кабре 1982 года — поразительно схожий по принципу работы прибор, состоящий из двух насосов с пневматическим приводом, был имплантирован в грудную полость бывшему дантисту из Юты. Это был первый в истории случай, когда человек получил искусственное сердце на бессрочный период. Идея Росса была реализована в ходе ставшей исторической операции, которая, однако, вызвала немало споров: мало кто посчитал это успехом, а из-за неустанного внимания прессы неприятная мелодрама разыгрывалась перед многомиллионной аудиторией.
Проект по разработке искусственного сердца был начат с большим оптимизмом — в распоряжении величайших ученых умов были передовые технологии и щедрое финансирование. Правительственный доклад в 1968 году предвещал, что через двадцать лет производство искусственных сердец станет второй по масштабам отраслью промышленности в США, и ежегодно их будут получать тысячи пациентов. Вскоре стало ясно, что этот прогноз был крайне далек от истины и что создание такого устройства было связано с гораздо большими трудностями, чем кто-то мог себе вообразить. Столь многообещающий проект в результате превратился в недоразумение, был очернен обвинениями во врачебной халатности, промышленном шпионаже и воровстве. Лишь в 1990-х годах «полностью искусственное сердце» получило широкое распространение, и, несмотря на несколько весьма успешных случаев его применения, было выпущено в общей сложности всего менее двух тысяч экземпляров.
Искусственное сердце изначально задумывалось не для лечения, а в качестве вспомогательного инструмента для исследований. В девятнадцатом веке многие физиологи использовали перфузионные насосы — очень простые приборы, с помощью которых они изучали функции определенных тканей. В 1928 году два исследователя из Лондона, Генри Халлет Дейл и Эдгар Шустер, разработали более амбициозный аппарат, способный «полностью обеспечивать кровообращение в организме животного, лишенного сердца». Это устройство состояло из двух насосных камер, одна из которых находилась под большим давлением для обеспечения большого круга кровообращения, в то время как другая под более низким давлением направляла кровь в легкие. Хотя по факту это и была первая в истории попытка скопировать работу настоящего сердца, устройство это предназначалось лишь для проведения исследований на трупах животных, но никак не для поддержания жизни и вызвало интерес лишь в узком кругу специалистов.
Перфузионный насос, представленный в 1935 году двумя исследователями из Нью-Йорка, был более простым устройством, однако это не помешало ему наделать шума в СМИ. Заголовки передовиц чествовали изобретение «роботизированного сердца», а многочисленные статьи давали довольно сомнительные, если не сказать абсурдные обещания по поводу возможного применения этого сердца на людях. Подпитывал интерес прессы и тот факт, что изобретателем этого насоса был Чарльз Линдберг, прославившийся тем, что стал первым человеком, совершившим в одиночку беспосадочный перелет через Атлантический океан. После похищения и убийства его младшего сына в 1932 году Линдберг стал вести практически затворническую жизнь, и то, что он внезапно снова привлек внимание общественности, стало настоящей сенсацией. Как оказалось, последние несколько лет он занимался биологическими исследованиями в Медицинском центре Рокфеллера, помогая в проведении экспериментов Алексису Каррелю. Линдберг впервые обратился к Каррелю после смерти своей невестки от ревматической болезни сердца. После этого случая он стал размышлять над созданием машины, которая могла бы временно брать на себя кровообращение организма, позволяя тем самым прооперировать сердце. Он представлял себе нечто наподобие аппарата искусственного кровообращения, работу над созданием которого начал несколько лет спустя Джон Гиббон. Каррель, однако, предложил бросить свои силы в несколько другом направлении. Ему нужен был насос, который обеспечивал бы перфузию органов кровью за пределами тела, чтобы их можно было изучать в лабораторных условиях.
Разработанный Линдбергом аппарат состоял из трех стеклянных камер, расположенных вертикально друг над другом. Периодически впрыскиваемый газ направлял кровь (либо искусственную питательную жидкость) из сосуда в нижней камере через исследуемый орган, который помещался в верхнюю камеру. После прохождения через орган кровь возвращалась в сосуд через среднюю камеру, давление в которой регулировалось. Каррель предположил, что однажды похожее устройство сможет позволить хирургам доставать из организма пациента какой-то орган, проводить на нем операцию в лабораторных условиях, а затем возвращать владельцу. Он, конечно же, и подумать не мог, что такой аппарат может быть использован в качестве замены человеческого сердца. Каррель, однако, был предусмотрительным хирургом — он понимал всю пользу прессы, так что не стал возражать, когда в газетах изобретение Линдберга стали называть тем, чем оно на самом деле не являлось. В 1936 году он даже разрешил использовать его на съемках фильма ужасов «Разгуливая мертвым», в котором Борис Карлофф играет невиновного человека, которого обвиняют в убийстве и отправляют на электрический стул. В кульминационной сцене фильма, определенно во многом заимствованной из «Франкенштейна», безжизненное тело Карлоффа забирают в футуристическую лабораторию и возвращают к жизни с помощью мощного разряда электрического тока. Камера демонстрирует множество всевозможных трубок и сосудов, после чего останавливается на перфузионном насосе, а в это время один ученый призывает другого «следить за работой этого сердца Линдберга, потому что оно не должно остановиться!».
Хотя Линдберг и не был (вопреки заявлениям СМИ) изобретателем искусственного сердца, именно благодаря его участию эта идея стала такой популярной. И если его версия, представленная Голливудом, и была чисто научной фантастикой, то исследователь из Советской России вскоре преуспел в создании настоящего искусственного сердца. В рамках экспериментов по пересадке сердца Владимир Демихов в 1937 году собрал двойной насос, который использовал в качестве заменителя сердца у собак. Прибор был достаточно маленьким, чтобы уместиться в грудной полости, и состоял из двух камер с пульсирующими мембранами, которые проталкивали кровь по сосудам животных. Насос работал от электродвигателя, вынесенного за пределы организма, привод от которого вставлялся в грудную клетку. Собаки Демихова жили в таком состоянии целых пять с половиной часов — это был первый в истории случай, когда кому-то удалось поддерживать жизнь с помощью искусственного сердца. Разумеется, из-за вставляемого через грудь привода применение его в качестве долгосрочной меры было невозможным, и Демихов вовсе не собирался использовать машину сколько-нибудь длительное время: он видел в ней лишь способ поддерживать кровообращение в течение нескольких часов для сохранения органов, которые могут понадобиться для пересадки.
Другие ученые не делали попыток создать полностью искусственное сердце до конца 1950-х годов — вплоть до этого времени все их усилия были направлены на то, чтобы помочь работе живого сердца, а не найти ему замену. Одна из странных первых попыток была сделана в 1949 году студентом-медиком по имени Уильям Сивелл, когда тот работал над своим дипломом. Его прибор не был высокотехнологичным: детали для него Сивелл купил в магазине игрушек, заплатив меньше двадцати пяти долларов. Используя конструктор с металлическими деталями Erector Set, он собрал насос с пневматическим приводом, который использовал для шунтирования правой половины сердца у собаки, — устройство перекачивало лишенную кислородом кровь из полой вены в легочную артерию, а затем пропускало ее через легкие. Использовался этот прибор целых восемьдесят две минуты, и собака в итоге выздоровела. Опять-таки, задумывалось устройство исключительно для проведения физиологических экспериментов, но тем не менее оно стало наглядным доказательством того, что механический насос способен без проблем выполнять работу органического.
Созданный Джоном Гиббоном в 1953 году аппарат искусственного кровообращения окончательно подтвердил эту гипотезу, и ряд ученых принялись с энтузиазмом изучать возможность создания полностью имплантируемых устройств, что было связано также с быстро растущей заинтересованностью медицинского сообщества в разработке искусственных органов. Этому способствовала работа Уильяма Кольфа, чей значительный вклад в изобретение искусственного сердца — подобно вкладу Нормана Шамвэя в трансплантологию — оказался в тени работы других ученых, изначально нацелившихся на внимание СМИ. Кольф был врачом из Нидерландов и во время войны работал в небольшой больнице в городе Кампен, где основал первый в Европе банк крови, а также принимал участие в голландском движении Сопротивления. В 1943 году он создал искусственную почку — прибор для удаления отходов жизнедеятельности из крови пациентов, чьи собственные почки с этой задачей не справлялись. Конструкция первых моделей была довольно ненадежной: в них использовались пятьдесят метров целлофановых трубок (Кольф брал для этих целей оболочки от сосисок), которые наматывались на погруженный в солевой раствор вращающийся барабан. Большинство его первых пациентов умерло, однако к концу войны ему удалось доказать эффективность искусственного диализа — методики, которая с тех пор спасла бесчисленное количество жизней. В 1950 году Кольф эмигрировал в Америку и продолжил свою работу в Кливлендской клинике, занимаясь созданием одного из первых в мире аппаратов искусственного кровообращения. Пять лет спустя он стал президентом-учредителем новой организации под названием Американское общество специалистов по искусственным внутренним органам, целью которого было собрать вместе ведущих ученых в данной области.
На третьем ежегодном собрании обществ преемник Кольфа на посту президента Питер Солсбери призвал своих коллег сосредоточить усилия на создании приборов, способных стать постоянной заменой человеческих органов, а не на временных устройствах вроде аппарата искусственного кровообращения. Он также представил свою собственную работу — прототип механического сердца, устройства с гидравлическим приводом на основе механизма доильной машины. Приводить устройство в действие он предлагал ручным насосом, которым бы управлял сам пациент, что было довольно странно: открытым оставался вопрос: как такие пациенты будут спать? Но в следующие несколько лет многие ученые присоединились к разработке устройств, способных заменить живые органы. И таких ученых было гораздо больше, чем тех, кто бился над возможностью пересадки сердца. Кольф первым из них продемонстрировал многообещающее устройство — в 1957 году он представил пластиковое искусственное сердце, сконструированное его партнером Тэцудзо Акуцу. Чтобы сделать его анатомически максимально похожим на настоящее сердце, Акуцу сделал гипсовый оттиск собачьего сердца и с его помощью отлил модель из поливинилхлорида. В отличие от первых разработок, в его образце было четыре камеры, как в настоящем сердце — желудочки и предсердия были разделены. С помощью этого прибора им удалось поддерживать в собаке жизнь на пр