Drinker Solunum Makinesi: Demir Akciğer

Yazan: Kübra Nur Canbay

Düzenleyen: Ümit Sözbilir

Özet: Kökeni 20. yüzyılın başlarındaki çocuk felci epidemisine dayanan Drinker solunum makinesi ya da yaygın adıyla “demir akciğer”, solunum kasları felç olan hastaların hayatta kalmasını sağlayan dönüm noktası niteliğinde bir mühendislik harikasıdır.

Giriş

Demir akciğer, dış görünüşünün yarattığı klostrofobik algının aksine, negatif basınç teknolojisiyle tıp tarihinde binlerce insanın hayatını kurtarmıştır. Akut dönemdeki bazı hastaların solunum fonksiyonlarını geri kazanmasına yardımcı olan bu cihaz, kalıcı felç yaşayan belirli vakalar için ise ömür boyu içlerinde yaşayıp onları hayatta tutan bir makineye dönüşmüştür. Günümüzde modern solunum cihazlarının¹ gölgesinde kalsa da yakın geçmişe kadar varlığını sürdüren son kullanıcıları ile aşı öncesi dönemin ve medikal mühendisliğin en somut tarihi tanıklarından biridir.

Tıp dünyasında devrim yaratan bu cihaz, aslında bir tıp doktoru tarafından değil, bir kimya mühendisi tarafından icat edilmiştir: Philip Drinker. Çocuk felci salgınlarının henüz kitlesel bir toplumsal infiale dönüşmediği ancak ilk sinyallerini verdiği 1894 yılında, tanınmış ve entelektüel açıdan güçlü bir ailede dünyaya gelen Drinker, Lehigh Üniversitesinde kimya mühendisliği okumuştur. Lisans eğitiminin sonrasında, Harvard Üniversitesi Halk Sağlığı Okulunda endüstriyel hijyen üzerine çalışmalara başlamıştır [1].

Drinker’ın zihninde bir solunum cihazı tasarlama fikri, meslektaşının anestezi uygulanmış bir kedinin solunumunu, hayvanın vücudunu metal bir kutuya yerleştirerek incelediği bir deneye şahitlik ederken ortaya çıkmıştır. Kutunun içindeki basınç değişimlerinin kedinin göğüs kafesini hareket ettirdiği ve hayvanın birkaç saatliğine de olsa hayatta kalmasını sağladığı gözlemlenmiştir. Bu negatif basınç yönteminin² bir kedide işe yaramasından hareketle doğan “İnsan üzerinde de uygulanabilir mi?” sorusu, ilerleyen dönemde birçok insanın hayata tutunmasını sağlayacak olan sürecin ilk adımını oluşturmuştur [1].

Tarihler 12 Ekim 1928’i gösterdiğinde, Boston Çocuk Hastanesinde çocuk felci nedeniyle solunum yetmezliğine giren ve bilinci tamamen kapanan 8 yaşında bir kız çocuğu, Drinker’ın bu yeni icadına yerleştirilmiştir. Metal tankın içindeki pompalar çalıştırılıp negatif basınç oluşturulduğunda tıp tarihi adına mucizevi bir an yaşanmış; dakikalardır nefes alamayan küçük kızın bilinci yeniden yerine gelmiştir. Cihazın işe yaradığı bu ilk denemede küçük kız, mekanizma içerisinde 122 saat boyunca hayatta tutulmuşsa da daha sonra gelişen kalp yetmezliği nedeniyle vefat etmiştir [2].

Demir Akciğerin Mekanik Yapısı

Philip Drinker ve meslektaşı Louis Agassiz Shaw’un çocuk felci epidemisine karşı geliştirdiği bu makine, tamamen sanayi malzemelerinin bir araya getirilmesiyle oluşturulmuştur. İlk aşamada, hastanın içeri girebilmesini sağlayan silindir bir gövde elde etmek amacıyla iki büyük demir gaz tankı birleştirilmiştir. Bu iki sanayi tüpünün bir araya getirilerek havayı sızdırmamasını sağlamak için de araba lastiği şambriyellerinden³ yararlanılmıştır. Akciğerleri harekete geçirecek negatif basıncı yaratacak pompalama sistemi ise ev tipi elektrikli süpürge motoruyla sağlanmıştır. Mühendislerin tamamen basınç ve hacim hesabı yaparak ortaya çıkardığı bu derme çatma yapı, ilerleyen süreçte tıp tarihinde binlerce insanı hayata bağlayan hayati bir mekanizmaya dönüşmüştür [3].

Cihazın mekanik yapısı daha yakından incelendiğinde, mekanizmanın insanın rahatça uzanabileceği büyük bir metal silindirden oluştuğu görülür. Hastanın sadece başı dışarıda kalmakta; boyun kısmındaki esnek ve hava geçirmez yaka sayesinde vücudun geri kalan tüm kısmı tüpün içinde izole edilmektedir. Silindirlerin yan taraflarında ise küçük, sızdırmaz pencereler yer alır. Bu boşluklar, dışarıdaki doktor veya hemşirelerin tankın içindeki hava basıncını bozmadan hastaya gerekli tıbbi müdahaleleri yapabilmesi veya temel bakımları gerçekleştirebilmesi için tasarlanmıştır. Sistemdeki en kritik bileşenlerden biri de elektrik kesintilerine karşı yerleştirilen manuel pompalama koludur. Bir arıza ya da kesinti anında hasta yakınları veya sağlık görevlileri bu kolu ritmik bir şekilde ileri geri hareket ettirerek hastaların nefes almaya devam etmesini sağlamaktadır.

Demir Akciğerin Simgesi: Paul Alexander

Bu cihazların tıp tarihindeki en bilinen ve dikkat çekici tanığı, yaşamının 70 yılından fazlasını bir demir akciğerin içerisinde geçiren Paul Alexander’dır. Henüz 6 yaşındayken çocuk felcine yakalanan Alexander, dönemin hekimlerinin yaşam ümidi görmemesine karşın hayata tutunmayı başarmıştır. Kendisine uzun yıllar boyunca destek olan fizyoterapisti Bayan Sullivan ile tanışması, yaşamının dönüm noktalarından birini oluşturmuştur. Terapisti ona, makinenin işleyiş prensibine benzeyen ve havayı dili ile yutağı yardımıyla aşağı doğru iterek akciğerlerine adeta yuttuğu özel bir nefes alma tekniği olan “glossofaringeal solunumu” (kurbağa nefesi) öğretmiştir [4].

Oldukça yorucu olan bu teknik, Alexander’a kısıtlı da olsa cihazın dışına çıkabilme özgürlüğü tanımıştır. Kamuoyunda yaygın olanın aksine, onun hayatı boyunca o metal silindirden hiç çıkamadığı algısı gerçeği yansıtmamaktadır; Alexander, bu kısıtlı zamanları yüksek bir yaşam enerjisiyle oldukça etkili bir şekilde değerlendirmiştir. Makineden ayrı kalabildiği sınırlı saatlerde tekerlekli sandalyesiyle eğitimine devam ederek parlak bir öğrencilik hayatı geçirmiştir. Kararlı ve azimli yapısı sayesinde Teksas Üniversitesi Hukuk Fakültesini de başarıyla bitiren Alexander, aktif olarak mahkemelere katılarak avukatlık yapmış ve davalar kazanmıştır [4]. Bu başarılarının yanı sıra ağzıyla tuttuğu özel fırçalarla rengârenk resimler yapmış, hatta anılarını kaleme aldığı bir otobiyografi kitabı yazmıştır. Geceleri uyumak ve dinlenmek adına her seferinde demir akciğere geri dönmek zorunda kalsa da uyanık olduğu her anı toplumsal yaşamın içinde, aktif bir şekilde geçirmek için direnmiştir. Yaşam mücadelesini 2024 yılında kaybeden Alexander, bir makineye bağımlı olmasına ve tüm fiziksel kısıtlılıklarına rağmen, elde ettiği başarılarla dünyada kalıcı bir iz bırakmıştır.

Son Kullanıcı: Martha Lillard

Bu cihazların dünyadaki son tanıklarından biri olan 78 yaşındaki Martha Lillard da yakın zamanda (26 Haziran 2026) vefat etmiştir. Bu vefat, tıp tarihindeki bir dönemin tamamen kapanması anlamına gelmemektedir; nitekim demir akciğerlerin yerini alan modern ve yeni solunum teknolojileri mevcuttur. Henüz 5 yaşından itibaren bu makineye bağımlı olarak yaşayan Lillard, gün içinde modern cihazlar yardımıyla kısıtlı sürelerle de olsa dışarı çıkabilmiş; fakat uyumak ve solunumsal açıdan tam anlamıyla dinlenebilmek adına her seferinde bu makineye dönmek zorunda kalmıştır.

Lillard, 65 yaşındayken verdiği bir röportajda demir akciğeri yakın bir dostu olarak tanımlarken bu makinelerin ciddi bir yedek parça sorunu barındırdığına da dikkat çekmiştir [5]. Cihazın arıza yapması durumunda artık piyasada orijinal parçanın bulunmadığı, tamir işlemini gerçekleştirebilecek yetkili bir firmanın ya da temsilcinin kalmadığı bilinmektedir. Benzer bir parça problemini Paul Alexander da tecrübe etmiş, fakat bu bileşeni üretebilecek bir uzman bularak cihazını tamir ettirmeyi başarmıştır. Alexander gibi çocuk yaşta çocuk felcine yakalanan ve tüm yaşamını bu mekanizma içerisinde geçiren Lillard ise tam da 65 yaşında işaret ettiği bu kronik sorun sebebiyle, yani evindeki cihazın arıza yapması ve tamir edecek yetkin bir teknisyen ya da yedek parça bulunamaması neticesinde 78 yaşında hayatını kaybetmiştir [6].

Sonuç

Drinker solunum makinesinin tarihsel gelişimine ve ardındaki sürece odaklanıldığında, bilimin ve medikal mühendisliğin insan hayatı için taşıdığı kritik önem bir kez daha açıkça gözler önüne serilmektedir. Aşıların ve modern tıp olanaklarının henüz yetersiz kaldığı o zorlu dönemlerde, söz konusu mühendislik dehası sayesinde sayısız bireyin hayatı kurtulmuştur. Bu çalışmada ömürlerini söz konusu mekanizma içerisinde tamamlayan iki ismin hikayesi merkeze alınmış olsa da çocuk felci salgınının en yoğun yaşandığı dönemlerde bu demir silindirler binlerce çocuğun hayatta kalmasına olanak tanımıştır. Tedavi sürecinde hayatını kaybeden vakalar bulunduğu gibi, akut dönemi atlattıktan sonra demir akciğerden çıkarak normal yaşamına sağlıklı bir şekilde devam eden binlerce çocuk da olmuştur. Sınırlı imkânlar doğrultusunda bu dâhiyane çözümleri üreterek insanlığa nefes olan tüm bilim insanları ve mühendisler, tıp ve mühendislik tarihi literatüründe saygıyla yâd edilmektedir.

¹ Kendi başına yeterli nefes alamayan veya solunumu desteklenmesi gereken hastaların akciğerlerine kontrollü şekilde oksijen ve hava göndererek solunumunu sürdüren hayati bir tıbbi cihazdır.

² Göğüs kafesinin dışındaki hava basıncını düşürerek akciğerlerin doğal bir şekilde genişlemesini ve hava almasını sağlayan mekanik yöntem.

³Tekerlekli taşıtlarda kullanılan lastiklerin içinde yer alan, hava basıncını tutan şişirilebilir kauçuk iç lastik.