有限的家具。
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万事开头难,美敦力第一个月的营业额仅八美元,是修理一台离心机的回报。第二年,美敦力成为了几家医疗设备公司在美国中西部的代理,业务开始发展了,人员也开始增加。在这个过程中,巴肯结识了中西部的大量医生,包括医学研究实验室的研究人员。这些研究人员经常请求美敦力工程师帮他们修改仪器,或为某些特殊的实验设计新仪器,这其中就有明尼苏达大学医院的李拉海。
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李拉海想克服佐尔起搏器的缺点,改进效果,减轻患者的痛苦。50伏特的电压太高了,可降低电压的话,又无法穿透胸壁到达心脏,那能否将电极直接放在心脏表面呢?这样不就可以将电压降得足够低了么?这是继活体交叉循环以来,李拉海又一个破天荒的构想。当时他对这一策略也无足够的信心,这毕竟是在一个跳动的心脏上放置导线啊。但实验结果证明这一思路可行。第二天,他们就对一个大型室间隔缺损术后出现传导阻滞的患者,使用了这样的起搏装置。
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当时,为维护手术过程中电子设备的良好运转,李拉海雇用了巴肯来帮忙,巴肯也确实发挥了很大作用。1957年的某一天,李拉海对他说:“你看,现在起搏器的作用是挺大,可它是靠常规交流电驱动的,我们病人移动的范围取决于电线的长度,要是去楼下做X射线检查,哪里有那么长的电线啊?你能想办法解决吗?”
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这是起搏器发展史上一个极为关键的时刻,也差不多是美敦力公司起飞的节点。几个月以后,李拉海就看到了出自巴肯之手的世界上第一台可移动、电池驱动的心脏起搏器。巴肯用晶体管代替了笨重的真空管,大大缩小了起搏器的体积。起搏导线置于心脏表面,避免了旧式起搏器将电极放在皮肤表面带来的种种不适。它是如此之轻,只有一块肥皂那么大,病人可以直接把起搏器挂在脖子上。仅仅五年之前,佐尔的那个大家伙还得马车拉呢!这么明显的优势,让这种起搏器迅速在心脏术后合并传导阻滞的病人中广泛应用。仅这一项改进,就使当时发生完全性心脏传导阻滞患者的死亡率,由100%降到了2%。
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美敦力公司后来越做越大,成了行业巨头,这已是后话。话说,当时李拉海的设想能够在巴肯的手中化为现实,一方面,当然是由于巴肯聪明的头脑与灵巧的双手;另一方面,其实也是更重要的因素,就是当时整体技术水平的进步,毕竟“巧妇难为无米之炊”。
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此时的起搏器,对于那些需要短时间应用起搏器的病人来说已经近乎完美了,当病人的传导阻滞得以恢复之后,即可拔除导线;可是对于那些终身需要起搏器治疗的病人来说,身体外面挂这么个玩意儿,还是有诸多不便的。随着有关技术的进步,尤其是生物相容性材料的发展和心脏外科手术范围的进一步扩大,需要终身起搏器治疗的病例越来越多,植入式心脏起搏器的出现也就是顺理成章的事了。
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从1952年佐尔的“巨无霸”起搏器,到1957年巴肯的“迷你型”起搏器,这一技术更新经历了五年,而植入式起搏器仅在巴肯取得初步成功之后的次年就出现了,时间是1958年。外科医生奥克·森宁(Åke Senning)在瑞典首都斯德哥尔摩市的卡罗林斯卡医院,完成了世界上第一例心脏起搏器的植入手术。而后,在众多学者的努力下,心脏起搏器突飞猛进地发展,日趋完美,这一进化至今仍未停歇。
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[1]这是医学界仅次于诺贝尔奖的一项大奖,1946年,由被誉为“现代广告之父”的美国著名广告经理人、慈善家阿尔伯特·拉斯克(Albert Lasker)及其夫人玛丽·沃德·拉斯克(Mary Woodard Lasker)共同创立,旨在表彰医学领域作出突出贡献的科学家、医生和公共服务人员。
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心外传奇 8 妙手成桥,仁心仁术
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心外传奇 现在心脏起搏器每年都有很多新的功能问世,受益人群日益扩大,其应用范围早就不局限于先心病术后了。多种原因导致的心跳过慢、心跳骤停、心脏收缩无力都可以尝试植入心脏起搏器。我们前面提到的心脏外科处理的情况,比如房间隔缺损、法洛四联症等多半是先天性心脏病,但心脏外科处理的范畴却不止于此,相比于先天性心脏病,其实后天性心脏病更为今天的大众熟知,比如冠心病。
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冠心病是指冠状动脉粥样硬化性改变,引起心肌供血不足,造成心肌缺血缺氧的疾病,是现代社会严重威胁人类健康的常见疾病之一。其临床表现为心绞痛,心律失常,心衰,心肌梗死,甚至猝死。著名演艺界人士死于心源性猝死的报道屡见不鲜,甚至其中不少人正值壮年,这实在令人感到惋惜。
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虽然冠心病的危害是进入现代社会以后才逐渐凸显出来的,但冠心病却绝不是一种现代社会才出现的疾病。1972年,中国西汉长沙国丞相利苍之妻辛追夫人的遗体从墓葬中出土,对这具保存完好、距今两千一百多年的尸体进行的解剖发现,辛追夫人便患有冠心病,且极可能死于一次心梗发作。
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