年的某个凌晨,突如其来的雷暴撕裂了黑夜。
奥德尔家60年来第一次陷入死一样的寂静,电机运转的吱吱声停止了——雷暴导致了全镇大停电,而应急发电机没有启动。
图片来源:洛杉矶时报
61岁的奥德尔是美国最年长的脊髓灰质炎幸存者,3岁确诊以来,她已经依靠铁肺生活了58年。
而因为这场停电,她最终死在了这个密封的金属罐子里。
除了原子弹之外
美国人最害怕的东西
上世纪五十年代,一场前所未有的瘟疫席卷美国。爆发的最严重的一次的疫情是在年,仅在美国就造成人感染、人瘫痪、人死亡。
无数孩童因此中招,出现四肢瘫痪、发热呕吐、呼吸困难等症状,生命岌岌可危。
酿成这一场惨剧的,是脊髓灰质炎——俗称小儿麻痹症。这是由脊髓灰质炎病*引发的严重危害人类健康的急性传染病。患者多为1至6岁儿童,感染后可在数小时内引起肢体不对称弛缓性麻痹并留下瘫痪后遗症,甚至死亡。
这种病*的潜伏期为3~35天。脊灰野病*通过受污染的食物和水传播,通过口腔进入体内后,会在肠道大量滋生细菌,前期非常隐蔽,进而传播给其他的人。
病*由口腔进入消化系统,侵入血液、神经系统,然后开始攻击脊髓。初期症状包括发热、疲乏、头痛、呕吐、颈部僵硬以及四肢疼痛。
每例感染病例中会有1例出现不可逆转的瘫痪(通常是腿部)。在瘫痪病例中,5~10%的患者因呼吸肌麻痹而死亡。
历史学家欧尼尔(BillO’Neal)这样描述人们对于此病的恐惧:「大城市的居民无不畏惧夏天的到来,因为伴随而来的还会有脊髓灰质炎这一不速之客。脊髓灰质炎是美国人除了原子弹之外最害怕的东西。」
直到现在,保罗也难以忘记年的那一天,此后人生彻底改变。那天,在外面玩耍的保罗突然感到身体不适,便立刻跑回家,尽管母亲给了悉心照顾,但症状未见好转。
保罗与他的铁肺
图片来源:youtube
接下来的5天时间内,他的身体功能迅速衰竭,无法站立、无法开口说话,到后来甚至出现无法呼吸的现象。
医院,得到的却是病危通知。为维持保罗的生命,医生只能放手一搏——为他实施了气管切开术,并将其装进了冰冷的「铁肺」里。
在20世纪早期,哈佛公共卫生学院的工业卫生师PhilipDrinker和LouieShaw发明了一种称之为「铁肺」的呼吸装置,以治疗脊髓灰质炎引起的呼吸肌麻痹,从此开创了机械通气史上的新篇章。
在那个医疗手段不足以治疗小儿麻痹症的年代,「铁肺」是唯一可以帮助这些孩子们维持生命的仪器。
这个庞大的圆筒金属腔体能容下7.5英尺(约2.3米)的身躯。头部伸出腔体外进行气体的交换。而在金属腔体内,通过连接两个气泵调整内部的气压达到负压。于是躺在其中的病人在负压条件下,空气自发地进入气压较高的胸腔和肺部。这就在机器的辅助下实现了呼吸,该作用原理与人体生理呼吸特性相似。
与之相对的,是现代主流使用的正压呼吸机,其原理与负压呼吸相反,是利用增加气道内压力的方法将空气送入肺内,肺内的压力增大使肺腔扩张。当压力失去后,由于肺腔组织的弹性,将肺恢复到原来的形状,而使经过交换的一部分空气呼出体外。正压通气时,在防止气道分泌物吸入和治疗COPD患者严重CO2潴留方面显然有更多优越性。
多数情况下,铁肺最多使用两周,患儿可以在这段时间内大部分或几乎完全康复并独立呼吸。
但在病情严重的情况下,病*侵犯神经系统引起不可逆的呼吸肌麻痹,病人便将失去呼吸的能力,侥幸活下来的那些,就只能靠长期使用铁肺来维持生命。
在脊灰集中爆发的时期,病患医院,病房中整齐地摆放着一排又一排的大铁罐,每当夜幕降临,就只剩电机运转的吱吱声与病人的喘息声交织成一片。
年的铁肺专利设计图
图片来源:SCIENCEMUSEUM
在30至40年代欧美脊髓灰质炎大流行时,铁肺、双人铁肺、胸甲式和带式等多个负压通气机大量应用于临床,尽管取得了一些效果,但其固有的缺陷暴露无遗:肺通气不足,肺不张多见;气道管理困难,气道分泌物难以排出;患者的躯体封闭在铁桶内,护理和贴身治疗有困难;不能应用于外科手术麻醉中;疗效极低,其治疗呼吸衰竭的总死亡率高达80%,对战伤所致的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的治疗未获成功。
由于体积大、笨重、使用不便、难以对病人进行护理及治疗效果差等原因,负压呼吸机后来逐渐被正压通气机所取代。此后,呼吸机都改朝着正压呼吸模式发展,迄今全球所用呼吸机也几乎都为正压呼吸机。
可能被人类消灭的第二个传染病
在铁肺盛行的年代,大部分临床医生认为,脊灰的高致死率是病*感染导致肾脏衰竭造成的。
而麻醉医生BjornIbsen分析死亡患者的病例和尸检结果后认为,导致死亡的首要原因是通气不足,他建议外科医生们放弃负压通气,切开患者气管实施正压通气治疗,并通过此方法成功将一位14岁濒临窒息的女孩(ViviE)抢救成功。
随后,医院招募了余名医学院的学生,采用一种新的简易正压输气装置不间断地为患者的肺部输气。
较之负压通气装置铁肺,这个新的「正压输气法」可以更方便地解决患者呼吸系统分泌物带来的干扰,更重要的是,患者的死亡率从最初的80%降到了40%。正压通气技术重新受到重视,且效果优于负压通气。
与负压呼吸机相比,「正压呼吸机」有许多优点。比如,它轻巧便捷,可以更好地满足新兴的ICU治疗需求;解除了束缚,患者不必再整天被禁锢在罐状体之中;也改善了患者的休息与睡眠,胸腔不再频繁受到外力的挤压与扩张;同时也提高了通气效率,对患者治疗和预后有益。
有了正压呼吸机之后,铁肺被迅速遗忘,但铁肺一代却没有全部用上先进的正压呼吸机。
在年的那场雷暴中,死于停电的奥德尔,就是由于长期生活在铁肺中导致脊椎变形,已无法脱离铁肺,去使用现代的呼吸机。
「铁肺一代」也被遗忘了。
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令人振奋又遗憾的是,就在保罗患病后的几个月,美国的JonasSalk医生便研发出了第一支小儿麻痹症的疫苗,注射脊灰病*灭活疫苗(IPV)。一种利用*性较强的脊灰野病**株生产的灭活疫苗,其中的脊灰病*被杀死而不具有生物活性,但仍可在受种者体内引发免疫反应。
随后美国立即实施国家脊髓灰质炎免疫计划,效果立竿见影,年到年间报告的病例数由例降到例。
在疫苗发明6年后的年,全美只有例小儿麻痹症病例。
此后,阿尔波特·萨宾(AlbertSabin)于年推出改良版脊灰疫苗,口服脊灰减*活疫苗(OPV),它所使用的是具有生物活性的脊灰病*的减*株,通称Sabin株。作为一种减*株,与IPV相比,可以通过在受种者中建立肠道免疫,有效的阻断脊灰野病*在人群中的传播,是实现消灭脊灰的重要手段。
接种方式从注射改为口服,这是防疫的一大突破。口服疫苗出现后,美欧小儿麻痹症感染病例显著减少。
0年,我国进入「无脊灰状态」,环境中已经彻底没有脊灰野病*的流行。年,*出现由巴基斯坦输入的脊灰病例。通过紧急大规模的排摸和应急接种,年,我国恢复「无脊灰状态」。
到了年,全世界只剩下例脊灰病例,继天花之后,这是第二个有望被人类消灭的传染病。
最后的铁肺人
在小儿麻痹症被消除的同时,随着现代呼吸机的发展以及气管插管和气管切开术的广泛使用,铁肺在60年代就停止生产,如今更是已经基本从现代医学中消失。
随着时间的流逝,越来越多的维修工人对这个老旧的机器感到陌生,曾经的更换零件也越来越昂贵,甚至根本无法找到,一旦机器出现问题,几乎没有维修的办法。几十年前,铁肺的生产厂商Respironics开始逐渐停止维护铁肺。
孩子们得以借助疫苗免除患病的风险,而以保罗为代表的这一代「铁肺人」,则不得不与这个日渐老化的大铁罐子相伴。
随着年岁渐长,铁肺开始老化,但剩下的几位铁肺人也早已无法离开铁肺。
保罗躺进铁肺已经69年。他在铁肺中重新学习呼吸、学习画画,甚至考上大学、成为了一名律师,身体好的时候,他能够短暂地离开铁肺出庭工作,而当他年老,他又回到铁肺中来。
对他来说,铁肺已经成为了逐渐出现问题的身体的一部分。
年,不愿离开铁肺的保罗在油管上发布视频,向网友寻求帮助,找到了能够帮他维修铁肺的机械师。
他躺在这个密封的铁罐子里,咬着塑料笔杆歪着头,一下一下地敲击着键盘,花了整整八年时间,写下了一本回忆录《狗的三分钟(threeminutesforadog,mylifeinanironlung)》。
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年,根据脊髓灰质炎世界卫生国际组织统计,全美还在使用铁肺的病人仅仅只有6~8人,到目前这个数字可能仅剩2~3人。
或许这已经是地球上最后三个「铁肺人」。
致谢:本文经疾控中心公共卫生副主任医师汪曦、医院急诊科医师罗胜专业审核
参考文献
[1]中国疾病预防控制中心.脊髓灰质炎疫苗转换工作宣传沟通常见问题解答