דפיברילציה

דֵּפִיבְּרִילַצְיָה (באנגלית: Defibrillation; לפי מונחי האקדמיה ללשון העברית: הַפְעָמָה) היא הטיפול האפקטיבי ביותר, ולעיתים היחיד, עבור הפרעות קצב מסכנות חיים, כמו פרפור חדרים וטכיקרדיה חדרית. דפיברילציה מבוססת על העברת מנה טיפולית של אנרגיה חשמלית ללב המטופל בעזרת מכשיר שנקרא דפיברילטור. פעולה זו מבטלת את הקיטוב של חלק קריטי ממסת שריר הלב, מפסיקה את הפרעת הקצב, ומאפשרת להשיג מחדש קצב סינוס תקין על ידי קוצב הלב הטבעי של הגוף, בקשר סינוס-פרוזדור של הלב.
דפיברילטורים יכולים להיות חיצוניים, פנימיים (עם מגע ישיר בלב כשבית החזה פתוח), או מושתלים, וזאת בתלות בסוג המכשיר שבו משתמשים. כמה יחידות חיצוניות, הידועות גם כדפיברילטורים חיצוניים אוטומטיים (AED – Automated External Defibrillators), הופכים את אבחנת הפרעות הקצב שבהן ניתן לטפל לאוטומטית, כלומר, אנשים בלתי מקצועיים או צופים מהצד יכולים להשתמש בהם בהצלחה עם הכשרה מועטה, ובמקרים מסוימים אף ללא כל הכשרה.

היסטוריה

דפיברילציה הוצגה לראשונה ב-1899 על ידי פרווסט (Prevost) ובטלי (Betalli) שני פיזיולוגים מאוניברסיטת ז'נבה שבשווייץ. הם גילו כי הלם חשמלי בעל אנרגיה נמוכה יכול לגרום לפרפור חדרים בכלבים, ושהלם בעל אנרגיה גבוהה יותר מבטל מצב זה.
השימוש הראשון על בני אדם התרחש ב-1947 על ידי קלאוד באק (Claude Beck) פרופסור לכירורגיה באוניברסיטת קייס וסטרן ריזרב (Case Western Reserve). התאוריה של באק הציעה שפרפור חדרים מתרחש לעיתים קרובות בלב שביסודו הוא בריא, במילים שלו "לב טוב מדי מכדי למות", ושחייבת להיות דרך להצילו. באק השתמש לראשונה בהצלחה בטכניקה על ילד בן 14 שנותח עקב פגם מולד בחזה. חזה הילד נפתח באופן כירורגי, ונעשו עיסויים ידניים ללב במשך 45 דקות עד הגעתו של הדפיברילטור. באק השתמש באלקטרודות פנימיות, אחת מכל צד של הלב, ביחד עם פרוקאין אמיד, תרופה קרדיולוגית, והשיג חזרה של קצב סינוס תקין.
הדפיברילטורים המוקדמים הללו השתמשו במתח חילופין משקע כוח, שהועלה על ידי שנאי מה - 110-240 וולט התקניים לערך שבין 300 ל - 1000 וולט, שמועבר ללב החשוף בעזרת אלקטרודות דמויות דוושות. לעיתים הייתה הטכניקה לא יעילה בטיפול בפרפור חדרים, ומחקרים מורפולוגים הראו נזק לתאי שריר הלב לאחר המוות. גודלן של המכונות האלה בעלות השנאים הגדולים הפך אותן לקשות לשינוע, והן הונעו על גלגלים.

דפיברילציה חיצונית (חזה סגור)

עד שנות ה-50 המוקדמות של המאה ה-20 דפיברילציה של הלב הייתה אפשרית רק בזמן ניתוח כאשר חלל החזה היה פתוח. טכניקה זו השתמשה בזרם חילופין, ממקור אנרגיה של 300 וולט ומעלה, שהועבר לצדי הלב החשוף על ידי אלקטרודות כאשר כל אלקטרודה היא לוחית מתכת שטוחה או מעט קעורה בעלת קוטר של בערך 40 מ"מ. דפיברילטור המסוגל לבצע דפיברילציה כאשר החזה סגור היה פריצת הדרך של ד"ר ו. אסקין בעזרתו של א. קלימוב בפרנז, ברית המועצות באמצע שנות ה-50, אשר העביר זרם חילופין של יותר מ-1000 וולט, על ידי אלקטרודות המושמות חיצונית על כלוב הצלעות, אל הלב.

המעבר לזרם ישר

ב-1959 ברנרד לואן (Bernard Lown) החל במחקר טכניקה חלופית אשר כרוכה בטעינת סוללה של קבלים לבערך 1000 וולט עם תכולת אנרגיה של 100–200 ג'אול ואז העברת המטען דרך השראה כך שתיווצר עקומה גלית עם אמפליטודה נמוכה ביותר בעלת אורך סופי (~5 מילישניות) שתועבר על הלב בעזרת אלקטרודות דמויות דוושות. העבודה של לואן יושמה מבחינה קלינית על ידי המהנדס בארו ברקוויטס (Barouh Berkovits) עם ה"קרדיוורטר" (Cardioverter) שהמציא.
צורת הגל של לואן, כפי שהייתה ידועה, הייתה הצורה הסטנדרטית דפיברילציה עד לשנות ה-80 המאוחרות כאשר מחקרים רבים הראו כי צורת גל דו פאזית (בעלת 2 שלבים) מקוצרת (BTE – Biphasic Truncated Waveform) היא שווה ביעילותה בעוד שהיא דורשת העברת רמות נמוכות יותר של אנרגיה על מנת לגרום לדפיברילציה. תופעת לוואי מכך הייתה הפחתה משמעותית במשקל המכונה. צורת גל ה-BTE, משולבת עם מדידה אוטומטית של ההתנגדות בית החזה, היא הבסיס לדפיברילטורים מודרניים.

המעבר לצורת גל דו-פאזית

עד שנות ה-80 המאוחרות, דפיברילטורים חיצוניים סיפקו את סוג צורת הגל של לואן אשר הייתה פולס גלי עם אמפליטודה נמוכה בעל אפיון חד-פאזי בעיקרון. דפיברילציה דו-פאזית, לעומת זאת, מחליפה לסירוגין את כיוונם של הפולסים, בכך משלימה מחזור בערך ב-10 מילישניות. דפיברילציה דו-פאזית פותחה במקור לשימוש בדפיברילטורי קרדיוורטר להשתלה. כאשר היא יושמה בדפיברילטורים חיצוניים, דפיברילציה דו-פאזית הפחיתה משמעותית את רמת האנרגיה הנחוצה להצלחת דפיברילציה. זה, בתמורה, הפחית את הסיכון לכוויות ונזק לשריר הלב.
קצב סינוס תקין מסוגל להיות מוחזר לאחר פרפור חדרים (VF) ב-60% מהחולים שטופלו בשוק חשמלי יחיד מדפיברילטור חד-פאזי. לרוב הדפיברילטורים הדו-פאזיים יש שיעור הצלחה גדול מ-90% בשוק הראשון.

מכשירים מושתלים

התפתחות נוספת בתחום הדפיברילציה הגיעה עם המצאת המכשירים המיועדים להשתלה, אשר ידועים כדפיברילטורי קרדיווורטר להשתלה (ICD - Implantable Cardioverter Defibrillators). פריצת דרך זו התרחשה בבית חולים סיני (Sinai) בבלטימור, שבמדינת מרילנד שבארצות הברית, על ידי צוות שכלל את סטפן היילמן (Stefhen Heilman), אלויס לנג'ר (Alois Langer), מורטון מוואר (Morton Mower), מיקל מירוסקי (Michel Mirowski) ומיר אימרן (Mir Imran), בעזרת משתף פעולה תעשייתי – אינטק מערכות מפיטסבורג, שבפנסילבניה. מירוסקי חבר עם מוואר וסטפן, וביחד החלו במחקרם ב-1969 אך עברו 11 שנה לפני שטיפלו בחולה הראשון שלהם. עבודת פיתוח דומה נוהלה על ידי סקודר (Schuder) ועמיתיו באוניברסיטה של מיזורי (University of Missouri).
העבודה על הנושא החלה למרות ספקות בקרב מומחים מובילים בתחום הפרעות הקצב ומוות פתאומי. היה ספק בכך שרעיונותיהם אי פעם יהפכו למציאות קלינית. ב - 1972 ברנרד לואן, ממציא הדפיברילטור החיצוני, הצהיר בעיתון "סירקוליישן" (Circulation) - " לחולה, הנדיר ביותר, שסובל מהתקפים תדירים של פרפור חדרים, עדיף שיאושפז ביחידה לטיפול נמרץ קרדיולוגי, הוא יטופל טוב יותר על ידי תוכנית נגד הפרעות קצב יעילה או תיקון כירורגי של הפגם בזרימת הדם הכלילית או הכשל בתפקוד החדרים. למעשה, שיטת הדפיברילטור המושתל מייצגת פתרון לקוי בחיפוש אחר יישום סביר ומעשי."
הבעיות שהיה צריך להתגבר עליהן היו התכנון של מערכת שתאפשר הבחנה של פרפור חדרים או טכיקרדיה חדרית. למרות החוסר בתמיכה כספית ומענקים, הם התמידו בעקשנות והמכשיר הראשון הושתל בפברואר 1980 בבית החולים ג'ונס הופקינס () על ידי ד"ר לוי וטקינס הבן (). דפיברילטורי קרדיוורטר להשתלה (ICD) מודרניים אינם דורשים ניתוח החותך דרך בית החזה וכוללים את היכולות של קוצב לב, היפוך חשמלי וגם דפיברילטור.
ההמצאה של יחידות שניתנות להשתלה היא רבת ערך לסובלים מבעיות לב קבועות, אף על פי שהן בדרך כלל ניתנות רק לאנשים שכבר סבלו מאירוע לב.

אזכורים בתרבות הפופולרית

בסדרת הטלוויזיה "מצב חירום!" (סדרה משנות ה-70 של NBC), כבאים השתמשו לעיתים קרובות בדפיברילטורים, בקוראם את הקריאה הידועה "להתרחק!" ("Clear!") ששמשה כצעקת האזהרה הסטנדרטית שלהם (שעדיין משתמשים בה כיום) ממש לפני שליחת השוק החשמלי, על מנת להזהיר את הסובבים להתרחק מהחולה מחשש להעברת השוק החשמלי.
באותה סדרה, הדפיברילטור מוצג כגורם לעווית אלים ופתאומי או טלטול חזק בחולה. במציאות, אף על פי שהשרירים עשויים להתכווץ, הצגה דרמטית כזו מצד החולה היא נדירה. ברוב תוכניות הטלוויזיה נראה כי מספק העזרה הרפואית משתמש בדפיברילטור כדי לטפל במצב בו הא.ק.ג. מראה "קו שטוח" (מצב הידוע גם כאסיסטולה – בו הלב אינו פועם כלל). במציאות, רק מקצבי דום הלב – פרפור חדרים וטכיקרדיה חדרית שלא מורגש בה דופק - מטופלים בעזרת דפיברילציה. (יש גם מספר מקצבי לב שניתן לטפל בהם בעזרת שוק חשמלי כאשר המטופל לא נמצא בדום-לב, כמו למשל טכיקרדיה על-חדרית או טכיקרדיה חדרית שכן מורגש בה דופק. הפרוצדורה הזו ידועה בשם "היפוך חשמלי" ולא דפיברילציה). 
בסדרת הטלוויזיה E.R. של רשת NBC, השתמשו באופן קבוע בדפיברילטור. מכיוון שהתוכנית שמה דגש על מציאות רפואית, הטעויות הקלאסיות כמו לטפל באסיסטולה בעזרת דפיברילציה מתרחשות לעיתים נדירות. כיום רואים את הדפיברילטור הרבה בסדרה HOUSE של רשת FOX.
באוסטרליה עד שנות ה-90 של המאה ה-20, היה זה נדיר שאמבולנס נושא דפיברילטור. זה השתנה ב-1990 כאשר האישיות התקשורתית האוסטרלית קארי פאקר (Kerry Packer) חווה התקף לב והאמבולנס שהגיב לקריאה כן נשא דפיברילטור. לאחר מקרה זה, קארי פאקר תרם סכום גדול לשירות האמבולנסים של ניו סאות' ויילס במטרה שכל האמבולנסים באזור זה יצוידו בדפיברילטורים.