一場停電催生的醫(yī)療電子革命

很多人可能都不知道，一場在五十多年前發(fā)生的停電事件推動(dòng)了醫(yī)療電子的革命：在1957年10月31日的夜晚，美國明尼蘇達(dá)州的雙子城(Twin Cities)突然陷入一片黑暗，讓當(dāng)?shù)孛髂崽K達(dá)大學(xué)附屬醫(yī)院(University of Minnesota Hospitals)里患有先天心臟疾病、被稱為“藍(lán)寶寶(blue babies)”的小嬰兒們生命受到威脅，也因此激活了一場醫(yī)療技術(shù)革命。

在醫(yī)療設(shè)備大廠 Medtronic 工作35年的資深工程師Earl Hatten接受EETimes美國版采訪時(shí)表示：“當(dāng)時(shí)，有一位醫(yī)生失去了他的病人，隨即要求能有更好的心律調(diào)整器(pacemaker)?！庇谑窃?個(gè)星期之后，Medtronic的創(chuàng)辦人暨電子工程師Earl Bakken開發(fā)出一款外觀稍嫌簡陋的電池供電心律調(diào)整器。

該設(shè)備采用了Bakken在當(dāng)時(shí)的《Popular Electronics》雜志里看到的一種晶體管節(jié)拍器(transistorized metronome)，尺寸僅有兩個(gè)香煙盒大小，取代了需用小手推車裝載、使用交流電電源的舊款心律調(diào)整器。

在交出新型心律調(diào)整器之后的某一天，Bakken驚訝地發(fā)現(xiàn)，該裝置掛在醫(yī)院里一個(gè)小女孩的身上。Hatten回憶：“Bakken先生從來沒有看過眼前的 景象；在1957年，當(dāng)明尼蘇達(dá)大學(xué)附屬醫(yī)院的(C. Walton) Lillehei醫(yī)師要求他制作一款便攜式心律調(diào)整器時(shí)，一切都改變了。”

Medtronic創(chuàng)辦人Earl Bakken

確實(shí)，便攜式心律調(diào)整器的問世改變了醫(yī)療領(lǐng)域；使用幾種離散零件、一顆電池、幾個(gè)粗陋的電極，以及一對(duì)控制信號(hào)頻率與振幅的電路，全世界第一款可攜式心律調(diào)整器將電子療法從醫(yī)院病床帶到外面的世界。藉由細(xì)微的電子脈沖刺激心臟組織，心律調(diào)整器拯救了無數(shù)生命；早期使用者是將該裝置掛在皮帶上或是脖子上，時(shí)至今日，每年約有50萬名病患將該種裝置植入體內(nèi)。

Earl Bakken開發(fā)的第一款可攜式心律調(diào)整器

目 前是全球最大醫(yī)療電子設(shè)備制造商之一的Medtronic，其實(shí)從未設(shè)想過要改變醫(yī)療領(lǐng)域；這家由Bakken在1949年創(chuàng)辦的公司，最早是設(shè)在一個(gè)只能停一部車的車庫里，后面還連著一個(gè)貨柜車廂。其早期員工在車庫里維修真空管設(shè)備，一待就是13年，得忍受雙子城的炎夏，又得在酷寒冬日擠在煤油爐旁取 暖。而Medtronic創(chuàng)立之后約有8年的時(shí)間，是以醫(yī)療設(shè)備維修商的角色存在，直到1957年的萬圣節(jié)停電事件，該公司的命運(yùn)也改變了。

今年高齡88歲的Bakken現(xiàn)在也是Medtronic裝置的使用者，而他創(chuàng)辦這家公司的靈感是來自1931年上映的“科學(xué)怪人 (Frankenstein)”電影。在1999年出版的自傳《One Man’s Full Life》中，Bakken寫道：“在那部我一看再看的電影中，最讓我著迷的并不是狂暴的怪物，是Frankenstein博士的電學(xué)所激發(fā)出的創(chuàng)意火花?！?BR>
在為醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)帶來轉(zhuǎn)變的過程中，Bakken并非獨(dú)自一人；當(dāng)公司還在車庫里時(shí)，他與傳奇發(fā)明家Wilson Greatbatch一起將心律調(diào)整器技術(shù)推向了下一個(gè)階段。Greatbatch提出了讓密封的心律調(diào)整器能在人體內(nèi)運(yùn)作的獨(dú)創(chuàng)概念，于是使用者不必再把該裝置掛在皮帶上，而是與在胸腔內(nèi)運(yùn)作的電子裝置共同生存。

Greatbatch在當(dāng)時(shí)與一位紐約州立大學(xué) Buffalo校區(qū)的心臟外科醫(yī)生William Chardack合作，將新開發(fā)的心律調(diào)整器植入一位病患體內(nèi)，從此該種醫(yī)療裝置技術(shù)又向前邁進(jìn)一大步。Greatbatch在1961年將他開發(fā)的技術(shù)授權(quán)給Bakken與Medtronic；他的女婿Larry Maciariello對(duì)EETimes美國版編輯表示：“Wilson與Earl變成非常好的朋友，并擔(dān)任Medtronic的顧問很長一段時(shí)間?！?/P>

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發(fā)明植入式心律調(diào)整器的Wilson Greatbatch (照片由Larry Maciariello提供)

今日，Greatbatch的成就被認(rèn)為與Bakken齊名；他是325項(xiàng)專利的擁有人，在1986年入列美國發(fā)明家名人堂(National Inventors Hall of Fame)，并在1990年獲得當(dāng)時(shí)美國總統(tǒng)布什(George Bush)頒發(fā)國家科技獎(jiǎng)?wù)?National Medal of Technology)。他所創(chuàng)辦的公司Greatbatch到現(xiàn)在仍是心律調(diào)整器用鋰碘(lithium iodine)電池的供應(yīng)商。

“他是一位具有真知灼見的大思想家；”Maciariello表示，在2011年以92歲高齡去世的Greatbatch，直到生命的最后一年還在申請(qǐng)專利。

現(xiàn)今的心律調(diào)整器技術(shù)仍在Bakke和Greatbatch的研發(fā)基礎(chǔ)上持續(xù)演進(jìn)；在歐洲，研究人員采用新的無線技術(shù)，以超音波來刺激心臟，目前仍在人體試驗(yàn)階段。新科技展現(xiàn)了電子裝置正在心臟療法領(lǐng)域不斷擴(kuò)展其角色，不過這或許并不會(huì)讓Bakken感到驚訝。

“我只是單純地對(duì)電學(xué)感到驚奇，它如果運(yùn)用得當(dāng)，能創(chuàng)造比照亮一個(gè)房間或是讓門鈴作響更大的效益?！盉akken在自傳里面寫道：“我后來意識(shí)到，電學(xué)能定義人類的生活。”

編譯：Judith Cheng