电除颤的原理（解密救人神器除颤仪）

影视剧中经常看到这样的镜头：一个快要死了的病人或者已经断气的病人被推进了抢救室，医生举起两个电极板在病人的胸口上“咣咣”电击几次，病人的心电监护上就奇迹般的出现了心跳。这种神奇的小玩意既神秘又有用，今天齐大夫就带大家从头到尾了解下这个神奇的装置——除颤仪。

什么是除颤仪？来看看这个神器的光荣简史：

1899年，Prevost和Batelli在狗身上进行心电生理学研究时发现，低能量电击可以诱发心室颤动，而较高能量电击可以逆转心室颤动，恢复正常节律，由此提出电除颤的概念。1933年Hocke首次使用除颤仪。1947年德国心外科医师Beck第一次在一个小男孩身上用简易的电极片于心外膜电击除颤获得成功，1956年德国医师Zoll医师首次使用交流电进行体外除颤取得成功，这是第一台真正意义上的除颤仪。早期电除颤器采用交流电，对心肌损害较大，而且限制了除颤仪器的使用范围，1966年Edmark对除颤器的设计进行改造，成功地用直流电实施了电除颤，这与口对口人工呼吸、胸外心脏按压共同构成了现代心肺复苏的三要素。

救人神器的工作原理

电除颤是利用高能量脉冲电流通过心脏，使全部或大部分心肌细胞瞬间同时除极，造成心脏短暂的电活动停止，然后由最高自律性起搏点重新主导心脏节律的治疗过程。除颤仪电击复率时作用于心脏的是一次性瞬时高能脉冲，一般持续为4-10ms，电能在40-400J内，当患者出现室颤时，由于心室无整体收缩能力，心脏射血和血液循环终止，而一定能量的电流通过心脏能消除紊乱的心律，终止心肌细胞生理电活动，约5s左右，由窦房结重新主导起搏。除颤仪一般多采用RLC阻尼放电的方法，将直流低电压变换成脉冲高压，经高压整流后向储能电容C充电，使电容获得一定的储能。除颤时，控制高压继电器K动作，使充电电路被切断，由储能电容C、电感L及人体R形成串联，使之构成RLC串联谐振衰减振荡电路，即为尼阻震荡放电电路。

电除颤有直流和交流、同步非同步、单向双向、自动非自动之分，相关概念，望周知

1. 直流电复律与交流电复律：交流电大小方向呈周期性变化，由于难以控制放电量，易损伤心脏，目前已经不再采用。而目前采用的直流电复律，它是正电荷经电阻从高电势处流向低电势处，先向除颤仪的高电容器充电，达到设置势能，数秒内释放，使之复律。其电压稳、脉冲电能均可控，故而比较安全。
2. 同步电复律：即脉冲电流应落在R波的下降支上即易损期的起止点，也即心动周期的绝对不应期上。何为易损期（心电图上T波顶峰前30ms，约下降支后2/3，在这一点上诱发室颤所需电量最低，此期为心室易损。为防止室颤发生，仪器应采取控制程序，避免在心室易损期造成室颤的可能性）。适用于房颤、室速及室上速，即T、R波可分辨的心律失常。非同步电复律（即电除颤）：任何时间放电，不启用同步触发装置，不用再避免心室易损期，此时的心电图已不能分出R波和T波。适用于室颤、室扑。
3. 单向除颤仪：（即单向方波除颤仪，基本淘汰并停产）是指单向波形由单极发出，流向另一个单极。双向除颤仪：是指电流从一个电极发出流向另一个电极，然后再从另一个通路流回。无论是单向还是双向，都与恢复自发循环的比例或心脏骤停后存活出院的比例无关。研究表明，当使用双向波形进行除颤时，如果能量与单项波相当或低于单向波除颤时，终止VF更为安全有效。（其实双向除颤仪还分双向切角指数波形除颤仪和双向方波形除颤仪，双向切角指数除颤仪有一定的优势，它可以维持一定电流，能提高出次除颤的成功率。）
4. 自动体外除颤仪AED国内还不多，该装置可自动识别心律并除颤，方便快捷。

除颤的最大阻碍：经胸阻抗

经胸阻抗是指电流通过身体的阻力，病人的阻抗越大，除颤阻力越大，通过电流不足，不能有效终止室颤，影响经胸阻抗的因素包括：皮肤状况、电极板大小、电极与皮肤间的接触、点击次数与两次电击之间的时间间隔、通气的时相等。尤其是皮肤与电极之间界面的处理，可降低经胸阻抗。1.电极面积越大，经胸阻抗越低、除颤成功率越高，心肌损伤也越小，一定范围为内的除颤成功率与电极板的大小呈正相关，直径12cm电极板高于8cm的，但过大的电极板会减少通过心肌的电流。美国医疗设备协会推荐最小单个电极面积为50平方厘米，电击区的面积总和最少为150平方厘米。2.皮肤为电流的不良导体，单独使用除颤板而不使用耦合剂，会使除颤板与胸壁之间产生很大的经胸阻抗，皮肤与电极之间因此必须加凝胶、乳膏、或盐水纱布垫等导电物质。3.除颤时应一直压紧除颤板，降低经胸阻抗。4.连续除颤可降低经胸阻抗。

电除颤适应哪些情况或疾病

1.适用于转复各种类型的异位快速心律失常，即起源于窦房结以外搏动点的快速心律失常，如房性、室性、结性心动过速，尤其是药物治疗无效者；

2.转复心室颤动、心房颤动和扑动；

3.性质未明或并发预激综合征的异位快速心律失常，原因同上。

电除颤不适合哪些情况或疾病

1.房颤病史多年的患者；

2.心脏明显增大、尤其是左心房增大者；

3.伴高度或完全性房室传导阻滞的心房扑动；

4.反复发作而药物不能维持疗效或伴病态窦房综合症的异位性快速心律失常。

5.使用洋地黄类药物或低血钾。

原因：因长期房颤的病人可产生心房血栓，除颤可加速血栓脱落，造成栓塞引起病人死亡。电除颤是以高能电流改变心肌细胞除极化，干扰、阻断原始传导，故而有心房增大、房室传导阻滞及窦房结功能不全的患者及使用药物干扰心电传导的因素均不能使用电除颤。

电除颤的操作流程（双人）

助手为病人行心肺复苏术（其中包括评估环境、评估患者生命体征情况、心电图或监护仪显示有室颤波等电除颤指证）。

操作者准备用物，包括除颤仪、电极片、导电糊、纱布、治疗盘，并按序摆放好。打开除颤仪并检查调试连接是否完好、电极板有无破损、电量是否充足等。

将备好的物品移至患者一侧，用纱布擦干患者身上需要连接电极片及电极板放置的位置，正确连接电极片，调节至监护位，观察出现室颤波，需要除颤。

取下电极板，均匀涂抹导电糊，调节能量至200J，单项按下充电。（单向波除颤能量为360J，双向波除颤能量为200J，确认电极复率为非同步方式。一般以120-200J为首次选择量，首次除颤失败后应足步提高能量级别）。

电量充致调好能量后，心肺复苏助手离开，将电极板放置在正确位置。（电极板的位置放置有五种：①正极胸骨右缘锁骨下、负极心尖部 ②右锁骨下、左肩加下 ③心尖部、右肩胛角 ④左肩胛下、左乳头下 ⑤左肩胛下区、胸骨左缘第四肋间。2010年美国心脏协会默认操作方式为第一种，其余四种均可，没有研究直接评估电极片与电极板的放置位置对除颤成功与否的影响，包括电极板的正负极均无影响，生产厂家出厂时会标明正负极，但不影响除颤。）电极板紧贴患者皮肤，再次观察除颤仪显示仍为室颤，需要除颤，口述旁人离开，操作者后退一小步避免与患者接触，双手同时按下电极按钮除颤。若除颤不成功，可重复上述操作。

报告除颤成功，恢复窦性心率。

移开电极板调节至监护位，并再次评估患者意识、心电监护情况。

取下电极片、擦拭干净患者皮肤，将患者取舒适体位，并清理电极板整理仪器、复位、关机。积极做后续治疗。

电除颤的注意事项

1.若心电显示为细颤，应坚持心外按压或用药，先用1%肾上腺素1ml静脉推注，3-5分钟可重复一次，使细颤转为粗颤后方可施行电击除颤。

2.电击时电极板要充分与皮肤接触，勿留缝隙，以避免发生皮肤烧灼。

3.除颤早期3-10分钟内所致的心跳骤停，宜先用利多卡因0.1g静脉注射。

可能产生的并发症

1.心律失常：室颤或心动过缓。（非同步除颤即在易损期时可引起室颤、心动过缓是高能电流干扰了心电原有的传导机制）。

2.呼吸抑制、喉痉挛：可能由镇静剂或电击本身引起。

3.低血压：点击后的短暂降低或许与心肌损伤有关。

4.栓塞：肺或其他部位栓塞。除颤时高能电流可使心脏原有的栓子脱落，造成栓塞。可用抗凝治疗。

5.皮肤烧伤：由电极板与皮肤连接不紧密所致。

影响除颤成功的因素

1.自身因素：如严重心肺缺血、内环境紊乱、酸中毒等

2.时间：除颤越早越好，从室颤开始到除颤的时间越长，除颤成功的可能性就越小，每延迟1分钟，复苏成功率下降7%-10%，3分钟内除颤最好，5分钟内较好，超过10分钟患者几乎没有生存的机会。

3.电极位置：不论哪种放置方法，关键是两电极必须使心脏（首要是心室）位于电流的路径中心，使电能流过整个心脏。除颤时两电极之间的胸壁不要涂凝胶、乳膏或盐水，以避免电流可能沿胸壁表面流动，而未通过心脏。

4.波形与能量：目前尚未有临床证据证明波形与能量和除颤成功的关系，但多认为双向波更加安全，尚不能确定那种波形对提高心脏骤停后的ROSC（自发循环恢复）发生率或存活率更好。

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