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、大动脉连接是极度困难的事情。刚开始时,是用叫做肠线的丝线把钢铁板和血管连接在一起,可钢铁流通不好,后来用有一定硬度的橡胶板接在了它们中间。尽管如此,也会经常因为压力调节不均衡,接口处爆开,导致瞬间出血,而致使家兔死亡。
特别是手术时,让人感到不愉快的现象是血液凝固。大家都知道,血液一流出血管就会马上凝固,只要有一片凝血进入血液里的话,就会引起很小的血管栓塞,从而导致组织坏疽,所以无论如何,必须防止血液凝固。于是我使用取自