KTEPH'İN TARİHÇESİ -1- JOHN HEYSHAM GİBBON (1903-1973) KALP-AKCİĞER MAKİNESİNİ GELİŞTİRDİ - 2024.07.15

KTEPH'in Tarihçesi -1- John Heysham Gibbon (1903-1973) Kalp-Akciğer Makinesini Geliştirdi

1953

Dr. John Heysham Gibbon'un kalp-akciğer makinesini geliştirme yolculuğu, 1930'larda yaşadığı trajik bir olayla başladı. Pennsylvania Hastanesi'nde cerrahi ihtisasını tamamladıktan sonra, Boston'daki Massachusetts General Hospital'ın Cerrahi Şefi Dr. Edward Delos Churchill (1895-1972)'in yanında araştırma bursu kazandı. ²

 
3 Ekim 1930: Dönüm Noktası

Dr. Gibbon'un çalışmaları, tıp dünyasında devrim niteliğinde bir buluşa yol açtı. Her şey, 3 Ekim 1930'da Massachusetts General Hospital'da meydana gelen trajik bir olayla başladı. O dönemde, 53 yaşındaki bir kadın hasta, rutin bir safra kesesi ameliyatından 15 gün sonra büyük bir pulmoner emboli (akciğer atardamarı tıkanıklığı) geçirdi. Dr. Gibbon'a, hastanın nabız ve kan basıncını titizlikle takip etme görevi verilmişti. Hastanın durumu giderek kötüleştiğinde Dr. Edward Delos Churchill (1895-1972), acil bir pulmoner embolektomi (Trendelenburg ameliyatı) gerçekleştirdi. Ancak bu o yıllarda son derece riskli ve öncü bir cerrahi yöntemdi ve ne yazık ki hasta tüm çabalara rağmen kurtarılamadı. ^2,6

Hasta yaşamını yitirirken, Dr. Gibbon'u derinden etkileyen bu deneyim, ona çığır açıcı bir fikir verdi: Kalp ve akciğer işlevlerini geçici olarak üstlenebilecek bir kalp-akciğer bypass pompası (kalp-akciğer makinesi) geliştirme fikri. Zihninde şu soru şekillendi: "Eğer oksijensiz kanı alıp, dışarıda oksijenlendirerek arteriyel sisteme geri pompalayabilen bir makine olsaydı, cerrahlar pıhtıyı güvenle temizleyebilir, normal dolaşımı yeniden başlatabilir ve hasta kurtarılabilirdi." ³ 

O dönemde böyle bir teknoloji mevcut değildi. 1930'ların başında, Charles Augustus Lindbergh (1902-1974) ve Alexis Carrel (1873-1944) gibi bilim insanları, organların beden dışında canlılığını koruyabilmesi için perfüzyon (kan dolaşımını sağlama) teknikleri üzerinde çalışıyorlardı. Ancak, Gibbon'un hayalini kurduğu gibi, tüm vücut dolaşımını destekleyen bir sistem henüz geliştirilmemişti.

Bu düşünce, onu 23 yıl sürecek bir araştırma maratonuna sürüklerken aynı zamanda Gibbon'un geleceğini ve kalp cerrahisinin kaderini değiştirecekti. ⁶ 

Oysa ki dünyaca ünlü cerrah Christian Albert Theodor Billroth (1829-1894), 1882 yılında insan kalbini ameliyat etmenin en iyi ihtimalle aptallık ve en kötü ihtimalle cehalet olduğunu belirtmişti. Sümerler'den (M.Ö. 5000-2000) gelen dini ve ahlaki dogmalar nedeniyle kalp, sadece bir pompa değil, aynı zamanda kutsal bir organ olarak kabul ediliyordu. Bu yüzden, kalbe müdahale etmek neredeyse imkansız görünüyordu. Yirminci yüzyılın başlarında, insan kalbini güvenli bir şekilde ameliyat etmek hayal olarak görülüyor ve böyle bir düşünce alay konusu oluyordu. ⁵

Kalbin durduğu anda cerrahi müdahale yapabilme ve vücudu hayatta tutma becerisini geliştiren öncü araştırmacılar - hem kadın hem erkek bilim insanları - tıp dünyasını hayal edilemeyecek noktalara taşıdı. Bu cesur bilim insanları, günümüzde milyonlarca hayat kurtaran kalp nakli ve pulmoner endarterektomi gibi ileri düzey kalp cerrahisi tekniklerinin temellerini attılar. ⁴ Bu öncülerden biri de Dr. John Gibbon'du. 

Sonraki üç yıl boyunca cerrahi kariyerine devam ederken, yapay bir kalp-akciğer makinesi oluşturma fikrini sürekli geliştirdi. 1934 sonbaharında, hocalarının karşı çıkmasına rağmen, bir yılını böyle bir cihaz geliştirmeye adamaya karar verdi. Dr. Churchill ona küçük bir hayvan laboratuvarı tahsis etti ve eşi Mary Hopkinson Gibbon (1903–1986), laboratuvar araştırmalarında ona teknik destek sağladı. İkili, güçlü bir iş birliği içinde çalıştı. ⁶

Gibbon, 1934 ve 1935 yılları arasında kalp-akciğer makinesinin bir prototipini geliştirdi ve insanlarda kullanmadan önce işlevselliğini test etmek için kediler üzerinde denemeler yaptı. 1935'teki çalışmalarında, cihazın pulmoner arteri tamamen kapatılmış bir kedinin kalp ve akciğer işlevlerini desteklemeyi başardığını gösterdiler. Aynı yıl gerçekleştirilen başka bir deneyde ise, hayvanın kendi kalp ve akciğerleri, 39 dakikalık vücut dışı dolaşımdan (ekstrakorporeal bypass) sonra dolaşımı tekrar sağlayabildi. ⁶ Bu sonuçlar, makinenin işlevselliğini ve güvenilirliğini kanıtlayan kritik adımlardı.

1940'larda Dr. Gibbon, bir mühendis ve International Business Machines'in (IBM) başkanı Thomas Watson ile tanıştı. Gibbon ve Watson, IBM'den diğer mühendislerle birlikte, etkili bir kardiyopulmoner bypass makinesi geliştirmek için işbirliği yaptılar. ⁵

John Gibbon'un tıp dünyasına yaptığı çığır açıcı katkı, uzun yıllar süren özverili çalışmaların sonucunda gerçekleşti. 6 Mayıs 1953 tarihi, kalp cerrahisi için bir dönüm noktası oldu. Bu tarihte Gibbon, dünyanın ilk başarılı açık kalp ameliyatını ekstrakorporeal oksijenasyon kullanarak gerçekleştirdi. ⁶

Bu başarı, 23 yıllık yorulmak bilmeyen bir çabanın meyvesiydi. Gibbon'un ekstrakorporeal bir devre geliştirme çalışmaları, uzun yıllar boyunca meslektaşları tarafından şüpheyle karşılandı ve çoğu zaman zaman kaybı olarak görüldü. Ancak Gibbon, vizyonuna olan inancını hiç kaybetmedi. ⁶

Sonuç, modern tıbbın en önemli başarılarından biri oldu. Dr. Gibbon'un geliştirdiği kalp-akciğer makinesi, kalp cerrahisinde devrim yaratarak daha önce imkansız görülen karmaşık kalp ameliyatlarının gerçekleştirilmesini mümkün kıldı. Bu teknoloji, çeşitli kardiyopulmoner hastalıkların (kalp ve akciğer hastalıkları) tedavisi ve organ naklinde hayat kurtaran bir yöntem olarak geniş çapta kullanılmaktadır. Akut trombektomi için nadiren kullanılsa da, kronik tromboembolik pulmoner hipertansiyonun (kronik pıhtı kaynaklı akciğer yüksek tansiyonu) tedavisinde önemli bir rol oynamaktadır. ⁴

Cecelia Bavolek ve Dünyanın İlk Başarılı Açık Kalp Ameliyatı

Cecelia Carolyn "Ceely" Bavolek (13 Kasım 1934 - 19 Kasım 2000), tıbbın ilerleyişine tanıklık eden ilham verici hikayesiyle bilinir. Doğuştan kalbinde yarım dolar büyüklüğünde (atriyal septal defekt) bir delikle dünyaya gelen Bavolek, 18 yıl boyunca bu ciddi sağlık durumundan habersiz bir şekilde yaşamını sürdürdü. Ancak, 1952 yılında Wilkes College'da üniversiteye başladığında vücudu çeşitli uyarılar vermeye başladı: nefes darlığı, çabuk yorulma ve zatürree sebebiyle hastaneye kaldırıldığında öksürüğünden kan geliyordu. Kalbindeki büyük atriyal septal defekt ve büyük bir sol-sağ şant nedeniyle altı ay içinde üçüncü kez sağ ventriküler yetmezlik yaşamıştı. Doktorlar, bu deliğin kapatılmadığı takdirde hayatını kaybedebileceğini söylediler.

Hayvan deneylerinde ölüm oranı %80'den %12'ye düşen Dr. John Gibbon, büyük köpekler üzerinde yapılan total kardiyopulmoner bypass deneylerinde giderek daha başarılı sonuçlar elde ettikten sonra, tekniğini insanlarda denemeye hazırdı. İlk insan ameliyatını Şubat 1952’de gerçekleştirdi ve kalp-akciğer makinesini 15 aylık bir kız çocuğunda kullandı. o dönemde küçük çocuklarda kalp kateterizasyonu riskli bir yöntem olduğundan kesin tanı olmamakla birlikte Çocukta atriyal septal defekt (ASD) olduğu düşünülüyordu. Ameliyat sırasında, beklenmedik bir durum ortaya çıktı: Hastada ASD yerine, büyük bir patent duktus arteriozus (PDA) nedeniyle soldan sağa şant olduğu anlaşıldı.

Patent Duktus Arteriyozus (PDA), kalpten çıkan büyük damar (aort) ile akciğerlere giden damar arasında normalde doğumdan sonra kapanması gereken bir tüpün açık kalmasıdır; bu durumda temiz kan gereksiz yere akciğerlere geri döner. Atriyal Septal Defekt (ASD) ise kalbin içindeki iki üst odacık arasında bir delik olmasıdır; bu durumda temiz olmayan kan yanlışlıkla vücuda gönderilir. Bu iki durum, hem anatomik konumları (kalp dışı vs. kalp içi) hem de kan akışının yönü (temiz kanın akciğerlere geri gitmesi vs. temiz olmayan kanın vücuda gitmesi) açısından tam tersi durumlardır. Ayrıca PDA’nın düzeltilmesi için genellikle kalbi durdurmaya veya kalp-akciğer makinesi kullanmaya gerek yoktur; cerrahi olarak bağlanması yeterlidir.

Dr. Gibbon’un cihazı, kalp hastalıkları nedeniyle oksijen eksikliği yaşayan hastalara destek olmak için tasarlanmıştı. Ayrıca PDA, doğuştan gelen bir damar açıklığı olduğu için doğrudan bir kalp hastalığı sayılmazdı. Makine, yüksek oksijen gereksinimine sahip bebekte yeterli kan akışı ve oksijenlenme sağlayamadı. Hipoksi (düşük oksijen seviyesi) gelişti ve bebek ameliyat sırasında hayatını kaybetmişti. 



Dr. Gibbon, bu genç kızı kurtarmak için cesur ve deneysel bir çözüm önerdi: Henüz test aşamasında olan kalp-akciğer makinesi. Bu makine, ameliyat sırasında kalp ve akciğerlerin işlevlerini geçici olarak üstlenerek doktorlara kalbindeki deliği onarma fırsatı sağlıyordu. Bu yöntem, adeta bir bilim kurgu hikayesini andırıyordu.

6 Mayıs 1953’te, 18 yaşındaki Bavolek, tarihteki ilk başarılı açık kalp ameliyatı için gönüllü oldu. Operasyon sırasında Dr. Gibbon'un geliştirdiği makine, toplam 45 dakika boyunca bypass sağladı ve bu sürenin 26 dakikasında dolaşım tamamen desteklendi. Makine, Cecelia'nın kalp ve akciğer işlevlerini başarılı bir şekilde üstlendi. Başlangıçta, kalbindeki deliğin bir yama ile kapatılması planlanmıştı; ancak ameliyat sırasında ortaya çıkan komplikasyonlar nedeniyle, atriyal septal defekt doğrudan ipek dikişle kapatıldı. Dört saat süren bu zorlu ameliyat başarıyla sonuçlandı.

Cecelia Bavolek, ameliyatın ardından hızla sağlığına kavuştu ve sadece 13 gün sonra hastaneden taburcu edildi. Daha sonraki yıllarda sağlıklı bir yaşam sürdüren Bavolek, evlenip bir aile kurdu. Hayatı boyunca, Dr. Gibbon'un çığır açan çalışmalarının bir sembolü olarak anılmaya devam etti ve tıp tarihine unutulmaz bir iz bıraktı.

Dr. Gibbon'un bu başarısına rağmen, aynı yıl içinde kalp-akciğer makinesi kullanarak gerçekleştirdiği iki baypas ameliyatı başarısız oldu ve her iki çocuk hasta da hayatını kaybetti. Bu trajedi, Gibbon’u derinden etkiledi ve bir daha ameliyat yapmama kararı almasına yol açtı.

Ameliyatın Önemi ve Dr. Gibbon'un Mirası

Cerrah Harry Mitchell Sherman (1856-1921), 1902 yılında Amerikan Tıp Birliği'nin toplantısında yaptığı konuşmada şu sözleriyle dikkat çekti: "Kalbe giden yol, düz bir çizgide sadece iki ya da üç santimetredir, ancak cerrahinin bu yolu katetmesi neredeyse 2.400 yıl sürdü." Sherman, bu sözleriyle özellikle göğsü yaralanmış veya delinmiş hastalarda hasarlı kalpleri dikme girişimlerine atıfta bulunuyordu. Kalp onarımı, tıp tarihi boyunca hekimler için büyük bir meydan okuma olmuştu. Bu zorluk, Hipokrat'a kadar uzanır. Hipokrat, kalbi "son derece güçlü bir kas" olarak tanımlamış ve tarihte ilk kez bir kalp krizini kayda geçirmişti. Ancak o dönemde kalp yaralanmalarının tedavisi imkansız görülüyordu. Hipokrat, "Kalpteki bir yara ölümcüldür," diye yazmıştı.

19. yüzyılda bile kalp cerrahisi, tıp dünyasında büyük bir tartışma konusuydu. Billroth'un yanı sıra 1896 yılında İngiliz cerrah Stephen Paget (1855-1926), "Kalp cerrahisi, doğa tarafından cerrahi için konulan sınıra ulaştı: Hiçbir yeni yöntem ve hiçbir yeni buluş, bir kalp yarasını onarmak için doğal zorlukların üstesinden gelemez!" demişti. Bu sözler, o dönemde kalp cerrahisinin ne kadar riskli ve imkansız görüldüğünü gösteriyordu.

Ancak tıp dünyası, bu sınırları aşmak için çabaladı. 6 Mayıs 1953'te Dr. John H. Gibbon, ilk kez bir kalp-akciğer makinesi kullanarak başarılı bir açık kalp ameliyatı gerçekleştirdi. Bu ameliyat, tıp tarihinde bir dönüm noktası oldu. Dr. Gibbon'un çalışmaları, modern kalp cerrahisinin temellerini attı ve binlerce hastanın hayatını kurtaran bir teknolojinin önünü açtı. Bu buluş, sadece açık kalp ameliyatlarını değil, aynı zamanda pulmoner endarterektomi gibi kompleks prosedürler ve organ nakilleri gibi yaşam kurtarıcı müdahaleler için de bir devrim yarattı.

Sherman'ın bahsettiği 2.400 yıllık süre, kalp cerrahisinin ne kadar yavaş ve zorlu bir yolculuktan geçtiğini gösterir. Hipokrat'ın zamanından 20. yüzyıla kadar, kalp cerrahisi alanında kayda değer bir ilerleme sağlanamamıştı. Ancak Dr. Gibbon gibi öncülerin cesaret ve azmi sayesinde, kalbe giden yol nihayet aşıldı ve kalp cerrahisi, tıbbın en önemli başarılarından biri haline geldi.

Gelecek Konu: KTEPH'in Tarihçesi -2- Pulmoner Embolinin Keşfi  

KAYNAKÇA: