這樣神奇的設備是如何出現的呢？2月24日，世界衛生組織的專家在接受採訪時說：「如果我感染了新型冠狀肺炎，希望在中國接受治療。因為，一家中國醫院裡竟然有五台ECMO。」
新型冠狀病毒喜歡寄居在肺組織內，引起廣泛的炎症、嚴重干擾患者呼吸；而ECMO（體外膜肺氧合)相當於一台機械肺，可以繞開肺臟給患者一點新鮮的空氣。因而，它被譽為患者「最後的救命稻草」。
那麼，這樣神奇的設備是如何出現的呢？
世家公子
發明ECMO的人，叫做約翰·吉本（John Heysham Gibbon）。
三國的袁紹愛說「四世三公」。袁家往上數四代，代代都做過大官。吉本家的情況差不多，往上數四代，代代都是名醫。如果他們在家庭聚會上感染流感，搞不好會影響醫院的實力排名……
吉本，圖片來源：alchetron.com
如果沿著父輩們的路走下去，吉本應該進入某家醫院安穩的做一名醫生，可惜意外總會先來到。
1930年10月3號，27歲的吉本遇到一個病人。這位病人的膽囊有點問題必須切除。然而，切除膽囊後患者體內出現了凝結的血塊。血塊隨著血液循環，一路跑進肺里，像栓子一樣堵住了血管。
肺是一個非常神奇的器官，由無數細小的氣球一樣的肺泡組成。我們吸的每一口空氣，都沿著各級器官組成的通路進入這些小氣球；而它們會把其中的氧氣抓起來送到血液里，使生命之火保持燃燒。
肺，圖片來源：pixabay.com
以當時的醫療條件，要想救下這位病人必須進行手術，但必須要非常快。吉本的導師有一雙令人驚嘆的手，在幾分鐘之內完成了切開血管、取出血栓、縫合血管等操作，比教科書上寫的更加標準。
可病人還是死了。
迷途羔羊
那位患者劇烈掙扎，臉色鐵青卻無法呼吸，一點氧氣也得不到。
這樣的場景在吉本腦海里久久盤旋，使他產生了一個非常離經叛道的想法：用機械做一台肺臟，幫助患者呼吸！
所有人都以為他瘋了。認為那條路根本走不通，朋友勸他選擇一個安全的研究領域，多發一點論文，好在哈佛找工作；導師阻止他換個研究領域，不必把大好的光陰浪費在一條死胡同上。
但吉本忘不了那張極度渴望氧氣的臉。誰知道世間有多少這樣的患者，等著去緩解他們的痛苦？
導師雖然不看好他的研究，卻儘自己所能，為他找到了一個研究職位、讓他有了一間小小的實驗室。
伯芬奇大樓，圖片來源：massgeneral.org
1934年，在麻省總醫院的博芬奇大樓里（Bulfinch building），吉本和他當時的助手、後來的妻子開始了製造肺臟的旅途。
吉本與妻子，圖片來源：alchetron.com
峰迴路轉
按照吉本的規劃，他們需要在動物身上做大量的實驗，一點一點解決人工肺的問題，然後才能在人體身上做進一步的驗證。
人工肺的原理說起來並不複雜：把病人的血管切開，用導管將血液引出來，往血液內注入氧氣、讓血液中的二氧化碳釋放出來，再送回病人體內。做起來卻千難萬難：血液流出的速度太快病人會死；氧氣注入的速度不夠病人會死；血液凝結產生血栓或者存在氣泡導致空氣栓塞病人會死……
說到這裡，也能猜出來，為什麼大家不看好吉本的想法——人工肺研究中有太多工程學上的難題，留給工程師們解決好了，一個醫生湊什麼熱鬧。
吉本的實驗台，圖片來源：《John Gibbon and the Heart-Lung Machine》
吉本不這麼想。他抓住一切機會向別人求助，自己也不斷思考、不斷學習，逛遍波士頓的二手商店，尋找便宜可用的物件。
所有問題之中，最難的是如何往血液中注入足夠的氧氣。不知道吉本有沒有了解過仿生學，不過，他最終鼓搗出來的東西充滿了仿生學的智慧。
吉本發明的氧合器，圖片來源：《The Person Behind the Inventor of the Heart-Lung Machine》
那是一個金屬圓筒，跟血管有點像，裡面充滿了氧氣，好比是肺泡。血液從金屬圓筒上緩慢流過，依靠自由擴散、釋放二氧化碳、融入氧氣。金屬圓筒的底部負責收集血液、對血液加熱，連同後面的水泵起著心臟的作用。
從萌生人工肺的想法到制定可行方案花了四年時間，從正式開始研究到製作出原型機，又花了一年。在試驗了不知道多少只流浪貓之後，1935年，吉本終於完成了一次成功的實驗。
不負初心
一次成功的實驗意味著一個可行的方向，只要再改進也許就能見到勝利的曙光。可生活中總有一些我們無力掌控的事。沒過多久，第二次世界大戰爆發，吉本參軍，人工肺的實驗被迫中斷。
等他帶著上校軍銜回到學校的時候，所有人都知道那個研究人工肺的瘋子回來了。
戰爭時期的吉本，圖片來源：alchetron.com
生活同樣充滿我們料想不到的驚喜。一個學生很是敬佩吉本，他未婚妻的父親認識IBM公司的總裁，便設法介紹吉本與IBM公司的總裁認識，吉本從IBM公司帶回了一大批優秀的工程師。同時，美國國立衛生研究院（NIH）也從吉本的研究中看到希望，給了他一大筆研究經費。
有了人和錢，吉本便可以安心改進人工肺。
人和貓相比，需要的氧氣要大得多。想把人工肺用到人類身上，必須設法增加氧氣注入的效率。
那怎麼才能增加氧氣注入的效率呢？
說來有趣，答案藏在您的電腦、空調、汽車裡。這些設備都含有散熱片，它有許多金屬薄片組成，金屬片越密集，與空氣的接觸面積越大、散熱效率越高。與此類似，吉本製作了許多片金屬絲網，將其垂直排列在充滿氧氣的箱子裡。
血液從患者體內出來，沿著每一片金屬絲網落下，像一道道緩慢流動的塑料膜，釋放二氧化碳攝取氧氣，隨後被水泵驅使著為患者送去生的希望。
吉本發明的新式氧合器，圖片來源：wired.com
靠著不斷改進，1953年5月6號，也是立志研究人工肺23年後，吉本終於用ECMO成功進行了一次人體手術。
吉本和Cecelia Bavolek，第一位接受ECMO治療的患者，圖片來源：jefferson.edu
吉本沒有依靠ECMO賺一分錢，甚至沒有動過這個心思。1973年2月5日，打網球時心臟病發作，吉本永遠離開了這個世界。而他的發明卻留下了，一直在幫助最為危重的病人。
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參考文獻
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[2]SINGH J, DHALIWAL R S, LUTHRA S, et al. Seventy-Five Years after the Birth of an Idea: A Tribute to John H Gibbon Jr[J]. Journal of the American College of Surgeons, 2006, 202(2): 384–385. DOI:10.1016/j.jamcollsurg.2005.10.004.
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[6]DEBAKEY M E. John Gibbon and the Heart-Lung Machine: A
作者：趙言昌