В 1955 году Н. М. Амосов основал и возглавил первую в Советском Союзе кафедру грудной хирургии для усовершенствования врачей, позже из нее выделилась кафедра анестезиологии. На этих кафедрах были подготовлены сотни специалистов – грудных хирургов и анестезиологов.
В том же году Амосов начал увлекаться кибернетикой. Он вспоминал: «Помню, как на нашей сцене появился новый персонаж с очень большими последствиями! – Екатерина Алексеевна Шкабара. От нее началась моя кибернетика – просветила, дала книжку Эшби, потом Винера, познакомила с академиком В. М. Глушковым». Екатерина Алексеевна Шкабара позже содействовала созданию для Амосова отдела биокибернетики в составе Института кибернетики. В этом отделе позже работали ученики Амосова – Касаткины, Куссуль, Талаев и другие.
Медицинская кибернетика начиналась с диагностических машин. Шкабара рассказала о перфокартах, Амосов разработал форму историй болезней, признаки болезней набивали на перфокарты, которые вставляли в машину, получали диагноз. Разумеется, до того нужно было обработать огромный статистический материал. Этим тоже занимался Амосов. Это медицинское направление кибернетики так и не сделало революции в науке – диагнозы машина ставила плохо, но польза проявилась в создании так называемой «формализованной» истории болезни, которая принесла большое облегчение врачам. В амосовской клинике такие формы применялись активно.
Весь 1957 год Николай Михайлович писал труд «Очерки торакальной хирургии». Впрочем, не только этим 1957 год был очень важен для Амосова – в январе его клиника переехала в новое трехэтажное здание. Вскоре это здание на окраине Киева (на этом месте позже вырос Институт сердечно-сосудистой хирургии) стало известно всем: здесь делали уникальные операции, возвращая к жизни безнадежных больных. Сам Амосов сделал почти шесть тысяч операций на сердце. Примерно 12 процентов пациентов с искусственным кровообращением спасти не удалось. Амосов переживал потерю каждого больного как потерю близкого человека, он считал, что ответственность за жизнь больного – его личная ответственность. Очень тяжело давались ему разговоры с родными умирающего больного. Ведь когда предлагаешь операцию, родные всегда спрашивают: доктор, а он выживет? А вдруг не выживет? Для Николая Михайловича это было пыткой. Но когда больного удавалось спасти, он просто преображался. Это тоже была его личная победа – отстоять еще одну человеческую жизнь.
Осенью 1957 года профессор Амосов ездил на конгресс хирургов в Мексику. Там он увидел операцию на сердце с АИК (аппаратом искусственного кровообращения). Оперировали тетраду Фалло у мальчика 12 лет, с применением АИК самой первой модели Лилихая. Амосов знал о нем только из медицинских журналов.
Увиденное стало самым важным событием поездки в Мексику, такую операцию Амосову удалось увидеть впервые в жизни: «Мы смотрели операцию втроем: Б. В. Петровский, А. А. Вишневский и я». Николай Михайлович очень увлекся этой идеей. Но купить аппарат было невозможно, Советский Союз этого не планировал. И Амосов разработал собственный проект – аппарат, созданный им, сделали на заводе: наконец пригодились инженерные знания.
Особенность оперативного лечения пороков сердца состояла в том, что внутрисердечные манипуляции нужно выполнять на «сухом сердце», то есть на остановленном сердце. Для этого нужны аппараты искусственного кровообращения для поддержания функции жизненно важных органов. В то время такие аппараты только начинали создавать. Профессор Н. М. Амосов с энтузиазмом включился в этот процесс как хирург-инженер, опираясь на свои инженерные знания. Вместе со своими сотрудниками – врачом И. Лиссовым, инженерами-конструкторами О. Мавродием и А. Трубчаниновым – он создал надежный, пригодный для широкого использования аппарат искусственного кровообращения «сердце – легкие» и внедрил его в практику одним из первых в СССР.
С помощью этого аппарата было выполнено много операций по поводу врожденных пороков сердца. Аппарат постоянно совершенствовали в плане надежной работы всех его узлов и поддержания рабочего давления в кровяном русле, оптимальной аэрации крови, надежного пеногашения, минимального разрушения элементов крови и предупреждения гемоглобинемии. Аппарат искусственного кровообращения конструкции Н. М. Амосова соответствовал всем этим требованиям.
Мексиканская поездка тоже внесла свою лепту в создание АИК. Для заграничных поездок на нужды советских врачей обменивали по 20 долларов. Амосов распорядился ими очень характерным образом: купил за 3 доллара вельветовые брючки для любимой доченьки Катеньки, а остальные деньги пригодились на другое. Амосов разыскал магазин медицинских средств и вложил весь свой капитал в покупку трубок для АИКа, которых в Союзе было не достать, и некоторых нужных лекарств – гепарина против свертываемости крови и прочих. Коллеги удивлялись: «Тратить свои деньги?» В этом – весь Амосов…
Время требовало сосредоточить больше внимания на диагностике и лечении врожденных пороков сердца. В 1960-е годы в Институте сердечно-сосудистой хирургии АМН СССР в Москве ежегодно проводились научные сессии, посвященные проблемам хирургического лечения митрального стеноза сердца. В работе этих сессий постоянно принимал участие Н.М.Амосов. Его выступления были профессиональными, яркими, эмоциональными. Каждое слово было продуманным, мысль изложена очень доходчиво. Иногда в конце доклада он извлекал из кармана листок бумаги и читал записанные выводы. Аудитория заражалась эмоциональностью Николая Михайловича и каждый раз провожала его с трибуны бурными аплодисментами. Он их заслужил.
В 1958 году Амосов с коллегами провели эксперименты на собаках, а к концу года попробовали провести операции на больном, но неудачно, случай был слишком тяжелый (только в 1959 году операция по лечению тяжелого врожденного порока сердца прошла удачно).
С 1958 года медицинская кибернетика под руководством Амосова стала активно развиваться. Он думал не только о сегодняшнем дне, но и о будущем медицины. Ныне уже не подлежит сомнению – это будущее связано с точными науками.
Как-то ученый сказал, что только через кибернетику видятся перспективы науки. Правда, пока только рождаются идеи, потребуется время, чтобы эти идеи подкрепились приборами, воспринимающими информацию о больном, программами вычислительных машин с колоссальной памятью, другими аппаратами, воздействующими на организм средствами физики, химии…
Под руководством Амосова собрался коллектив увлеченных энтузиастов. Сначала это была лаборатория для отработки операций с АИК, потом к ней присоединились физиологические исследования сердца с участием инженеров и математиков, в Институте кибернетики создали специальный отдел. Амосов писал о результатах своих трудов на поприще кибернетики: «В течение следующего десятилетия сформировались такие направления в развитии идей, которые зародились еще в Череповце.
1. Регулирующие системы организма – от химии крови, через эндокринную и нервную системы до коры мозга.
2. Механизмы разума и искусственный интеллект (ИИ).
3. Психология и модели личности.
4. Социология и модели общества.
5. Глобальные проблемы человечества.
По всем направлениям были созданы группы, проводились исследования, создавались компьютерные модели, писались статьи. Защищено два десятка диссертаций, издано пять монографий и много брошюр. Коллектив распался в девяностые годы, в отделе осталась только группа по ИИ, с которой дружу до сих пор».
Будучи уже известным хирургом, Николай Михайлович основал и возглавил отдел биологической кибернетики в Институте кибернетики Академии наук УССР. Под его руководством были проведены фундаментальные исследования систем саморегулирования сердца, проведены разработка и построение физиологической модели «внутренней среды организма» человека, моделирование на ЭВМ основных психических функций и некоторых социально-психологических механизмов поведения человека. Будущее медицины ученый связывал и с достижениями смежных наук – биологии, физики, химии, кибернетики. Последняя, по его убеждению, должна поставить медицину в ряд самых точных наук. Интересен взгляд Амосова на человеческий организм с позиций биокибернетики: «Человек – это сложная самообучающаяся и самоорганизующаяся система. Она работает по многочисленным, строго определенным программам. Если развитие организма идет в соответствии с программой, человек здоров. Болезнь же – не что иное, как разрушение программы под воздействием биологических, физиологических и других факторов». Главную задачу медицины будущего Н. М. Амосов видел в нахождении путей искусственного регулирования организма, в приведении его в соответствие с заданной программой. Мечтой ученого было создание искусственного разума. Позже, в 1978 году Николай Михайлович был удостоен Государственной премии УССР – за исследования в области биокибернетики. А между тем в семье Амосовых происходили то радостные, то грустные события. Лидия Васильевна окончила мединститут, исполнилось ее заветное желание – она стала хирургом, оперировала даже легкие. К сожалению, через семь лет у ее матери случился инсульт с полным параличом, нужен был специальный уход. И пришлось Лидии Васильевне перейти на легкую работу – физиотерапию, чтобы иметь возможность ухаживать за матерью. Больше в хирургию она не вернулась.