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死にゆく義理の姉妹を救うために、チャールズ・リンドバーグは医療機器を発明しました

世紀の犯罪の犠牲者である尊敬される航空ヒーローであるチャールズ・リンドバーグは、間違いなくアメリカの象徴です。 それでも、私たちがリンドバーグを覚えているのは完全な絵ではありません。 最近の伝記作家は、飛行士の暗い過去を探り始めました-優生主義の原則、彼の慈善、およびナチスドイツとの関係-リンドバーグの伝記の1つの分野はしばしば無視されます-彼はバイオメカニクスの先駆的な仕事です。

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リンドバーグ

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主人公:チャールズ・A・リンドバーグとアメリカの夢

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アメリカの枢軸:ヘンリー・フォード、チャールズ・リンドバーグ、第三帝国の台頭

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バイオメカニクス? この分野での彼の仕事は航空に関連していたのでしょうか? または、大西洋横断航海をより快適にするために、腰椎のサポートを増やすものはありますか?

実際、リンドバーグの貢献はまったく別のものであり、当時彼はこれらの功績で広く称賛されていました。 「その科学で彼が残す名前は、航空の名前と同じくらい輝かしいものです」と、彼の同僚の1人は1934年にニューヨークタイムズに語りました。 今日、彼のWikipediaエントリの数文のみが彼の科学的貢献に関連しています。 そしてそこには物語があります。

チャールズ・リンドバーグは灌流ポンプの設計者であり、臓器の機能を体外で維持するために使用された、手吹きの高さ18インチの透明なパイレックスガラス構成です。 彼はノーベル賞を受賞した科学者アレクシス・キャレルとの静かなコラボレーションの頂点に達した後、1935年にそれを作りました。

デバイスは、酸素化された血液(または合成代用品)の安定した供給で臓器を供給または「灌流」しました。 キャレルは液体を完成させましたが、持っていなかったのは、これをオルガンに適切に適用する方法でした。 リンドバーグは、機械を使いこなし、臓器を所定の位置に保持し、Carrelの「人工血液」で灌流できるように3室のデバイスを設計する作業を行いました。

シンプルで美しい。 頸動脈を別の小さなガラス管に接続して配置し、ポンプシステムに接続しました。 空気圧は、生物学的プロセスを模倣した方法でポンプを介して流体を駆動します。

チャールズ・リンドバーグアレクシス・カレル チャールズ・リンドバーグとアレクシス・キャレル、サミュエル・ジョンソン・ウルフ、キャンバスに油彩、1938年(ナショナル・ポートレート・ギャラリー©Estate of SJ Woolf)

約20個しか製造されていませんが、3つはワシントンDCにあるスミソニアン国立アメリカ歴史博物館のコレクションにあります。

大部分は忘れられましたが、それは重要です。 この装置は人工心肺などの医療機器の前身であり、そのプロセスは外科手術中に心臓を停止するための実行可能な手段の開発に役立ちました。

長時間空中で、若いパイロットは生と死についての思いやりを思い出しました。 しかし、彼の妻の姉がリウマチ熱に続いて重度の心臓病と診断されたとき、リンドバーグの静かな黙想は応用された生物学的研究に向いていました。 手術で損傷を回復できない理由を医師に尋ねた後、リンドバーグは、永久的な損傷を引き起こさずに心臓を身体から除去するよりも時間がかかると告げられました。 リンドバーグは固執しました。 なぜ生きた器官を維持するために機械を使用できないのか、と彼は推論した。 しかし、医師は「問題にほとんど関心がない」と示しました。

リンドバーグは、麻酔薬のパルレル・フラッグにさらに質問し、同氏はより同情的であり、in vitroで臓器を維持することに関連する問題に取り組んでいたカレルにリンドバーグを指示しました。 翌日、リンドバーグはロックフェラー研究所の彼の研究室でカレルと会う約束をしました。そのような効率的なスケジューリングは、ちょっとした名前の認識で満たされたに違いありません。

1930年11月28日の最初の会議で、リンドバーグは、カレルが「人工心臓に似た装置、体から隔離された生物を灌流する装置」の構築に2回失敗したことを示したのを思い出します。灌流液の。 しかし、より困難なのは、灌流サイクル中の細菌汚染を回避するデバイスを構築することでした。

リンドバーグはモデルを調べて、もっとうまくやれると言った。 Carrelの研究室を非常に熱心に離れ、リンドバーグは2週間後にプリンストン大学のガラス吹き職人から依頼された設計とプロトタイプを返しました。 完璧にはほど遠いものの、Carrelは感銘を受け、パイロットがデバイスを改善するために働くことができるラボ内のLindberghスペースを提供しました。

設計と細菌汚染の問題に加えて、リンドバーグは名声の問題にも取り組む必要がありました。 彼の大西洋横断飛行の後、若い飛行士は激しいメディアの注目を集めて不安を高めていました。 研究所で働いている間に匿名性を維持しようとする彼の試み​​は、わずかな成功しか収められませんでした。 彼の最初の訪問で、リンドバーグはサイドドアを介してこっそり侵入しようとしましたが、彼は熱心な技術者とスタッフの群衆によってすぐに発見されました

研究所の誰も彼の仕事や存在を報道機関と議論することを許されず、リンドバーグはある程度の匿名性を維持することができました。 ニューヨーク・タイムズは、「2年以上もの間、彼が航空に関する義務から免れるために、誰もそれについて熱心なことをすることなく過ごした」と報告した。

これは、リンドバーグの最初のやや成功したポンプの開発によってゆっくりと変化し始めました。これは、灌流液をらせん状に押し上げてリザーバーに押し込み、チューブを介して臓器の主要動脈に流すことができる電動らせんガラス管です。 設計には低圧と細菌汚染の問題が引き続きありましたが、デバイスは頸動脈を1か月灌流しました。

1931年5月、リンドバーグは、閉鎖系を介して絶えず流体を循環させる装置の結果を発表しました。 彼の記事はScienceで出版された最も短いものの1つであり、おそらく署名のない唯一の記事だったため、それはほとんどファンファーレなしで報道機関を襲った。 それにもかかわらず、これは来るべき劇的なニュース記事の最初のヒントでした。

セントルイスの精神 1927年5月20日にニューヨークからパリへノンストップで飛行したセントルイススピリット精神は 、スミソニアン国立航空宇宙博物館で展示されています。 (NASM)

次の3年間、リンドバーグとキャレルは初期の設計と技術を改善しました。 1935年、リンドバーグはこの成功したデバイスをスミソニアンコレクションに収められた3つはこの時代のものだと説明しました。「制御可能な条件下で、臓器を通る無菌流体の脈動循環を、臓器と灌流液の変化。」

この新しいポンプには可動部品がありませんでした。 システムに導入された空気は滅菌綿でろ過され、汚染の問題が大幅に削減されました。 すべてガラス製のデバイス全体をオートクレーブで簡単に滅菌できました。 デバイスの上部チャンバーには臓器が収容されていました。 灌流液は下部チャンバーに収容され、ガラス供給チューブを介して臓器に供給され、最終的に重力によりチャンバーを介して液体が引き出されたリザーバーチャンバーに引き戻されます。 心臓のポンピングによって生成されるサイクルによく似たサイクル。

しかし、それでもポンプは完璧ではありませんでした。 問題の1つは、臓器から分泌された液体に出口がない、つまりポンプに人工腎臓がなかったため、臓器分泌物が灌流液と混合され、その後システムの無菌性と安定性を脅かす頻繁な変更が必要になることでした。

腎臓の有無にかかわらず、ポンプは厳密な、そして最終的には公開テストの準備ができていました。 1935年4月5日、キャレルとリンドバーグは、猫の甲状腺を灌流する試験を開始しました。 18日の終わりに、組織片が培養に移され、そこで上皮細胞が生成されました。 組織は健康で、生きており、複製していました。 この実験は、リンドバーグのポンプと同様に成功しました。 1935年7月に、キャレルとリンドバーグは彼らの業績のためにタイムの表紙を飾った。

次の4年間で、ポンプで989の個別灌流実験が行われました。 小さな変更を加えた後、機能が非常に良くなったため、誤動作のために停止することはありませんでした(ただし、細菌汚染は引き続き問題でした)。 デバイスで行われた膨大な数の実験、これらの試験の成功、および基礎となる科学に対する大きな興奮にもかかわらず、灌流ポンプの成功はしばしばメディア演劇によって食いつぶされました。

臓器の維持、体外組織の成長チャールズ・リンドバーグのこの刺激的な死を欺く科学への関与のニュースは、一般大衆をつかみました。 増加するメディアの精査はセンセーショナルになり、Carrelが彼の研究室でヒト胚を成長させたという報告がありました。 あるアウトレットは、自分の心臓を研究室に保管されている臓器の1つまたは何らかの形の「機械的心臓」に置き換えるというリンドバーグの意図を報告することさえしました。マスコミに苛立ち、リンドバーグはカレルのフランス近くの島に逃げましたホーム—次の見出しで判断されたように失敗した戦略—「島へのリンドバーグパドルラバーボート」

ポンプ自体は、作成者がいなくても不思議なオブジェクトになりました(Carrelはその年に退職しました)。 ニューヨーク市で開催された1939年の世界博覧会では、犬の甲状腺の灌流が大勢の人を引き付けた人気の展示でした。 もちろん、科学的な驚異は説得力がありましたが、ノーベルの科学者と、さらには若いアメリカ人飛行士の両方の名前の認識が、最も注目を集めた可能性がありました。 展示物に関する一文のプレスリリースは、この言葉を多用し有名にした。

「世界的に有名な大西洋横断チラシが世界的に有名な科学者と協力した装置である有名なリンドバーグ・カレルの機械的心臓は、ニューヨーク万国博覧会での医学と公衆衛生の構築における関心の焦点の一つです。」

Lindberghの最近の伝記作家の1人であるMax Wallaceは、Carrelが彼自身の職業上の進歩のためにパイロットの名声を意識的に利用したと主張しています。 実際、Carrelが報道関係者との仕事関係をどのように提示したかについての複数の例は、そのような意識的な試みの証拠です。 たとえば、ある記事は、CarrelがLindberghに彼の成功の「すべての信用」を与えていると指摘しています。 カレルのリンドバーグへの「限りない賞賛」は、「彼は非常に知的であるだけでなく、成功を達成するために非常に重要であるだけでなく、彼は敗北を認めないように非常に頑固で卑劣でもある」という引用で要約されています。コラボレーションを宣伝する機会を逃しました。 しかし、両者は利益を得ました。 リンドバーグはカレルの研究室への扉を開くためにアメリカの意識の有名な人物としての彼の立場を活用することができ、キャレルは彼自身の研究を進めるために飛行士の名前を使用しました。

おそらく、科学史へのこの貢献でリンドバーグがほとんど記憶されていない理由に光を当てたのは、この瞬間の名声だったのでしょう。 1935年から1938年の間に数ダースのリンドバーグポンプが製造されましたが、これらは一般に、臓器の隔離の利点に関する専門家の態度の変化、およびカレルの退職、第二次世界大戦の開始、両男性に対するより広範な政治的告発のために放棄されました。

1950年代半ばに、開胸手術とその後のドナー臓器の維持のためにアイデアが復活しましたが、臓器灌流の新しい方法はすぐにリンドバーグ装置に取って代わりました。 これは、リンドバーグポンプが故障したことを意味するものではありません。 個人レベルで、リンドバーグは、病気の心臓を修復するために外科的に介入する方法を決定するのを助けるという彼の目標を達成しました。

彼は義理の姉妹を救うには遅すぎましたが、彼がCarrelで行った仕事は、後に同様の診断を持つ人々を救う医療革新の基礎を築きました。 デバイスの急速な陳腐化は、それが取るに​​足りないものにならない、または医学研究の単なるブリップになりません。これは、科学の歴史が読まれる方法であり、初期のデバイスと技術は将来の発展を知らせます。 この場合、リンドバーグとカレルのコラボレーションから得られた教訓は相当なものでした。

しかし、リンドバーグの遺産を考えると、リンドバーグが実際にはもはや時代遅れの医療機器の単なるエンジニアであることが明らかになったときに、初期の広範囲の興奮がどのように消滅するかは簡単にわかります。 したがって、リンドバーグ臓器灌流と医療技術のより大きな歴史において重要でしたが (おそらく、彼が生物学で残した名前は航空と同じくらい輝かしいと言っても過言ではありませんが)、多くは医療技術は完全ではないと主張するかもしれませんリンドバーグの歴史的記憶にとって重要であるが、おそらく彼のウィキペディアページの少なくとももう1つの段落に値するだろう。

リンドバーグの豊富なポンプは、2016年9月まで、ワシントンDCの国立アメリカ歴史博物館で開催された「Science Under Glass」展で展示されています。

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