William Bennet Kouwenhoven (13 de enero de 1886 - 10 de noviembre de 1975), también conocido como el " padre de la reanimación cardiopulmonar ", es famoso por sus contribuciones al desarrollo del masaje cardíaco de tórax cerrado y su invención del desfibrilador cardíaco. Después de obtener su doctorado en ingeniería en la Karlsruhe Technische Hochschule en Alemania, Kouwenhoven comenzó su carrera como decano de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore . Kouwenhoven centró su investigación principalmente en mejorar y salvar vidas de pacientes mediante la aplicación de electricidad. Con la ayuda y cooperación del Departamento de Cirugía de la Facultad de Medicina de Johns Hopkins y una subvención del Instituto Eléctrico Edison, Kouwenhoven pudo desarrollar un desfibrilador de tórax cerrado. Por sus contribuciones al campo de la ciencia médica, se convirtió en el primer ganador de un título honorífico otorgado por la Facultad de Medicina Johns Hopkins . Dos años antes de su muerte, Kouwenhoven también recibió el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Clínica .
William Bennet Kouwenhoven nació en Brooklyn, Nueva York, el 13 de enero de 1886. Kouwenhoven asistió al Instituto Politécnico de Brooklyn a partir de 1903. Como estudiante de primer año en la universidad, Kouwenhoven estaba intrigado por la relación entre la electricidad y la medicina, que más tarde se convirtió en los temas de su Tesis inglesa. Tres años más tarde, se licenció en ingeniería eléctrica. Luego, en 1907, obtuvo su maestría en ingeniería mecánica y comenzó a enseñar física e ingeniería eléctrica en el instituto. En 1910, Kouwenhoven se casó con Abigail Baxter Remsen y viajó a Alemania para estudiar en la Karlsruhe Technische Hochschule. [1] Kouwenhoven tuvo un solo hijo, a quien llamó William G. Kouwenhoven. Después de obtener su doctorado en ingeniería en 1913, Kouwenhoven regresó a los Estados Unidos. Luego enseñó ingeniería en la Universidad de Washington en St. Louis durante un año. [2]
En 1914, William Kouwenhoven fue contratado como profesor en la Escuela de Ingeniería de la Universidad Johns Hopkins. Sus intereses de investigación consistieron en los efectos de la electricidad en el cuerpo humano y el paro cardíaco. En 1919, trabajó como profesor asociado en Johns Hopkins y luego fue ascendido a profesor titular en 1930. Kouwenhoven pudo ocupar ese puesto durante 24 años durante su mandato en Johns Hopkins. [3] Debido al éxito de su investigación, Kouwenhoven fue ascendido a un puesto administrativo como Decano de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Johns Hopkins de 1938 a 1954. Durante su mandato como decano, Kouwenhoven desarrolló y perfeccionó su proyecto más famoso sobre la electricidad. desfibrilador cardiaco. A la edad de 68 años, William Kouwenhoven se retiró como decano, pero continuó centrándose en su investigación médica en Hopkins después de su jubilación. Al final de su carrera en Hopkins, Kouwenhoven recibió dos premios por su trabajo en la institución: la Medalla Edison (1961) y el Premio de Investigación Médica Clínica Albert Lasker. [1]
Los colegas y familiares de Kouwenhoven lo recuerdan como un "tipo fascinante". Según Guy Knickerbocker, uno de los estudiantes de ingeniería eléctrica de Kouwenhoven, el apodo de Kouwenhoven, 'Wild Bill', "tenía cierta credibilidad". Al haber crecido en Brooklyn, era colorido. Por otro lado, [también] tenía un lado generoso". [3] Uno de los nietos de Kouwenhoven, Nick Kouwenhoven, que actualmente trabaja para Tessco Technologies en Baltimore, recuerda que su abuelo era "un hombre extremadamente intenso y competitivo. Como maestro, era conocido por ser exigente, pero... pagaba en secreto por niños que prometían ir a la escuela". [1] Otras declaraciones de Nick revelan que William Kouwenhoven "era un hombre complicado; podía ser encantador y luego revelar su naturaleza obstinada subyacente. [Sin embargo, él] siempre estaba tratando de mejorar su trabajo. Muchas cenas familiares incluían a sus estudiantes de posgrado, y la conversación con frecuencia giraba en torno al tema de su trabajo." [3] Gil Kaisler era uno de estos estudiantes de posgrado y había ayudado a diseñar el generador de CA portátil original utilizado para construir el desfibrilador de tórax cerrado. Según Kaisler, Kouwenhoven era un "retocador, un constructor de cosas desde cero". También se destacó como maestro y administrador, pero en una escala mucho mayor, hizo algo para ayudar a innumerables personas." [1]
En el siglo XX, la electricidad se fue integrando gradualmente a la sociedad. Debido a su interés en este campo, William Kouwenhoven comenzó a cambiar el cableado de casas antiguas con electricidad cuando era un graduado universitario. Sin embargo, surgió un problema cuando los instaladores de líneas eléctricas que estaban instalando líneas eléctricas comenzaron a morir a causa de fibrilación ventricular (FV). [1]
La investigación de William Kouwenhoven se centró en los efectos de la electricidad en el corazón y quería desarrollar un instrumento que reviviera o aplicara una descarga eléctrica al corazón sin cirugía invasiva. Los primeros procedimientos se realizaron en ratas y perros, pero ambas investigaciones no lograron producir resultados innovadores. Luego, en 1925, la Escuela de Higiene y Salud Pública Johns Hopkins recibió un premio de 10.000 dólares de parte del Consolidated Edison de Nueva York, en colaboración con Simon Flexner y el Instituto Rockefeller, para investigar y examinar los efectos de la electricidad en el cuerpo humano. [4] El investigador principal de este estudio de Consolidated Edison, el neurólogo de Johns Hopkins Othello Langworthy, trajo a este equipo a William Kouwenhoven, quien actualmente era profesor de ingeniería eléctrica. En 1928, Kouwenhoven y su equipo pudieron observar los efectos de las descargas CC y CA en el corazón. Se dieron cuenta de que cuando se aplicaban descargas de bajo voltaje al corazón, se inducía la fibrilación ventricular. [5] Kouwenhoven también descubrió que las descargas de alto voltaje de los electrodos colocados en las cabezas de las ratas causaban que el corazón dejara de bombear sangre porque los pulmones se habían cerrado por completo. [6]
Otro método que utilizó Kouwenhoven para revivir los corazones de las ratas fue aplicarles RCP y masajearles el pecho. Sin embargo, esto fracasó porque el masaje en el pecho provocó la parálisis de las ratas debido a que tenían la columna cervical aplastada. En el año 1933, Kouwenhoven centró su investigación en los perros. Detectó que administrar una segunda oleada de electricidad, también conocida como contrachoque, conducía a la restauración del ritmo sinusal y a la contracción normal del corazón. [6] El corazón del perro originalmente pasaba por fibrilación ventricular, que ocurre cuando el corazón pasa por impulsos eléctricos rápidos. Sin embargo, mediante un proceso llamado desfibrilación, el corazón pudo revivir. [6]
La noticia del hallazgo de Kouwenhoven comenzó a alterar el enfoque de la atención cardíaca. A pesar de los altos riesgos del procedimiento, fue utilizado por médicos de la Escuela de Medicina Case Western . En 1947, Claude Beck , MD, se convirtió en el primer cirujano en colocar electrodos directamente en un corazón que se encontraba en fibrilación ventricular durante una cirugía. Los estudios de Kouwenhoven también influyeron en la División de Anestesiología de la Facultad de Medicina Johns Hopkins . En la década de 1940, los investigadores James Elam y Peter Safir perfeccionaron el método de emergencia de ventilación pulmonar boca a boca, esencial para oxigenar la sangre cuando el corazón ya no funciona. [4]
En 1950, Kouwenhoven inició su investigación sobre un desfibrilador de tórax cerrado. Alfred Blalock , entonces jefe de cirugía, al principio tenía dudas sobre las ideas de Kouwenhoven. Sin embargo, pronto aceptó proporcionar espacio y equipo de laboratorio para los estudios de Kouwenhoven. Al principio, Kouwenhoven y su equipo monitorearon el efecto de los electrodos en los lados opuestos del tórax. Observaron que una breve corriente alterna de 20 amperios podía hacer que un corazón pasara de la fibrilación ventricular a un ritmo sinusal normal. Samuel Talbot, un cirujano que en ese momento estaba estudiando las arritmias cardíacas en perros, pidió a Kouwenhoven que fusionara su investigación sobre un desfibrilador con los estudios de Talbot. Posteriormente, Kouwenhoven observó que la corriente fluía mejor verticalmente que horizontalmente cuando pasaba a través del corazón de un perro. Al darse cuenta de esto, pudo disminuir la intensidad del shock en un 50 por ciento. [5]
En 1957, Kouwenhoven y su equipo habían diseñado un prototipo específicamente para funcionar en humanos. Este novedoso dispositivo pesaba aproximadamente 200 libras y consistía en una pequeña caja con dos cables aislados con electrodos de cobre, que administraban una corriente alterna. Un electrodo se colocaría sobre la muesca supraesternal y el otro electrodo se colocaría sobre el vértice del corazón. [4] En 1961, Kouwenhoven y su equipo pudieron lanzar el primer desfibrilador verdaderamente portátil con la ayuda y el apoyo de Mine Safety Appliance Company de Pittsburg. Este nuevo dispositivo portátil pesaba 45 libras y cabía en una pequeña maleta de plástico.
Guy Knickerbocker, un ingeniero eléctrico que trabaja en el laboratorio de Kouwenhoven, descubrió que los electrodos de cobre provocaban un aumento de la presión sanguínea en el resto del cuerpo cuando se presionaban contra el pecho de un perro, incluso antes de que la corriente pasara a través de ellos. Supuso que masajear el pecho de forma rítmica hace que la sangre circule. Esta observación allanó el camino para el tercer gran descubrimiento del equipo de Kouwenhoven: la reanimación cardiopulmonar, también conocida como RCP . [7]
En el año 1957, el desfibrilador se utilizó por primera vez para salvar la vida de un paciente que padecía fibrilación ventricular en un quirófano del Hospital Johns Hopkins . Alrededor de las 2 am, un paciente ingresó a la sala de emergencias de Hopkins quejándose de indigestión. Mientras se desnudaba para su examen, el paciente se desplomó cuando su corazón entró en fibrilación ventricular. El residente de entonces, el Dr. Gottlieb Friesinger, había ayudado a Kouwenhoven en sus estudios sobre el desfibrilador de tórax cerrado. Mientras el interno realizaba RCP en el pecho del paciente, Friesinger corrió al laboratorio ubicado en el piso 11 del hospital. Logró persuadir al oficial de seguridad para que le dejara llevar el desfibrilador, que estaba montado en un carro con ruedas. Después de regresar a urgencias, Friesinger administró la primera descarga, que no logró reiniciar el corazón del paciente. Sin embargo, la segunda descarga logró que el corazón del paciente volviera a tener un ritmo sinusal normal. Posteriormente se descubrió que el paciente había sufrido un infarto de miocardio anterior. Este caso se conoció como la primera desfibrilación de emergencia del mundo para un paro cardíaco. Friesinger comentó más tarde que "fue una presentación de las Grandes Rondas del sábado por la mañana bastante dramática". [5]
Después de ser nombrado Decano Asociado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Johns Hopkins, a Kouwenhoven también se le ofreció el puesto de vicepresidente del Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos (AIEE). Se desempeñó como vicepresidente de 1931 a 1933 y dos años más tarde se convirtió en miembro de la junta directiva de AIEE. En 1961, Kouwenhoven recibió la Medalla IEEE Edison presentada por la AIEE (ahora IEEE ) "por su liderazgo inspirador en la educación, por sus contribuciones en los campos del aislamiento eléctrico, las mediciones eléctricas y las ciencias eléctricas aplicadas a la medicina". [5] En 1969, Kouwenhoven se convirtió en el primer destinatario de un título honorífico otorgado por la Facultad de Medicina Johns Hopkins por sus contribuciones a la ciencia médica. Dos años antes de su muerte, en 1973, Kouwenhoven recibió uno de los premios biomédicos más prestigiosos de Estados Unidos: el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Clínica. Cuando murió en 1975, el obituario del New York Times reconoció los logros y contribuciones de Kouwenhoven al afirmar que había "ayudado a desarrollar dispositivos y procedimientos básicos de tratamiento cardíaco utilizados en todo el mundo". [8]
En honor y memoria de Kouwenhoven, la Escuela de Ingeniería Whiting de la Universidad Johns Hopkins estableció la Cátedra William B. Kouwenhoven en Ingeniería Eléctrica en 1981. El titular actual de esta Cátedra Kouwenhoven es Jerry L. Prince , director asociado de investigación en el Centro de Tecnología y sistemas quirúrgicos integrados por computadora. Prince ha trabajado en el desarrollo conjunto de HARP MRI, que brinda a los médicos la capacidad de evaluar el estado de los músculos del corazón en segundos. Actualmente también investiga el procesamiento de imágenes y la visión por computadora con aplicación primaria a las imágenes médicas. [1]
Hooker DR, Kouwenhoven WB, Langworthy OR. "El efecto de las corrientes eléctricas alternas en el corazón". Revista Estadounidense de Fisiología 1933; 103:444–454
Jude JR, Kouwenhoven WB, Knickerbocker GG. Reanimación cardíaca externa. Monografías de Ciencias Quirúrgicas 1964; yo:65
Kouwenhoven WB, Jude JR, Knickerbocker GG. "Masaje cardíaco a tórax cerrado". Revista de la Asociación Médica Estadounidense 1960; 173:94–97.