Рисунок 6.1: Сергей Брюхоненко и его аппарат искусственного кровообращения.
В 1931 году Брюхоненко добавил к автожекторной системе теплообменник и глубокую гипотермию и запатентовал свой аппарат. С помощью этого устройства хирург Николай Теребинский провел более 250 операций на открытом сердце у собак. Было решено, что собачьи легкие не должны использоваться при оперировании людей, поэтому Брюхоненко разработал пузырьковый оксигенатор. Он состоял из стеклянного сосуда с двойными стенками, внутренний блок которого путем вспенивания насыщал венозную кровь кислородом, а внешний выступал в качестве теплообменника. Пузырьки воздуха устранялись спиртом, прежде чем насос возвращал оксигенированную кровь в тело животного.
В 1939 году они добились полного восстановления у собак, охлажденных до 10°C и подвергнутых десятиминутной полной остановке кровообращения. По-видимому, ни у одного из животных не наблюдалось явных неврологических повреждений. В 1941 году Брюхоненко собирался опробовать свой АИК на пациенте, но вмешалась Вторая мировая война. Хотя в 1950 году эксперименты возобновились, Теребинский умер до того, как эту систему получилось внедрить в кардиохирургическую практику. Брюхоненко, назначенный руководителем Московской лаборатории искусственного кровообращения, решил протестировать аппарат для экстренной реанимации при внезапной смерти.
Это была оригинальная и сложная для того времени идея, но все пациенты умерли. Его АИК ни разу не использовался при операциях на открытом сердце человека.
В 1960 году Брюхоненко скончался.
Оуэн Вангестин не только поддерживал операции Лиллехая с применением перекрестного кровообращения, но задумывался над созданием его механической альтернативы и даже обсуждал варианты с Морисом Вишером, руководителем отделения физиологии. Вместе они обратились к Кларенсу Деннису, талантливому молодому выпускнику Университета Хопкинса, на которого большое влияние оказал Блэлок. Они попросили его узнать, что ученые делали в этой области. Разумеется, никакого секрета тут не было. Гиббонс рассказывал о своей работе на конференциях, другие исследователи также пытались с помощью кровяных насосов и искусственных легких продлить жизнь органов, надеясь использовать их для пересадки. К сожалению, большинство попыток с треском провалились, поэтому сохранять оптимизм по поводу того, что аналогичные усилия позволят поддерживать все тело, становилось все труднее. Тем не менее были и те, кто не опускал руки.
Изучив этиологию рака легких с Тюдором Эдвардсом в Бромптонской больнице, Викинг Бьорк вернулся в шведскую больницу Саббатсберг, где его наставником стал Кларенс Крафорд. Крафорд разрабатывал собственный АИК, и, поскольку Бьорк имел большой опыт торакальной хирургии, его попросили возглавить проект, в котором в качестве насосов использовались два доильных аппарата. Добившись хороших лабораторных результатов по насыщению кислородом свежегепаринизированной крови, Бьорк попытался перфузировать мозг собак. Это была катастрофа. Все животные умерли, и Крафорд позволил своему подопечному разрабатывать собственные устройства.
Не испугавшись неудачи, Бьорк разработал оксигенатор с вращающимися дисками, к которому по совету инженеров-химиков с соседней фабрики добавил силиконовую оболочку. После нанесения силиконового покрытия на все участки, подверженные взаимодействию крови с внешней поверхностью, значительно улучшилась работа всей системы с кровью. Использование воздушного компрессора с дисками из нержавеющей стали, совершающими 120 об/мин, позволяло эффективно насыщать кровь кислородом без чрезмерного повреждения эритроцитов. Бьорк заметил, что, просто увеличивая количество вращающихся дисков, можно повысить оксигенацию в два раза.
В октябре 1947 года модернизированный аппарат успешно поддержал кровообращение 20-килограммовой собаки, которую Бьорк и его жена, работавшая инженером-химиком, перевезли в свою квартиру в багажнике взятого напрокат автомобиля.
Утром супруга радостно сообщила: «Моча прозрачная, без крови, поэтому гемолиз, по всей вероятности, низкий. Почки в порядке!»
Тем временем команда Гиббона вернулась к исходной точке: ученые разобрали аппарат до основных элементов и постоянно тестировали новые модификации и компоненты. В 1951 году в Джефферсон прибыла вторая модель IBM, и результаты лабораторных исследований оказались гораздо более обнадеживающими. Однако поворотный момент наступил, когда два резидента Томас Стоукс и Джон Флик обнаружили, что добавление турбулентности к кровотоку значительно увеличивает поглощение кислорода. Поэтому они покрыли поверхность вращающегося цилиндра оксигенатора тонкой проволочной ширмой, которая усилила контакт между эритроцитами и кислородом на 700–1000 %.