失误成全小型心律调整器

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  心跳率是靠心脏的电导系统来控制的,当血管阻塞或电导系统出状况时,心脏就无法输送血液,如不及时急救,患者会丧命。心律调整器是利用电极的脉冲来调节心跳率,小型心律调整器可植人体内,已救了上百万的患者。
  可以植入体内的小型心律调整器是1958年由美国威尔逊·格列巴齐发明的。
  格列巴齐在1919年出生于纽约州的绮色卡,高中毕业后进入康乃尔大学,取得工学学士学位,然后在纽约州立大学水牛校区拿到电机工程硕士。第二次世界大战人海军服役,大战后进康乃尔大学心理学系当研究员,小型心律调整器就是这时候发明的。
  格列巴齐在康乃尔大学负责一个测量羊的生态和动物行为的实验。1958年的一个下午,他在设计一个可以测量动物心跳的振荡装备时,在工作箱抓了一个电阻放到他设计的振荡装备中,但奇怪的是,这个振荡装备送出的电极脉冲是每秒钟1次,而不是可以测量心跳声音的仪器。
  他仔细看那电阻,才发现是拿错了。电阻的高低以颜色作标示,他本来要的是棕一黑—橘,但拿的是棕一黑一绿。而这个错误却带来他的好运,因为1秒钟1次的电极脉冲,正是他一直想得到的装备,这是心律调整器的脉冲率。
  他记得1956年时,有一次跟两位心脏外科医师一起吃午餐。医师说,如果心脏的神经出状况而无法做规律的放电时,心脏肌肉就不能正常伸缩。一个急救方法是用电极猛击心脏,但这种装备大而笨重,事后患者也会出现胸部疼痛的痛苦。
  到1958年,晶体管刚刚发明上市,代替了笨重的真空管,电池的性能和大小也有显著的改善。于是,就开始设计可以植入体内的小型心律调整器。第一个设备试用在狗的身上,效果非常好,他又继续做了一年的动物实验,才开始和查达克医师合作,在1960年应用到人体上。
  他们的第一个患者在植入心律调整器后,多活了18个月。格列巴齐发明心律调整器得到专利后,就辞去康乃尔大学的工作,专心投入心律调整器的研究工作,尤其是电池的设计。当时市面上最通用的是马罗利公司的汞电池,是由氧化汞和锌组成的。汞电池在放电的过程中会释放氧气,导致装置容易生锈,效果不理想。
  于是,他进一步研发出锂电池。锂电池的能量密度高,自耗电率低。小巧玲珑,可靠耐用。锂电池也就变成了心律调整器的标准必备能源,使心律调整器变得更小、可靠耐用。经过无数次的试验和改进,终于使这小型心律调整器能容易植入体内而开始普遍使用。
  最基本的心律调整器装置能监测心脏的自然电导节奏,如果心跳之间的时间发生不一致时,心律调整器会对心室放出一个低电压的脉冲刺激心脏。心律调整器能时时刻刻追踪心跳的情况,一发现有不正常心跳率时,就用脉冲刺激心室调节心跳率,可避免心脏病发作。近年来,心律调整器已经发展成多功能装置,能同时监测和刺激心室和心房,因而提高效率。
  一般的心律调整器的大小是2厘米左右,约30克。锂电池的寿命是5~10年。移植后,每12个月要做一次定期检查,平时除了不能靠近有大磁场的场所外,例如不能做磁共振影像检验等,并没有其他需要特别注意的事项。据估计,目前,已经有500万患者装了格列巴齐的心律调整器。
  格列巴齐一生拥有150多种发明,但他都让别的公司去经营制造。很少牟大利。他的发明范围很广,有3项抗艾滋病的专利,早期也曾经培植一种特别的树木,制造木精代替汽油。
  格列巴齐一生投入慈善事业不遗余力。1985年,美国工程师协会推选格列巴齐的心律调整器为50年来10大工程设计之一。1996年,他获得Lemel-son-MIT(是MIT的发明荣誉榜)的终身成就奖。
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