Рисунок 12.5: А. Роберт Джарвик с искусственным сердцем Jarvik-7. Б. Уильям Деврис с Барни Кларком.
Искусственное сердце Jarvik-7 состояло из двух полиуретановых желудочков на алюминиевой основе с пневмоприводом. Поворотно-дисковые клапаны Бьорка—Шили на их входе и выходе крепились поликарбонатовыми кольцами. Во время имплантации родные желудочки и клапаны реципиента удаляли и к остаткам каждого предсердия, надрезанной аорте и главной легочной артерии пришивали полиуретановые манжеты. Процедура имитировал биологическую трансплантацию сердца, но с механической заменой. Следом отдельные протезы правого и левого желудочка прикрепляли к полиуретановым манжетам и подсоединяли к внешней консоли управления с помощью трубок, проходящих через грудную стенку. Наконец, выходные трубки из каждого кровяного мешка соединялись с крупными артериями.
У животного, прожившего дольше всех, это устройство выдержало увеличение массы тела с 90 кг при имплантации до 169 кг несколько месяцев спустя. Насос не вызывал опасных для жизни повреждений крови, и теленок мог ходить по беговой дорожке в течение часа, хотя был в два раза больше предполагаемого человека-реципиента. В январе 1981 года Джарвик написал статью для Scientific American, где задается вопросом: «Сколько пройдет времени, прежде чем полностью искусственные сердца будут рутинно имплантироваться людям? Мы усовершенствовали сами аппараты, хирургические техники и послеоперационный уход, но пневматические искусственные сердца не являются портативными. Животное в клетке привязано к большой системе привода и получает физическую активность только на беговой дорожке. Подобные условия были бы недопустимыми для человека». Далее была выражена основная мысль статьи: «Чтобы искусственное сердце когда-нибудь достигло своей цели, оно должно быть чем-то большим, чем просто насосом. Оно должно быть более чем функциональным, надежным и заслуживающим доверия. Чтобы человек мог просто о нем забыть».
Разумеется, это означало, что протез должен был обеспечивать хорошее или хотя бы приемлемое качество жизни для пациента, если его использовали в качестве моста к пересадке сердца на время поиска донорского органа. Тем не менее Карп пережил мучительный опыт.
Конгресс США выделил средства на разработку искусственного сердца под руководством Национального института сердца, легких и крови, и, естественно, выдвинул список требований. Во-первых, устройство должно быть достаточно маленьким, чтобы поместиться в грудную клетку без сдавления легких. Во-вторых, оно не должно повреждать кровь или повышать риск тромбоза и инсульта. Наконец, скорость перекачивания крови должна меняться в зависимости от метаболических потребностей организма, включая физические нагрузки.
Из-за сложности физиологической реакции на активность Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) попросили принять участие в разработках параллельно с подготовкой первой высадки на Луну. Из-за проблемы привязки к аппарату, о которой говорил Джарвик, к обсуждениям присоединилось даже Управление по атомной энергетике США. Высокая наука была на повестке дня, но только не для Национальной службы здравоохранения Великобритании, которую, казалось, это вообще не интересует.
«Лучшая в мире» система здравоохранения сосредоточилась на сдерживании затрат, а не на амбициозных достижениях.
В США уже существовала программа разработки атомных кардиостимуляторов, но по сравнению с искусственным сердцем их энергетические потребности были незначительными. Колф и его японский коллега Тэцудзо Акуцу внимательно изучили эти устройства. Они содержали около 50 граммов плутония-238 внутри герметичной танталовой капсулы. Радиоактивный распад приводил к нагреванию стенок, окружающих изотопов, более чем до 500°C, в результате чего вода испарялась и приводила в движение поршень для перекачивания крови. Гениально! Кардиостимулятор напоминал крошечный атомный паровой двигатель со сроком службы не менее 10 лет – но очень опасный. Топливный элемент приводил к настолько сильному облучению, что рак грозил как самому пациенту, так и его ближайшему окружению. Он был опаснее иммуносупрессии при трансплантации, поэтому от проекта решили отказаться.
В карусели под названием «исследования искусственного сердца» Акуцу оставил Колфа ради команды Кули и разработал двухжелудочковый полиуретановый полусферический диафрагмальный кровяной насос с клапанами Бьорка—Шили. И снова протезы желудочков приводились в действие воздухом с помощью внешней электрической консоли, но со сложной системой мониторинга. Измеренние давления накачки и вакуум применялись отдельно к каждому желудочку, но с контролируемой общей скоростью и продолжительностью систолического выброса. На случай чрезвычайной ситуации был доступен запасной аккумулятор. Все выглядело многообещающе.
Спустя годы после скандала Кули имплантировал второе полностью искусственное сердце пациенту, перенесшему коронарное шунтирование, 23 июля 1981 года. Как всегда, обстоятельства были далеки от идеальных. Чтобы отключить пациента от АИК, потребовалось введение внутриаортального баллонного насоса и мощные препараты, но в отделении интенсивной терапии его состояние стремительно ухудшалось. Из-за фибрилляции желудочков пациенту пришлось повторно вскрыть грудную клетку и провести прямой массаж сердца, после чего его отвезли в операционную и снова подключили к АИК. Никто не мог критиковать Кули за использование искусственного сердца в попытке спасти пациента. Или все-таки мог?
Фибриллирующее сердце, шунты и кое-что еще удалили, после чего был установлен аппарат Акуцу модели III. Никто не сделал бы это лучше. Когда на суде по поводу медицинской ответственности Кули спросили, считает ли он себя лучшим кардиохирургом в мире, он не колеблясь ответил «да». На замечание судьи, что он несколько нескромен, Кули сказал: «Возможно, но я под присягой».
Барнард, однажды наблюдавший за его работой, вспоминал: «Это была самая красивая операция из всех, что я видел в своей жизни. Никто в мире не мог с ним сравниться. Более того, его мастерство сочеталось с милосердием и добротой».
Устройство Акуцу поддерживало ток крови со скоростью около 5 л/мин, и поначалу почки пациента продолжали вырабатывать мочу. Однако возникла серьезная техническая проблема. Протезы желудочков сдавливали вены, отходящие от левого легкого, вызывая застой и отек. По этой причине начались экстренные поиски донора сердца.
В пятницу, 24 июля, во время утреннего обхода в отделении интенсивной терапии Бирмингемской больницы я узнал о пересадке от взволнованных резидентов. Я имею в виду Бирмингем в Алабаме, а не Уорвикшире. Поздно вечером я сел на ночной рейс в Хьюстон и в 06:30 совершенно случайно столкнулся с доктором Кули в приемной больницы Святого Луки. «Милосердие и доброта», о которых говорил Барнард, бросались в глаза с самого начала. Когда я объяснил, что мы оба обучались у Освальда Таббса в Бромптоне, Кули лично провел мне экскурсию по Техасскому институту сердца и показал пациента, который пытался выжить с имплантированным устройством.
Рисунок 12.6: Доктор Кули и автор после второй операции по имплантации полностью искусственного сердца в 1981 году.
Поскольку легкие пациента были заполнены жидкостью, для поддержания жизни ему требовалась новая система поддержки кровообращения под названием «экстракорпоральная мембранная оксигенация». Моча, которой становилось все меньше, покраснела от гемоглобина из поврежденных, раздавленных эритроцитов. Насосы шипели и ворчали, однако пациент был обречен.
В ту ночь в отеле мне позвонили с приглашением посмотреть на трансплантацию сердца, что стало знаменательным событием в моей карьере. Ткани донора и реципиента были совместимы не полностью, но в таких ситуациях выбирать не приходится. На следующий день я улетел обратно в Бирмингем, подгоняемый духом новаторства. Я вспоминал печальную смерть моего деда и хотел внести свой вклад. Со временем я действительно это сделал, только вот к следующим выходным пациент Кули умер. Инфекция и полиорганная недостаточность не оставили донорскому сердцу шансов на выживание.
Кули снова подвергся критике, на этот раз со стороны Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, у которого требовалось спросить разрешение на использование устройства Акуцу. Его еще не одобрили для применения на людях. Доктор Кирклин сказал, что все это предприятие было преждевременным, и, разумеется, был прав. А когда было иначе? Искусственные сердца Лиотты и Акуцу некоторое время функционировали в теле животных, но их применение сопровождалось проблемами. Эти устройства были далеки от комфортных для пациентов даже при использовании в течение короткого времени.
В декабре 1982 года, после выделения более 160 миллионов долларов из федерального бюджета на исследования искусственного сердца, команда Колфа в Юте приступила к первой имплантации постоянного устройства пациенту, не подходящему для пересадки донорского органа. Барни Кларк, 61-летний стоматолог, всю жизнь курил и страдал хроническим бронхитом. После развития идиопатической[97] дилатационной кардиомиопатии он перешел в терминальную стадию сердечной недостаточности, которая усугублялась неконтролируемыми нарушениями сердечного ритма. После многочисленных госпитализаций он в итоге оказался на пороге смерти. Его живот раздуло из-за скопившейся жидкости. Его ноги и стопы сильно отекли, а сам Кларк, несмотря на максимальное медикаментозное лечение, набрал 10 кг веса. Поскольку его сочли слишком больным для традиционной пересадки сердца, он стал кандидатом, которого так ждали Колф и его коллеги. Когда пациенту показали телят с Jarvik-7 в лаборатории, он заметил: «Похоже, эти коровы чувствуют себя куда лучше, чем я. Действуйте и пересадите мне одну из этих штуковин».