Дело сердца. 11 ключевых операций в истории кардиохирургии

Исследования были сложными и отнимали много времени. Мэри Гиббон делала большую часть работы, тратя каждое утро по несколько часов на подготовку оборудования для экспериментов. После этого она делала коту общую анестезию, подсоединяла его к аппарату искусственного дыхания и вскрывала грудную полость, чтобы обнажить сердце. Затем в два кровеносных сосуда вводились канюли (тонкие трубки), через одну из которых кровь подавалась в аппарат искусственного кровообращения, а через другую — возвращалась обратно в организм. Наконец, животному вводили гепарин, чтобы не допустить свертывания крови, и пережимали легочную артерию, чтобы спровоцировать образование в ней тромба. В этот момент включался аппарат искусственного кровообращения, и Джон с Мэри начинали наблюдать за дальнейшим развитием событий.

После многочисленных неудачных попыток и неоднократных усовершенствований оборудования в один прекрасный день 1935 года Джон и Мэри все-таки смогли добиться своей цели. Когда Гиббон поставил зажим на легочную артерию кота и остановил кровоток между сердцем и легкими, аппарат заработал и начал выполнять функции обоих органов. Вспоминая на склоне лет этот радостный момент, Гиббон написал: «Мы с женой кинулись друг другу в объятия и принялись плясать, скача по лаборатории». Позже в тот же год им удалось поддерживать в коте жизнь на протяжении почти четырех часов, пока легочная артерия была закупорена. Без аппарата искусственного кровообращения он бы не прожил и нескольких минут. После этого у животных часто развивались осложнения, и они, как правило, умирали. Тем не менее в 1939 году на хирургической конференции в Лос-Анджелесе Гиббон смог объявить, что четверо котов, жизнедеятельность которых поддерживалась с помощью аппарата искусственного кровообращения почти двадцать минут, полностью поправились. Один из присутствовавших хирургов сравнил достижение Гиббона с «фантастическими идеями Жюля Верна, в его времена считавшимися невозможными, однако воплощенными в реальность в будущем».

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.