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- 作者／桑迪普．裘哈爾（Sandeep Jauhar）；譯者／陳信宏
除了心臟傳導完全阻滯這種致命的緩慢心律不整，心臟電生理學在 20 世紀中葉設法解決的另一個重大問題，是心室纖維性顫動，在全世界的猝死病例中，絕大多數都是因這種快速的心律不整所引起的。
在 20 世紀初，普雷沃斯特（Jean-Louis Prévost）與巴特利（Frédéric Battelli）這兩位日內瓦大學的研究者發現，電不僅能用來引發心室纖維性顫動，也可以平撫這種現象。他們以相對微弱的交流電在動物身上引發纖維性顫動，再以強烈許多的「去顫」電擊予以終止，並重置心跳。
皮卡丘，快使用十萬伏特（大概直接讓人重生了吧）。圖／GIPHY
數十年後的 1947 年，美國外科醫師貝克首度在手術室裡成功使用電擊去顫，地點在克里夫蘭的凱斯西儲大學醫院，對象是一名在胸腔手術後心跳停止的 14歲男孩。後來那名男孩活了下來並順利出院。
貝克後來寫道，去顫是一項工具，可以用來搶救「不該死亡的心臟」。他認為這種療法「擁有拯救生命的龐大潛力」。
電擊去顫，從體外版開始
如同電子心律調節器，電擊去顫也是先從體外版開始發展。
1956 年，哈佛的佐爾，也就是體外心律調節法的開創者，首度在人類實驗中成功施行了體外心臟去顫術。其他科學家也做出了重大貢獻，其中最引人注意的是約翰霍普金斯大學的電機工程教授考恩霍文（William Kouwenhoven）。他研究體外去顫術長達數十年之久，主要在大鼠與流浪狗身上進行實驗。
到了 1957 年，考恩霍文已在自己位於約翰霍普金斯醫院 11 樓的研究室裡，組裝了一部去顫器。同年 3 月，一名 42 歲的男子在凌晨兩點來到急診室，指稱自己消化不良。不過，他其實是發生了急性心肌梗塞，結果在更衣時因為心室纖維性顫動而昏倒。
收治這名病患的住院醫師傅里辛格（Gottlieb Friesinger）曾聽過考恩霍文的去顫器，於是在一名實習醫師為病患施行心肺復甦術時，衝上樓去拿那部去顫器。
傅里辛格說服警衛讓他進入考恩霍文的研究室，抬起那部近 90 公斤的沉重裝置，用推車推到急診室。他把一片電極貼在胸骨頂端，另一片貼在乳頭下方，然後發出兩下電擊，救活了這名瀕死的病患。這是對心跳停止施行緊急去顫而獲得成功的世界首例。
心肺復甦術。圖／GIPHY
考恩霍文的研究帶來了一項不尋常且出乎意料的附帶效益。在 1950 年代晚期、利用小狗進行的實驗當中，考恩霍文研究室裡一名叫尼克博克（Guy Knickerbocker）的研究生注意到，就算尚未施加任何電流，去顫電擊板只要一就定位，血壓就會些微上升。
尼克博克與外科醫師朱德（James Jude）合作，證明了對胸部施壓能夠擠壓心臟，促使血液暫時循環，從而提高血壓。
他的觀察促成了心肺復甦術中按壓胸部的做法，也就是當今的標準程序；不到一年，消防員及其他救援人員便都要學習這種技巧。這項發現後來也機緣巧合地裨益了尼克博克本身。1963 年，他的父親因為心臟病發導致心跳停止，結果在施行心肺復甦術後救活。
體外去顫器的限制
體外去顫器迅速且大量地出現於 1960 年代新設立的心臟加護病房裡。這些機器隨時待命治療心臟疾病造成的心律不整，甚至是心臟疾病本身。這些病房裡的監控證實了，心室纖維性顫動的確是心跳停止與猝死最常見的肇因。
1961 年，哈佛大學一個由羅恩領導的團隊在去顫器中加入了一個計時器，以便與心電圖同步，避免在易顫期對心臟施行電擊。
不過，和心律調節器一樣，體外去顫器也很龐大笨重，而且施加的電擊有時也會造成極大的痛苦（某些罕見的案例中，病患仍很清醒）。此外，體外去顫器必須由他人操作，在緊急情況下實在不盡可靠。因此，一如心律調節器，醫界對於去顫器的目標也是要讓它迷你化、自動化，並且植入體內。
去顫器從體外版改良成植入式
儘管有幾個團隊參與了體外去顫器的發明，但植入式去顫器卻是單一團隊的研發結果：巴爾的摩西奈醫院的一個團隊，由米盧斯基（Michel Mirowski）所領導。
米盧斯基是生長於華沙的猶太人，有個漂泊不定的人生。1939 年，還是青少年的他，在德國入侵並占領波蘭後，離開家人逃出國外（他也是全家唯一的二次大戰倖存者），但他終究還是回到了波蘭。戰爭結束後，他到法國接受醫學訓練。身為猶太復國主義者，他後來搬到了以色列。
如同許多因心臟猝死悲劇而深受創傷的人，治療心臟疾病也成了米盧斯基終生念茲在茲的目標。圖／pixabay
1966 年，已經是執業心臟科醫師的米盧斯基經歷了一場改變他一生的悲劇：他的良師益友海勒（Harry Heller）死於心室性心搏過速，這是一種惡性心律，往往是心室纖維性顫動的前兆。如同許多因心臟猝死悲劇而深受創傷的人，治療心臟疾病也成了米盧斯基終生念茲在茲的目標。
1968 年，米盧斯基搬到了美國。身為西奈醫院新設的心臟加護病房主任，他爭取時間在醫院研究大樓的地下室從事他自己的研究。海勒去世後，米盧斯基在以色列構想出來的計畫，就是要製造一部植入式去顫器。米盧斯基與同是心臟科醫師的茂爾（Morton Mower）合作，共同設計出了這部裝置的草圖。
米盧斯基知道心室纖維性顫動需要受到強烈電擊才會終止。不過，他認為在進行體外去顫術時，大部分的能量都會因為跑到心臟周圍的組織而浪費掉。於是，他開始設想一個簡單的電容器，認為如果能直接接觸心臟，那麼它所放出的電流說不定就足以終止纖維性顫動。
植入式心律去顫器。圖／Wikipedia
米盧斯基與茂爾找來工程師，合作設計出一套電路，能偵測心室纖維性顫動以啟動電池、讓電容器充電。他們面對的挑戰非常嚴苛：電路的尺寸必須縮得非常小，他們設計的電子裝置也必須確保能施放適度的電擊（同時避免不適當的電擊，以免讓健康的人陷入心室纖維性顫動），並組裝一部有能力針對每次纖維性顫動發作，施放多次電擊的發電機。
他們兩人就像格列巴齊一樣，私下進行研究，也和他一樣，自掏腰包以支付實驗動物與電子元件的費用。他們甚至一度偷取附近一家餐廳的湯匙，好製作植入式電極。米盧斯基擁有強大的專注力與意志力，他遵循的「三大法則」是：不要放棄、不要屈服、打敗那些混蛋。
植入式去顫器成功救活狗狗
1969 年 8 月，米盧斯基與茂爾把一根金屬導管插入一隻狗的上腔靜脈，再把一枚金屬盤（一個壞掉的去顫器電擊板）放在那條狗的胸部皮膚下。他們利用微弱的電流在易顫期刺激心臟，引發心室纖維性顫動。接著，藉由一道強烈許多的 20 焦耳電擊，終止了纖維性顫動，救活那條狗。
一隻狗因心室纖維性顫動而昏倒，接著在獲得成功去顫後重新站起來。圖片來自《心臟的故事》。
為了宣傳他們的成就，他們拍攝了一部影片，顯示那條狗先是因為心跳停止而昏倒，接著受到植入式去顫器電擊，然後又站起身來，搖著尾巴。
由於有觀者指稱那條狗說不定受過訓練，所以能依照指示癱倒並站起來，於是米盧斯基又另外拍攝影片，同時顯示心電圖，藉此證明小狗的心臟確實陷入纖維性顫動。這部影片讓許多醫師相信，米盧斯基確實獲得了一項具有重大臨床效益潛力的發現。
1970 年春，美敦力的巴肯拜訪米盧斯基，以檢視他的裝置。米盧斯基為這位訪客舉行了一場成功的示範。事後，巴肯問他，如果那隻狗沒去顫，會有什麼後果，米盧斯基於是切斷去顫器的電源，再次引發那隻狗的心室纖維性顫動，然後站在一旁看著牠迅速死亡。
不過，巴肯卻犯了一項重大錯誤，認定米盧斯基的裝置不具商業可行性。由於基本上猝死是隨機發生的，因此他不禁納悶：米盧斯基要怎麼辨識出風險最高的病患？
後來米盧斯基決定聚焦於心跳曾停止過卻存活下來的病患。至於患有心臟疾病但沒有心跳停止病史的病患，是否能受益於植入式去顫器，則是米盧斯基無法回答的問題，也是心臟科醫師至今仍在思索的問題。
此外，巴肯也質疑米盧斯基要怎麼測試他的裝置？是不是必須讓人陷入心跳停止狀態，才能確認他的裝置確實能發揮效果？這種做法豈不是極不道德嗎？
第一次人體試驗：僅僅一道電擊，救活了她
儘管如此，米盧斯基與他的團隊仍持續努力，不因此灰心，大致上也沒有獲得任何資助。1980 年 2 月 4 日，他們終於舉行了第一次人類試驗。
圖／pixabay
擔任試驗對象的 54 歲加州女子曾多次發生心跳停止。在手術中，約翰霍普金斯醫院的外科醫師把一個電極植入她的上腔靜脈，將另一個電極貼片縫在左心室表面，再將發電機裝在她的腹部（如同某些醫學院大體，早期的心律調節器與去顫器發電器都安裝在腹腔）。
接著，為了測試這個裝置，他們讓她陷入心室纖維性顫動。這個裝置一開始並沒有啟動。在 15 秒鐘的時間裡，米盧斯基與他的同事全神貫注地看著那名女子陷入昏迷。他們正準備動用體外去顫器時，植入式去顫器終於在此時施放了電擊。
僅僅一道電擊，就把她救活了過來。
《新英格蘭醫學期刊》雖然拒絕了米盧斯基針對他的動物實驗所寫的第一篇論文，卻立刻刊登了他描寫自己對於前三名病患的經驗，這篇論文的標題為〈以人類體內的植入式自動去顫器終止惡性心室心律不整〉。五年後，美國食品藥物管理局在 1985 年核准了這種裝置的商業生產。
——本文摘自《
