В те годы легочная эмболэктомия была операцией из серии «все или ничего». Черчилль смог извлечь длинный змеевидный тромб, мигрировавший из вен нижних конечностей, но из-за отсутствия факторов свертывания крови у бедной женщины началось сильное маточное кровотечение, которое привело к смерти. На следующий день Гиббон написал:
В 1932 году с концепцией АИК была связана одна серьезная проблема. Чтобы кровь не сворачивалась внутри аппарата, ее требовалось тщательно антикоагулировать. Хотя студент-медик Джей Маклин обнаружил гепарин в печени собак еще в 1916 году, производство этого антикоагулянта стало возможным лишь в 1935 году, когда шведский биохимик Эрик Йорпес опубликовал описание структуры молекулы. Выходит, Гиббон опередил время.
В Торонто физиолог Чарльз Бест, открывший гормон инсулин, экспериментировал с антикоагуляцией на собаках. Ему удалось выделить гораздо более чистые образцы гепарина из говяжьей печени и легких, но, когда большую часть этих органов стала использовать индустрия кормов для животных, он переключил свое внимание на говяжий кишечник. Гордон Мюррей был первым врачом, который ввел гепарин пациенту и доказал, что он увеличивает время свертывания крови с восьми минут до получаса. Кларенс Крафорд, шведский сосудистый хирург, первым успешно прооперировавший коарктацию аорты, начал использовать этот препарат. Когда в начале Второй мировой войны британские военные хирурги запросили поставку гепарина, его транспортировали через Атлантику на эсминце, чтобы не рисковать и не использовать торговое судно.
Хотя значимость гепарина обычно преуменьшают, его производство стало одним из важнейших шагов на пути к искуственному кровообращению. Однако требовалось вещество-антагонист, поскольку в противном случае пациент мог просто истечь кровью. Таким препаратом стал протамин – пептид, который быстро связывается с гепарином, нейтрализуя его антикоагулянтный эффект. Протамин изолировали из рыб, и сейчас довольно трудно поверить, что эволюция кардиохирургии до такой степени зависела от говяжьих кишок и молоки лосося.
Через полгода после «ночи легочной эмболии» Гиббон со своей женой Мэри, работавшей у Черчилля научным сотрудником, переехал в Филадельфию. Утро они проводили в операционной, а днем продолжали исследования в лаборатории. Хотя Гиббону так и не удалось реализовать концепцию, пленившую его воображение, он установил крепкие рабочие отношения с физиологом Юджином Лэндисом.
Хотя Черчилль относился к затее Гиббона скептически, он предложил ему присоединиться к годичной программе в Гарвардских лабораториях хирургических исследований. Первый аппарат, который должен был заменить функцию легких, представлял собой вращающийся стеклянный цилиндр, на который наносилась тонкая пленка крови. Для проведения экспериментов требовалось предотвратить свертывание крови, поэтому запасы гепарина получали напрямую из Торонто. Гиббон опробовал аппарат на кошках: кровь поступала из яремной вены и собиралась на дне стационарной стеклянной чашки в чехле, по которому циркулировала теплая вода для предотвращения переохлаждения. Кровь насыщалась кислородом и очищалась от углекислого газа, прежде чем вернуться в организм животного через бедренную артерию. Гиббон и Мэри использовали простой насос для переливания крови, разработанный Майклом Дебейки, заведующим кафедрой хирургии в Медицинском колледже Бейлора.
Уже через несколько месяцев удалось заменить функцию легких кошки на четыре часа. Более того, у некоторых животных после подключения к аппарату восстанавливалась работа сердца и легких. Несмотря на то, что многие кошки умирали от тяжелого гемолиза – разрушения эритроцитов, в результате которого развивалась почечная недостаточность, – результаты экспериментов воодушевляли.