דפיברילטור חיצוני אוטומטי

דפיברילטור אוטומטי חיצוני (באנגלית: Automated External Defibrillator‏ – AED) הוא מכשיר אלקטרוני נייד, אשר מאבחן באופן אוטומטי הפרעות קצב הלב (פרפור חדרים וטכיקרדיה על חדרית^[1]) ומטפל בהן בעזרת דפיברילציה. הדפיברילציה עוצרת את הפרעת הקצב על ידי הפסקת קצב הלב ומאפשרת ללב לחזור לקצב לב יעיל.

על גבי המכשיר ישנן הוראות חזותיות פשוטות לתפעול, ובעת השימוש במכשיר מופעלות גם הוראות קוליות, כך שהשימוש בו אפשרי גם בקרב אנשים שאינם בעלי ניסיון בתחום. השימוש במכשיר ה-AED נלמד בכל קורסי העזרה הראשונה ועושים בו שימוש בעת הצורך בהחייאה.

היסטוריה

כבר בשנת 1775 ניסו מדענים להוכיח שניתן לעצור ולהפעיל מחדש לבבות של עופות בעזרת חשמל^[2]. רק בשנת 1947 דפיברילציה בוצעה בהצלחה באדם, על ידי מנתח בשם קלוד בק^[2]. הוא ביצע ניתוח בילד בן 14 שסבל מפרפור חדרי, ביצע שני שוקים חשמליים תוך כדי הניתוח וכך ליבו החל לפעום שוב. כיוון שתהליך זה נעשה בעוד חזה המטופל פתוח הוא נחשב פולשני מאוד, אך זו הייתה רק ההתחלה. כעבור תשע שנים הצליחו להשתמש בהצלחה בהפעלה של דפיברילטור על 'חזה סגור' של אנשים^[2].

הדפיברילטור הנייד הראשון הומצא בבלפסט על ידי פרנק פנטרידג' באמצע שנות השישים. המכשיר הראשון שקל כ־70 ק"ג והופעל באמצעות סוללות רכב. בשנת 1968 הוא יצר מכשיר במשקל של 3 ק"ג בלבד. פנטרידג' נודע כ"אבי הרפואה דחופה" בזכות עבודתו החלוצית.

לאחר מכן הגיעו מכונות ה-AED הראשונות בשנת 1978, שהשתמשו בחיישנים לגילוי פרפור חדרי.

במהלך שנות האלפיים דפיברילטורים הפכו נגישים לציבור הרחב והחלו להיות מוצבים במקומות ציבוריים.

התוויות לשימוש

דפיברילטור חיצוני אוטומטי נמצא בשימוש במצבים מסכני חיים של הפרעות קצב, המובילות לדום לב. המצבים אותם המכשיר יזהה מוגבלים ל:

בכל אחד מהמצבים הנ"ל הפעילות החשמלית של הלב אינה יעילה מה שמונע ממנו לשאוב ולהזריק דם בצורה תקינה. בטכיקרדיה חדרית הלב פועם מהר מידי, וכתוצאה מכך אינו מצליח לשאוב דם באופן אפקטיבי. פעילות מהירה של הלב עלולה להוביל לפרפור חדרים, וכתוצאה מכך הפעילות החשמלית של הלב הופכת לכאוטית ומונעת מחדרי הלב לשאוב דם בצורה טובה. הפרפור של הלב הולך ופוחת עם הזמן ובסופו של דבר יגיע לאסיסטולה.

ה־AED, כמו כל הדפיברילטורים, לא מתוכנת לתת שוק חשמלי במצב של אסיסטולה, זאת משום שמטרתו של השוק היא "לאפס" את הפעילות החשמלית של הלב, אולם במצב של אסיסטולה פעילות זו אינה קיימת כלל. אדם הנמצא באסיסטולה יטופל באמצעות החייאה (CPR^[3]) ותרופות הממריצות את קצב הלב.

השלכות של עיכוב השימוש במכשיר

טכיקרדיה על חדרית, פרפור חדרים ואסיסטולה הופכים באופן מהיר יחסית לדום לב המוביל לנזק מוחי בלתי הפיך ומוות. כ־3–5 דקות מתחילת דום הלב מתחיל נזק בלתי הפיך למוח ולרקמות. בשלוש הדקות הראשונות של דום הלב סיכויי ההישרדות של האדם יורדים ב־7% בכל דקה בה הוא לא מטופל על ידי דפיברילציה. מהדקה השלישית ואילך סיכויי ההישרדות שלו יורדים ב־10% בכל דקה, ולכן ישנה חשיבות מכרעת לטיפול מהיר ואיכותי^[4].

דרישות לשימוש במכשיר

מכשיר ה-AED מיועד לשימוש על ידי אנשים שאין להם ניסיון בתחום, אך האידיאל הוא להכשיר אנשים לשימוש במכשיר, ולכן קיימת הכשרה ייעודית לתפעול המכשיר בקורסי ההחייאה השונים. עם זאת עקומת הלמידה של שימוש במכשיר היא מהירה מאוד. לראייה נערך ניסוי בו ילדים בכיתה א' החלו להשתמש במכשיר תוך 90 שניות מהרגע בו נדרשו לכך, לעומת אנשים מיומנים שהחלו להשתמש בו תוך 67 שניות^[5], כלומר קל לרכוש את מיומנות הפעלת המכשיר. במכשירים ידניים מתוחכמים יותר המתנהגים כקוצב לב כן ישנה חשיבות למיומנות המפעיל. כלומר, נדרש אדם מיומן מספיק על מנת לתפעל אותם, וכפועל יוצא לפענח את האק"ג.

הגבלות לשימוש בAED: חזיות עם ברזלים ועגילים באזור בית החזה צריכים להיות מוסרים לפני השימוש בAED על מנת למנוע שיבוש של פעולת המכשיר. ניתן להשתמש במכשיר, אך יש להסיר אביזרים מתכתיים קודם לכן^[6].

בשל מגבלות אלו, בחלק מערכות הAED ניתן למצוא זוג כפפות, סכין לחיתוך חולצת המטופל או סכין גילוח להסרת שיער חזה.

מיקום וזמינות

הדפיברילטור החיצוני האוטומטי נמצא הן במקומות בהם יש גישה לצוות רפואי (מוסדות בריאות, אמבולנסים וכו') והן במקומות בהם יש יחידות נגישות לכלל הציבור (משרדים, מרכזי קניות, מסעדות, תחבורה ציבורית וכו'). בישראל ישנו חוק המורה על אחזקת דפיברילטור חיצוני אוטומטי במקומות ציבוריים.^[7]

בנוסף, ארבעה סטודנטים לרפואה באוניברסיטת בן-גוריון שבנגב (נעם הדר, אריאל חסידים, אסיל מחמיד ורותם טל) פיתחו אפליקציה בשם איפה דפי?^[8] אשר מהווה מאגר מיפוי זמין של כל מכשירי ה־AED הציבוריים בארץ. יישומון זה הוא חינמי בכל טלפון חכם וחיוני בעת מצוקה, על מנת להוביל את המשתמש למכשיר הקרוב על ידי מנוע ניווט פשוט לשימוש. בנוסף, באפליקציה קיימים הסברים לשימוש במכשיר בשפות רבות.

תחזוקת המכשיר

מרבית היצרנים ממליצים לבדוק את ה־AED על בסיס קבוע, כל כמה זמן מוגדר לצורך כוננות. כל היצרנים מסמנים את כפות האלקטרודה שלהם בתאריך תפוגה, וחשוב לוודא כחלק מבדיקת הכוננות שהכפות בתוקף (מסומן בדרך כלל בחלק החיצוני של כף הדפיברילטור). כמו כן, חשוב לוודא שהסוללות של יחידת ה־AED בתוקף. יצרן ה־AED יציין באיזו תדירות יש להחליף את הסוללות. לכל AED זמן תחזוקה מומלץ אחר המתואר במדריך למשתמש. עם זאת, מומלץ לבדוק כל חודש את עוצמת הסוללה על ידי בדיקת נורית החיווי הירוקה כאשר היא דולקת.

מנגנון ההפעלה

AED הוא "אוטומטי" בגלל היכולת של היחידה לנתח באופן עצמאי את מצבו של המטופל. כדי לסייע למפעיל, מרבית המכשירים כוללים שימוש בהוראות קוליות ואף בהכוונות ויזואליות (כמו ציור מכווין על כפות הדפיברילטור).

הסיבה שה־AED מוגדר כ"חיצוני" היא העובדה כי מפעיל המכשיר מניח את כפות האלקטרודה על חזהו החשוף של המטופל (בניגוד לדפיברילטורים פנימיים – אלקטרודות שהושתלו בגופו של חולה).

בעת שימוש ה־AED ינחה את המשתמש לחבר את האלקטרודות (כפות) למטופל. ברגע שהכפות מחוברות, כולם צריכים להימנע מלגעת בחולה כדי להימנע מקריאה לא נכונה של המכשיר, המכשיר יתריע בצורה קולית ("נא לא לגעת במטופל"). הכפות מאפשרות ל־AED לבחון את התפוקה החשמלית מהלב ולקבוע אם המטופל נמצא בפרפור חדרי או טכיקרדיה חדרית. אם המכשיר קובע כי יש צורך בשוק, הוא ישתמש בסוללה כדי להטעין את הקבל הפנימי שלו כהכנה להעברת השוק. AED הוא מכשיר בטוח (נטען רק כש"דורשים" ממנו) ועם זאת מאפשר מעבר מהיר יותר של זרם חשמלי.

כשהקבל טעון המכשיר מורה למשתמש לוודא שאיש אינו נוגע במטופל ובעת לחיצת המשתמש על הכפתור מועבר השוק. לאחר מסירת השוק (תלוי ביצרן ובדגם הספציפי) רוב המכשירים ינתחו את המטופל ויחייבו לבצע פעולות החייאה, או יתכוננו למתן הלם נוסף.

למכשירי AED רבים יש זיכרון^[9] המאחסן את ה־א.ק.ג של המטופל יחד עם פירוט הזמן בו הופעל הדפיברילטור ומספרם ועוצמתם של כל השוקים שנמסרו. לחלק מהמכשירים יש גם יכולות הקלטה קוליות על מנת לפקח על הפעולות שננקטו על ידי אנשי הצוות, וכדי לברר אם יש לכך השפעה על תוצאות ההישרדות. ניתן להוריד את כל הנתונים המוקלטים האלה למחשב או להדפיס אותם, כך שהארגון המספק או הגוף האחראי יוכלו לראות את יעילות ההחייאה והדפיברילציה. ישנן חברות המייצרות AED ומכשיריהן אף מספקים משוב על איכות העיסויים שמספק המפעיל^[10].

מכשירי ה-AED הראשונים שהיו זמינים מסחרית היו מסוג מונו-פאזי, שהעניק שוק באנרגיה גבוהה, בין 360 ל־400 ג'אול, תלוי בדגם. האנרגיה הגבוהה הזו גרמה לפגיעות לב מוגברות ובמקרים מסוימים אף לכוויות מדרגה שנייה ושלישית סביב אתרי מתן השוק. בשלהי שנת 2003 החלו להשתמש במכשירי AED מסוג דו-פאזי המעניקים שני שוקים אנרגטיים נמוכים ברצף של 120–200 ג'אול, כאשר כל שוק נע בקוטביות הפוכה בין הכפות (זורם לכיוונים מנוגדים). האנרגיה הנמוכה הוכחה כיעילה יותר בבדיקות קליניות, כמו כן נמצאה כבעלת שיעור מופחת של סיבוכים והפחתת זמן ההחלמה^[11].

אופן הפעולה הפיזיקלי

מעגל חשמלי של דפיברילטור כולל מקור מתח (סוללה), קבל, סליל השראה (משרן) ומתג.

הרכיב החשוב ביותר הוא הקבל, הוא בנוי מ־2 לוחות המופרדים על ידי מבודד ואוגר אנרגיה חשמלית בצורה של מטען חשמלי. המטענים בקבל נאגרים בשני הדקים – שלילי וחיובי. בקבל, כמות המטען החשמלי שנאגרת נקבעת על ידי שטח הפנים של הלוחות, עובי שכבת הבידוד ויכולת הקבל לאחסן מטען (מקדם דיאלקטרי). במהלך פריקת קבלים, האנרגיה המועברת נופלת באופן אקספוננציאלי וחלק מהאנרגיה הזמינה הולכת לאיבוד בהתנגדות במעגל, במשרן ובהדקי הקבל.

על מנת לפרוק את האנרגיה בפרק זמן ארוך יותר של מספר מילישניות כדי שהלב יעבור דהפולריזציה (ביטול הקיטוב של תאי השריר) לחלוטין על מנת לאפשר חזרה לקצב סינוס, המעגל החשמלי נעזר במשרן. כשזרם עובר דרך המשרן הוא מייצר שטף חשמלי בכיוון הנגדי לזרם וכתוצאה מכך מעכב אותו. המשרן אחראי לכך שהאנרגיה שתיפרק דרך כפות הדפיברילטור תהיה בצורה ובמשך האופטימליים ביותר.

נעקוב אחר מסלול הזרם במעגל החשמלי (ראה ערך תמונה 1) כאשר סוגרים את המתג לנקודה A הקבל מחובר למקור המתח, הזרם החשמלי מתחיל לזרום במעגל עד שהמתח בהדקי הקבל שווה למתח של מקור המתח. בשלב זה הקבל הגיע לכושר הטעינה הכולל שלו והזרם הזורם במעגל פוסק.

כשהמתג סגור לכיוון נקודה B, הקבל מתחיל לפרוק מתח והאנרגיה החשמלית מגיעה לכפות הדפיברילטור ומשם אל הלב של החולה. האלקטרונים שנמצאים בהדק הקבל השלילי עוברים דרך המטופל חזרה להדק השני וכך זורם זרם והאנרגיה החשמלית המאוחסנת משתחררת. כתוצאה מכך הפרש הפוטנציאלים בין ההדקים נופל ל־0.

להלן גרף המתאר כיצד הזרם משתנה ביחס לזמן הטעינה של הקבל:

הזמן בציר ה־X מיוצג על ידי קבוע הזמן (RC הידוע גם כטאו, τ) – ככל שקבוע הזמן גדול יותר כך לוקח יותר זמן לזרם להגיע לאפס. ציר ה־Y מייצג את הזרם.

לפי הגרף אפשר לראות שקצב הפריקה יורד ככל שההבדל הפוטנציאלי בין ההדקים יורד. מדובר בתהליך מעריכי עם קבוע זמן שנקבע על ידי תכונות הקבל והתנגדות המעגל שדרכו זורם הזרם.

כפי שצוין, הזרם המועבר ללב צריך להימשך כמה אלפיות השנייה על מנת שהלב יעבור דהפולריזציה לחלוטין. עם זאת, קיימת בעיה – הזרם של קבל פריקה פוחת בצורה אקספוננציאלית (מאוד מהירה). על כן יש את רכיב המשרן שדואג להאריך את קצב דעיכת הזרם על ידי יצירת מתח נגדי לכיוון הזרם. הנטייה להתנגדות לזרימת זרם נקראת השראה. ניתן לחשב את כמות האנרגיה החשמלית המועברת ללב על ידי המשוואה:

${\frac {Q\centerdot V_{0}}{2}}$

Q – האנרגיה על כל כף דפיברילטור.
V0 – המתח של מקור המתח.

ב־30 שנותיו הראשונות של הדפיברילטור היה נהוג שימוש בצורת גל מונופאזית. בצורת דפיברילציה זו הזרם כולו נפרק דרך הקבל מצד אחד לצד השני ללא היפוך כיוונו. בהמשך התגלה שע"י שימוש בצורת גל בי-פאזית חלק מהזרם נפרק בכיוון אחד וחלקו הנותר בכיוון ההפוך, ניתן להגיע לאותה תוצאה תוך שימוש בפחות אנרגיה מה שמפחית את הנזק לתאי שריר הלב. מרבית הדפיברילטורים המודרניים משתמשים בצורת גל בי-פאזית, על אף שדפיברילטורים מונופאזים כבר לא מיוצרים ניתן למצוא רבים מהם בשימוש קליני^[12].

ראו גם

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא דפיברילטור חיצוני אוטומטי בוויקישיתוף

הערות שוליים

^ R E Kerber, L B Becker, J D Bourland, R O Cummins, A P Hallstrom, M B Michos, G Nichol, J P Ornato, W H Thies, R D White, B D Zuckerman, Automatic external defibrillators for public access defibrillation: recommendations for specifying and reporting arrhythmia analysis algorithm performance, incorporating new waveforms, and enhancing safety. A statement for health professionals from the American Heart Association Task Force on Automatic External Defibrillation, Subcommittee on AED Safety and Efficacy, PUBMED
^ ¹ ² ³ History of AED
^ CPR training
^ American Red Cross. CPR/AED for the Professional Rescuer (participant's manual). Yardley, PA: StayWell, 2006. p. 63
^ U.S. Department of Labor Occupational Safety and Health Administration (2001). "Cardiac arrest a automated external defibrillators (AEDs)". OSHA Publication No. TIB 01-12-17.
^ https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/defibrillators
^ חוק דפיברילטורים
^ איפה דפי?
^ ZOLL® AED Plus® Package w/Voice Recording
^ ZOLL AED Plus Semi-Automatic Package With CPR FeedBack
^ AED Plus Automated External Defibrillator: Biphasic Waveform
^ The Phase of Defibrillator

[1] R E Kerber, L B Becker, J D Bourland, R O Cummins, A P Hallstrom, M B Michos, G Nichol, J P Ornato, W H Thies, R D White, B D Zuckerman, Automatic external defibrillators for public access defibrillation: recommendations for specifying and reporting arrhythmia analysis algorithm performance, incorporating new waveforms, and enhancing safety. A statement for health professionals from the American Heart Association Task Force on Automatic External Defibrillation, Subcommittee on AED Safety and Efficacy, PUBMED

[:0-2] ¹ ² ³ History of AED

[3] CPR training

[4] American Red Cross. CPR/AED for the Professional Rescuer (participant's manual). Yardley, PA: StayWell, 2006. p. 63

[5] U.S. Department of Labor Occupational Safety and Health Administration (2001). "Cardiac arrest a automated external defibrillators (AEDs)". OSHA Publication No. TIB 01-12-17.

[6] ttps://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/defibrillators

[7] חוק דפיברילטורים

[8] איפה דפי?

[9] ZOLL® AED Plus® Package w/Voice Recording

[10] ZOLL AED Plus Semi-Automatic Package With CPR FeedBack

[11] AED Plus Automated External Defibrillator: Biphasic Waveform

[12] The Phase of Defibrillator

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]