人工心脏
然在我身边。就这样,因为妻子之死,我最终放弃了好不容易完成的发明。我的命运是多么不幸呀!一想起那个时候的苦与乐,直到现在我依然激动不已。
哎呀,不知不觉我跑题了。一开始着手人工心脏的发明才发现,要完成它并不像学生时代想的那么容易。所以我觉得迄今为止,即便有要发明人工心脏的人,也因为最终无法实现,文献资料上才见不到关于他们的任何记录吧。
通常生理学实验,都是就近找青蛙做起来比较方便,可对人工心脏的实验来说,青蛙太小,手工过难。因此我决定通过家兔来进行实验。哎呀,为做实验不知死了多少只兔子。所有的实验都必须在家兔麻醉的状态下进行,虽说这些都是为了拯救人类而进行的实验,但我依然觉得对家兔来说过于残忍。人们把科学家都误解为冷血无情之人,甚至有人觉得他们残忍到以杀害实验动物为乐。其实未必所有的科学家都是这样的。我中途之所以数次想放弃实验,就是不愿让家兔这么痛苦。
实验的顺序是,首先把家兔仰面放倒,固定在特殊的台子上,麻醉后切开胸部,然后再把心囊切开,最后把我们准备的泵替代心脏安装上。这样说起来似乎比较简单,可真正的手术却一点儿也不容易。首先,当摘除了家兔的心脏,要装上替代用的泵时,因出血量太大,手术无法进行。之后先不动家兔的心脏,给泵接上较长的管子,然后把它和各个大血管连接才没事了。
最初没有考虑到人工肺脏,光是研究人工心脏了,可光有人工心脏的话,肺动脉、肺静脉和泵管连接的程序太多,才觉得带有人工肺脏的人工心脏安装起来更为方便。众所周知,心脏是由四个心室构成,人工心脏及泵自然也必须设置四个心室。可带有人工肺脏的人工心脏,只需要用活塞隔成上下两个心室。其实,只有一个心室就可以了,相当简单。
用来做泵的材料,起初用的是厚玻璃,活塞的材料是硬橡胶。这些是为了从外部观察血液流动情况,可最后,泵和活塞都改成钢铁做的了。这是因为,经验证明钢铁比玻璃更适合制作人工心脏。
接下来,我要说一说泵的构造,不过,在此之前,我要先说一说人工肺脏的原理。虽说是原理,却非常简单。就是把上下两个大静脉里的静脉血的碳酸二氧化碳除去,然后给它加上氧气,送入大动脉就可以了。可是,只要连在氧气管上就能提供氧气,可去除碳酸却非常的麻烦。麻烦之处不在于去除碳酸这件事本身,而在于瞬间除去大量的碳酸这一点。把静脉血装入特定的容器,容器上设置有合适的装置,在强烈的内压下,可以除去一部分碳酸,可要除去快速流动的血液里的全部碳酸,却极其困难。我想来想去,突然觉得只要减少全身流动的静脉血里的碳酸量,这个困难就会迎刃而解了。为此,让含有大量氧气的血液,比平常循环快一点儿就可以了。于是我想,把活塞的运动次数提高到心脏跳动次数的三四倍就足够了。试了一下,果然发现静脉里的碳酸二氧化碳的量减少了,人工肺脏的问题就比较简单地解决了。
去除人工肺脏碳酸二氧化碳的部分直接和大静脉连接,去除了碳酸二氧化碳的血液流入人工心脏及泵中,通过活塞叶片时加速,通过活塞喷出,由设置在那里的管子送入氧气,就成了所谓的动脉血,最后进入动脉。你可能会觉得附带人工肺脏的人工心脏体积很大吧?可是经过不断改良,人工心脏的大小可以控制在用做实验的动物心脏1.5倍大小之内。也就是说,用钢铁做材料的话,就能够缩小人工心脏的体积。刚才所说的活塞动力当然是电气发动机去除碳酸的内压,也是依靠电力产生的。
这么说的话,好像实验能够非常简单地进行,可迄今为止的加工改良其实一点儿也不容易。妻子和我经常废寝忘食地工作,尤其是机器做出来后,把它和家兔的大静脉、大