2008 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 1952 年，仅在美国就造成 57628 人感染、21269 人瘫痪、3145 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毒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。
这种病毒的潜伏期为 3~35 天。脊灰野病毒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。
病毒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 200 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 1952 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，尽管在母亲悉心的照顾下，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。
父母紧急将他送往医院，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 Philip Drinker 和 Louie Shaw 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 英寸（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，病毒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，病患接连不断地被送进医院，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。
1928 年的铁肺专利设计图
图片来源：SCIENCE MUSEUM
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毒感染导致肾脏衰竭造成的。
而麻醉医生 Bjorn Ibsen 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（Vivi E）抢救成功。
随后，医院招募了 200 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 2008 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。
图片来源：youtube
令人振奋又遗憾的是，就在保罗患病后的几个月，美国的 Jonas Salk 医生便研发出了第一支小儿麻痹症的疫苗，注射脊灰病毒灭活疫苗（IPV）。一种利用毒性较强的脊灰野病毒毒株生产的灭活疫苗，其中的脊灰病毒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，1953 年到 1957 年间报告的病例数由 35000 例降到 5300 例。
在疫苗发明 6 年后的 1961 年，全美只有 161 例小儿麻痹症病例。
此后，阿尔波特·萨宾（Albert Sabin）于 1961 年推出改良版脊灰疫苗，口服脊灰减毒活疫苗（OPV），它所使用的是具有生物活性的脊灰病毒的减毒株，通称 Sabin 株。作为一种减毒株，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毒在人群中的传播，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。
2000 年，我国进入「无脊灰状态」，环境中已经彻底没有脊灰野病毒的流行。2011 年，新疆出现由巴勒斯坦输入的脊灰病例。通过紧急大规模的排摸和应急接种，2012 年，我国恢复「无脊灰状态」。
到了 2013 年，全世界只剩下 416 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。
2015 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（three minutes for a dog，my life in an iron lung)》。
图片来源：youtube
2013 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、贵州医科大学附属医院急诊科医师 罗胜 专业审核
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作者：图图    |    策划：Leu
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