سيرة جون هيشام جيبون جونيور >> مخترع آلة القلب والرئة

من هو جون هيشام جيبون جونيور

ابتكر جون هيشام جيبون جهازا للقلب والرئة، الذي أدى إلى أول جراحة مفتوحة ناجحة للقلب، وفي هذه العملية، نجح هذا الطبيب، الذي كان لديه موهبة في الهندسة، في إنقاذ عدد لا يحصى من الأرواح

ولد جون إتش جيبون في 29 سبتمبر 1903 لعائلة مرموقة في فيلادلفيا. كان يعمل كطبيب من الجيل السادس. كان لديه عم عظيم اسمه جون جيبون، الذي كان مشهورا في جيتيسبيرغ، وكان لديه عم آخر يعمل كجراح في الكونفدرالية في ذلك الوقت. تخرج جون جيبون من جامعة برينستون في عام 1923 ومن كلية جيفرسون الطبية في عام 1927. بعد إكمال إقامته في مستشفى بنسلفانيا في عام 1929، بدأ زمالة بحثية في جامعة هارفارد. في أكتوبر 1930، شارك في فريق جراحي أجرى عملية جراحية طارئة لمريضة شابة مصابة بجلطة دموية في رئتيها. على الرغم من وفاة المريضة، أشار جون جيبون إلى أنه إذا تمكنوا من الحفاظ على تدفق الأكسجين في الدم أثناء إجراءات الرئة، يمكن إنقاذ العديد من المرضى الآخرين.

كيف توصل جون هيشام جيبون جونيور لاختراع آلة القلب والرئة

في عام 1933، رغم عدم وجود خلفية هندسية، بدأ العمل على جهاز صناعي للقلب والرئة. سرعان ما تزوج من مساعدته الموهوبة في المختبر، ماري جيبون، التي أصبحت شريكه البحثي المقرب. بعد الزواج، عادوا إلى فيلادلفيا في عام 1936، حيث تولى جون منصب زميل هاريسون في البحوث الجراحية بجامعة بنسلفانيا. واصلوا بحثهم هناك من خلال إجراء تجارب على الكلاب والقطط. على الرغم من التقدم الواضح في عملهم، إلا أنه كان بطيئا.

في عام 1942، ترك جون جيبون عائلته وأبحاثه الواعدة للالتحاق بالجيش، وخدم بامتياز في مسرح الصين بورما الهند، وعند عودته في عام 1946، انضم إلى هيئة التدريس في كلية الطب جيفرسون واستقر لمواصلة أبحاثه الشاقة، وفترة قصيرة بعد ذلك، تعرف جيبون على توماس جيه واتسون الأب، والرئيس التنفيذي لشركة International Business Machines (IBM)، وثبت نفسه والشركة كشركة رائدة في مجال الأبحاث والتطوير والتصنيع للكمبيوتر .

بعد ذلك، عبر واطسون، المهندس، عن اهتمامه بمشروع جهاز القلب والرئة، وشرح جيبون أفكاره بالتفصيل، وفي وقت قصير بعدها، وصل فريق من مهندسي IBM إلى كلية جيفرسون الطبية للتعاون مع جيبون، وبحلول عام 1949، كان لديهم آلة تعمل – النموذج الأول – يمكن أن يختبرها جيبون على البشر.

لم تنجح المريضة الأولى، وهي طفلة تبلغ من العمر 15 شهرا وتعاني من قصور حاد في القلب، في العملية. لكن تشريح الجثة كشف عن عيب خلقي غير متوقع في القلب. وعندما حان الوقت المحدد لإجراء عملية مريض آخر، قدم الفريق النموذج الثاني. كانت العملية الثانية المجراة على سيسيليا بافوليك البالغة من العمر 18 عاما ناجحة تماما. وبحلول عام 1954، قدم الفريق نموذجا محسنا آخر للجهاز.

مسيرة جون هيشام جيبون جونيور بعد اختراعه

ومع كل ما سبق، في عام 1955، تمت مراجعة شركة IBM لمنظمتها البحثية، وفي عام 1956، تولى توماس واتسون الابن منصب الرئيس التنفيذي خلفا لوالده، وكانت شركة IBM في طريقها للسيطرة على صناعة الكمبيوتر الناشئة، وأغلقت العديد من برامجها غير الأساسية، وبعد ذلك، تم سحب الفريق الهندسي من فيلادلفيا وترك مجال الأجهزة الطبية الحيوية، وهذا العمل الضخم الآن يتم بواسطة شركة Medtronic و Hewlett-Packard وغيرها.

قام جون جيبون بالاستمرار في خدمة كرئيس جراحة في كلية جيفرسون الطبية، وقام بتأليف الكتاب المدرسي القياسي عن جراحة الصدر، وقام بتدريس وتوجيه عدد لا يحصى من الأطباء الناجحين، وعندما توفي في 5 فبراير 1973، أعادت كلية جيفرسون الطبية تسمية أحدث مبانيها باسمه.

آلة القلب والرئة لجون هيشام جيبون جونيور

المجازة القلبية الرئوية، والمعروفة أيضا باسم “آلة القلب والرئة”، هي جهاز يقوم بتمثيل وظيفتي القلب والرئتين خلال عملية جراحية على القلب. يتمتع هذا الجهاز بأهمية كبيرة بسبب صعوبة إجراء عملية جراحية على القلب النابض. يتم توصيل الجهاز بالأوردة التي تغذي القلب والشرايين التي تخرج منه، ويتم سحب الدم من المريض قبل وصوله إلى القلب، ويتم إضافة الأكسجين إلى الدم وإعادة ضخه في الجسم لتأمين الأكسجين لجميع الأعضاء.

مثل العديد من التطورات الطبية، استند تطوير آلة القلب والرئة بشكل كبير إلى الأبحاث على الحيوانات، ففي عام 1931، تأثر جون جيبون بوفاة مريض خلال جراحة القلب، مقتنعا بأن المريض كان سينجو لو تم الحفاظ على الدورة الدموية بشكل اصطناعي، ومن ثم بدأ في استكشاف إمكانية بناء جهاز خارجي قادر على أداء وظيفة القلب والرئتين لفترات قصيرة.

أجروا جيبون وزوجته بحثا أوليا باستخدام قطة، وحتى عام 1935، طوروا جهازا يستطيع أن يحل محل وظيفة قلب ورئتي القط لمدة 20 دقيقة. تسمح هذه التجارب المبكرة على الحيوانات لجيبون باختبار أنواع مختلفة من المضخات وأجهزة الأكسجين لتحسين الأداء، ومع ذلك، تسبب الجهاز تلفا في خلايا الدم، ولم تعش معظم القطط لأكثر من 23 يوما بعد العملية.

منذ عام 1945، بدأ اليابان وباحثون آخرون في تحسين الطريقة باستخدام التجارب على الكلاب، على الرغم من أن معدلات البقاء الأولية كانت منخفضة، فقد كشفت هذه التجارب عن الحاجة إلى إضافة مرشحات لجهاز القلب والرئة لمنع تجلط الدم، وتطبيق الشفط على القلب لمنع دخول الهواء إليه أثناء الجراحة، بمجرد معالجة هذه المشكلات، نجت معظم الكلاب من جراحة القلب المفتوح، وكانت آلة القلب والرئة جاهزة للاستخدام في البشر.

في عام 1953، أدرك جون جيبون رؤيته التي استمرت 20 عاما وأجرى أول عملية ناجحة على الإنسان باستخدام جهاز القلب والرئة، وتعافت المريضة، التي تم توصيل قلبها بالجهاز لمدة 45 دقيقة، تماما من العملية، ومع ذلك، لا تزال هذه التقنية بها عيب كبير؛ حيث يترك القلب ينبض أثناء الجراحة ولا يزال يتلقى بعض الدم، مما يجعله فوضويا وصعبا إجراء العملية.

تم إجراء تحقيق جديد في المشكلة باستخدام الحيوانات. أظهرت التجارب على الكلاب والأرانب أنه يمكن أن يتوقف القلب أثناء الجراحة لمدة 15 دقيقة ويبدأ مرة أخرى بنجاح دون أن يتسبب في أي آثار سيئة. تتطلب جراحات القلب المعقدة توقف القلب لمدة تزيد عن 15 دقيقة، ولكن ترك القلب بدون دم لمثل هذه الفترات الطويلة يؤدي إلى تلف الأنسجة الخطير. أجريت اختبارات مكثفة على الفئران وأظهرت النتائج الإيجابية.

في الثمانينيات، اكتشف الباحثون أن تبريد القلب إلى أقل من 28 درجة مئوية ومعالجته بمزيج من المواد الكيميائية المناسبة، يمكن أن يؤدي إلى توقف القلب لعدة ساعات أثناء العمليات الجراحية المعقدة، ثم يتم إعادة تشغيله بأقل قدر من الضرر. ويتم استخدام مزيج مشابه من المواد الكيميائية الآن للحفاظ على صحة القلب أثناء عمليات الزرع.

يستخدم جهاز القلب والرئة الذي تم اختراعه واختباره على الحيوانات على نطاق واسع اليوم لأداء وظيفة القلب والرئتين لساعات طويلة. هذا يسمح بإجراء جراحات القلب المعقدة والمستهلكة للوقت، ويساعد في الحفاظ على حياة المرضى أثناء زراعة القلب. يشكل هذا الجهاز الأساس للتقنيات التي تدعم الأطفال المبتسرين الذين يعانون من مشاكل في الجهاز التنفسي أو القلب لفترات أطول.