إيرل وود

بعد حصوله على شهادتيّ الطب والدكتوراه في علم وظائف الأعضاء من كلية الطب بجامعة مينيسوتا تحت إشراف البروفيسور موريس ب. فيشر ، ^{[ 6 ]} انضم وود إلى فريق عمل في مختبر بعيادة مايو ، مهمته مساعدة الطيارين العسكريين وأفراد طاقم الطيران على البقاء والعمل في بيئات ذات قوى تسارع عالية . وبناءً على اختبارات فسيولوجية مكثفة باستخدام جهاز الطرد المركزي البشري المثبت في عيادة مايو، تبيّن أن فقدان الوعي، ثم الإغماء، ينتج عن انخفاض تدفق الدم إلى العينين أولًا، ثم إلى الدماغ. ^{[ 7 ]} تمثلت الحلول التي توصل إليها الفريق في مناورة حبس النفس M-1 ^{[ 8 ] [ 9 ]} وبدلة مقاومة التسارع . ^{[ 10 ] [ 11 ]} وتتألف مناورة M-1 من بذل جهد كبير في الزفير مع إغلاق المزمار، بهدف زيادة ضغط البطين الأيسر. (على الرغم من أن المراجع المذكورة مؤرخة في الفترة 1946-1947، إلا أن العمل أُنجز قبل ذلك بكثير. انظر ^{[ 7 ]} قسم الشكر والتقدير ^{[ 7 ] : 342} الذي يشرح الطبيعة السرية للبحث مع القيود المفروضة على النشر خلال الحرب. خلال المجهود الحربي، كان مختبر مايو كلينك يعمل بسرية تامة وفقًا لتصنيف الحكومة ). بدلة الجي هي لباس من إنتاج شركة ديفيد كلارك ، مزود بأكياس هوائية في ربلة الساق والفخذ والبطن. تنتفخ هذه الأكياس مع ازدياد قوة التسارع المؤثرة على الطائرة، مما يؤدي إلى انقباض شرايين مرتديها، وبالتالي زيادة ضغط الدم وتدفق الدم إلى الدماغ.

كان بدلة الضغط العالي حلاً متفوقاً على بديل آخر (بدلة مملوءة بالماء) كان قيد التجربة آنذاك، والذي اعتُبر ثقيلاً وغير عملي. طُوّرت بدلات الضغط النبضي المملوءة بالماء لتحسين عودة الدم الوريدي. مع ذلك، أظهرت القياسات الفيزيولوجية الدقيقة التي أجراها وود وزملاؤه أن المطلوب هو زيادة ضغط الدم الشرياني.

كان وود نفسه يختبر بدلات الطيران بانتظام، حيث خاض تجارب عديدة في جهاز طرد مركزي بشري وطائرة أُطلق عليها اسم "جي-ويز". وقد حسب أنه خلال أكثر من ألف رحلة، فقد وعيه لمدة إجمالية لا تقل عن خمس عشرة دقيقة (دون أن يُلاحظ عليه أي ضرر دائم). وقد مُنح وود شهادة تقدير رئاسية من هاري ترومان عام 1947.

تم اعتماد بدلة الضغط الجوي في أربعينيات القرن العشرين. وتستند النماذج الحالية إلى التصميم الذي ابتكره وود وزملاؤه. بعد الحرب العالمية الثانية، تم تجنيد وود للمشاركة فيما عُرف باسم " عملية مشبك الورق " ^{[ 12 ].} وكان الهدف من هذه العملية هو إبعاد كبار العلماء الألمان عن روسيا وتوجيههم للعمل لصالح الولايات المتحدة.

في عام 1962، كان وود عاشر عالم يُمنح لقب "باحث مهني" من قبل جمعية القلب الأمريكية . ^{[ 13 ]} وقد أتاحت هذه الأموال لوود مرونة كبيرة فيما يتعلق باتجاهات بحثه.

بعد عمله على بدلة الضغط الجوي (G-Suit)، انصبّ اهتمام وود على تقنيات قياس تدفق الدم في القلب. وحصل على براءة اختراع لجهاز قياس الأكسجين في الأذن، وهو جهاز بصري يقيس مستويات الأكسجين في الدم دون الحاجة إلى سحب عينة دم، وذلك من خلال دراسة تغير امتصاص الضوء كدالة لتشبع الهيموجلوبين بالأكسجين. وكان من أهم عناصر العمل الذي أدى إلى تطوير بدلة الضغط الجوي (G-Suit) إتقان أساليب قسطرة الأوعية الدموية اللازمة لفهم توزيع ضغط الدم وتدفقه. وبعد فترة وجيزة من نهاية الحرب العالمية الثانية، ظهرت جراحة القلب المفتوح بفضل مساهمة مايو كلينك ^{[ 14 ]} في تطوير جهاز المجازة القلبية الرئوية الذي طوره جيبونز ^{[ 15 ]} في البداية ، ثم أتقنه وود وزملاؤه. ^{[ 14 ] [ 16 ]} أدى عمل وود في عيادة مايو إلى تطوير العديد من التقنيات ^{[ 5 ]} التي تسمح بتقييم القلب والرئتين، بما في ذلك طرق تخفيف الصبغة التي تُستخدم لتحديد نتاج القلب ، ^{[ 17 ]} وطرق تقييم حجم الدم المركزي ، ^{[ 18 ]} وحساب مقاومة الأوعية الدموية الرئوية (المعروفة باسم "وحدة وود" والتي تُحسب عن طريق طرح ضغط إسفين الشعيرات الرئوية من متوسط ​​ضغط الشريان الرئوي ثم القسمة على نتاج القلب)، ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} وتصوير الأوعية الدموية التناظري بالطرح، وفي النهاية جهاز إعادة البناء المكاني الديناميكي (DSR)، وهو سلف التصوير المقطعي المحوسب الحجمي عالي السرعة الحديث (CT) الذي يسمح بتقييم القلب النابض والرئتين أثناء التنفس. يتكون جهاز DSR من 14 أنبوب أشعة سينية وشاشة فلورية نصف أسطوانية يتم تصويرها بواسطة 14 كاميرا تلفزيونية مرتبطة بها. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

بشكل عام، يُعرف وود بمساهماته (بالإضافة إلى أعضاء وحدة أبحاث الديناميكا الحيوية (BRU)، تحت إشرافه، داخل قسم علم وظائف الأعضاء والفيزياء الحيوية في عيادة مايو ) في المجالات التالية:

• طرق الحماية من فقدان الوعي والإغماء أثناء التعرض لقوى الجاذبية العالية ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}
• طرق قسطرة القلب ؛ ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• طرق مراقبة ضغط الأوعية الدموية؛ ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}
• مقياس التأكسج النبضي للمراقبة غير الجراحية في الوقت الحقيقي أو تشبع الأكسجين الشرياني؛ ^{[ 32 ] [ 33 ]}
• طرق حساب مقاومة الأوعية الدموية الرئوية (وحدة وود)؛ ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}
• طرق التحويل الرقمي للإشارات الفيزيولوجية التناظرية مما يسمح بالمراقبة الحاسوبية للإشارات الوعائية (باستخدام التطورات الحاسوبية المبكرة لشركة IBM التي كانت تقع على مقربة من مختبر وود)؛ ^{[ 5 ]}
• طرق التنفس باستخدام الفلوروكربون السائل التي تم استكشافها للحماية من قوى الجاذبية العالية المتوقعة أثناء إطلاق الصاروخ وإعادة دخوله الغلاف الجوي للأرض أثناء مغادرة الغلاف الجوي للأرض والعودة إليه في استكشاف الفضاء؛ ^{[ 34 ] [ 35 ]}
• طرق لتقييم ضغط الجنب لتحديد التأثيرات الجاذبية الإقليمية على الرئة؛ ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]}
• منهجية منحنى تخفيف المؤشر لتقييم الناتج القلبي والمشتقات الفسيولوجية الأخرى؛ ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}
• صبغة الإندوسيانين الأخضر للاستخدام في طريقة تخفيف المؤشر؛ ^{[ 44 ] [ 45 ]}
• تصوير الأوعية الدموية التناظري الطرحي لتقييم هياكل القلب عبر التنظير الفلوري بالفيديو ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]} و
• السلف الأقدم (المعيد المكاني الديناميكي) ^{[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]} للتصوير المقطعي المحوسب عالي السرعة الحديث متعدد المصادر / متعدد الصفوف الكاشفة للتصوير غير الجراحي للقلب النابض والرئتين المتنفسة.

تُعد قائمة منشورات وود، التي تضم أكثر من 700 منشور، دليلاً على عدد الزملاء الذين تدربوا على يديه والذين أصبحوا باحثين بارزين في حد ذاتهم.