دفيبريلاتور، ابزاري براي تپش دوباره قلب

نویسنده: واحد تحقيق و توسعه، صنعت تجهيزات پزشکي صا ايران

شايد براي نزديکان  بيمار هيچ چيز دلهره آورتر از زماني که پرستار به سرعت ترالي الکتروشوک قلبي را به سوي بستر بيمار مي راند نباشد؛ عملي که حکايت از حال وخيم بيمار و توقف فعاليت مطلوب الکتريکي قلب است. تنفس مصنوعي و  شوک هاي پياپي و تخليه الکتريکي دستگاه بر روي قفسه سينه بيمار و به دنبال آن مشاهده اولين پالس هاي طبيعي الکتروکارديوگرام بر روي مانيتور قلب نشان از بازگشت بيمار به زندگي و پايان خوش اين دلهره طولانيست اما اين معجزه تکنولوژي چگونه رخ ميدهد؟

چگونه کار ميکند؟
اگر چه مدار يک دستگاه الکتروشوک عملياتي بسيار پيچيدهتر از آن چيزي است که در اينجا بتوان در مورد جزئيات آن نوشت ولي کارکرد اصلي آن  در شکل 1  به تصوير کشيده شده است. ولتاژ متناوب ورودي از طريق يک اتوترانسفورماتور تأمين ميشود. سپس ولتاژ به دست آمده از طريق يک ترانسفورماتور افزاينده تا مقدار چند کيلوولت تقويت شده و از يک مدار يک سوساز عبور داده شده و در يک خازن الکتريکي با ظرفيت بالا تا حدود دو کيلوولت شارژ ميشود (معمولاً مدارهاي شکلدهنده سيگنال در الکتروشوکهاي امروزي شکل موج ولتاژ را طوري تغيير ميدهند که حداکثر بازدهي را براي احياي قلب داشته باشد). ولتاژ اخير از طريق يک مدار سوئيچ مناسب و در زمان کوتاه بر روي  قفسه سينه و در نهايت قلب بيمار تخيله ميشود.

شکل شماره (۱)

الکترودفيبريلاتور DC  ، AC
بعد از اختراع الکتروشوک قلبي تا حدود سال 1960 ميلادي از مولدهاي جريان متناوب (AC) با فرکانس برق شهر و جرياني حدود پنج آمپر و به مدت 25 تا 1000 ميلي ثانيه براي احياي بيمار استفاده ميشد. اين نوع دستگاه ها علاوه بر عدم تأثير مطلوب و بهينه، در بسياري از موارد خود باعث به خطر افتادن جان بيمار ميشدند. بعد از آن بود که محققان دريافتند تخليه ولتاژ مستقيم (DC) علاوه بر تأثير بهتر، عوارض و خطرات کمتري نيز دارد.

الکترودفيبريلاتورDC مونوفازيک و باي فازيک
در الکتروشوکهاي امروزي عمدتاٌ بهجاي يک تک پالس ولتاژ بالا و يک جهته يا مونوفازيک (Monophasic) و با بهره بردن از يک مدار سوئيچ تغييردهنده جهت ولتاژ، از يک پالس باي فازيک (Biphasic) بهمنظور شوک قلبي استفاده ميشود.  تکنولوژي باي فازيک امکان اعمال انرژي پايينتر را در زمان طولانيتر فراهم کرده و از امنيت و تأثيرپذيري بالاتري نيز برخوردار است. تکانه الکتريکي ناشي از اعمال شوک باي فازيک در يک لحظه معکوس شده و باعث تشديد تحريک تارهاي الکتريکي قلب و افزايش احتمال بازيابي آن خواهد شد. در شکل 2 منحنيهاي جريان الکتريکي برحسب زمان در دو نوع الکتروشوک به خوبي نمايش داده شدهاند. حداکثر انرژي مورد نياز براي احياي قلبي در دستگاه هاي مونوفازيک حدود 400 ژول، و براي دستگاه هاي باي فازيک حدود 300 ژول براي هر بار تخليه الکتريکي است.

شکل شماره (۲)

مراحل استفاده از دستگاه  
مهمترين موضوع در استفاده از دستگاه، تشخيص نياز قطعي بيمار به شوک الکتريکي است. زماني که اين نياز قطعي شد ثانيه ها مهم اند. هر دقيقه تأخير ميتواند ده درصد از شانس زنده ماندن بيمار بکاهد و حداقل به افزايش احتمال صدمات مغزي جبرانناپذير بيانجامد. خوشبختانه دستگاه هاي پيشرفته امروزي به قابليتي تحت عنوان دفيبريلاسيون اتوماتيک خارجي (Automated External Defibrillation) يا به اختصار AED مجهز شده اند که با آموزش کوتاه قبلي براي عموم مردم قابل استفادهاند.
از اين پس اعمال شوک ساده است. انتخاب انرژي برحسب ژول (در يک تخمين سرانگشتي دو ژول براي هرکيلوگرم وزن بيمار) ، فشار کليد شارژ دستگاه، قراردادن پدلها در محل مناسب بر روي قفسه سينه بيمار و فشار دکمه تخليه انرژي آخرين مرحله است. کار با دستگاه AED از اين نيز سادهتر است و شامل روشنکردن دستگاه، چسباندن پدهاي يک بار مصرف در محل مناسب و فشار کليد تخليه انرژي است. در شکل شماره 3 يک دستگاه الکتروشوک با پدهاي مخصوص AED در کنار آن نشان داده شده است.

شکل شماره (۳)
آموزش عمومي به ويژه در مورد نحوه استفاده از دستگاه AED و فرآيند احياي قلبي ريوي بسيار مهم است. به علاوه حداقل آگاهي و شناخت از سيگنال الکتروکارديوگرام و به ويژه وقوع فيبريلاسيون بطني (Atrail Fibrillation) و تاکيکاردي بطني (Atrial Tachycardia) که مهم ترين عوارض نيازمند شوک الکتريکي قطعي هستند براي هر تحصيلکرده مرتبط با مراقبتهاي پزشکي ضروري است.

فيبريلاسيون بطني چيست؟
يک سيکل کامل قلبي سيگنال الکتروکارديوگرام طبيعي در شکل شماره 4 نشان داده شده است. کمپلکسQRS  ناشي عبور جريان الکتريکي از بطن ها و موج P  نمايشگر فعاليت الکتريکي دهليزهاست. نوار قلب طبيعي تکرار سيکل قلبي با تمام جزئيات آن و به صورت منظم و پريوديک با فرکانس 60 تا 90 سيکل در دقيقه است. هرگونه اختلال در شکل يا ريتم طبيعي قلب يک نمايشگر عملکرد غيرطبيعي آن يا يک اريتمي قلبي است.

شکل شماره (۴)
در يک ريتم طبيعي قلب فعاليت الکتريکي از گره سينوسي (Sinus Node) به عنوان نوسانساز اصلي قلب شروع شده و از طريق تارهاي هدايتي  به گره دهليزي بطني (Atrioventricular Node) رسيده و در بطن ها منتشر ميشود. درنتيجه ابتدا دهليزها و با فاصله کمي بطن ها منقبض ميشوند. همچنين ابتدا عضلات دهليزها شل شده و پس از آن بطن ها شل ميشوند. اين توالي منظم جريان الکتريکي و عملکرد مکانيکي، خون طبيعي حاوي اکسيژن را به بدن ميرساند. در شکل شماره 5 محل قرارگيري گره هاي مولد قلبي و مسير هدايت الکتريکي قلب به شکل ساده نمايش داده شده است .

شکل شماره (۵)
فيبريلاسيون بطني هنگامي رخ ميدهد که در بطن ها موج الکتريکي تحريک جهت مشخصي ندارد، يعني سلولهاي عضلاني بطن به صورت نامنظم تحريک و شل ميشوند. به همين دليل عملکرد بطن ها در پمپاژ خون به رگها مختل ميشود. در معاينه نبض واضحي از بيمار حس نميشود. فيبريلاسيون بطني يک  فوريت پزشکي است و بايد بسيار سريع  با آن مقابله کرد. در الکتروکارديوگرام بيمار دچار فيبريلاسيون بطني کمپلکس QRS طبيعي وجود ندارد. شوک الکتريکي در اين حالت ميتواند فعاليت الکتريکي نامطلوب را متوقف کرده و آن را به صورت طبيعي مجدداً راه اندازي کند. در شکل 6 نمونه اي از نوار قلب در حالت فيبريلاسيون بطني مشاهده ميشود.

شکل شماره (۶)

تاکيکاردي بطني چيست؟
تاکيکاردي بطني ضربآهنگ تند قلب با فرکانس بيش از 150 بار در دقيقه است که از عملکرد نامطلوب بطن و عدم هماهنگي آن با انقباض دهليزي  ناشي ميشود. بهعبارت ديگر در اين وضعيت پرنشدن مؤثر بطن  باعث ميشود که پمپاژ خون در هر تپش قلب بسيارکمتر از حالت طبيعي باشد. تشخيص تاکيکاردي بطني به سادگي فيبريلاسيون بطني نيست. افراد مبتلا به تاکيکاردي بطني معمولاً با مشکلات تپش قلب و نارسايي قلبي (تنگي نفس، درد در قفسه سينه و غشکردن) مواجه هستند.
تاکيکاردي بطني ميتواند به صورت دنباله دار رخ دهد يا به صورت چندضربه همزمان رخ داده و قلب دوباره به حالت طبيعي برگردد. در تاکيکاردي بطني اگر چه قلب داراي ريتم منظم است ولي کمپلکس QRS پهن و با حالت طبيعي کاملاٌ متفاوت است. به تاکيکاردي بطني که بيش از سي ثانيه ادامه داشته باشد، تاکيکاردي پايدار گفته ميشود. بيمار دچار تاکيکاردي بطني دچار افت فشار خون شديد است و درصورتي که هوشياري خود را از دست دهد استفاده از دفيبريلاتور براي بازگرداندن ريتم طبيعي قلب لازم است. در شکل شماره 7 نمونهاي از تاکيکاردي بطني نيازمند به شوک الکتريکي مشاهده ميشود .

شکل شماره (۷)

نسل جديد دفيبريلاتورقلبي
دفيبريلاتورهاي امروزي دستگاه هايي بسيار فراتر از يک الکتروشوک ساده هستند؛ اين دستگاه ها چهار وظيفه مهم را بر عهده دارند. ابتدا به عنوان يک مانيتور فول پارامتر همه علائم حياتي را نمايش ميدهند، گذشته از آن به عنوان يک دفيبريلاتور خارجي، يک دفيبريلاتور خودکار (AED) و همچنين يک پيس ميکر (Pace Maker) خارجي قابل استفادهاند.

منابع:
[1] Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology
[2] Handbook of Cardiac Arrhythmias – January 15, 1996
[3] ZOLL M Series User Manual
[4] BMEcenter.ir
[5] GMed.ir