BİR NEFES DAHA: DEMİR AKCİĞER

BİR NEFES DAHA: DEMİR AKCİĞER

Bir dakikalığına solunum kaslarınızın çalışmadığını ve nefes alamadığınız o korkutucu anları hayal edin. Siz bir nefes daha alabilmek için çırpınırken tıbbi ekip sizi alıp ayaklı tabuta benzeyen korkunç bir cihazın içine koyuyor. Hem de boğazınıza kadar tüm vücudunuzu kapatacak şekilde. Ardından odanın her yerinde tuhaf, rahatsız edici bir vızıltı sesi başlıyor. Rahatlayın… Akciğerleriniz temiz hava ile dolu ve yeniden nefes alabiliyorsunuz.

“Demir Akciğer” olarak da bilinen bu tabut benzeri solunum kabini 20. yüzyılın ilk yarısında yaşam destek teknolojisinde kullanılan son teknoloji ürünüydü. İlk demir akciğer, 1928’de poliomiyelit* olan sekiz yaşındaki bir kızın hayatını kurtarmak için Boston Çocuk Hastanesi’nde kullanıldı.

Demir Akciğer Nasıl Ortaya Çıktı?

Poliomiyelit (çocuk felci), kasları hareket ettirme ve kontrol etme yeteneğinin değişken derecelerde ve türlerde kaybına neden olabilen viral bir enfeksiyondur. Akut poliomiyelitin en kötü semptomlarından olan kas paralizisi (kas felci), eğer göğüs kaslarını etkilediyse hasta yardımsız nefes alamıyor ve ölüm kaçınılmaz oluyordu.

Çocuk felci vakaları Avrupa ve Kuzey Amerika’da salgın boyutlarına ulaşırken, 1952’ de bir yılda 57.628 vaka ile Amerika Birleşik Devletleri’nde zirve noktasına ulaşmıştı. Aslında mekanik solunum cihazı üretme fikri yeni bir fikir değildi; ancak çocuk felci salgınlarının büyük ölçeklere ulaşması, araştırmacıları bir cihaz icat etme yönünde daha da motive etti. Nihayet, çözüm Harvard Üniversitesi’ndeki bir ekipten geldi. Halk Sağlığı Departmanı’ndan Philip Drinker ve Louis Agassiz Shaw “Demir Akciğer” takma adıyla, hastanın içerisine yerleştirildiği; havayı içeri ve dışarı pompalamak için ucuna bir dizi körük takılmış; büyük, metal bir kutudan oluşan bir cihaz geliştirmişti. Hastanın kafası dışında tüm vücudu hava geçirmez bir bölmeye kapatılıyor, boynu destekleyen sıkı bir lastik conta sayesinde hava kaçağı engelleniyordu. Körüklerin sürekli olarak vakumlanması hastanın nefes almasını sağlıyordu. İcat, kısa sürede hastanelerin çocuk felci servislerinin bir parçası haline geldi.

Şekil 1. Solunum cihazına ait Philip Drinker'ın patentinden bir diyagram. 
 US Patent no. 1906 844, 1933. USA Patent and Trade Office
Şekil 1. Solunum cihazına ait Philip Drinker’ın patentinden bir diyagram.
US Patent no. 1906 844, 1933. USA Patent and Trade Office

1931’de John Haven Emerson, daha verimli ve konforlu kullanım açısından Drinker’ın tasarımını değiştirerek geliştirdi. Kabinin içine ve dışına yatak sürgüsü yerleştirdi. Ayrıca yan kısımlara kabini açmadan hastaya tıbbi müdahalede bulunabilmek amaçlı basınç kaybına sebep olmayacak ufak pencereler yerleştirdi.

Drinker ve Harvard Üniversitesi, Emerson solunum cihazının orijinaline çok benzer olduğunu düşünerek Emerson’a patentlerini ihlal ettiği için dava açtı. Mahkemede Emerson’ın avukatları, Drinker tarafından kullanılan tüm teknolojilerin zaten var olduğunu ve bu nedenle patentli olamayacağını gösterdi. Emerson davayı kazandı ve tüm patentler geçersiz ilan edildi. Hâkim, bu hayat kurtaran teknolojinin herkesle paylaşılması gerektiği konusunda Emerson ile hemfikirdi.

Şekil 2. Emerson’ın geliştirdiği demir akciğer modeli, 1960.    
  CDC Public Health Image Lıbrary
Şekil 2. Emerson’ın geliştirdiği demir akciğer modeli, 1960.   
CDC Public Health Image Lıbrary
 Şekil 3. Bir poliomiyelit salgınında demir akciğerler içindeki çocuklar, ABD, 1950’ler. 
  Photo at Science History Images

Şekil 3. Bir poliomiyelit salgınında demir akciğerler içindeki çocuklar, ABD, 1950’ler.
 Photo at Science History Images

Birkaç yıl sonra birtakım zorunluluklar sonucu “Both Solunum Cihazı” doğdu. 1937’de Avustralya’da çocuk felci salgını baş gösterdiğinde Drinker’ın solunum cihazlarını satın alma ve Amerika’dan Avustralya’ya taşımanın oldukça maliyetli olacağı anlaşıldı. Bunun üzerine Güney Avustralya Sağlık Bakanlığı, biyomedikal mühendisi Edward Both’dan daha ucuz bir alternatif bulmasını istedi.

Both’un solunum cihazı kontrplaktan yapılmıştı. Sadece ucuz değil, aynı zamanda üretmesi ve taşınması da daha kolaydı. Hatta üretimden sonraki bir saat içinde kullanımdaydı. İş insanı Lord Nuffield, Both tasarımından o kadar etkilendi ki, İngiltere’deki otomobil üretim tesisinde bu cihazdan yaklaşık 1.700 adet ürettirdi ve onları dünyanın dört bir yanındaki hastanelere bağışladı.

 Şekil 4. Both’un demir akciğer modeli, 1950 – 1955. 
 Science Museum Group Collection
Şekil 4. Both’un demir akciğer modeli, 1950 – 1955.
Science Museum Group Collection

Demir Akciğer Nasıl Çalışıyordu?

Solunum cihazı, “Harici Negatif Basınçlı Havalandırma (ENPV)” adı verilen yapay solunum yöntemi ile havayı akciğerlere iterek çalışıyordu. Körükler hastanın bulunduğu kutudan hava emiyor, kutudaki hava basıncı düştükçe hastanın ciğerleri otomatik olarak genişleyerek diyaframa temiz hava çekiyordu. Körükler havanın tekrar kutuya girmesine izin verdiğindeyse hava basıncı yükseldiğinden hastanın ciğerleri pasif bir şekilde sönerek havayı dışarı atıyordu. Bu mekanizma sonucu havanın çıkardığı ritmik vızıltı sesi hastalar için nefes almalarını sağlayan ve onlara güven veren bir sesti.

Peki Hasta Neler Hissediyordu?

Özellikle çok fazla acı çeken ve deliryumu* olan hastalar için demirden bir akciğere sahip olmak şaşırtıcı bir süreçti. Beklemedikleri bu rahatlama başlarda onlara iyi hissettirse de süreç uzadıkça bu dev kutudaki yaşam hem hastalar hem de bakıcılar için gittikçe zorlaşıyordu. Bakıcıların tedaviyle ilgili çok sayıda görevi vardı: kan nakilleri, intravenöz glukoz takviyeleri, kateterleri yerleştirme ve yerlerini değiştirme, hastanın pozisyonu ve cihaz ekipmanları üzerinde sayısız kere tekrarlanan ayarlamalar…

__________________________________________________________________________

*= Deliryum; bilinç değişikliğine dikkat, algı, düşünce, bellek, devinim, duygu-durum ve uyku-uyanıklık döngüsü bozukluklarının eşlik ettiği, özgül olmayan organik beyin sendromu olarak tanımlanır. Pek çok sistemik hastalık, santral sinir sistemi hastalıkları, metabolizma bozukluğu, ilaç ya da maddelerin toksik etkisi ve çevresel etkenlerin deliryuma neden olduğu bilinmektedir. (Kaynak: Deliryum: Nedenleri ve Klinik Yaklaşım, https://www.turkiyeklinikleri.com/ )

Tıbbi bakıma ek olarak hastanın pek tabii kişisel ihtiyaçlarının giderilmesi, temizlik ve bakımının da yapılması gerekiyordu. Saçları taranıyor, vücutları yıkanıyor ve yatak örtüleri küçük pencerelerden mümkün olduğunca yerleştirilip çıkartılıyordu. Bu pencereler yetersiz olduğunda, hastanın demir akciğer dışında kendi kendine nefes alabileceği birkaç dakika içinde fizik tedavi gibi görevlerin tamamlanması gerekiyordu.

Hastalar için en büyük sorunlardan biri can sıkıntısıydı. Bazen hastanın başının üzerine bir ayna takılıyor, böylece etraflarında neler olduğunu görebiliyorlardı. Birisi sayfaları onlar için çevirirse, yüzlerinin önünde asılı duran kitapları okuyorlardı. Daha büyük demir akciğer servislerinde olanlar için yakınlarında arkadaşlık edecek ve psikolojik destek sağlayacak başka hastalar vardı, ancak aileleri için ziyaret saatleri sınırlıydı.

Şekil 5. Demir akciğer kabininde poliomiyelit hastası çocuklar.
Şekil 5. Demir akciğer kabininde poliomiyelit hastası çocuklar.

“Ne Zamana Kadar Bunun İçinde Kalacağım?”

Çoğu hasta, çocuk felci atağının şiddetine bağlı olarak demir akciğeri sadece birkaç hafta veya ay boyunca kullandı ancak göğüs kasları kalıcı olarak felç olan hastalar ömür boyu hapsedilmeyle karşı karşıya kaldılar.

Terapistler, hastaların göğüs kaslarının güç kazanmasına yardımcı olmak için çeşitli teknikler kullandılar. Hastaların kabinin dışında geçirdikleri süreyi yavaş yavaş uzatarak hastaları günün çoğunu demir akciğerin dışında geçirebilecekleri noktaya kadar getirmeye çalıştılar. Geceleri ise dinlenmeleri için yorgun bedenlerin kabine geri dönmelerine izin verdiler.

Teknik basit görünse de pratikte tekrar nefes almayı öğrenmek zor ve korkutucu bir süreçti. Bu durumu deneyimleyen bir hasta olan Kenneth Kingery’nin de bahsettiği gibi, “Havayı solumak için her bir kas lifimi zorlamam gerekiyordu. Ve sürekli, çaresizce eğer nefessiz kalırsam tankın zamanında kapanıp kapanmayacağını düşünüyordum.”

Göğüs kasları gücünü geri kazandıkça, bazı hastalar nefes almaya yardımcı olmak için yerçekimini kullanan, sallanan yataklara transfer edildi. Yatağın başı yukarı doğru kalktığında, yerçekimi iç organları aşağı doğru çekerek akciğerlere hava çekiyor; aşağı doğru eğildiğinde ise iç organları diyaframa ve havayı da akciğerlerden dışarı itiyordu.
İyileşme süreci uzun ve zor olabiliyordu. Akciğerlerin rehabilitasyonuna ek olarak, kullanılmayan diğer kasların atrofisini önlemek için buz paketleri, ısı paketleri ve masaj şeklinde fizik tedavi gerekliydi. Hasarlı kasların maksimum işlevselliği geri kazanması iki yıla kadar sürebiliyordu. Bu süre zarfında hastanın sıkı bir fizik tedavi ve egzersiz rejimine devam etmesi gerekiyordu.

Günümüzde Kullanılıyor mu?

1950’lerde Jonas Edward Salk tarafından etkili bir çocuk felci aşısı geliştirildikten sonra çocuk felci enfeksiyonu vakaları dramatik bir şekilde düştü ve hastanelerde çok az demir akciğere ihtiyaç duyuldu. Ancak ona bağımlı olarak soluyan hastalar için eski demir akciğerler yavaş yavaş modern ventilatörler ile değiştirildi.

Demir akciğer büyüktü, korkutucuydu, çok maliyetliydi ama özellikle çocuklar olmak üzere binlerce insana “bir nefes daha” aldırdı, hayatlarını kurtardı, kurtarmaya da devam ediyor. Bugün hâlâ demir akciğere bağımlı olan son birkaç insandan biri olan 74 yaşındaki Paul Alexander’ın hikayesini bu linke tıklayarak okuyabilirsiniz: https://www.theguardian.com/society/2020/may/26/last-iron-lung-paul-alexander-polio-coronavirus

KAYNAKÇA

1.Science Museum. The Iron Lung. Science Museum. https://www.sciencemuseum.org.uk/objects-and-stories/medicine/iron-lung (Published: October 14,2018).

2. The Wood Library-Museum. The Iron Lung. The Wood Library-Museum. https://www.woodlibrarymuseum.org/museum/item/918/iron-lung (Published:2020).

3. Barr M. The iron lung – a polio patient’s story. J. of The Royal Society of Medicine.103 (6); 256-259, 2010.

4. McRobbie L. R. The man in the iron lung. The Guardian. https://www.theguardian.com/society/2020/may/26/last-iron-lung-paul-alexander-polio-coronavirus (Published: May 26, 2020).

Yazar: Zeynep Karabayır

Balıkesir Üniversitesi Tıp Fakültesi

2 thoughts on “BİR NEFES DAHA: DEMİR AKCİĞER

    Orhan Bez

    (20 Temmuz 2020 - 14:03)

    Özellikle içerisinden geçtiğimiz pandemi sürecinde adını sıkça duyduğumuz ve önemini daha fazla kavramaya başladığımız solunum cihazının gelişim evresinin güzel ve kısa bir özeti olmuş. Özellikle tıp camiası dışındakiler için önemli olan güzel, akıcı ve sıkmayan paylaşımınız için teşekkürler.

      Zeynep Karabayır

      (23 Temmuz 2020 - 23:41)

      Değerli yorumunuz ve katkılarınız için ben teşekkür ederim. Tıbbın gelişim yolculuğundaki başka güzel hikayelerde buluşmak dileğiyle.. Sevgiler! 🙂

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.