活在罐子里 70 年，他们是地球上最后 3 个铁肺人

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。

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 二氧化碳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。

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。

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 70 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

2021 年，美国国家公共广播电台采访了玛莎·利拉德（Martha Lillard），她可能是最后的两个美国使用者之一。如今零件磨损是她最主要的问题，「皮带需要几周更换一次，里面的床六个月更换一次，但我最迫切需要的是项圈。」

项圈在颈部周围形成密封，每一只使用期为几个月。现在她只剩下几个项圈了，只能延长每个项圈的使用时间。「我真的很绝望，这是我生命中最可怕的事：我找不到做这个项圈的人。」玛莎说。

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。

到如今，地球上可能只剩下最后三个「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

主要参考资料：

1.中国疾病预防控制中心.脊髓灰质炎疫苗转换工作宣传沟通常见问题解答http://www.chinacdc.cn/jkzt/ymyjz/ymlbgd/201605/t20160503_129208.html

2.丁香园.小儿麻痹症的拉锯战

http://infect.dxy.cn/article/12656?keywords=%E8%84%8A%E9%AB%93%E7%81%B0%E8%B4%A8%E7%82%8E

3.WHO.脊髓灰质炎

https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/poliomyelitis

https://www.who.int/health-topics/poliomyelitis#tab=tab_1

4.Share America.美国是如何根除脊髓灰质炎的

https://share.america.gov/zh-hans/how-america-beat-polio/

5.BBC.疫苗：大规模接种如何击败几大致命传染病

https://www.bbc.com/zhongwen/simp/science-55231949

6.全球消灭脊髓灰质炎前的脊髓灰质炎疫苗及其免疫接种：WHO立场文件

https://www.who.int/immunization/documents/Polio_PP_slides_CH.pdf?ua=1

7.Stefan Riedel (2005) Edward Jenner and the History of Smallpox and Vaccination, Baylor University Medical Center Proceedings, 18:1, 21-25, DOI:10.1080/08998280.2005.11928028.

8.丁香园.BBC：脊髓灰质炎的历史

http://infect.dxy.cn/article/19032

9.Poliomyelitis: historical facts, epidemiology, and current challenges in eradication. Neurohospitalist. 2014;4(4):223-229. doi:10.1177/1941874414533352

10.https://www.theguardian.com/society/2020/may/26/last-iron-lung-paul-alexander-polio-coronavirus

11. http://www.mdweekly.com.cn/html/xueshu/huiyizhongxin/2019/0618/22106.html

12.https://www.xmzsh.com/page-views-m99-v2343.html

13. 林兆奋,杨兴易,景炳文. 机械通气临床进展[A]. 中华医学会急诊医学学会.第六届全国危重病学术交流大会论文汇编[C].中华医学会急诊医学学会:中华急诊医学杂志社,2005:2.

题图来源：YouTube 截图

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