活在罐子里的人！全球最长寿“铁肺人”病逝

保罗曾被吉尼斯世界纪录认定为“在铁肺中存活最长时间的人”。随着他的逝去，全球仅剩最后一台铁肺还在运转。距离铁肺完全退出历史舞台，仅一步之遥。

撰文 |燕小六

保罗·亚历山大（Paul Alexander）是一名脊髓灰质炎幸存者。70多年来，他的生命维系于一台名叫“铁肺”的金属桶。当地时间3月11日，保罗病逝，享年78岁。

保罗曾被吉尼斯世界纪录认定为“在铁肺中存活最长时间的人”。综合美国媒体报道，随着保罗的逝去，全球仅剩最后一台铁肺还在运转。使用者是美国俄克拉荷马州时年75岁的玛莎·安·利拉德（Martha Ann Lillard）。

至此，距离铁肺完全退出历史舞台，或仅一步之遥。

保罗·亚历山大（Paul Alexander）。图源/AP

“铁肺里的男人”

1952年，保罗6岁，生活在美国得克萨斯州。

那年夏天，美国格外炎热。但整个得克萨斯州的游泳池都关闭了。电影院、酒吧、保龄球馆、教堂等公共场所也相继关门。马路上到处是刺鼻的杀虫剂和消毒水味儿。

彼时，美国暴发历史上最严重的脊髓灰质炎疫情。根据记载，感染者达57628人，21269人出现不同程度的残疾，死亡3145人。

脊髓灰质炎（以下简称脊灰）是由脊灰病毒感染引起的急性传染病，大多通过粪口传播，5岁以下幼儿是主要感染人群。感染后，病毒会侵入脊髓神经组织，快速引起肢体、肌肉不对称弛缓性麻痹，留下瘫痪等后遗症，因此又称“小儿麻痹症”。

一部分感染者会留下一辈子的跛脚问题。有些人的中枢神经会受影响，尤其是控制呼吸的部分，从而导致胸壁肌肉无力，影响上肢和肺功能。还有一些人完全不能呼吸。根据世界卫生组织数据，每200例脊灰感染病例中，就有1例是不可逆转的瘫痪（通常是腿部）。而在瘫痪病例中，5%-10%的患者会因呼吸肌麻痹而死亡。

保罗是这场疫情的受害者，属于感染最重的那一类。

图片来源于AP

发病1周左右，保罗的情况不断恶化。症状从发烧、脖子疼、疲乏，快速进展至不能站立或用手抓起蜡笔，不能正常说话、吞咽或咳嗽。

送至医院后，保罗出现呼吸暂停。一名医生安慰保罗的妈妈，但称回天乏术。另一位医生则在亲人的苦苦哀求下，为保罗做了紧急气管切开术，吸出淤积在肺部的分泌物。

术后第三天，保罗醒过来，发现自己被固定在一个铁桶里。脑袋四周罩着一层模糊的塑料布，看不清外面。铁桶像是一台机器，运转时会发出有节奏的嗡嗡声。

塑料布挪开后，“放眼望去，是一排排的铁桶，里面都是孩子，和我一样只能冒出个头。”保罗回忆。

当时的医疗技术不足以治疗小儿麻痹症。这个名为“铁肺”的金属桶是唯一能让脊灰患儿活下去的手段。

1953年，美国加利福尼亚州一处病房内，摆满了铁肺及脊髓灰质炎患者。图源/Alamy

铁肺百年研发史

从制作和运行原理看，铁肺就是一种负压呼吸机。

人的自主呼吸是负压式的。胸腔、肺部体积变化，造成胸腔内负压，促使大气压力将空气挤入肺部。人如果失去对胸壁肌肉的控制力，无法收缩和放松膈肌，压差无法形成、空气就进不去。

第一个描绘“体外负压呼吸机”原理的，是1670年的英国科学家约翰·梅奥（John Mayow）。

19世纪30年代后，早期的铁肺模型陆续问世，大多有些粗糙。比如1876年，法国医生Woillez绘制一份设计图，设备是手摇的、由风箱驱动。1889年，维也纳医生Braun设计出一款“儿童呼吸机”，就是一个小小的木头盒子，由医生通过管子吹气、控制盒子内的气压。1916年，美国人Severy为一个“站式负压呼吸机”申请专利。患者要把眼睛、鼻子、嘴紧靠在门上的空洞处。

从左到右，分别是Woillez、Braun和Severy的设计图。图源/The Evolution of Iron Lungs

第一个被广泛使用的铁肺，于20世纪20年代末问世，设计者是原哈佛公共卫生学院的工业卫生师菲利普·德林克（Philip Drinker）和路易·肖（Louie Shaw）。因为设计者的名字，它又被称为Drinker呼吸机。

设备主体是一个巨大的金属腔，利用外部负压通气的方法将空气推入肺部。风箱会将空气从密封金属腔中吸出，内部空气压力下降，患者肺部会自动膨胀，将新鲜空气吸入横膈膜。然后，风箱会向金属腔内回输空气，内部气压上升，患者肺部被动放气。由此，一呼一吸就完成了。

按照最初规划，Drinker呼吸机投入生产后，可用于治疗煤气中毒。但事实上，其第一次发挥临床作用，是在1928年10月12日的美国波士顿儿童医院。一名8岁小女孩因感染脊灰，出现呼吸衰竭、濒临死亡。放进Drinker呼吸机后，不到1分钟，小女孩恢复呼吸。这在当时引起巨大反响。

1931年，约翰·海文·艾默生（John Haven Emerson）参照Drinker的设计，开发出一种更轻便的版本。他设计的铁肺是圆柱形的，内有一张滑动床，上部有可以打开的舷窗。这样能方便医疗人员查看、护理病患，包括调整体位、更换床单等。

从左到右，分别是Drinker呼吸机设计图和约翰·海文·艾默生铁肺原型。图源/The Evolution of Iron Lungs

1937，澳大利亚生物医学家兼工程师爱德华·伯斯（Edward Both）面对当地脊灰疫情，革新出一种更轻、更便宜的Both铁肺。次年，英国制造商威廉姆·莫里斯（William Morris）在自己的汽车厂里，生产1700台Both铁肺，免费捐赠给多家医院。

20世纪40年代和50年代，全球多地暴发脊灰疫情。不少儿童专科医院的病房里塞满铁肺，甚至还出现多人共享铁肺等。

图源/The Evolution of Iron Lungs

多数情况下，铁肺可以使用两周。大部分患者可以在这段时间内康复，恢复自主呼吸。

但是，如果病毒侵犯神经系统、引起不可逆的呼吸肌麻痹，病人将失去自主呼吸的能力，不得不长期依赖铁肺等外界力量、维持生命。

保罗就是如此。有一天，他听到医生们在病房里小声议论自己：“他今天会死。”“他活不了。”保罗很愤怒，为了争一口气，他必须活下去。

1954年后，保罗在物理治疗师沙利文（Sullivan）的帮助下，学会“舌咽呼吸法”。他要吞下一大口空气，利用咽喉肌肉，将空气挤进喉咙，最终送达肺部。

保罗花了1年时间学会这种“青蛙呼吸技巧”。慢慢地，白天时分，他可以短暂离开铁肺，外出上学、工作、谈恋爱。晚上必须睡回铁肺里面。

随着年龄增长，保罗身体机能衰落，他在铁肺外的逗留时长慢慢减至5分钟内。74岁至今，他一直活在铁肺里。

“铁肺E52”在柏林夏里特医院医学史博物馆展出，摄于2023年6月12日。图源/NBC News

铁肺为何退出历史舞台？

有统计显示，1959年，美国共有1200人在用铁肺续命。到2008年，使用人数降至30人左右。

原因是多方面的。

首先，也是最重要的一点，我们有了脊髓灰质炎疫苗。

1951年2月8日，一位名叫Henrietta Lacks的黑人女性因宫颈癌而接受组织活检。8个月后，她不治身亡。看起来风马牛不相干的事却让铁肺走向末路：Henrietta的癌变宫颈组织细胞被证实是人类第一个不死的细胞系，后来被命名为“海拉细胞系”（HeLa Cells）。

海拉细胞系因端粒酶基因变异可以无限增殖。这引发了一系列医学研究革命。

就在保罗患病后的几个月，美国实验医学 家约纳斯·沙克（Jonas Salk）利用海拉细胞系，培养出全球首个灭活的脊髓 灰质炎疫苗，并首次进行临床试验。这被称为“沙克疫苗”，通过注射接种。1957年，全球首个活脊髓灰质炎疫苗（沙滨疫苗）问世，需口服接种。此后，这两个疫苗在全球推广、“截杀”脊灰。

根据WHO数据，1988年，全球有35万人感染脊灰。截至2023年10月，全球仅剩两个野生脊灰病毒流行国家，感染病例数减少超过99%。

这张照片展示了一个打开的“铁肺”。由美国路易斯安那州卡温顿脊髓灰质炎患者Barton Hebert的家人捐赠给美国CDC。图源/Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library

其次，“铁肺”存在诸多无法补救的缺陷。除了体积大、笨重、使用不便等，其疗效低，治疗呼吸衰竭的总死亡率高达80%。而且，患者被封闭在铁桶内，输液、导尿、皮肤护理等操作都存在难度。气道管理也非常困难，很难排出气道分泌物。

再次，现代呼吸机快速迭代，正压通气系统（PPVS）被证明具有更好的疗效，使用也更便捷。

正压通气系统通过气管插管，将空气直接推入患者肺部。1952年，丹麦暴发脊髓灰质炎。麻醉医生Bjorn Ibsen结合临床感受和1名患儿的临床指标，提出一个假设，脊灰致死率高的主要原因是通气不够。在一片质疑声中，他切开一个14岁濒死患儿的气管，实施正压通气治疗并获得成功。随后，他招募200余名医学生，利用手动泵、不间断地为数百名患者“输气”。通过这一方法，他将医院的脊灰病死率从90%降至25%。

2021年，英国华威大学、英国马歇尔航空航天和国防集团，以及帝国理工学院医疗保健信托等组成联合团队，称“新型铁肺”正在研制中，很快会投入临床。图源/Independent

截至20世纪60年代，传统的、庞然大物铁肺陆续停产。2015年，保罗曾面临生死危机。他的铁肺出现故障。设备停产、制造商不存在、保险公司不支持、定制零件价格高昂，保罗不得不在社交媒体发布求助视频。最后，一个机械师帮了他的忙，打造了几个零件。

曾有人建议保罗使用便携式正压通气呼吸机，被他拒绝了。一方面，他不想在喉咙打洞、身体插管。另一方面，保罗已经耐受铁肺和短暂缺氧，这成为他的“习惯”。

2021年，美国国家公共广播电台采访玛莎·安·利拉德也有同样表述。“零件磨损是最重要的问题。我真的很绝望。我生命中最可怕的事是：找不到做这个项圈（用于铁肺颈部位置、形成密封环境）的人。”

新冠大流行时，全球多国报告呼吸机紧缺，铁肺曾一度回归公众视野。英国华威大学、英国马歇尔航空航天和国防集团，以及帝国理工学院医疗保健信托等组成联合团队，投入研发新型铁肺。美国一家技术公司对外声称，在升级“全尺寸铁肺”。截至目前，尚无上市报告。

资料来源：

1.脊髓灰质炎. WHO

2.Lawyer, Author and TikTok Star Spent 72 Years in an Iron Lung. The New York Times

3.iron lung. wikipedia

4.The man in the iron lung. The Guardian

5.The Evolution of Iron Lungs. J.H. Emerson Company

6.How one doctor’s risky experiment paved the way for modern intensive care. whyy

来源：医学界

责编：田栋梁

编辑：赵 静

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