Дело сердца. 11 ключевых операций в истории кардиохирургии - [43]

Подобно Брюхоненко в России, Гиббон не мог продолжать свои исследования в годы войны — он настоял (к удивлению и испугу своих родных) на том, чтобы пойти добровольцем в армию. Когда в 1945 году он вернулся к мирной жизни, то больше всего ему хотелось создать более массивный аппарат, который мог бы насыщать кислородом большой объем крови, чтобы поддерживать жизнедеятельность в организме человека. Он понимал, что для столь крупного проекта ему не обойтись без помощи опытного инженера, и через одного из своих студентов-медиков познакомился с Томасом Уотсоном, главным исполнительным директором корпорации International Business Machines, который согласился сконструировать нужный аппарат за счет компании. Позднее IBM стала известна как производитель компьютеров, а в 1940-е годы у ее инженеров был богатейший опыт в разработке всевозможных устройств, начиная от вычислительных машин для работы с перфокартами и заканчивая боеприпасами. Первый аппарат был создан IBM в 1946 году — это была более крупная и куда более сложная версия изначального прототипа Гиббона. Когда журнал «Таймс» три года спустя брал у Гиббона интервью, он рассказал, что с помощью созданного IBM-аппарата ему удавалось поддерживать в собаках жизнь вплоть до сорока шести минут. Он также дал понять, что видит в этом приборе потенциал для проведения операций на открытом сердце: Дуайт Харкен, удивив всех своими невероятными достижениями военного периода, дал понять, насколько, оказывается, выносливо сердце, и тем самым убедил хирургов, что можно пойти еще дальше — остановить сердце и вскрыть его.

Гиббон понимал, что цилиндр, предназначенный для обогащения крови кислородом, был все еще недостаточно большим для того, чтобы применять его на людях. Он рассчитал, что для этого ему потребовалось бы построить агрегат размером с семиэтажное здание, что, совершенно очевидно, было невозможно на практике. Как-то два его лаборанта обратили внимание на то, что скорость насыщения крови кислородом возрастала, если в кровотоке появлялось какое-то препятствие и возникала турбулентность. Испробовав разные варианты усилить этот эффект, он в итоге заменил вращающийся цилиндр несколькими экранами из стальной сетки. Шесть таких экранов подвешивались параллельно друг другу; кровь стекала по ним в насыщенной кислородом атмосфере, а затем собиралась в резервуар снизу. Благодаря этому площадь поверхности искусственного легкого достигла восьми квадратных метров, но при этом размер самого аппарата был достаточно маленький, чтобы поместиться в операционной.

Усовершенствование оксигенатора было самой сложной задачей на пути к созданию устройства для искусственного кровообращения. Но что тогда насчет насоса, который должен был заменить сердце? Вскоре после начала своих исследований Гиббон стал использовать простой механизм, который проталкивал кровь, не вступая с ней при этом в контакт. В нем была лишь одна движущаяся деталь: вращающееся колесо с тремя валиками, распределенными по окружности. Снаружи к этому колесу плотно крепилась гибкая трубка, и когда оно вращалось, валики сжимали трубку, передвигая вперед находящуюся внутри ее кровь. Такой насос, называемый перистальтическим, оказался идеальным, так как обеспечивал плавное течение крови, не повреждая ее хрупкие клетки. Оксигенаторы продолжали совершенствоваться, однако за восемьдесят лет, прошедших с тех пор, как Гиббон приспособил для своих целей перистальтический насос, он практически не претерпел изменений — его и по сей день используют в операционных по всему миру.

Удивительно, сколько споров породил вопрос о том, кто первым изобрел это в общем-то несложное устройство. Майкл Дебейки в 1935 году запатентовал практически идентичный насос в качестве устройства для упрощения переливания крови и позже приписал себе его изобретение, указав на то, что отправил Гиббону одну из первых моделей. Вместе с тем перистальтические насосы не были чем-то новым: модель Дебейки была лишь улучшенной версией существующего насоса, созданного еще в 1855 году. На самом деле не менее одиннадцати похожих насосов были запатентованы до Дебейки, в том числе несколько, предназначавшихся для применения в хирургии. Хронология этих событий была подробно изложена Дентоном Кули в опубликованной в 1987 году статье.

К началу 1950-х годов Гиббон чувствовал, что уже вот-вот готов использовать своей аппарат во время операций на людях. Вместе с тем теперь он не был единственным, кто занимался этой проблемой: другие ученые, вдохновленные его исследованиями, тоже пытались создать свой собственный аппарат искусственного кровообращения. В апреле 1951 года хирург из Миннесоты по имени Кларен Деннис предпринял первую в истории попытку провести операцию с использованием шунта — его пациентом была маленькая девочка, которой диагностировали дефект перегородки сердца. Успешно подсоединив ее к аппарату, Деннис обнаружил, что дефект куда больше, чем он ожидал, — в действительности щель была настолько большой, что закрыть ее оказалось невозможно, и девочку было не спасти. Позже в тот же год две успешные операции с использованием похожих машин были проведены в Италии и США.