呼吸机(Life-support machine)进化史

来源:ceccm2014    发布时间:2018-09-13 19:51:45

呼吸机是19世纪最重要的一项科技发明。数百年来,经过数辈人无数次的实验及临床探索,才将它改良为现在的模样。


纵观人类医学史,呼吸机的进化经过了如下三个阶段。


 一  人工通气理论的建立阶段(呼吸机被发明制造前)


 二  负压通气阶段(呼吸机被发明制造初期)


 三  正压通气阶段(呼吸机被逐步改良后)

 

一、人工通气理论的建立阶段


 (这世上大多数的科技发明都是先有理论,再出产品的,呼吸机也不例外。)


1. 罗马帝国时代 ,著名的医师盖伦(Galen)发现通过插入死亡动物咽部的芦苇向动物的气管吹气,可使动物的肺部膨胀。他对该实验留下了文字记载。这一记载引发医师们关于人工通气的猜想。


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2. 1543年,欧洲 ,比利时医学家维萨里(Vesalius)采用猪行活体实验验证盖伦的实验。通过对猪建立“人工气道”,向气道吹气使猪萎陷的肺重新复张,从而维持猪正常的呼吸。他留下来详实的实验资料,成为世界上第一个描述人工通气的人。



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3. 1667年,欧洲,英国科学家罗伯特.胡克(Rober Hooke)用狗做了动物气管插管实验,采用风箱鼓气进行正压通气,发现这一方法可以使肺部萎陷的狗继续存活超过一小时。他就此写出了关于气管插管后采用风箱鼓气正压通气的可行性论文,并将论文提交英国皇家协会。



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4. 1732年,欧洲,苏格兰医师威廉.托撒(William Tossach)采用口对口吹气的办法,成功救治了因吸入火灾烟雾而窒息的矿工。这是西方医学史上第一次有正式记录的人工呼吸。


5. 1745年,欧洲,英国医师约翰.福斯吉尔(John Fothee),综合了威廉.托撒的做法以及罗伯特.胡克的理论,提出当人工呼吸不力的时候,可尝试风箱鼓气。这就是正压通气的雏形。此后,风箱技术被大力推广。


至此,人工通气的理论,经历了死亡动物实验、活体动物实验、人体实验,已经发展完善。呼吸机的发明和制造仅欠缺一个契机。

 

二、负压通气阶段


契机:18世纪终末期,由于风箱技术过于粗糙加上临床经验不足,导致许多使用人工通气后的患者出现气胸、甚至死亡。19世纪初期,气管插管后人工风箱通气的做法基本停止。医学界开始探索新的更为安全有效的人工通气方案。


1927年,哈佛大学,呼吸机铁肺问世。铁肺的工作原理,类同打气筒。它由一个密闭的金属罩子和一个电动抽气装置组成。辅助通气时,患者将身体置身于金属装置内(脖子在外,脖子以下密闭),启动抽气装置,制造一个瓶内人工负压,这样就可以通过患者的口鼻、气管吸入更多的空气。简言之,它是一个箱式的体外负压通气装置。


正压通气与负压通气的混搭期: 正压通气回归的契机


1. 1948年,美国,改良铁肺   美国脊髓灰质炎大流行,铁肺暴露出气道管理困难、应用范围狭窄、患者病死率高(80%)的致命缺陷。工程师Bennett对铁肺进行改良,并联合气管内插管实施正压通气。该举措有力地提高了呼吸机的功用,使脊髓灰质炎呼吸衰竭患者的病死率降低到12%。


2. 1952年,丹麦,压缩气囊正压通气   丹麦首都哥本哈根爆发脊髓灰质炎。因为缺乏铁肺,当地医师被迫改换思路,在麻醉专家比约.易卜生的倡议下创立气管切开术后压缩气囊间歇正压通气的方法,临床证实有效地降低了呼吸衰竭患者的病死率。


此后丹麦和美国成为研制新型机械通气设备的基地。

 

三、正压通气阶段

1. 20世纪50-80年代,各种各样的正压通气呼吸机相继问世。并出现将电子计算机引入呼吸机的设计。


2. 1989年, BIPAP被美国伟康公司研发并生产上市。这款无创通气型呼吸机体积小、重量轻、操作方便灵活,适合院外急救使用。它标志着机械通气进入了全新的时代。


3. 1989年至今,在原正压通气呼吸机的基础上完善计算机功能,优化呼吸机的造型。

 

在现代医疗中,呼吸机已成为人类对抗呼吸衰竭的杀手锏。它虽然功能强大,但仍存在价格高昂、体积沉重、操作繁琐的缺点。随着人类对呼吸机不断的研究与探索,期望在不久的将来,会有价廉物美的新型智能呼吸机面市!从而,带来呼吸机研制史上的新的革命!

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特别说明:根据《心路历程.呼吸分册》钟南山、王辰主编及邱海波教授视屏讲座《呼吸衰竭》整理撰写

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天堂鸟读书笔记系列之呼吸机

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