Аппараты ИВЛ: краткая история протезирования дыхания. Часть II

#Технологии
АП
Ася Петухова

Джон Эмерсон, как и Филип Дринкер, был тоже не из простой семьи, его отец был профессором и заведующим кафедрой управления государственной системой здравоохранения Колумбийского университета и членом многочисленных комиссий по проверке государственных лечебных учреждений на местах, а до этого был комиссаром здравоохранения Нью-Йорка (начальником городского департамента здравоохранения), то есть человеком в медицинских кругах США уважаемым и влиятельным. Старший брат Джона исследовал в Гарвардском университете физиологию растений и впоследствии открыл наличие в хлоропластах двух фотосистем (двух реакционных центров фотосинтеза). 

Но Джон Эмерсон, как он сам признавался в 1985 году на своей публичной лекции в Массачусетской больнице общего профиля, одной из старейших и самых известных в Америке клиник: «Учился я не очень хорошо, даже школу не закончил. Но семья послала меня в Гарвард, потому что все мужчины из нашей семьи учились там, а женщины в Рэдклифе (женский колледж при Гарвардском университете, основанный в 1636 году). Это была семейная традиция, и отец сказал, что я буду первым Эмерсоном, который не поехал в Гарвард, с того времени, когда наши предки  высадились на американский берег в Ипсвиче в 1630 году».

Эта лекция Эмерсона Some Reflections on Iron Lungs and Other Inventions («Некоторые размышления о «железных легких» и других изобретениях») доступна в интернете на английском языке, и ее стоит почитать, потому что редко кто из изобретателей так подробно рассказывает об изнанке своего труда. Если же коротко, то в Гарварде старший брат устроил его лаборантом в физическую лабораторию, где он год подметал полы и научился смазывать токарные станки, а потом его кузен Александр Форбс, работавший на медицинском факультете, забрал его к себе. У него Эмерсон сначала делал очень тонкие волокна для струнного гальванометра, а потом, освоившись, изобрел микроманипулятор для работы с культурами бактерий, причем такой удачный, что им пользуются до сих пор.

Аппарат ИВЛ Джона Эмерсона, 1931 г.

А затем Джон Эмерсон занялся тем, что прославило его имя и принесло немалое состояние. Для начала он помог доктору Джиму Уилсону из бостонской детской больницы смастерить из молочной фляги, купленной Уилсоном в супермаркете  Sears Roebuck, кислородную палатку для новорожденных. А потом Уилсон попросил Эмерсона посмотреть аппарат ИВЛ Дринкера. «Это новая штука, — сказал он. — Мы покупаем их по 3600 долларов, а они ужасно шумят». Эмерсон посоветовал заменить диафрагму в аппарате на что-нибудь более простое и вырезал ее из кожи старого автомобильного сиденья. 

Доктор Уилсон отнес ее Дринкеру, но он отверг ее с порога, мол, не будет работать, он такое уже пробовал. Эмерсон рассказал об этом случае отцу, тот промолчал, но через несколько дней прислал короткое письмо. Эмерсон-старший писал сыну, что если тот собирается заняться аппаратом ИВЛ, то сейчас самое время для этого, приближается очередная эпидемия полиомиелита. На дворе стоял 1931 год, и как раз в этот год пришла эпидемия. Джон Эмерсон отправился в мастерские Robertson Boiler Works на Ист-Ривер в Нью-Йорке и попросил сделать ему металлическую герметичную емкость в виде трубы диаметром приблизительно 28 дюймов желательно на тележке с колесами, никаких чертежей у него на тот момент не было. 

Он показал эту трубу докторам из инфекционной больницы Уилларда Паркера в Нью-Йорке и рассказал им, как будет устроен его аппарат ИВЛ. Те его вежливо выслушали и сказали, что у них всего четыре «Дринкера», один из больных, молодой священник, умер этой ночью, потому что для него не было свободного аппарата. Эмерсон заказал у Роберсона еще пять «труб». В этот момент к нему в мастерскую в Нью-Йорке явился сам Дринкер и предупредил, что Эмерсон зря старается, его все равно не пустят в этот бизнес, мол у него, Дринкера, новые пациенты и влиятельные новые инвесторы на подходе. Через полгода Эмерсон показал свой аппарат ИВЛ на выставке «Американская больница». Там же были аппараты Дринкера, только аппарат Эмерсона стоил $1000, то есть в три с половиной раза дешевле, чем у Дринкера.

Принципиально аппарат ИВЛ Эмерсона и Дринкера не отличались, просто у Эмерсона было несколько усовершенствований, он работал тихо, да и внешне выглядел не столь брутально, как похожий на гроб на колесиках аппарат Дринкера. После выставки в Торонто Эмерсон получил заказ от Массачусетской больницы общего профиля собрать один  его аппарат ИВЛ прямо в больнице, кроме того его аппаратами заинтересовалась Consolidated Gas Company. К Эмерсону приехал декан Юридической школы (факультета) Гарварда с просьбой повременить полгода с выходом на рынок, мол, в Гарварде учли недостатки аппарата Дринкера и дорабатывают его. Эмерсон подождал, а в  1932 году подал заявку на патент на свой аппарат ИВЛ, а спустя год получил его.

В те годы в США и других странах были построены и запатентованы еще несколько аппаратов ИВЛ отрицательного давления. Проектировали и строили такие «железные легкие» и в СССР. Конструктивно и внешне они все похожи друг на друга, разница в деталях. Их конструкторы прекрасно это понимали, и патентных склок между собой не затевали. Только один Дринкер подали иск на нарушение его авторских прав Эмерсоном. Эмерсон защищался в суде сам, не прибегая к помощи адвоката, он продемонстрировал несколько десятков патентов XIX и начала XX века на ИВЛ с отрицательным давлением, все, что было там, было у Дринкера. В их числе был даже аппарат ИВЛ конструкции Александра Белла, один экземпляр которого хранился в его музее в Канаде. Трудно сказать, добили ли судью окончательно «железные легкие» изобретателя телефона Белла, но в иске Дринкеру было отказано. Большую часть американского рынка ИВЛ в предвоенные и первые послевоенные годы занимали «железные легкие» конструкции Эмерсона.

Доктор Чарльз Морган Хаммонд из Мемфиса, США, построил свое первое “искусственное легкое” в 1905 году и совершенствовал его на протяжении 20 лет, но делал это сам в своей больнице, поэтому его аппараты ИВЛ оставались неизвестными общественности в течение многих лет.

Как уже сказано, в послевоенные годы аппараты ИВЛ были вытеснены их антагонистами с повышенным давлением, последние действительно выглядели более эффективными для больных с пораженными легкими не так сильно ограничивают пациентов в передвижениях. К тому же после создания вакцины против полиомиелита, болезнь резко пошла на спад, и теперь встречается редко. Последние пациенты с поражением полиовирусом их дыхательных мышц дожили свой долгий век в аппаратах ИВЛ Эмерсона в нулевые годы нашего века. Так что страницу с «железными легкими» в истории техники и медицины можно перевернуть.

Мешает это сделать только одно. В научной прессе, посвященной проблемам коронавирусной  пандемии пока редко, но в последние месяцы все чаще и чаще появляются публикации, которые можно объединить общим заголовком «А не являются ли аппараты ИВЛ с отрицательным давлением альтернативой при лечении COVID 19?» Причем ученые не только рассуждают на эту тему, в  Канаде, в университетах Калгари провинции Альберта уже строят такой  аппарат ИВЛ для ковидных больных. То же самое происходит в британском университете Уорика в Ковентри, где при содействии Marshall Aerospace & Defence Group и Imperial NHS Trust подобный прибор исследуется уже на уровне прототипа. Очень похоже, что скоро появятся новые патенты на современные реинкарнации старых «железных легких».

А здесь вы можете прочесть первую часть данной статьи. 

Заглавная картинка: Flickr

Читайте в нашем журнале: 

Корейское экономическое чудо: история компании POSCO. Часть первая

COVID-19 и патенты: что изменилось в 2020 году

Какую роль сыграли патенты в японском экономическом чуде

Ася Петухова
Онлайн Патент
#Технологии
Спасибо! Мы перезвоним вам в ближайшее время!