去年 6 月 22 日下午 3 点，Pam Barco 的心脏停止了跳动。这位 46 岁的费城儿童医院急诊室职员在值班快结束时感到头晕，将头放在桌子上，突然停止了呼吸。一位同事看到了 Barco 倒下，大喊“紧急情况！”几分钟后，十几名医生和护士围住了 Barco 的身体。他们用除颤器给她电击。没有反应。他们又电击了两次。没有效果。然后：哔。哔。哔。
在电视上，这是大家松一口气的时候。但在现实生活中，心脏复跳的心脏骤停患者中，有十分之九最终在医院死亡；在幸存者中，八分之一遭受永久性脑损伤。心脏停止跳动每分钟，大脑和其他器官就会因缺氧而受损，细胞能量耗尽。
尽管 Barco 的心脏仍在跳动，但她的血压极低，并且氧气供应不足。医生们为她插入了呼吸管。当她病情稳定到可以移动时，他们将她转到隔壁的宾夕法尼亚大学医院，送往八楼的心脏护理病房。
护士 Jamie Weller 已经做好了所有准备。她先给 Barco 注射了镇静剂让她失去知觉，然后又给她注射了一种麻痹药物，以免她发抖。她将 Barco 的静脉注射连接到一个盛有 35-40 华氏度（约 1.7-4.4 摄氏度）生理盐水的袋子里，并用看起来像气泡膜的东西包裹住她的腿部和躯干，里面有冷水流动。到早晨，Barco 的体温降至 91 华氏度（约 32.8 摄氏度），足够低，达到了医生预期的低温状态。她就这样保持了 24 小时。
Barco 是幸运的。她碰巧倒在了宾夕法尼亚大学复苏科学中心旁边，该中心的医生 Lance Becker 和 Benjamin Abella 确信，一种听起来像折磨的治疗方法实际上可以增加 Barco 的生存机会，同时最大限度地减少脑损伤。这种治疗称为低温疗法，其原理是，导致心脑组织损伤的不是心脏骤停本身，而是心脏突然复跳以及氧气恢复时发生的破坏性自然反应——除非身体足够冷，能够减缓这一过程。2002 年的两项临床试验表明，在除颤后四小时内进行降温治疗的患者，生存率提高了 20%，即使他们已经临床死亡长达一小时。匹兹堡大学医学院一项更近的研究，该校使用该技术已有五年，表明在特定人群中，降温使幸存者数量翻倍。
然而，许多人从未听说过低温疗法，并且很少有医生在使用它。尽管前景光明，但诱导性低温治疗是一个复杂的过程，需要医生制定和学习一套规程，购买专用设备，并培训多个部门的员工——所有这些都是为了一个听起来完全违背直觉的事情。它也是一种对精确度要求极高的疗法：如果患者体温过低几度，可能会导致心脏再次停跳。
但宾夕法尼亚大学的医生们是该疗法最坚定的支持者，他们认为不仅该疗法应该成为标准，而且医生们应该做得更多。他们正在对小鼠和猪进行研究，表明在心脏复跳**之前**开始降温效果更好。很快，他们将开始用一种机器在人体上测试这一想法，这种机器可以让急救人员向患者输注“冰镇冰沙”的静脉注射液。在 Becker 和 Abella 的理想世界里，每年 16.6 万名院外心脏骤停的患者中，至少有 15% 在到达急诊室**之前**就会被冷冻和麻痹。
低温疗法为何有效
Becker，宾夕法尼亚大学复苏科学中心的负责人，看起来像是电视剧《豪斯医生》里更友善的版本——一位身穿白大褂和手术服的侦探。在 20 世纪 80 年代初，他在芝加哥担任住院医师时，就被急诊室（“那些真正、真正生病的病人”）吸引，因为他认为诊断他们病因的任务比治疗本身更有趣。
在芝加哥迈克尔瑞斯医院度过了职业生涯的早期后，Becker 开始质疑有关心脏骤停的已发表统计数据。（心脏病发作是指心肌血流受阻；心脏骤停是指心脏突然停止跳动。后者更为罕见。）他曾读到 18% 的患者能存活下来，但他表示，“我在急诊科工作了一段时间后，就知道[这个数字]根本不符合现实。”因此，在 1989 年，他分析了来自医院和急救人员报告的 3000 多个本地病例的数据。他发现，死亡率相差了 10 倍——芝加哥只有 1.8% 的心脏骤停患者幸存下来。（早期的研究是在小城市进行的，患者通常得到及时的救助，并且更有可能得到旁观者的心肺复苏。）三年后，纽约市的一项研究得出了类似的数字：1.4%。
但是，为什么即使心脏复跳后，人们还是会死亡呢？这个问题困扰着 Becker，他在 20 世纪 90 年代初开始在芝加哥大学医院担任助理教授。科学家们认为，当心脏停止泵血输送氧气时，细胞就开始死亡。如果那是真的，那么当心脏再次开始泵血时，细胞应该表现得更好。“我们看到的几乎是相反的情况，”他说。Becker 在显微镜下观察心肌细胞，让它们缺氧一小时。然后，他给它们供氧，或“再灌注”它们三个小时。最初只有 4% 的细胞显示出损伤，但 73% 的细胞在氧气**恢复后**立即显示出损伤迹象。他意识到，氧气突然恢复循环会造成破坏。
又经过两年多的实验，揭示了一个关键机制。名为线粒体的微小细胞器利用氧气产生能量，它们这样做非常谨慎——如果在错误的时间从氧原子上添加或减去一个电子，它就会变成自由基，一种离子，其威力足以损伤细胞结构和突变 DNA。细胞有系统来防止这些危险的连锁反应，并维持其他精密的离子平衡，但没有氧气，这些系统就会崩溃。当氧气恢复时，线粒体开始产生大量的自由基；其他细胞离子水平也会失调。受损细胞开始死亡，作为回应，免疫系统会释放化学物质，加剧这种影响。这个问题在心脏和大脑中最突出，因为它们比其他器官消耗更多的氧气。
与此同时，Becker 还有另一个惊人的发现。和所有科学家一样，他将细胞保存在 98.6 华氏度（约 37 摄氏度）的培养箱里。但当他将它们取出几个小时，让它们稍微冷却时，“我们发现细胞死亡率存在差异，”他说，因为线粒体和免疫系统在低温下活性较低。
尽管医生们早在 20 世纪 50 年代就曾推测，心脏骤停后给患者降温可能有助于他们存活，但 Becker 的再灌注研究是早期对其在细胞层面起作用原因的较好解释之一。“但我们不得不问自己一个非常困难的问题，”他说，“我们在细胞中看到的情况是否适用于人类？”因此，在他发表研究成果后，他开始在小鼠身上进行实验，到 1999 年，又在猪身上进行了实验。所有结果都与他在细胞中看到的以及其他研究人员的发现一致。2002 年，欧洲和澳大利亚的医生发表了首个人体研究，表明该疗法挽救了五分之一原本会死亡的患者。到 2003 年，Becker 开始在芝加哥自己的患者身上使用该疗法。2005 年，他和 Abella 甚至说服美国心脏协会在其推荐指南中采纳低温疗法。如今，纽约、迈阿密、波士顿和西雅图的救护车只将心脏骤停患者送往拥有降温规程的医院。给患者“冷冻”治疗已获得官方认可。
低温疗法的麻烦
但如果 AHA 的认可代表了该疗法的普及，它并没有带来广泛的应用，尤其是在那些大城市之外。根据 Abella 2006 年的一项调查，只有 26% 的美国急诊室和心脏病科医生曾对心脏骤停患者进行过降温治疗。指南建议医生使用降温疗法，但并未详细说明最佳的实施方法。此外，它们仅推荐对部分患者使用该疗法——那些出现室颤（心脏骤停的四种形式之一）并在院外倒下的患者——因为已住院的患者通常病情更重，因此对他们进行降温治疗风险更大。也许因此，很少有医生似乎在使用这种技术。
“这听起来是个好主意，但有太多变量了，”Barco 的心脏病专家 Jonathan Gomberg 说，尽管他在宾夕法尼亚大学与 Becker 和 Abella 共事，但他似乎仍对低温疗法持不确定态度。如果患者心脏停止跳动的时间超过某个长度，他还值得降温吗？宾夕法尼亚大学的限度是一个小时；如果时间更长，就很难避免严重的脑损伤。如果患者复跳后醒来且看起来状况良好，是否应该再次给予镇静剂进行降温，因为更多的镇静剂也可能带来风险？宾夕法尼亚大学说不。这样的问题还有很多。“当科学清晰时，只有一个答案，那就是你所做的，”Abella 现在是该医院的临床研究主任。“但低温疗法现在还不是这样，所以每个医院都必须制定自己的规程。即使是宾夕法尼亚大学，每年也只对大约 25 名心脏骤停患者进行降温治疗。
当 Barco 从儿童医院被送到宾夕法尼亚大学时，急诊室医生立即通知了心脏护理病房，以便护士们准备好降温设备。该病房还必须找到一位不忙的护士，可以在夜间整晚待在 Barco 的房间，以防万一发生什么事。
很多事情都可能发生。在降温的早期阶段，Barco 的心脏泵血不够强劲。护士们让她服用血压药物，并减少了生理盐水的输注，因为当心脏无法正常泵血时，液体可能会积聚在肺部。如果她的体温降至 86 华氏度（约 30 摄氏度）以下，她的心脏可能会立即衰竭。
Becker 和 Abella 现在正致力于解决至少一些在实践中对低温疗法的阻力，他们正在设计研究来确定最有效的降温方法。他们相信，如果参数更明确，规程更完善，医院就更容易采用。然而，他们可能只是给自己挖了个更大的坑。他们最新的研究表明，如果医生在心脏复跳**之前**就开始降温，患者可能会受益更多，这将需要更高的精确度，以及对该疗法更大的信任。医生或急救人员到底会让一个人心跳停止多长时间，同时去准备冰块？
静脉输液冰沙
1999 年 5 月 20 日，29 岁的 Anna Bagenholm 在挪威最北部的城镇之一 Narvik 附近滑雪。下午 6 点刚过，在一个瀑布峡谷的路上，她摔倒并头朝下落入河中。她的身体卡在岩石和冰层之间；幸运的是，她找到了一处空气口袋，可以呼吸。她的朋友们几乎在她完全浸入水中后才找到她。但他们无法将她救出来。
Bagenholm 在冰冷的水中挣扎了十分钟。二十分钟。三十分钟。40 分钟后，她的身体变得无力——要么是溺水了，要么是寒冷导致她的心脏停止了。当救援队在晚上 7:40 到达时，他们凿开冰面将她的身体拉了出来。她的体温是 57.9 华氏度（约 14.4 摄氏度）。他们为她插入了呼吸管，并开始持续进行心肺复苏。她的心脏没有恢复跳动，但泵血至少能为她的器官提供一些氧气。
一个小时的直升机飞行将 Bagenholm 送到了特罗姆瑟大学医院，在那里她被连接到心肺机，由机器代替她呼吸和泵血，同时她逐渐被重新加温。晚上 10 点，她的心脏开始自主规律跳动。到早晨，她的身体恢复到正常体温。医生们给她镇静了三天，然后慢慢地停止了药物。最终，她睁开了眼睛。她活着，并且有反应，尽管缺氧超过一个小时，她的大脑几乎没有受到损伤。经过四个月的康复，她重返工作岗位。
2000 年 1 月，Becker 在医学杂志《柳叶刀》上读到了 Bagenholm 的故事，当时他正深入研究自己的低温疗法。他对她如何在缺氧的情况下存活如此之久感到震惊，但关键因素很清楚：Bagenholm 在心脏复跳**之前**就已经处于低温状态。“这是最能说明低温疗法潜力的故事之一，如果我们能弄清楚如何以最佳方式使用它的话，”Becker 说。他和 Abella 现在认为，“最佳”意味着“更早”。
在一项他们于 2007 年发表的研究中，他们证明，心脏骤停的小鼠如果实验者在开始降温**后**再进行复苏，存活的可能性更高。这是一个引人注目的发现，因为它表明，几分钟的额外缺氧造成的损害可以通过抢先进行降温来减轻。医生越快给患者降温，在再灌注时死亡的细胞就越少。
在博士后工程师 Josh Lampe 的帮助下，Becker 和 Abella 设计了一种机器，该机器使用静脉注射管将冰水混合物注入体内——“就像冰沙，像思乐冰，像玛格丽塔，”Lampe 说。该机器可按需制作冰浆，应能在两小时内将人体温度降至 91 华氏度（约 32.8 摄氏度），而目前需要八小时。如果他们目前正在对猪进行测试的原型机进展顺利，Becker 和 Lampe 将申请 FDA 批准，以便在临床试验中使用该机器治疗心脏骤停患者。Lampe 说，使其便携化是可能的。“梦想成真，它就在救护车上，急救人员就能使用，”他说。
战胜死亡
回到心脏护理病房，Barco 在经历了 24 小时的低温治疗后，终于开始重新加温。降温包裹和冷生理盐水被移走。护士 Dana Bower 在八小时的重新加温过程中密切关注 Barco 的生命体征，留意“重温休克”的迹象，此时血压会突然且神秘地下降。一旦 Barco 的体温恢复到 98.6 华氏度（约 37 摄氏度），Bower 就移除了她的呼吸管，停止了给她注射麻痹药物和镇静剂。医生们还通过心电图检查了她的心律，但心律不齐。担心她的心脏衰竭，他们告诉她的家人她可能需要心脏移植。当时，没有人知道她的大脑情况如何。
Barco 昏迷了四天。她开始出现呼吸问题，所以呼吸管又被插回。她昏昏沉沉地时醒时睡了几天。她开始抓住呼吸管试图拔出。医生不得不给她使用约束带。
最终，Barco 能够清醒几个小时。起初，她会和孩子们说话，但第二天就忘了自己说过什么。然而，随着她病情的好转，医生们发现没有留下永久性脑损伤。他们移除了呼吸管，并在她胸腔植入了除颤器。三周后她出院了。
慢慢地，发生在她身上的事情的沉重感开始显现。Barco 意识到，她真的离死亡只有几英尺之遥。如果她倒在别人找不到她的地方，她可能已经不在了。“我可能在洗手间，我可能在任何地方，”她说。
Abella 认为，医生们越是学会使用低温疗法，这些情况就越不会成为死亡判决。过去，医生们拒绝挽救临床死亡超过一小时的患者，因为他们假设脑损伤将是毁灭性的。现在，“低温疗法正在开始改变我们何时会认为某人已无可救药或希望渺茫的界限，”Abella 说。“死亡就是死亡。但越来越明显的是，即使心脏停止跳动后，大脑、心脏和其他组织仍然有很多生物活动——所以组织并没有真正死亡。这是令人兴奋的，非常了不起，但也是令人谦卑的。”
