1956年，美国一名科研人员在进行实验时，错误地将1兆欧的电阻器当成了1万兆欧的电阻器，装在了记录器上，结果，记录器电路产生了节奏如同人体心跳的信号。自此，全球十个最伟大的工程学发明之一诞生了…… 1956年，在美国布法罗大学的一个普通实验室里，电子工程师威尔逊·格雷特巴奇正专注于为心脏研究记录器设计电路。那天，他像往常一样搭建电路，却不经意间犯了一个看似微不足道的错误——他错误地将1兆欧的电阻器当成了1万兆欧的电阻器，并将其装在了记录器上。 当他启动设备时，一个奇特的现象吸引了他的注意：记录器电路竟然产生了节奏如同人体心跳的信号。这种规律性的脉冲让格雷特巴奇立刻联想到心脏的自然节律。作为一名对医学也有所涉猎的工程师，他很快意识到这个偶然的发现可能具有非凡的医学价值，尤其是对于那些心脏节律异常的患者。 这个意外发现激发了格雷特巴奇的灵感。他开始查阅相关医学文献，了解到早在1932年，美国胸外科医生Hyman就已发明了第一台由发条驱动的电脉冲发生器，能够通过两支导针穿刺心房使停跳的心脏复跳。然而，当时的设备体积庞大，操作复杂，临床应用极为有限。 格雷特巴奇随后联系了布法罗大学的心脏病专家威廉·查尔夫医生，向他展示了自己的发现。查尔夫对此表现出极大兴趣，他告诉格雷特巴奇，医学界一直在寻找一种能够替代临时性体外电击的方法来帮助那些心脏传导障碍的患者。两人决定合作，将这一偶然的电路现象转化为可以挽救生命的医疗设备。 他首先尝试使用当时最先进的晶体管技术替代笨重的真空管，同时探索各种可能的电源解决方案。在经过无数次失败后，格雷特巴奇终于在1957年底制作出了一个鸡蛋大小的原型设备，并成功地在动物实验中证明了其有效性。当一只心脏停止跳动的狗在接入装置后奇迹般地恢复了正常心律时，在场的医学专家们都惊叹不已。 在开发过程中，格雷特巴奇提出了一个当时看来非常前卫的想法：设备应该能够＂感知＂患者自身的心脏活动，并在必要时才提供刺激。这一＂患者反馈机制＂的构想源于他对人体生理学的深入理解，他认为理想的医疗设备应该尊重身体自然的节律，只在真正需要时才介入。 ＂我们不是要取代心脏的功能，而是要辅助它，＂格雷特巴奇在一次医学会议上解释道，＂就像一个善解人意的搭档，而不是一个独断专行的指挥官。＂ 经过数年的艰苦研发，格雷特巴奇终于在1958年完成了第一台真正可植入人体的心脏起搏器设计。这台设备比火柴盒稍大，采用了当时最先进的晶体管技术，克服了早期电子设备体积庞大的限制。与此同时，在大西洋彼岸的瑞典，医生埃尔姆格里斯特（Elmgrist）与工程师鲁内·埃尔姆维斯特也在进行类似的研究。两个团队虽然相隔千里，却几乎同时研发出了可植入式起搏器，形成了一种良性的技术竞争与互补。 1960年，格雷特巴奇的设计终于在临床上得到应用。第一位接受植入式心脏起搏器的患者是一位77岁的心脏病患者，手术后他的生命质量得到了显著改善，并一直使用这台起搏器生活了18个月。 随着起搏器开始在临床上普及，一个新的挑战浮现出来：如何使这些电子设备与人体和平共处。早期的起搏器外壳多采用环氧树脂或医用橡胶，这些材料在长期植入体内后往往会引起组织反应或排异。格雷特巴奇与材料科学家展开合作，探索更适合长期植入的材料。 经过反复试验，研究团队最终选择了钛合金作为起搏器外壳的理想材料。钛具有优异的生物兼容性、轻量化特性和良好的耐腐蚀性能，使起搏器能够在人体内长期稳定工作。同样重要的是电极材料的研发，从早期的不锈钢到后来的铂铱合金，每一次材料更新都大大提高了起搏器的安全性和使用寿命。 起搏器技术在随后几十年内经历了多次革命性升级。60年代中期，同步型起搏器的出现解决了早期固定频率起搏器可能与患者自身心律产生竞争的问题。其中，房同步触发型（VAT）专门用于房室传导阻滞，而心室按需型（VVI）则成为至今最广泛使用的类型。 到了70年代，双腔起搏器（DVI）的问世更好地模拟了心脏自然的房室顺序起搏，而全能型起搏器（DDD）则能够治疗各种类型的心动过缓。这些技术上的飞跃都源于格雷特巴奇最初那个关于＂倾听＂心脏需求的构想。 起搏器面临的最大挑战之一是能源供应。早期起搏器使用的锌汞电池寿命短暂，患者需要每1-2年就进行一次更换电池的手术。格雷特巴奇敏锐地意识到，长寿命、可靠的电源对起搏器至关重要。 1970年，格雷特巴奇开始与能源专家合作研发锂碘电池。这种电池不仅体积小、重量轻，更重要的是它的使用寿命可达5-10年，大大减少了患者更换电池的手术次数。 格雷特巴奇在能源领域的贡献远超出了医疗设备范畴。他对锂电池技术的探索为日后智能手机、笔记本电脑等现代便携设备的长时间续航奠定了基础。正是这种跨领域的技术迁移，让一个始于医疗需求的研究最终惠及了整个电子工业。
