Как бы то ни было, благодаря «великолепным людям и их аппаратам искусственного кровообращения» новая сфера хирургии вовсю набирала обороты.
Сердце в покое
Не будьте безрассудны с сердцами других людей. Не миритесь с теми, кто безрассуден с вашим.
К концу 1950-х годов технический алгоритм подключения АИК был четко определен. Хирург обнажает сердце, разрезает грудину по всей длине осциллирующей пилой, а затем расширяет разрез с помощью ручного металлического ретрактора. Для случайного наблюдателя зрелище весьма тяжелое. После этого хирург разрезает ножницами фиброзную околосердечную сумку, или перикард, сдвигая остатки вилочковой железы и стараясь избежать проникновения в плевральную с каждой стороны. Тут во всем своем великолепии его взору открывается бьющееся сердце, с правыми предсердием и желудочком спереди и левыми предсердием и желудочком сзади. Непрерывный ритм и точно скоординированные движения захватывают, как бы часто вам не приходилось их видеть, и на все это врачу требуется менее десяти минут. Кровотечение по срединной линии минимальное, так что хирург обычно останавливает кровь с помощью электрокоагуляции и нанесения воска по краям. После этого он просит анестезиолога ввести гепарин через венозный катетер в вене шеи, поднимает и закрепляет края перикарда на подкожных тканях фиксирующими швами. Так сердце становится ближе к хирургу.
Пластиковые канюли для движения крови к АИК и от него вводятся через кисетные швы, а петли обеспечивают герметичное уплотнение, предотвращая протечку крови. Хирург помещает в пульсирующую под высоким давлением аорту пластиковую трубку, по которой оксигенированная кровь поступит из контура в тело пациента. На ранних этапах такую трубку артериального возврата иногда вводили в бедренную артерию в паху. Две другие канюли устанавливают в правое предсердие и нижнюю полую вену. Хирург дает перфузионисту добро, тот снимает с венозных трубок зажимы, и сердце опустошается. Синяя, лишенная кислорода кровь стекает из вен в кардиотомный резервуар и оксигенатор, а оттуда – уже ярко-алая – возвращается в организм пациента.
Все просто. Я мог бы научить этому своих ассистентов за полдня.
На самом деле все, разумеется, немного сложнее. Чтобы пережить тяжелую операцию и продолжать биться, сердце нуждалось в притоке крови из коронарных артерий. У некоторых пациентов был недиагностированный персистирующий артериальный проток, из-за чего легкие затапливало артериальной кровью, или протекающий аортальный клапан, забрызгивавший кровью все операционное поле. Более того, воздух, попадая в камеры сердца через разрез, мог проникнуть в кровоток и вызвать инсульт. По этой причине на аорту над сердцем требовалось установить зажим, но в таком случае кровь, поступающая из аппарата, не могла попасть в сердечную мышцу. Нехватку кислорода можно перенести в течение приблизительно получаса, но длительные периоды ишемии миокарда приводили к серьезным повреждениям и ставили под угрозу способность желудочков восстановить работу по завершении операции. Таким образом, хирурги, по сути, продолжали работать на скорость, когда оперировали более сложные дефекты, и сталкивались с теми же осложнениями, что и при использовании одной лишь умеренной гипотермии.
Итак, 21 июня 1956 года Уилл Силли из Университета Дьюка, штат Северная Каролина, решил совместить оксигенатор с охлаждением, чтобы снизить потребность тканей пациента в кислороде. Он провел операцию по закрытию дефекта межпредсердной перегородки у семилетней девочки, охладив ее тело пакетами со льдом. Понижение температуры и отогревание в сумме заняли семь часов под анестезией, в то время как на саму процедуру ушло всего пятнадцать минут. Силли повторил этот процесс еще на 40 пациентах, продолжая искать более эффективный теплообменник, который стал бы частью АИК. Теперь изменение температуры тела на несколько градусов занимало от 10 до 15 минут. Операции начали проходить в более комфортных условиях, поскольку аорту можно было пережимать на более долгий срок, и лишенное кислорода сердце страдало в меньшей степени, чем при нормальной температуре тела. В большинстве случаев Сили не мог оперировать в бескровном операционном поле, и после появления надежного дефибриллятора он сделал шаг вперед и намеренно вызывал фибрилляцию сердца на срок до 20 минут. Без непрерывных сокращений мышцы устранять дефекты было легче, особенно на крошечных детских сердцах. Однако фибрилляция не означает, что сердце не двигается – оно по-прежнему извивается и сохраняет мышечный тонус. В некоторых случаях происходила спонтанная дефибрилляция, и сердце снова начинало биться в ответ на прикосновение.
По иронии судьбы следующий весомый вклад внес человек, учившийся на хирурга-отоларинголога. В начале 1950-х годов Денис Мелроуз жаловался на убогие условия в операционных лондонской Хаммерсмитской больницы и Королевской медицинской школы:
«Представьте группу людей, практикующих проведение операций на открытом сердце животных в лаборатории. Вспомните неуклюжий перфузионный аппарат, примитивную анестезию, минимум оборудования для наблюдения или полное его отсутствие, множество загадок, которые нужно постепенно разгадывать. Затем наступает пробная кошмарная операция на пациенте. Внезапно правила становятся недействительны, они тонут в крови, хлынувшей в камеры из открытого артериального протока, большого бронхолегочного артериального анастомоза[59] или неисправного аортального клапана над дефектом перегородки».
Рисунок 7.1: А. Денис Мелроуз. Б. Хаммерсмитский аппарат искусственного кровообращения.
Недовольные таким положением вещей, сотрудники Хаммерсмитской больницы решили сконструировать собственный АИК.
Мелроуз под руководством профессора хирургии Айана Эйрда усовершенствовал оксигенатор с вращающимися дисками, разработанный Бьорком, и смог сократить объем донорской крови, необходимый для заправки системы. В декабре 1953 года хирурги Хаммерсмитской больницы, возглавляемые Биллом Клеландом, использовали модификацию Мелроуза для частичной поддержки пациента, подвергающегося эндоваскулярной (балонной) дилатации[60] суженного аортального клапана. Эйрд поощрял это так же, как Вангестин в Миннеаполисе. В том же году он успешно разъединил сиамских близнецов из Нигерии, что привлекло к нему внимание общественности и, по мнению самого Эйрда, затмило более серьезный его вклад в науку. Вот каким видел своего коллегу Мелроуз: «Если оценивать его как человека, примечательно, что в первых клинических испытаниях аппарата Эйрд взял на себя всю ответственность, но, как только успех был достигнут, отказался от любых притязаний, оставив почести другим. Он получал от своей работы огромное удовольствие, стремясь всегда смещать все внимание с себя на персонал».
Мелроуз был убежден, что кардиохирургия может и должна стать менее пугающей. Но как?
Во время проведения сложных операций на бьющихся сердцах продолжительные периоды пережатия аорты и ишемия миокарда вызывали множество смертей из-за левожелудочковой недостаточности. Сердце просто было недостаточно сильным, чтобы возобновить работу после отключения от АИК. Просматривая научную литературу, Мелроуз обнаружил, что физиолог Сидни Рингер из Университетского колледжа Лондона, расположенного всего в нескольких километрах, использовал растворенные в жидкости соли калия для остановки сердцебиения. Более того, другой физиолог, Мартин из больницы Джонса Хопкинса, провел множество экспериментов с калием на изолированных черепашьих сердцах. Введение раствора калия в корень аорты прекращало сердцебиение и вводило мышцу в вялое, расслабленное состояние. Однако, когда через полчаса кровоток в коронарных артериях восстанавливали, калий быстро вымывался, и камеры снова начинали нормально сокращаться.
Свои эксперименты Рингер и Мартин проводили на рубеже веков, поэтому полученные ими результаты не были применены на практике. Тем не менее для Мелроуза эти наблюдения зажгли свечу в темноте. При поддержке Эйрда он основал в Хаммерсмитской больнице лабораторную исследовательскую программу, чтобы изучить применение цитрата калия, охлажденного до 26°C. Его введение быстро погружало сердца собак в вялое состояние, а гипотермия помогала снизить метаболические потребности кардиомиоцитов. Когда орган заново наполняли теплой кровью, мышечный тонус восстанавливался за секунды, и большинство сердец начинали энергично биться в обычном ритме. Волшебство! Мелроуз назвал этот процесс кардиоплегией и опубликовал свои наблюдения в журнале Lancet в 1955 году.
Ключевая мысль во вступлении к статье была такой: «Важнейшим вкладом в решение проблем внутрисердечной хирургии станет способность останавливать и запускать сердца по своему желанию, не причиняя повреждений во время остановки коронарного кровотока». В рукописи был сделан вывод, что «асистолия продолжается до тех пор, пока в коронарных артериях остается адекватное количество цитрата калия» и что «нормальное сердцебиение восстанавливается, как только реперфузия коронарных артерий кровью снижает его уровень». Что немаловажно, «потребление кислорода покоящимся сердцем очень низкое, и при нормальной температуре тела остановка коронарного кровотока более чем на 15 минут не подвергает сердечную мышцу опасности». Соавторами статьи выступили профессор кардиохирургии Хью Бенталл и Джон Бейкер, который был профессором фармакологии во время моего обучения в Медицинской школе больницы Чаринг-Кросс.
АИК и кардиоплегия шли рука об руку, и Мелроуз разработал и то и другое. Во время моего обучения в Хаммерсмитской больнице в 1970-х годах Мелроуз и Бенталл приглашали меня в плавания вдоль южного побережья Англии на своих яхтах и рассказывали о тех головокружительных временах. Само собой, они столкнулись с сильной политической оппозицией, планируя использование кардиоплегии в операционной.