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昏暗的病房中，横置的桶状机器整齐排列着。

而这一个个冰冷机器的一端，都惊悚地露出一个人头。

在上世纪四、五十年代，这种铁肺呼吸机曾风靡美国医院病房。

小儿麻痹症患者们依靠着它艰难维系生命。

小儿麻痹症在我国其实挺常见的。

一些可怜的病患儿童双腿无法行走，在路上乞讨的画面尤为深刻。

这是一种高度传染性疾病。

在人群中，只要通过口鼻传播就会引发脊髓灰质炎病毒的感染。

只需短短几天，病毒就在体内疯狂肆虐。

而因此造成的瘫痪则给人留下了震慑人心的悲惨印象。

然而瘫痪并不是唯一面临的问题。

病患在病毒的攻击下还会出现肌肉无力的症状。

虽然只有大约0.5%的比例不算太高，病情却严重得足以让患者在鬼门关外徘徊。

多数情况下，他们的腿部、手臂肌肉麻痹导致的瘫痪已经对日常生活造成了严重的影响。

而且肌肉遍布全身，呼吸肌的麻痹甚至带来了威胁生命的呼吸衰竭问题。

呼吸对于绝大多数人来说不过是一件微不足道的小事。

但在一些小儿麻痹症患者看来，要完成这项运动却十分艰难。

因为他们完成这项运动时，肌肉如同平常人面临一场极限运动般，使不上力。

完成一次呼吸运动只需要区区几秒，体内的器官组织却已经默默耗费了所有力气来配合。

吸气时，肋间外肌和膈肌收缩，使胸廓增大。

这时胸廓内的气压要高于大气压。

于是空气自发地从高气压往低气压流动，也就充进了胸膜腔内。

接着再依据类似的原理，空气向肺内填充。

这样一系列连贯的程序下来，最终让空气进入肺，也保持了肺内气压和大气压相等。

呼气的过程中，呼吸肌运动与吸气相反。

这就完成了一次看似简单的呼吸运动。

然而对于小儿麻痹症患者来说，他们却难以调动起自己体内的呼吸肌。

这也就阻碍了呼吸的顺利进行。

所以在以前，这种发病率居高不下的疾病就造成了每年数以十万计死亡或致残。

呼吸肌中的气体交换

在一个公元前1400年左右的埃及石碑上，就画了一位腿部萎缩的牧师形象。

这表明小儿麻痹症已经存在于世数千年之久。

但当时没有现代医学，患病了也只能无奈地听之任之。

因此人类一直对这种奇怪的病症不明究竟。

虽然当时对于疾病的来龙去脉都不太明白，但瘫痪和呼吸衰竭是显而易见的。

于是在死亡面前，抑制病情恶化成了当务之急。

1670年，英国科学家约翰·梅奥就迈出了历史性的一步。

他根据呼吸运动的原理，提出了可以通过外部施加负压通气，从而促进呼吸的说法。

约翰·梅奥

设想的蓝图是美好的，但在当时却没有人能把这个想法变为现实。

而从呼吸机的构想到实现这一步，人类走了几百年。

大概到了1832年，美国才掀起一股设计负压呼吸机原型的热潮。

一种把人头部以下完全的梯形装置在美国出现。

此后，各种设计粗糙而造型奇特的负压呼吸机设计图纷纷出现。

早期铁肺装置

而在众多奇思妙想中，第一种被广泛应用的负压呼吸机，是Drinker呼吸机。

菲利普·德林克和哈佛大学的路易斯·肖教授共同申请了这个呼吸机的专利。

它因为主要采用钢铁材料制备，也被民众调侃为“铁肺”。

Drinker呼吸机模型

一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。

但是这台庞大的机器十分笨重，平均达到102千克。

价格也非常昂贵，高达2000美元。

这个价钱在当时甚至可以买一套普通的住宅了。

所以铁肺曾经也只是富人才用得起的机器。

这项发明对于普通民众来说，虽然伟大，但也无用。

所幸，这个困局仅仅持续了几年的时间。

1931年，爱默生依据Drinker呼吸机改进制造了一种更为便宜的铁肺。

他把铁肺里的床设计成可以滑动进出的结构。

同时增加了停电状况下，仍然可以改变气压的紧急手动气泵拉杆。

他在原有的基础上增加了一些人性化的设计。

然而，救人于水火的爱默生却被Drinker呼吸机的发明者告上了法庭。

他被控告侵犯了专利权，陷入了专利诉讼的纠缠中。

但爱默生始终认为，这项发明目的是拯救人命，应该免费让广大病患享受。

在生命的救援中，金钱不该成为衡量生命贵贱的标准。

John Haven Emerson

而且，Drinker呼吸机的绝大部分也早已有人发明和描述过。

他认为这项专利根本不成立。

站在仁爱一方的爱默生获得了官司的胜利，Drinker的专利也被宣布无效。

从那以后，铁肺才真正普及至社会各阶层。

家庭中备置的铁肺

这个时候，人们也已经探明小儿麻痹症的具体病因。

20世纪初，奥地利免疫学家卡尔·兰德斯坦纳揪出了背后使坏的脊髓灰质炎病毒。

这样一来针对病毒给出相应的治疗方案也不再遥远。

治愈的曙光似乎若隐若现。

扫描电镜下的脊髓灰质炎病毒

然而在希望来到之前，灾难却爆发了。

欧洲和美国都发生了小儿麻痹症的重大疫情。

这成了欧美地区最令人恐惧的儿童疾病。

到了50年代，美国更是达到发病的巅峰。

仅仅1952年一年，美国就有超过21000例因小儿麻痹症而瘫痪的病例，死亡的人数超过了3000人。

在疫情的爆发中，针对病毒的医学研究更迫切。

同时也要运用现有的设备，为患者提供充足的救护措施。

随着铁肺装置的不断改良，许多贵族慈善家都在疫情中慷慨地做出捐赠。

因此，医院病房里很快便满满当当地摆放着这个庞然大物。

接连不断的病患被送进医院，躺进那棺材模样的铁皮容器中。

昏暗的病房中紧凑摆放着尽可能多的铁肺装置。

这才能让尽量多命悬一线的病患得以享用仪器。

而病房里没有嘈杂的声音，有的只是病人柔弱的喘息声。

然而，一味接收病患，靠机器维系疾病对人体造成的缺陷也不是办法。

从病源本身消灭疾病才能最根本的解决问题。

1955年，美国病毒学家乔纳斯·索尔克发明了脊髓灰质炎疫苗（IPV）。

疾病治愈的希望终于降临了！

随着IPV的出现，小儿麻痹症得到真正有效的治疗。

乔纳斯·索尔克

在疫苗对疾病的预防下，到1979年，美国境内已经完全消灭了小儿麻痹症。

而铁肺，也在昙花一现后，逐渐沦为被历史淘汰的产物。

30年代才兴起的产物，医院中震撼又悲惨的场面还历历在目，仅仅30年后就停止了生产。

不仅仅存的铁肺设备一台接一台地报废，原本的生产厂家也不再进行设备维修。

到2013年，全美只有6~8位早年患上小儿麻痹症的病人还在使用铁肺。

1953年，5岁的玛莎安·利拉德因患上小儿麻痹症而终身瘫痪。

余后的60多年中，她绝大部分时间都在笨重的铁肺中度过。

躺在这个黄色温床中，她有着深切的熟悉感。

这不仅是她的睡床，还是她维持生命的唯一支柱。

5岁时的利拉德

然而到2013年，这个残败的老爷机却无法再更换零件或维修。

她最惧怕的是陪伴多年的铁肺突然停止工作，而自己的生命也就戛然而止。

毕竟曾经就出现过这样的事例。

一名同是小儿麻痹症患者戴安娜·奥德尔，就在一次偶然断电后，死在了铁肺里。

虽然小儿麻痹症已经基本消灭，但诸如肺炎等疾病造成的呼吸衰竭却仍然存在。

随着时代的变迁，笨拙的铁肺已经不能满足人们的需求。

而一种新时代的产物也随之诞生。

正压呼吸机取而代之成为现代常用的呼吸机。

现代家用呼吸机

用一条输气管把呼吸机与人体气道相连，将空气推入气道中。

这种小巧轻便的机器更大限度地减少了病人约束。

因此在当代的临床医疗中也成为主要应用的呼吸机。

而那个庞大的黄色器具，已经成为上世纪的古老回忆。

铁肺的时代已经离去，曾爆发的重大疫情也已经成为历史。

但在历史的沉淀中，人们应该从中得到警惕。

也该相信医学的进步正在把医疗设备轻化和简化，效率却在提高。

*参考资料

Iron lungs. Wikipedia.

Jennings Brown. The Last of the IronLungs[J]. GIZMODO, 2017.11.20.

Emerson J H. The evolution of iron luns[J]. 

Jonel Aleccia. 60 years in an iron lung: US polio survivor worries aboutnew global threat[J]. NBC NEWS, 2013.11.30.