Mesin Jantung-Paru, Teknologi yang Mengubah Operasi Jantung

Pada tahun 1931, John H. Gibbon, seorang dokter bedah muda di Massachusetts General Hospital, Amerika Serikat, menyaksikan seorang pasien meninggal akibat emboli paru, yaitu kondisi sumbatan pembuluh darah di paru-paru. Gibbon kemudian memikirkan apakah mungkin darah dialirkan keluar tubuh, diberi oksigen, lalu dipompa kembali sambil dokter menangani masalah di dalam tubuh pasien.

Pada waktu itu, gagasan tersebut sulit diwujudkan. Bagaimana bisa darah harus terus bergerak dan mendapat oksigen di luar tubuh tanpa rusak atau membeku. Alatnya juga harus mampu mengembalikan darah ke pasien dengan aliran yang cukup. Itu berarti mesin tersebut perlu mengambil alih dua tugas sekaligus, yaitu memompa darah seperti jantung dan melakukan pertukaran gas seperti paru-paru.

Gibbon tentu tidak menyelesaikan persoalan tersebut dalam waktu singkat. Salah satu catatan arsip National Library of Medicine menuliskan bahwa pada tahun 1935, sebuah prototipe mampu menopang seekor kucing selama 26 menit. Penelitian lalu terhenti selama Perang Dunia II.

Setelah perang, Gibbon melanjutkan pekerjaannya bersama tim dan insinyur IBM. Eksperimen berikutnya memakai mesin yang lebih baik untuk menopang anjing dalam waktu lebih lama.

Riwayat mesin ini bukan kisah satu penemuan yang mulus. Pompa, alat pertukaran oksigen, dan cara mengendalikan aliran darah berkembang melalui sumbangan banyak peneliti, dokter, dan insinyur.

Tonggak penting itu datang pada 6 Mei 1953.

Gibbon menggunakan mesin jantung-paru untuk mengoperasi seorang pasien bernama Cecelia Bavolek, perempuan berusia 18 tahun dengan defek septum atrium, yaitu kondisi lubang pada sekat yang memisahkan dua ruang atas jantung. Dengan aliran darah dan oksigen tetap terjaga oleh mesin, dokter dapat memperbaiki kelainan tersebut. Ini tercatat sebagai operasi jantung terbuka pertama yang berhasil dengan bantuan mesin jantung-paru.

Bavolek berada di mesin selama sekitar 45 menit. Keberhasilan itu menunjukkan bahwa sirkulasi tubuh dapat dipertahankan ketika dokter bekerja langsung pada jantung. Namun, operasi tersebut bukan akhir dari rangkaian tantangan. Sejarah awal prosedur ini juga mencatat komplikasi teknis yang hampir berujung fatal dan menuntut tindakan cepat dari tim medis di ruang operasi.

Bavolek menjadi satu-satunya pasien yang selamat dari empat operasi manusia pertama Gibbon. Tiga pasien lainnya tutup usia. Setelah rangkaian itu, Gibbon menghentikan operasinya. Catatan sejarah menyebutkan bahwa mesin tersebut masih berada pada tahap awal, bahwa keberhasilan pertama membuka jalan baru, meski keselamatan dan keandalannya belum terjamin.

Pada tahun 1955, tim dokter di Mayo Clinic yang dipimpin John Kirklin mengembangkan dan memodifikasi mesin Gibbon. Pada 22 Maret tahun itu, Kirklin menggunakannya dalam operasi jantung terbuka terhadap Linda Stout, seorang pasien yang usianya baru 5 tahun.

Pengalaman tim Mayo Clinic membantu menunjukkan bahwa operasi dengan bantuan mesin jantung-paru dapat dilakukan dalam rangkaian kasus yang lebih konsisten.

Progres tersebut tidak menghapus risiko, tetapi membantu mengubah mesin jantung-paru dari eksperimen yang rapuh menjadi teknologi yang bisa terus dikembangkan. Sejumlah tim lain juga berkontribusi pada kemajuan sirkulasi di luar tubuh. Karena itu, sejarahnya ini merupakan torehan kerja berkelanjutan dalam bidang kedokteran dan rekayasa.

Dalam prosedur yang memakai mesin jantung-paru, darah dialirkan dari tubuh pasien melalui selang menuju rangkaian di luar tubuh. Mesin kemudian mendorong darah melewati alat yang menambahkan oksigen dan membuang karbon dioksida, sebelum darah dialirkan kembali ke tubuh. Dengan cara itu, mesin mengambil alih sementara fungsi utama jantung dan paru-paru.

Pada banyak operasi, dokter juga memberikan larutan khusus untuk menghentikan detak jantung sementara, agar dapat bekerja pada bagian yang perlu diperbaiki, dan sementara itu mesin menjaga sirkulasi darah. Sepanjang prosedur dilakukan, tim medis memantau aliran dan kondisi pasien. Setelah perbaikan selesai, dokter secara bertahap mengembalikan kerja jantung dan paru-paru, lalu mengurangi bantuan mesin.

Proses ini melibatkan banyak tenaga ahli, termasuk dokter bedah, dokter anestesi, dan perfusionis—tenaga profesional yang mengoperasikan serta memantau mesin sirkulasi. Mesin memberi waktu dan ruang bagi dokter untuk menangani jantung, tetapi keselamatan pasien juga bergantung pada koordinasi tim dan pemantauan tanpa henti.

Tidak semua operasi jantung membutuhkan mesin jantung-paru atau penghentian detak jantung. Penggunaannya bergantung pada jenis operasi dan kondisi pasien. Namun, ketika mesin itu diperlukan, fungsinya tidak berubah, yaitu menjaga darah terus beredar dan membawa oksigen selama dokter melakukan tindakan.

Dari pertanyaan Gibbon setelah kehilangan seorang pasien pada tahun 1931 hingga operasi Bavolek pada 1953, perjalanan mesin jantung-paru menunjukkan bagaimana kebutuhan klinis dapat mendorong eksperimen panjang. Tetap saja mesin tersebut tidak dapat menggantikan jantung dan paru-paru secara permanen. Namun, mengambil alih tugas keduanya untuk sementara sehingga operasi tertentu bisa dilakukan dapat menyelamatkan banyak nyawa.