İlk yapay akciğerler yani suni solunum cihazları büyük, hantal ve pahalıydı. Ama çocuk felci geçiren yüzbinlerce insanın hayatını kurtardı.
Akciğer kaslarınız felç olduğu için nefes alamamanın verdiği dehşeti bir düşünün… Siz nefes almak için çabalarken, hekimler sizi tabut benzeri bir kutunun içine koyuyorlar ve sadece kafanızın dışarıda kaldığı bu sistemde bir vınlama sesi duymaya başlıyorsunuz. Sonra rahatlama geliyor. Akciğerleriniz temiz havayı emmeye başlıyor ve tekrar rahatça nefes almaya başlıyorsunuz.
Tabutvari bir kabin şeklindeki bu yapay solunum cihazı, yaşam destek üniteleri için, 20’nci yüzyılın başlarında bir teknoloji harikasıydı. Yapay, başka bir deyişle suni solunum cihazının ilk kullanıldığı yer Boston Çocuk Hastanesi’ydi ve çocuk felcinden muzdarip 8 yaşındaki bir kız çocuğunun hayatını kurtardı. Tarih ise 12 Ekim 1928’di. Başka bir deyişle, milyonlarca insanın hayata tutunmasını sağlayan suni solunum cihazı 92 yaşında.
Suni solunum cihazı hangi gereklilikten doğdu?
Çocuk felci salgını Avrupa ve Kuzey Amerika’da yaygınlaşırken, zirve noktasını Amerika Birleşik Devletleri’nde bir yılda 57 bin 628 vaka ile görmüştü. Hastalığın en kötü semptomlarından biri de kasların felce uğramasıydı. Göğüs kaslarının felç olması durumunda, hasta yardımsız şekilde nefes alamaz hale geliyor ve hayatını kaybediyordu. Araştırmacılar bu ölümlerin önüne geçmek amacıyla yeni teknolojik çözümler aramaya başladılar ve o teknolojik çözüm Harvard Üniversitesi’nden geldi. Suni solunum cihazı, İngilizce tabiriyle ‘Iron Lung’, hastaların içine kapatıldığı, büyük bir metal kutu olarak tasarlanmıştı. Vakumlu bu sistem sayesinde hasta nefes almayı sürdürebiliyordu. Bu cihaz, 1900’lerin ortalarında çocuk felci koğuşlarının vazgeçilmezi olmuştu. 1939’da sadece ABD’de 1000 adet suni solunum cihazı kullanılıyordu.
Kimler icat etti?
Harvard Halk Sağlığı Okulu’ndan Philip Drinker ve Louis Agassiz Shaw cihazın mucitleri olarak biliniyor. Büyük bir metal kutuya bağlanan gürültülü bir sistemle, havanın sürekli olarak pompalanması sağlanmıştı. Hastanın, sadece kafası dışarı kalacak şekilde, bedeni bu hava geçirmez metal kutunun içine konuyordu. Boynun etrafındaki sıkı lastiklerle de yine havanın dışarı kaçması engelleniyordu.
Mekanik olarak nefes alıp verme fikri aslında ilk değildi ve yaşanan çocuk felci salgınının ardından araştırmacılar çalışmalarını daha da hızlandırmışlardı.
1931’de John Haven Emerson , Drinker’ın tasarımını daha çok hastaya ulaşabilecek şekilde geliştirdi. Bu yeni tasarımda yatak, kabinin içinde sürüklenerek kullanım kolaylığı sağlıyordu. Ayrıca kabinin yanlarındaki gemi penceresi benzeri delikler ile hastayla etkileşim artırılıyordu.
Drinker ve Harvard Üniversitesi ise Emerson’un bu tasarımının patent ihlali olduğunu iddia ediyor ve mahkemeye gidiyordu. Mahkeme ise Drinker’in tasarladığı teknolojinin hali hazırda var olduğuna, bu yüzden patent davası açılamayacağına karar verdi. Emerson davayı kazanırken, mahkeme jürisi hayat kurtaran böyle bir icadın herkesle paylaşılması gerektiğine karar verdi.
The Both Suni Solunum Cihaz ise fiziki ve mali gerekliliklerden doğmuştu. Çocuk felci 1937’de Avustralya’ya geldiğinde başka bir sorun gün yüzüne çıkmıştı. Drinker ve Emerson’un suni solunum cihazlarını Avrustralya’ya ulaştırmak hem zor hem de maliyetliydi. Bunu göz önüne alan Güney Avustralya Sağlık Bakanlığı, Biyomedikal Mühendisi Edward Both’tan daha ucuz bir alternatif geliştirmesini istedi. Edward Both, suni solunum cihazını kontraplaktan üretmeyi başardı. Bu sadece ucuz değil aynı zamanda cihazın taşınmasını kolay hale getirmişti. Bazı durumlarda, bu suni solunum cihazı bir saatte üretilebiliyordu. Birleşik Krallık da Lord Nuffield, Both’un tasarımından çok etkilenmişti. Sahip olduğu otomobil fabrikasında Both Suni Solunum Cihazı’ndan 1700 adet üreten Lord Nuffield, bunları dünyanın dört bir yanındaki hastanelere bağışladı.
Suni solunum cihazı nasıl çalışıyor?
Solunum cihazı, External Negative Pressure Ventilation (ENPV), Türkçeye Harici Negatif Basınçlı Soluma olarak çevrilebilen ve akciğerlere havayı iten bir sistemle çalışıyor. Hastanın, kafası dışarıda kalacak şekilde, vücudunun içine konduğu kabine pompalanan hava, otomatik olarak akciğerlerin genişlemesini sağlıyor, diyafram aracılığıyla da temiz hava içeri çekiliyor.
Nefes verilirken ise kabinin arka kısmındaki kapaktan çıkış sağlanarak basınç düşürülüyor ve ciğerlerin sönerek karbondioksiti dışarı vermesi sağlanıyor. Ritmik şekilde tekrarlanan bu vınlama sesi, hastanın nefes aldığı gösteren güven verici bir ses haline geliyordu.
Hasta için durum nasıldı?
Bu ilk suni solunum cihazlarına girmek hastalar için oldukça sersemleticiydi. Bazı hastalar cihazdayken sayıklıyor bazıları ise büyük acı çekiyordu. Suni solunum cihazıyla yaşam, hem hasta hem de ona bakanlar için oldukça zordu. Hem fiziki ihtiyaçların giderilmesi zordu hem de hastalar için çok can sıkıcı bir deneyimdi. Bazı hastaların can sıkıntısını önlemek amacıyla karşılarına ayna konuyor; bu şekilde hastanın, etrafındaki kişileri de görebilmesi sağlanıyordu. Ayrıca ayna yerine kitap da konabiliyordu bu düzeneğe.
Hastalar bu kabinler içinde ne kadar kalıyordu?
Pek çok hasta bu suni solunum cihazlarında, çocuk felci ataklarına göre, birkaç hafta veya bir ay kalıyordu. Hastalık nedeniyle göğüs kasları felç olanlar ise hayat boyu bu cihaza bağımlı kalıyorlardı. Terapistler hastalara yardımcı olabilmesi için göğüs kaslarını güçlendirecek çeşitli teknikler uyguluyorlardı. Kabin dışında geçirdikleri zaman yavaş yavaş artırılan hastalar, günün büyük bir bölümünü bu devasa suni solunum cihazlarının dışında geçirebiliyorlardı. Akşam döndüklerinde yorulmuş bedenlerini tekrar bu kutulara koyuyorlardı.
1928’de ilk olarak kullanılmaya başlanan bu teknoloji bugün COVID-19 hastalığı nedeniyle oldukça gündemde. Ventilatör olarak da adlandırılan bu cihaz bugün çok daha küçük boyutuyla kullanım kolaylığı sağlıyor. Maliyet açısında da daha ulaşılabilir olan suni solunum cihazları sayesinde milyonlarca insan hayata tutunurken, üretimi de her geçen gün artıyor.
Kaynak: https://www.sciencemuseum.org.uk/
Çeviri: Onur Fidansoy