Até a metade do século XX, a parte interna do coração permanecia fora do alcance do cirurgião. Interromper os batimentos por poucos minutos causava lesão cerebral irreversível, e operar dentro de câmaras preenchidas por sangue em movimento era tecnicamente inviável. Faltava um meio de substituir, temporariamente, as funções do coração e dos pulmões. Esse meio foi concebido por um médico nascido na Filadélfia em 29 de setembro de 1903: John Heysham Gibbon Jr., que dedicou 23 anos ao desenvolvimento da máquina coração-pulmão até realizar, em 6 de maio de 1953, a primeira correção bem-sucedida de um defeito intracardíaco sob circulação extracorpórea total[1,2].
Figura 1. John H. Gibbon Jr.
Filho do cirurgião John Heysham Gibbon, um cirurgião de destaque no Pennsylvania Hospital, Gibbon vinha de uma família com várias gerações de médicos. Graduou-se em Princeton em 1923 e concluiu o curso de Medicina no Jefferson Medical College em 1927[3], instituição onde, 26 anos depois, realizaria a cirurgia que marcaria a história da especialidade.
Como pesquisador no Massachusetts General Hospital, em Boston, sob orientação de Edward D. Churchill, Gibbon foi encarregado de acompanhar, durante a noite, uma paciente com embolia pulmonar maciça após uma colecistectomia. A embolectomia, na época quase sempre fatal, só seria tentada se o quadro piorasse. Pela manhã, a condição da paciente se deteriorou; foi levada à cirurgia e morreu na mesa. Durante aquela vigília, Gibbon concluiu que ela poderia ter sido salva se parte do sangue venoso fosse continuamente retirada, oxigenada fora do corpo e devolvida à circulação arterial[4]. O episódio continha em essência o princípio da circulação extracorpórea (CEC).
Entre 1934 e 1942, Gibbon transformou a ideia em experimento ao lado de Mary “Maly” Hopkinson, técnica do laboratório de Churchill e que viria a ser sua esposa, tendo participado de todas as etapas do projeto. Um protótipo manteve um gato vivo por 26 minutos em 1935[3]. Os resultados foram publicados no periódico Archives of Surgery em 1937[5] e, no início da década de 1940, o casal já conseguia fazer os animais sobreviverem após o desligamento do aparelho[1]. O grande obstáculo era o oxigenador: realizar trocas gasosas em escala humana exigia uma superfície enorme de contato entre sangue e oxigênio, sem hemólise ou trombose.
Figura 2. Mary Gibbon (à direita) em cirurgia experimental em um gato na University of Pennsylvania, 1938.
Fonte: Thomas Jefferson University Archives, Filadélfia.
A Segunda Guerra Mundial interrompeu a pesquisa. Gibbon serviu como cirurgião no teatro de operações China-Birmânia-Índia e, em 1946, retornou ao Jefferson Medical College como professor de cirurgia. O salto técnico veio da engenharia: por intermédio de Thomas J. Watson, presidente da IBM, a empresa passou a apoiar formalmente o projeto de Gibbon em 1950[1]. Os engenheiros da empresa desenvolveram um oxigenador de telas metálicas sobre as quais o sangue escoava em película fina, concentrando uma grande área de troca gasosa em um compartimento compacto de acrílico[6]. Surgiu assim o Modelo II, concluído em 1951, com dimensões semelhantes às de um piano vertical[2]. Em 1952, o aparelho já assistia cães de grande porte por 90 minutos[6]. As bombas de rolete do circuito derivavam do modelo criado por Michael E. DeBakey, ainda estudante, na década de 1930[7].
Figura 3. Cirurgia experimental em animal com a máquina coração-pulmão no Jefferson Medical College, conduzida por Bernard Miller em 1952.
Fonte: Thomas Jefferson University Archives, Filadélfia.
A primeira aplicação clínica, em 1952, terminou em óbito: uma criança de 15 meses, operada para correção de comunicação interatrial (CIA), não apresentava o defeito, e o erro diagnóstico, não a máquina, foi apontado como causa[4,6]. Em 6 de maio de 1953, Gibbon operou Cecelia Bavolek, de 18 anos, portadora de CIA ampla com shunt esquerda-direita significativo. Ela permaneceu conectada ao aparelho por cerca de 45 minutos, dos quais 26 em circulação extracorpórea total, e o defeito foi fechado por sutura direta[2,6]. Cecelia recebeu alta e viveu por mais de três décadas[8]. À revista Time, Gibbon resumiu o feito: operar o coração aberto era “como secar um poço para trabalhar no fundo dele”[4]. O relato científico foi publicado em 1954, no periódico Minnesota Medicine[9].
Figura 4. John Gibbon (ao centro, à direita, de óculos) durante a cirurgia de Cecelia Bavolek, em 6 de maio de 1953.
Fonte: Thomas Jefferson University Archives, Filadélfia.
O êxito, porém, não se repetiu. Os pacientes seguintes, todos crianças, morreram, e Gibbon suspendeu sua série, abandonando a cirurgia cardíaca aberta[6,10]. Coube a outros grupos consolidar a técnica: C. Walton Lillehei, em Minnesota, com a circulação cruzada controlada a partir de 1954[10], e a Mayo Clinic, que aperfeiçoou o aparelho de Gibbon e rapidamente reduziu a mortalidade nas operações[6].
Figura 5. John Gibbon e Cecelia Bavolek com o oxigenador utilizado em sua cirurgia, 1963.
Fonte: Thomas Jefferson University Archives, Filadélfia.
Gibbon permaneceu no Jefferson como Samuel D. Gross Professor e chefe do Departamento de Cirurgia de 1956 até a aposentadoria, em 1967[2]. Recebeu, entre outras distinções, o Gairdner Foundation International Award e, em 1968, o Lasker Award[3]. Morreu em 5 de fevereiro de 1973, aos 69 anos, vítima de infarto agudo do miocárdio após uma partida de tênis[2].
Mais de sete décadas depois daquela manhã de maio, a revascularização miocárdica, as operações valvares, a correção de cardiopatias congênitas, o transplante cardíaco e a oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO) continuam fundamentadas no princípio que Gibbons formulou[11]. O médico que, à beira do leito de uma paciente que não pôde salvar, imaginou fazer o sangue circular fora do corpo deixou à cirurgia cardiovascular um de seus recursos mais essenciais.
Referências
- Hill JD. John H. Gibbon, Jr. Part I. The development of the first successful heart-lung machine. Ann Thorac Surg. 1982;34(3):337-41. doi: 10.1016/s0003-4975(10)62507-6.
- Thomas Jefferson University. University Archives & Special Collections: John H. Gibbon Jr. [Internet]. [citado 2026 set. 25]. Disponível em: https://library.jefferson.edu/archives/collections/highlights/Gibbon/.
- National Library of Medicine (NIH). John H. Gibbon Papers [Internet]. [citado 2026 set. 25]. Disponível em: https://findingaids.nlm.nih.gov/repositories/ammp/resources/gibbon.
- American Heart Association News. The chaotic beginnings of the tool that made heart surgery possible [Internet]. 2024 nov. 4 [citado 2026 set. 25]. Disponível em: https://www.heart.org/en/news/2024/11/04/the-chaotic-beginnings-of-the-tool-that-made-heart-surgery-possible.
- Gibbon JH Jr. Artificial maintenance of circulation during experimental occlusion of pulmonary artery. Arch Surg. 1937;34(6):1105-31.
- Thomas Jefferson University. Heart and Lung. Jefferson Innovator Magazine [Internet]. 2020 [citado 2026 set. 25]. Disponível em: https://magazine.jefferson.edu/issues/fall-2020/heart-and-lung.html.
- DeBakey ME. John Gibbon and the heart-lung machine: a personal encounter and his import for cardiovascular surgery. Ann Thorac Surg. 2003;76(6):S2188-94. doi: 10.1016/j.athoracsur.2003.09.009.
- Mazurak M, Kusa J. Milestone in congenital cardiac surgery: 65 years of the heart-lung machine. Arch Dis Child. 2020;105(1):92-4. doi: 10.1136/archdischild-2018-315684.
- Gibbon JH Jr. Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery. Minn Med. 1954;37(3):171-85.
- Zalaquett R. Cincuenta años de la máquina corazón-pulmón. Rev Med Chil. 2003;131(11):1337-44.
- Passaroni AC, Silva MAM, Yoshida WB. Cardiopulmonary bypass: development of John Gibbon’s heart-lung machine. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2015;30(2):235-45. doi: 10.5935/1678-9741.20150021.
