Уильям Б. Кувенховен - William B. Kouwenhoven

Уильям Б. Кувенховен
Уильям Б. Кувенховен.jpg
Родившийся(1886-01-03)3 января 1886 г.
Бруклин, Нью-Йорк, НАС.
Умер10 ноября 1975 г.(1975-11-10) (89 лет)
Балтимор, Мэриленд, НАС.
ГражданствоСоединенные Штаты
Альма-матерПолитехнический институт Бруклина
ИзвестенИзобретение электрического дефибриллятора сердца
НаградыМедаль IEEE Эдисона (1961)Премия Ласкера-Дебейки - Клинические медицинские исследования (1973)
Научная карьера
ПоляЭлектротехника
УчрежденияУниверситет Джона Хопкинса

Уильям Беннет Кувенховен (13 января 1886 г. - 10 ноября 1975 г.), также известный как "Отец Сердечно-легочная реанимация, "известен своими разработками массажа сердца с закрытой грудью и изобретением сердечного дефибриллятора. После получения степени доктора технических наук в Karlsruhe Technische Hochschule в Германии Кувенховен начал свою карьеру деканом в Университет Джона Хопкинса в Балтимор. Кувенховен сосредоточил свои исследования в основном на улучшении и спасении жизней пациентов с помощью электричества. С помощью и при сотрудничестве Школа медицины Джона Хопкинса Отделение хирургии и грант от Edison Electric Institution, Кувенховен смог разработать закрытый дефибриллятор грудной клетки. За свой вклад в область медицины он стал первым в истории обладателем почетной степени, присвоенной Школа медицины Джона Хопкинса. За два года до смерти Кувенховен также был удостоен награды Премия Альберта Ласкера за клинические медицинские исследования.

биография

ранняя жизнь и образование

Уильям Беннет Кувенховен родился в Бруклине, штат Нью-Йорк, 13 января 1886 года. Политехнический институт Бруклина начиная с 1903 года. Будучи первокурсником колледжа, Кувенховен был заинтригован взаимосвязью между электричеством и медициной, которая позже стала темой его английской диссертации. Три года спустя он получил диплом бакалавра электротехники. Затем в 1907 году он получил степень магистра в области машиностроения и начал преподавать физику и электротехнику в институте. В 1910 году Кувенховен женился на Эбигейл Бакстер Ремсен и отправился в Германию, чтобы учиться в Высшей технической школе Карлсруэ.[1] У Ковенховена был только один ребенок, которого он назвал Уильям Г. Кувенховен. После получения докторской степени в области инженерии в 1913 году Кувенховен вернулся в Соединенные Штаты. Затем он преподавал инженерное дело в Вашингтонский университет в Сент-Луисе в течение года.[2]

Карьера в Johns Hopkins

В 1914 году Уильям Кувенховен был принят на работу профессором инженерной школы Университета Джонса Хопкинса. Его исследовательские интересы заключались в воздействии электричества на человеческое тело и остановке сердца. К 1919 году он работал доцентом в Johns Hopkins, а затем был назначен профессором в 1930 году. Кувенховен смог занимать эту должность в течение 24 лет, пока работал в Johns Hopkins.[3] Благодаря успеху своих исследований, Кувенховен был назначен на административную должность в качестве декана инженерной школы Университета Джонса Хопкинса с 1938 по 1954 год. Во время своего пребывания в должности декана Кувенховен разработал и усовершенствовал свой самый известный проект по электрическому дефибриллятору сердца. В возрасте 68 лет Уильям Кувенховен ушел с поста декана, но после выхода на пенсию продолжил заниматься своими медицинскими исследованиями в Хопкинсе. К концу своей карьеры в Хопкинсе Кувенховен был награжден двумя наградами за свою работу в этом учреждении: Медаль Эдисона (1961) и премию Альберта Ласкера за клинические медицинские исследования.[1]

Личная жизнь

Коллеги и члены семьи Кувенховена вспоминают его как «обаятельного парня. По словам Гая Никербокера, одного из студентов-электротехников Кувенховена, прозвище Кувенховена« Дикий Билл »« вызывает некоторое доверие. Он вырос в Бруклине и был колоритным. С другой стороны, у него [также] была щедрая сторона ».[3] Один из внуков Кувенховена, Ник Кувенховен, который в настоящее время работает в Tessco Technologies в Балтиморе, вспоминает, что его дед был «чрезвычайно энергичным и конкурентоспособным человеком. Как учитель он был известен своей требовательностью, но ... он тайно платил за детей, которые обещал пойти в школу ".[1] Дальнейшие заявления Ника показывают, что Уильям Кувенховен «был сложным человеком; он мог быть очаровательным, а затем раскрыть свой основной упрямый характер. [Однако он] всегда пытался улучшить свою работу. На многих семейных обедах присутствовали его аспиранты и разговор часто обращался к предмету их работы ».[3] Гил Кайслер был одним из этих аспирантов и помог спроектировать оригинальный портативный генератор переменного тока, который использовался для создания дефибриллятора закрытой грудной клетки. По словам Кайслера, Кувенховен был «мастером, строил вещи с нуля. Он также преуспел как учитель и администратор, но в гораздо более грандиозных масштабах он сделал что-то, чтобы помочь бесчисленному количеству людей».[1]

Электрический дефибриллятор сердца

Дефибриллятор открытой грудной клетки

К 20 веку электричество постепенно интегрировалось в общество. Из-за своего интереса к этой области Уильям Кувенховен начал переоборудовать старые дома электричеством, когда он был выпускником колледжа. Однако проблема возникла, когда электромонтеры, проводившие прокладку линий электропередач, начали умирать от мерцание желудочков (VF).[1]

Джеймс Джуд, Уильям Кувенховен и Гай Никербокер

Исследования Уильяма Кувенховена были сосредоточены на влиянии электричества на сердце, и он хотел разработать инструмент, который бы оживил или потряс сердце без инвазивной хирургии. Первые процедуры проводились на крысах и собаках, но оба исследования не дали революционных результатов. Затем, в 1925 году, Школе гигиены и общественного здравоохранения Джонса Хопкинса была предложена награда в размере 10 000 долларов США. Консолидированный Эдисон Нью-Йорка в сотрудничестве с Саймоном Флекснером и Институтом Рокфеллера, чтобы исследовать и изучить влияние электричества на человеческое тело.[4] Главный исследователь этого консолидированного исследования Эдисона, невролог Джона Хопкинса Отелло Лэнгуорти, привел в эту команду Уильяма Кувенховена, который в настоящее время был профессором электротехники. К 1928 году Коувенховен и его команда смогли наблюдать эффекты разряда постоянного и переменного тока на сердце. Они заметили, что когда сердце прикладывалось к сердцу разрядами низкого напряжения, вызывалась фибрилляция желудочков.[5] Кувенховен также обнаружил, что разряды высокого напряжения от электродов, наложенных на головы крыс, приводили к прекращению перекачивания крови сердцем из-за полного отключения легких.[6]

Другой метод, который Кувенховен использовал для оживления сердец крыс, заключался в проведении искусственной реанимации и массажа их груди. Однако это не удалось, потому что массаж грудной клетки привел к параличу крыс из-за раздробленных шейных позвонков. К 1933 году Кувенховен переключил свое внимание на собак. Он обнаружил, что вторая волна электричества, также известная как контршок, привела к восстановлению синусового ритма и нормальному сокращению сердца.[6] Сердце собаки изначально пережило фибрилляцию желудочков, которая возникает, когда сердце проходит через быстрые электрические импульсы. Однако с помощью процесса, называемого дефибрилляцией, сердце удалось оживить.[6]

Известие о находке Кувенховена изменило подход к кардиологической помощи. Несмотря на высокие риски процедуры, ее использовали врачи Западная медицинская школа Кейс. В 1947 г. Клод Бек, Доктор медицины, стал первым хирургом, который поместил электроды непосредственно на сердце, у которого была фибрилляция желудочков во время операции. Исследования Кувенховена также повлияли на работу отделения анестезиологии Школа медицины Джона Хопкинса. В 1940-х годах исследователи Джеймс Элам и Питер Сафир усовершенствовали метод экстренной вентиляции легких «рот в рот», который необходим для насыщения крови кислородом, когда сердце больше не функционирует.[4]

Дефибриллятор, который использовал Клод Бек в 1947 году.

Дефибриллятор закрытого типа

В 1950 году Кувенховен начал свои исследования дефибриллятора закрытой грудной клетки. Альфред Блэлок, главный хирург в то время, сначала сомневался в идеях Кувенховена. Однако вскоре он согласился предоставить лабораторные помещения и оборудование для исследований Кувенховена. Сначала Кувенховен и его команда наблюдали за действием электродов на противоположных сторонах груди. Они отметили, что кратковременный переменный ток силой 20 ампер способен вернуть сердце из состояния фибрилляции желудочков в нормальный синусовый ритм. Сэмюэл Талбот, хирург, который в то время изучал сердечные аритмии у собак, попросил Кувенховена объединить его исследования дефибриллятора с исследованиями Талбота. Впоследствии Кувенховен заметил, что ток лучше всего течет вертикально, а не горизонтально, когда проходит через сердце собаки. Заметив это, он смог снизить интенсивность шока на 50 процентов.[5]

К 1957 году Кувенховен и его команда разработали прототип специально для работы с людьми. Это новое устройство весило около 200 фунтов и состояло из небольшой коробки с двумя изолированными кабелями с медными электродами, по которым подавался переменный ток. Один электрод нужно было разместить над надгрудинной выемкой, а другой электрод - над верхушкой сердца.[4] В 1961 году Коувенховен и его команда смогли запустить первый действительно портативный дефибриллятор с помощью и при поддержке компании Mine Safety Appliance из Питтсбурга. Это новое портативное устройство весило 45 фунтов и могло поместиться в небольшой пластиковый чемоданчик.

Гай Никербокер, инженер-электрик, работающий в лаборатории Кувенховена, обнаружил, что медные электроды вызывали повышение кровяного давления в остальной части тела, когда их прижимали к груди собаки, еще до того, как через них прошел ток. Он предположил, что ритмичный массаж грудной клетки заставляет кровь циркулировать. Это наблюдение проложило путь к третьему крупному открытию команды Кувенховена: сердечно-легочной реанимации, также известной как CPR.[7]

Закрытый дефибриллятор грудной клетки разработан в Университете Джона Хопкинса.

Первый успешный кейс

В 1957 году дефибриллятор впервые был использован для спасения жизни пациента, страдающего дефибрилляцией желудочков, в операционной в больнице. Больница Джона Хопкинса. Около 2 часов ночи в отделение неотложной помощи Хопкинса вошел пациент с жалобами на несварение желудка. Раздеваясь для осмотра, пациент потерял сознание, когда у него на сердце началась фибрилляция желудочков. В то время резидент, доктор медицины Готлиб Фризингер, помогал Кувенховену в некоторых его исследованиях, посвященных дефибриллятору закрытой грудной клетки. Пока стажер проводил СЛР на груди пациента, Фризингер бросился в лабораторию, расположенную на 11-м этаже больницы. Ему удалось убедить чекиста позволить ему взять дефибриллятор, который был установлен на колесной тележке. Вернувшись в отделение неотложной помощи, Фризингер провел первый разряд, который не смог перезапустить сердце пациента. Однако второй разряд смог вернуть сердце пациента к нормальному синусовому ритму. Впоследствии выяснилось, что пациент перенес инфаркт миокарда переднего отдела. Этот случай стал известен как первая в мире экстренная дефибрилляция при остановке сердца. Позже Фризингер заметил, что «он был весьма драматичным представлением Grand Rounds в субботу утром».[5]

Награды и достижения

После назначения заместителем декана инженерной школы Университета Джона Хопкинса, Кувенховену также была предложена должность вице-президента Американский институт инженеров-электриков (AIEE). Он занимал пост вице-президента с 1931 по 1933 год, а два года спустя стал членом совета директоров AIEE. В 1961 году Кувенховен получил Медаль IEEE Эдисона представленный AIEE (сейчас IEEE ) «за его вдохновляющее лидерство в образовании, за его вклад в области электроизоляции, электрических измерений и электротехники, применяемой в медицине».[5] В 1969 году Кувенховен стал первым в истории обладателем почетной степени, представленной Школа медицины Джона Хопкинса за его вклад в медицину. За два года до его смерти, в 1973 году, Кувенховен был удостоен одной из самых престижных биомедицинских премий в Америке: премии Альберта Ласкера за клинические медицинские исследования. Когда он умер в 1975 году, некролог New York Times признал достижения и вклад Кувенховена, заявив, что он «разработал основные устройства и процедуры для лечения сердца, используемые во всем мире».[1]

В честь и память Кувенховена инженерная школа Уайтинга при Университете Джона Хопкинса учредила в 1981 г. профессию Уильяма Б. Кувенховена в области электротехники. В настоящее время эту профессию Кувенховена имеет Джерри Л. Принс, заместитель директора по исследованиям в Центре исследований. Компьютерные интегрированные хирургические системы и технологии. Принс работал над совместной разработкой HARP MRI, которая дает врачам возможность оценить состояние сердечных мышц за секунды. В настоящее время он также занимается исследованиями в области обработки изображений и компьютерного зрения, прежде всего в области медицинской визуализации.[1]

Публикации

Hooker DR, Kouwenhoven WB, Langworthy OR. Влияние переменного электрического тока на сердце. Американский журнал физиологии 1933 г .; 103: 444–454

Джуд Дж. Р., Кувенховен В. Б., Никербокер Г. Г.. Наружная сердечная реанимация. Монографии по хирургии 1964 г .; Я: 65

Кувенховен WB, Джуд JR, Knickerbocker GG. Закрытый массаж сердца. Журнал Американской медицинской ассоциации 1960 г .; 173: 94–97.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Бодуэн, Дэйв. "Возрождение электрического тела" (PDF). JHU Engineering. Получено 10 марта 2017.
  2. ^ Бриттен, Джеймс Э. (2009). "Зал славы электротехники: Уильям Б. Кувенховен [Сканируя наше прошлое]". Труды IEEE. 97 (12): 2109–2110. Дои:10.1109 / JPROC.2009.2032865.
  3. ^ а б c "Уильям Б. Кувенховен". Новый институт Нидерландов.
  4. ^ а б c Поле, Джон (2009). Учебник неотложной сердечно-сосудистой помощи и СЛР. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 197–199.
  5. ^ а б c d Уортингтон, Джанет. "Инженер, который мог". Медицинские новости Хопкинса. Получено 1 апреля 2017.
  6. ^ а б c Кувенховен, Уильям (30 июня 1932 г.). «ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА СЕРДЦЕ» (PDF). Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  7. ^ Каваньяро, Луиза и Барбара Дж. Кивиат. "Просто CPR. "Johns Hopkins Magazine, апрель 2000: n. Pag. Print.

внешняя ссылка