История развития электрокардиостимуляции
Начало сердечной электротерапии
1640-е годы: появились публикации, доказывающие биоэлектрическую природу сердечно-сосудистой системы.
1774 год: первое упоминание о наружной электрической стимуляции сердца в Регистре «The Royal Human Society of London». Врачом был Squires, а пациенткой – молодая девочка.
Слайд 2
1775 год: датский врач Питер Христиан Абильдгдор провёл первые исследования эффекта электрической энергии на организм. Он поместил электроды по бокам куриной головы и сделал электрический разряд, который умертвил курицу. Прикладывание электродов к различным частям тела курицы не приводило к реанимированию птицы, пока электроды не поместили на грудную клетку. В этом положении они дефибриллировали сердце, после чего курица вскочила на ноги и убежала прочь.
1791 год: Luigi Galvani, итальянский врач и учёный, заявил, что электричество есть в органической ткани. Он опубликовал экспериментальные данные электрического феномена в мышцах лягушек, сделав тем самым фундаментальный вклад в современную электрофизиологию сердца.
Стало общепризнанным, что электричество имеет выраженный эффект на сердце.
1797 год: Александр фон Гумбольд обнаружил у себя в саду мёртвую птицу. Он сделал попытку оживить птицу электрическим током. Электрический разряд заставил птицу взмахнуть крыльями и попытаться пойти. Он также провёл эксперимент на себе с печальными последствиями.
XIX век. Рудиментарные формы электростимуляции использовались врачами редко для лечения болезней сердца различными путями без какой-либо стандартизации. Грубая технология была далеко отставала от понимания сущности патологии сердца, и поэтому эффекты от стимуляции были самые разнообразные.
1800 год: итальянский врач Алессандро Вольта разработал первую электрическую батарею для низко-вольтажной высоко-потоковой стимуляции. Впервые электричество можно было продуцировать не только с помощью электростатических машин.
1800–1802 Французкие врачи Мари Франкони, Ксавье Бишо и Нестен воспользовались достаточным количеством эксперементального материала, поставляемым Великой Французской революцией, сообщили об экспериментах на обезглавленных людях, у которых они заставляли сердце биться с помощью электрического тока.
1855 год: Рудольф Альберт фон Колликер опубликовал работу по «потокам действия» в сердце и показал, что с каждым ударом сердца лягушки образуется определённый электрический поток.
1872 год: Дюшен де Булонь (1806–1875) успешно реанимировал ребёнка, который утонул, с помощью двух электродов, один он прикрепил к ноге, а вторым ритмично стимулировал сердце.
Слайд 3
1882 год: появилась золотая возможность для клинических и научных экспериментов. 46-летняя рабочая по имени Катарина Сефарин появилась в клинике доктора Хуго фон Цимсен. Опухоль молочной железы была удалена вместе с левой передней частью её грудной клетки, при этом сердце можно было видеть через тонкий слой кожи. Фон цимсен стимулировал её сердце, используя электрический ток, и мог менять ритм её сердца по своему желанию. Данные чётко показывают, что желудочковая активность продуцировалась электрическими импульсами, подводимыми к поверхности сердца: очень интересные, но потенциально фатальные исследования!
Слайд 4.
Конец 1800-х: английский доктор Джон Мак Вильям собрал и проанализировал все разрозненные данные, доступные в то время, и вывел базовые принципы современной стимуляции, очень точно определяя многие проблемы терапии.
В 1889 году он описал приложение электрического тока через грудную клетку для «создания ритмичного сокращения,.. чтобы стимулировать прямыми средствами сокращения сердца, которое неожиданно остановилось в диастолу или ослаблено по каким-либо причинам временного или транзиторного характера».
Медицина впервые получила интегрированную теорию сердечной стимуляции, которая будет развиваться и ещё через 20–30 лет приведет к эффективной терапии. В частности, надо было дождаться значительных медицинских открытий таких как строение сердца, его физиология и проводящие пути) и технический прогресс (ЭКГ, лабораторные стимуляторы).
Слайд 5
Конец 20-х – начало 30-х годов ХХ века: первые аппараты для кардиостимуляции
Первый наружный пейсмейкер создали два доктора: австралийский анестезиолог Марк Лидвелл и американский физиолог Альберт Хаймен. Работая независимо друг от друга в противоположных концах света, они разработали первые устройства для кардиостимуляции.
1928 год: Марк Лидвлл
Устройство Лидвела использовало переменный ток и требовало иглу в желудочке сердца пациента. В 1928 году он применил периодическую электрическую стимуляцию сердца для спасения жизни новорождённого с остановкой сердца. Ребёнок поправился, но мало что известно о действиях Лидвелла. Он сообщил об этом случае на 3-м конгрессе австралийского медицинского общества в 1929 году.
Слайд 6
1932 год: Альберт Хайман заинтересовался оживлением остановленного сердца с помощью «внутрисердечной терапии» (его термин). Первоначально эта терапия состояла из внутрисердечных инъекций стимулирующих лекарств, таких как адреналин, однако он вскоре понял, что не сам препарат запускает сердце, а игла, которая прокалывает стенку сердца.
Устройство Хаймана, описанное в 1932 году, питалось от пружинного мотора, заводившегося вручную, и называлось им «искусственным пейсмейкером». Этот термин используют и в настоящее время.
Генератор тока работал по часам, и его импульсы были направлены в правое предсердие пациента через биполярный игольчатый электрод, проведённый через межреберье. Разряд мог быть нанесён с частотой 30, 60 или 120 в минуту. Ни одна из 3-х моделей этого устройства, созданного в 30-х годах, не сохранилась до наших дней.
Работа Хаймана была сложна, а потому вскоре была оставлена им из-за технических проблем и негативного отношения со стороны медицинского сообщества, которое ещё не было готово к электростимуляции. Он столкнулся с оппозицией, включавшей и Журнал Американской медицинской ассоциации, который отказывался печатать его эксперименты.
Никто не соглашался выпустить устройство, однако модель с батареей была сделана Siemens-Halske в Германии и их американским подразделением Adlanco. Пейсмейкер был назван Химанотором, проведённые тесты показали его неэффективность, что отрицательно сказалось на всём проекте. Во время Второй Мировой войны Хайман безуспешно пытался убедить ВМС поддержать его устройство для реанимации умирающих моряков.
Важно заметить, что Хайман намеривался использовать пейсмейкер для восстановления нормального сердечного ритма у пациентов, у которых внезапно остановилось сердце, или у новорождённых с остановленным сердцем, но не у тех, у кого был сердечный блок. В середине 30-х годов связь между приступами Адамса-Стокса и стимуляцией ещё не была установлена.
Слайд 7
Первый портативный кардиостимулятор был разработан в начале 50-х годов ХХ века. Он представлял собой большую громоздкую коробку с вакуумными трубками и, естественно, не мог быть имплантирован. Он перемещался на колесиках и снабжался энергией от розетки переменного тока. Он только назывался портативным, на самом же деле находился далеко от розетки.
1949 год
В Торонто Wilfred Bigelow и John Callaghan начали использовать гипотермию, чтобы замедлить метаболизм и вызвать брадикардию и асистолию для выполнения кардиохирургических манипуляций. Согревание не всегда восстанавливало сокращения сердца достаточно быстро, и поэтому хирурги начали эксперименты со стимуляцией синусного узла.
В 1949 году во время экспериментальной операции на собаке сердце животного неожиданно остановилось. Биггелоу вспоминает: «Без интереса, в отчаянии я сделал хороший разряд электродом, который держал, в левый желудочек. Все 4 камеры сердца отреагировали. Дальнейшие разряды чётко показали, что сердце сокращалось нормально с хорошим артериальным давлением». Кардиостимулятор был создан как прямой результат экспериментов с гипотермией.
В 40-х – начале 50-х годов единственным устройством, способным генерировать электрические импульсы, которые могли стимулировать сердце, был физиологический стимулятор, изготовленный Grass Manufacturing. В нём можно было менять частоту, вольтаж и длительность импульса.
Слайд 8
Джон Хоппс, инженер-электрик, разработал прибор, который, возможно, был первым электрическим устройством, специально созданным как кардиостимулятор. Электрические импульсы передавались через биполярный электрод в предсердия через трансвенозный доступ. Стимуляция предсердий достигалась, и частота сердечных сокращений могла контролироваться без каких-либо неприятных сокращений мышц грудной клетки.
Слайд 9
1951 год
Полл Золл, кардиолог из Бостона, считается отцом современной эры клинической кардиостимуляции. Он ознакомился с работами Каллагана, Бигеллоу и Хопса и создал наружный настольный кардиостимулятор, который успешно применил для лечения блокады сердца.
Слайд 10
Кардиостимулятор PM-65, созданный Золом, состоял из электрокардиографа для отслеживания сердечного ритма и генератора электрических импульсов для стимуляции сердца. Генератор импульсов был модификацией электрического стимулятора, который применялся в физиологических лабораториях. Он выдавал периодические электрические импульсы амплитудой 50–150 V через пару металлических электродов полощадью 3 кв см2., размещённых на груди пациента прямо над сердцем. Электроды раздражали кожу, и пациенты находили эти повторяющиеся электрические разряды болезненными.
В 1952 году Золл сообщил о двух пациентах с продолжительными паузами между сокращениями желудочков, которых он лечил своим устройством. В 1956 году он применил трансторакальные электрические разряды для дефибрилляции желудочков у человека и вскоре после этого разработал первые сердечные мониторы для клинического применения.
1956 год
В Клинике Святого Георга в Лондоне Обри Литэм и Джеффри Дэвис создали наружный стимулятор, которым реанимировали пациентов с блокадами и асистолией. Первый исследования с использованием наружного кардиостимулятора для лечения остановки сердца как раз были закончены Полом Золом в Бостоне, однако стимулятор Золла был без функции Деманд и мог сам по себе вызвать фибрилляцию желудочков. В Клинике Святого Георга Литем попросил Девиса разработать первое устройство для стимуляции сердца, которое работало бы «по требованию», что и было сделано в 1956 году.
Это устройство стимулировало сердце через грудную клетку с амплитудой импульса 150 V и было выпущено в Англии компанией Firth-Cleveland. Коммерческая версия содержала несколько новых функций: разрешённый интервал асистолии, настройки чувствительности для распознавания ЭКГ, батарею для независимой работы.