Читать книгу "Дело сердца. 11 ключевых операций в истории кардиохирургии"

Столько внимания уделялось Кристиану Барнарду и его операции на протяжении полувека после ее проведения, что один весьма интересный факт многие упустили из виду. В начале 1960-х годов большинство людей сомневалось, что трансплантация действительно была решением проблемы для людей, у которых отказывало сердце. Они возлагали надежды на альтернативный вариант, который обещал быть дешевле, проще и не вызывал бы никаких этических вопросов. Миллионы долларов были потрачены на разработку надежного искусственного сердца, устройства, которое могло бы навсегда заменить неисправный орган. В эпоху, когда две части планеты соревновались, кто первый отправит человека на Луну, разработка простейшего гидравлического насоса для человеческого тела казалась весьма достижимой технологической задачей. Вместе с тем эта волнующая затея вскоре обернулась одним из самых ожесточенных случаев вражды в истории медицины.

9. Механическое сердце и СМИ

Солт-Лейк-Сити, 2 декабря 1982 года

В 1882 году скучающий молодой врач в колониальной Индии проводил долгие часы в перерывах между консультациями за написанием страшного рассказа про искусственное сердце. Рональд Росс страстно хотел стать поэтом, однако его отец настоял на том, чтобы он занялся изучением медицины. Это было правильное решение, так как Росс стал ведущим мировым специалистом по тропическим болезням, впоследствии получивший Нобелевскую премию за сделанное им открытие, что переносчиками малярии являются комары. «Вивисекция вивисектора» – вот тот леденящий душу рассказ про физиолога, который пытался вернуть к жизни мертвеца. Ученый создал механическое сердце – насос, наполненный ослиной кровью, – и с помощью него успешно воскрешал трупы. В истинных традициях готики события достигают мрачной кульминации, когда снаружи полуразрушенной лаборатории начинается гроза: незадачливый ученый и его коллега понимают, что если насос остановится, то это убьет их подопытного, которым, по жестокой иронии судьбы, оказывается брат физиолога. После нескольких часов усиленного перекачивания крови они окончательно измотались и были вынуждены оставить это безнадежное дело, и воскрешенный было человек умер во второй раз.

История Росса, может, и не имеет большой литературной ценности, однако демонстрирует удивительную фантазию автора. Будучи физиологом, он понимал, насколько сложно создать прибор, способный заменить собой человеческое сердце. Придуманное им устройство предвосхитило работу исследователей, работающих над этим вопросом десятилетия спустя. В его рассказе описывается «насос сдвоенного типа»: устройство с пневматическим приводом, напоминавшее два соединенных вместе велосипедных насоса, каждый из которых работал под своим давлением, подражая правому и левому желудочкам сердца, а также был оснащен клапанами, пропускающими кровь лишь в одном направлении. Любопытно, что ровно сто лет спустя – в декабре 1982 года – поразительно схожий по принципу работы прибор, состоящий из двух насосов с пневматическим приводом, был имплантирован в грудную полость бывшему дантисту из Юты. Это был первый в истории случай, когда человек получил искусственное сердце на бессрочный период. Идея Росса была реализована в ходе ставшей исторической операции, которая, однако, вызвала немало споров: мало кто посчитал это успехом, а из-за неустанного внимания прессы неприятная мелодрама разыгрывалась перед многомиллионной аудиторией.

Проект по разработке искусственного сердца был начат с большим оптимизмом – в распоряжении величайших ученых умов были передовые технологии и щедрое финансирование. Правительственный доклад в 1968 году предвещал, что через двадцать лет производство искусственных сердец станет второй по масштабам отраслью промышленности в США, и ежегодно их будут получать тысячи пациентов. Вскоре стало ясно, что этот прогноз был крайне далек от истины и что создание такого устройства было связано с гораздо большими трудностями, чем кто-то мог себе вообразить. Столь многообещающий проект в результате превратился в недоразумение, был очернен обвинениями во врачебной халатности, промышленном шпионаже и воровстве. Лишь в 1990-х годах «полностью искусственное сердце» получило широкое распространение, и, несмотря на несколько весьма успешных случаев его применения, было выпущено в общей сложности всего менее двух тысяч экземпляров.

Искусственное сердце изначально задумывалось не для лечения, а в качестве вспомогательного инструмента для исследований. В девятнадцатом веке многие физиологи использовали перфузионные насосы – очень простые приборы, с помощью которых они изучали функции определенных тканей. В 1928 году два исследователя из Лондона, Генри Халлет Дейл и Эдгар Шустер, разработали более амбициозный аппарат, способный «полностью обеспечивать кровообращение в организме животного, лишенного сердца». Это устройство состояло из двух насосных камер, одна из которых находилась под большим давлением для обеспечения большого круга кровообращения, в то время как другая под более низким давлением направляла кровь в легкие. Хотя по факту это и была первая в истории попытка скопировать работу настоящего сердца, устройство это предназначалось лишь для проведения исследований на трупах животных, но никак не для поддержания жизни и вызвало интерес лишь в узком кругу специалистов.

Перфузионный насос, представленный в 1935 году двумя исследователями из Нью-Йорка, был более простым устройством, однако это не помешало ему наделать шума в СМИ. Заголовки передовиц чествовали изобретение «роботизированного сердца», а многочисленные статьи давали довольно сомнительные, если не сказать абсурдные обещания по поводу возможного применения этого сердца на людях. Подпитывал интерес прессы и тот факт, что изобретателем этого насоса был Чарльз Линдберг, прославившийся тем, что стал первым человеком, совершившим в одиночку беспосадочный перелет через Атлантический океан. После похищения и убийства его младшего сына в 1932 году Линдберг стал вести практически затворническую жизнь, и то, что он внезапно снова привлек внимание общественности, стало настоящей сенсацией. Как оказалось, последние несколько лет он занимался биологическими исследованиями в Медицинском центре Рокфеллера, помогая в проведении экспериментов Алексису Каррелю. Линдберг впервые обратился к Каррелю после смерти своей невестки от ревматической болезни сердца. После этого случая он стал размышлять над созданием машины, которая могла бы временно брать на себя кровообращение организма, позволяя тем самым прооперировать сердце. Он представлял себе нечто наподобие аппарата искусственного кровообращения, работу над созданием которого начал несколько лет спустя Джон Гиббон. Каррель, однако, предложил бросить свои силы в несколько другом направлении. Ему нужен был насос, который обеспечивал бы перфузию органов кровью за пределами тела, чтобы их можно было изучать в лабораторных условиях.

Разработанный Линдбергом аппарат состоял из трех стеклянных камер, расположенных вертикально друг над другом. Периодически впрыскиваемый газ направлял кровь (либо искусственную питательную жидкость) из сосуда в нижней камере через исследуемый орган, который помещался в верхнюю камеру. После прохождения через орган кровь возвращалась в сосуд через среднюю камеру, давление в которой регулировалось. Каррель предположил, что однажды похожее устройство сможет позволить хирургам доставать из организма пациента какой-то орган, проводить на нем операцию в лабораторных условиях, а затем возвращать владельцу. Он, конечно же, и подумать не мог, что такой аппарат может быть использован в качестве замены человеческого сердца. Каррель, однако, был предусмотрительным хирургом – он понимал всю пользу прессы, так что не стал возражать, когда в газетах изобретение Линдберга стали называть тем, чем оно на самом деле не являлось. В 1936 году он даже разрешил использовать его на съемках фильма ужасов «Разгуливая мертвым», в котором Борис Карлофф играет невиновного человека, которого обвиняют в убийстве и отправляют на электрический стул. В кульминационной сцене фильма, определенно во многом заимствованной из «Франкенштейна», безжизненное тело Карлоффа забирают в футуристическую лабораторию и возвращают к жизни с помощью мощного разряда электрического тока. Камера демонстрирует множество всевозможных трубок и сосудов, после чего останавливается на перфузионном насосе, а в это время один ученый призывает другого «следить за работой этого сердца Линдберга, потому что оно не должно остановиться!».

Хотя Линдберг и не был (вопреки заявлениям СМИ) изобретателем искусственного сердца, именно благодаря его участию эта идея стала такой популярной. И если его версия, представленная Голливудом, и была чисто научной фантастикой, то исследователь из Советской России вскоре преуспел в создании настоящего искусственного сердца. В рамках экспериментов по пересадке сердца Владимир Демихов в 1937 году собрал двойной насос, который использовал в качестве заменителя сердца у собак. Прибор был достаточно маленьким, чтобы уместиться в грудной полости, и состоял из двух камер с пульсирующими мембранами, которые проталкивали кровь по сосудам животных. Насос работал от электродвигателя, вынесенного за пределы организма, привод от которого вставлялся в грудную клетку. Собаки Демихова жили в таком состоянии целых пять с половиной часов – это был первый в истории случай, когда кому-то удалось поддерживать жизнь с помощью искусственного сердца. Разумеется, из-за вставляемого через грудь привода применение его в качестве долгосрочной меры было невозможным, и Демихов вовсе не собирался использовать машину сколько-нибудь длительное время: он видел в ней лишь способ поддерживать кровообращение в течение нескольких часов для сохранения органов, которые могут понадобиться для пересадки.

Другие ученые не делали попыток создать полностью искусственное сердце до конца 1950-х годов – вплоть до этого времени все их усилия были направлены на то, чтобы помочь работе живого сердца, а не найти ему замену. Одна из странных первых попыток была сделана в 1949 году студентом-медиком по имени Уильям Сивелл, когда тот работал над своим дипломом. Его прибор не был высокотехнологичным: детали для него Сивелл купил в магазине игрушек, заплатив меньше двадцати пяти долларов. Используя конструктор с металлическими деталями Erector Set, он собрал насос с пневматическим приводом, который использовал для шунтирования правой половины сердца у собаки, – устройство перекачивало лишенную кислородом кровь из полой вены в легочную артерию, а затем пропускало ее через легкие. Использовался этот прибор целых восемьдесят две минуты, и собака в итоге выздоровела. Опять-таки, задумывалось устройство исключительно для проведения физиологических экспериментов, но тем не менее оно стало наглядным доказательством того, что механический насос способен без проблем выполнять работу органического.

Созданный Джоном Гиббоном в 1953 году аппарат искусственного кровообращения окончательно подтвердил эту гипотезу, и ряд ученых принялись с энтузиазмом изучать возможность создания полностью имплантируемых устройств, что было связано также с быстро растущей заинтересованностью медицинского сообщества в разработке искусственных органов. Этому способствовала работа Уильяма Кольфа, чей значительный вклад в изобретение искусственного сердца – подобно вкладу Нормана Шамвэя в трансплантологию – оказался в тени работы других ученых, изначально нацелившихся на внимание СМИ. Кольф был врачом из Нидерландов и во время войны работал в небольшой больнице в городе Кампен, где основал первый в Европе банк крови, а также принимал участие в голландском движении Сопротивления. В 1943 году он создал искусственную почку – прибор для удаления отходов жизнедеятельности из крови пациентов, чьи собственные почки с этой задачей не справлялись. Конструкция первых моделей была довольно ненадежной: в них использовались пятьдесят метров целлофановых трубок (Кольф брал для этих целей оболочки от сосисок), которые наматывались на погруженный в солевой раствор вращающийся барабан. Большинство его первых пациентов умерло, однако к концу войны ему удалось доказать эффективность искусственного диализа – методики, которая с тех пор спасла бесчисленное количество жизней. В 1950 году Кольф эмигрировал в Америку и продолжил свою работу в Кливлендской клинике, занимаясь созданием одного из первых в мире аппаратов искусственного кровообращения. Пять лет спустя он стал президентом-учредителем новой организации под названием Американское общество специалистов по искусственным внутренним органам, целью которого было собрать вместе ведущих ученых в данной области.

На третьем ежегодном собрании обществ преемник Кольфа на посту президента Питер Солсбери призвал своих коллег сосредоточить усилия на создании приборов, способных стать постоянной заменой человеческих органов, а не на временных устройствах вроде аппарата искусственного кровообращения. Он также представил свою собственную работу – прототип механического сердца, устройства с гидравлическим приводом на основе механизма доильной машины. Приводить устройство в действие он предлагал ручным насосом, которым бы управлял сам пациент, что было довольно странно: открытым оставался вопрос: как такие пациенты будут спать? Но в следующие несколько лет многие ученые присоединились к разработке устройств, способных заменить живые органы. И таких ученых было гораздо больше, чем тех, кто бился над возможностью пересадки сердца. Кольф первым из них продемонстрировал многообещающее устройство – в 1957 году он представил пластиковое искусственное сердце, сконструированное его партнером Тэцудзо Акуцу. Чтобы сделать его анатомически максимально похожим на настоящее сердце, Акуцу сделал гипсовый оттиск собачьего сердца и с его помощью отлил модель из поливинилхлорида. В отличие от первых разработок, в его образце было четыре камеры, как в настоящем сердце – желудочки и предсердия были разделены. С помощью этого прибора им удалось поддерживать в собаке жизнь на протяжении девяноста минут[27]27
  После этих 90 минут собаку усыпили: целью первых опытов было собрать данные по работе устройства, а не добиться долгосрочного выживания. – Прим. автора.


[Закрыть] – это был первый случай, когда подобного результата удалось добиться за пределами СССР.

Кольф и его коллеги из Кливленда обозначили вектор, показали, в каком направлении следует работать, и вскоре разработкой искусственного сердца занялись ученые по всему миру. Так, исследователи из Токио создали сердце с гидравлическим приводом, которое поддерживало в собаках жизнь до пяти часов, а ученым из Аргентины удалось увеличить этот показатель до тринадцати часов. Поначалу не было какого-то единого представления о внешнем виде или принципе работы искусственного сердца. Кто-то пытался копировать желудочки настоящего сердца, используя сдавливаемые жидкостью или газом пластиковые мешочки. В одной оригинальной модели использовался маятник, в ходе своих колебаний поочередно сжимающий левое и правое предсердия. В другой был позаимствован насос, применяемый в аппарате искусственного кровообращения, – кровь проталкивалась по пластиковой трубке с помощью установленных на вращающемся колесе роликов.

Выбор источника питания тоже был очень важен. В состоянии покоя сердце среднестатистического человека перекачивает порядка 7200 литров крови ежедневно. Стало ясно, что для того, чтобы перемещать столь большие объемы жидкости, потребуется значительное количество энергии. Очевидным было также и то, что ни один из существующих источников электропитания в организме не поместится, поэтому без внешнего питания не обойтись. В качестве одного из вариантов рассматривали имплантируемый в грудную полость электромотор, подсоединенный к внешним аккумуляторам с помощью пропущенных через кожу проводов. В других прототипах использовался пневматический или гидравлический привод: подвижные части искусственного сердца приводились в движение сжатым маслом, водой или газом, которые закачивались в грудную клетку через трубки из внешнего модуля.

С учетом того, сколько выдающихся ученых занялись разработкой искусственного сердца, было довольно неожиданным, что первый патент на него был выдан человеку, у которого не было даже базовых знаний по медицине или физиологии. Пол Уинчелл – чревовещатель, прославившийся в начале 1950-х годов на всю страну благодаря собственному телешоу, а затем ставший голосом Тигры в диснеевском мультфильме про Винни-Пуха. На досуге любил что-нибудь изобретать и запатентовал немало довольно полезных вещей – например, «невидимый ремень для подвязки» или «электросито». Его модель искусственного сердца, созданная в 1963 году, состояла из четырех полимерных мешочков, причем «желудочки» сдавливались нажимной пластикой с питанием от электромотора, который предполагалось носить снаружи на ремне. Устройство, которое так и не сделали, было бы, вероятно, совершенно непрактичным в использовании, однако то, что на него выдали патент, сослужило хорошую службу, так как тем самым Уинчелл получил права на ряд конструкционных особенностей, которые другие разработчики намеревались использовать в своих собственных приборах. Узнав про существование патента, Уильям Кольф был так взволнован, что связался с Уинчеллом, чтобы договориться насчет создания собственного искусственного сердца без нарушения каких-либо прав.

Если одни пытались создать прибор, который полностью заменил бы собой человеческое сердце, то другие пошли в ином направлении. В 1957 году Берт Куссеров из Йеля разработал вспомогательную желудочковую систему (ВЖС) – небольшой имплантируемый кровяной насос, предназначенный для увеличения производительности одного из желудочков сердца. Результаты были не очень впечатляющими – собаки жили не более десяти часов, – однако сама идея была крайне важной: такой насос можно было теоретически использовать для помощи все еще функционирующему сердцу, которое из-за сильных повреждений не могло работать на полную мощность. Гораздо большего успеха удалось добиться Эдриану Кантровицу из Нью-Йорка, который использовал ВЖС простой конструкции для увеличения сердечного выброса левого желудочка у собак, многие из которых прожили с имплантированным устройством несколько месяцев. На человеке данная технология была применена в Хьюстоне, где Майкл Дебейки в конце 1950-х начал работать над созданием устройств вспомогательного кровообращения. В 1961 году он нанял на работу молодого аргентинца Доминго Лиотта, который сконструировал у себя в Кордобе несколько прототипов искусственного сердца.

Первый рабочий ВЖС Дебейки и Лиотта назвали дополнительным насосом левого желудочка. Их прибор представлял собой трубку с двойными стенками из полиэфирной ткани с клапанами на концах: один конец крепился к левому предсердию, а другой подводился к нисходящей дуге аорты. Когда в пространство между стенками трубками закачивался воздух, ее просвет сжимался, проталкивая кровь в аорту. Ритмичные сжатия воздуха проводились за счет внешнего компрессора, который с помощью электрокардиографа синхронизировался с собственным сердцебиением пациента. Девятнадцатого июля 1963 года коллега Дебейки Стенли Кроуфорд установил это устройство 42-летнему мужчине, который не смог поправиться после установки ему протеза аортального клапана. ВЖС взяла на себя большую часть работы неисправного левого желудочка пациента, ежеминутно перекачивая до двух с половиной литров крови. Прибор работал идеально, однако пациент был уже в слишком плохом состоянии, когда его запустили – мозг был поврежден, а большинство органов отказывало, – так что четыре дня спустя он умер. Результат, конечно, печальный, однако это был исторический момент: впервые кровообращение человека поддерживалось с помощью имплантированного внутрь организма устройства.

Несмотря на все эти достижения, многие были недовольны тем, как медленно продвигались исследования. Очень немногие учреждения обладали необходимыми для проведения подобных экспериментов оборудованием, подопытными животными и персоналом. Возникла необходимость привлечения дополнительного финансирования, причем в больших объемах. В 1963 году Майкл Дебейки обратился за помощью к правительству США, выступив перед комитетом сената по вопросам здравоохранения. У него были все основания рассчитывать на их благосклонность: председателем комитета был Листер Хилл, сын Лютера Леонидаса Хилла, первого американского хирурга, наложившего швы на человеческое сердце. Как и следовало ожидать, Дебейки выделили на продолжение исследований четыре с половиной миллиона долларов, а еще через два года государство раскошелилось на невиданную сумму – в сорок миллионов долларов[28]28
  С учетом инфляции на сегодняшний день эта сумма, представлявшая целых 0,05 процента всего федерального бюджета на тот год, составила бы более 250 миллионов долларов. – Прим. автора.


[Закрыть] – на разработку искусственного сердца, поставив задачу уже к 1970 году имплантировать первое устройство.

К 1964 году команда Дебейки протестировала восемь разных моделей насосов, среди которых были как полностью искусственные сердца, так и ВЖС. Они были двух моделей – в виде пакетиков, которые вставлялись внутрь желудочков сердца, и такие, которые накладывались на сердечную мышцу снаружи, помогая ей сокращаться. Ни один из прототипов, однако, не дал удовлетворительных результатов в лабораторных тестах, и Дебейки понял, что предстоит решить еще грандиозное количество вопросов. Кажущаяся простота модели человеческого сердца дает неправильное представление обо всех тонкостях сердца живого, в частности, о его способности к саморегуляции: если объем поступающей по венам крови растет, сердце реагирует увеличением выброса – эта взаимосвязь называется, в честь обнаружившего ее физиолога, законом Старлинга. При том, что левый и правый желудочки работают при разном давлении, количество проходящей через них крови тщательно выравнивается: в ходе экспериментов на животных Дебейки обнаружил, что отек легких, развивающийся обычно у подопытных собак, связан именно с несбалансированной работой желудочков. Любое искусственное сердце должно было быть мощным, однако при этом от него требовалось бережное отношение с хрупкими эритроцитами – в противном случае эти клетки крови будут лопаться, вызывая серьезные повреждения почек пациента. Еще одна проблема заключалась в имевшихся в распоряжении материалах: существовавшие в то время виды пластика были недостаточно долговечными, к тому же провоцировали появление тромбов, которые попадали в кровоток, вызывая смертельную закупорку сосудов мозга или легких.

Столкнувшись с чередой этих проблем, Дебейки решил временно приостановить изобретение искусственного сердца и сосредоточиться на разработке ВЖС, которые давали более обнадеживающие краткосрочные результаты. За пару лет его команде удалось сконструировать новую модель, работающую на углекислом газе. Они протестировали ее на сотнях телят, некоторым из которых удалось прожить целых три месяца. Данное устройство, если быть более точным, представляло собой ЛВЖС (левостороннюю вспомогательную желудочковую систему), так как задача заключалась в помощи более крупному и более мощному левому желудочку сердца. На собрании Нью-Йоркской ассоциации кардиологов в феврале 1966 года Дебейки выступил с докладом о своей работе, предположив, что мир вскоре будет готов к тому, чтобы имплантировать их новую ЛВЖС человеку. Его слова вызвали неподдельный интерес, и одна телевизионная компания снаружи Методистской больницы выставила дежурить свой микроавтобус, чтобы первой осветить это великое событие, как только оно произойдет.

Им пришлось подождать, так как первое клиническое применение ЛВЖС случилось больше двух месяцев спустя. 21 апреля бывшего шахтера 65 лет по имени Марсель Дераддер забрали в операционную, чтобы заменить пораженный болезнью аортальный клапан. Но когда операция закончилась, его сердце оказалось не в состоянии поддерживать кровообращение. Каждый раз, когда хирургическая бригада пыталась отключить пациента от аппарата искусственного кровообращения, кровяное давление угрожающе падало: сердечная мышца была слишком повреждена, чтобы перекачивать необходимое количество крови. Быстро обсудив ситуацию с коллегами, Дебейки принял решение использовать ЛВЖС в надежде, что через какое-то время ослабленный миокард сможет восстановить свои силы. Устройство было подсоединено одним концом к левому желудочку, другим – к крупной подмышечной артерии. Сам насос, который находился вне тела, представлял собой куполообразную камеру с пластиковой мембраной, по одну сторону от которой была кровь, а по другую – газ. Когда в камеру закачивался углекислый газ, мембрана натягивалась и выталкивала кровь, а когда газ выкачивался, камера вновь наполнялась кровью, и цикл повторялся.

Дераддер так и не пришел в сознание и умер пять дней спустя от обширного разрыва легкого. Хотя Дебейки и не стремился к огласке, широкое внимание СМИ к его операции вызвало у его коллег раздражение. Одним из тех, кто неодобрительно на это отреагировал, был Эдриан Кантровиц, заметивший: «Мы делаем все совсем не так, как доктор Дебейки, – телевизионные камеры и все дела». У него были веские основания возмущаться, так два с половиной месяца до этого он провел похожую операцию с использованием ЛВЖС собственной разработки. Его прибор был устроен проще, чем у Дебейки, и представлял собой U-образную пластиковую трубку, которая вставлялась поперек дуги аорты и управлялась сжатым воздухом. Другим ее достоинством было отсутствие клапанов, благодаря чему ее можно было использовать лишь время от времени или вовсе отключить, не переживая насчет опасности формирования тромбов. Первый пациент умер в течение суток, однако вторая, прооперированная в мае женщина вернулась в сознание и, казалось, пошла на поправку, но внезапный инсульт, случившийся через две недели, не дал ей выжить.

Во время лечения этой женщины Кантровиц сделал одно примечательное наблюдение. В какой-то момент насос отключили, чтобы проверить, сможет ли ее сердце самостоятельно справиться с кровообращением, и два часа спустя у нее были все симптомы застойной сердечной недостаточности – она была полностью дезориентирована и с большим трудом дышала. Стоило, однако, снова запустить ЛВЖС, как дыхание моментально нормализовалось, пациентка пришла в себя и стала отдавать отчет о происходящем вокруг. Кантровиц пришел к выводу, что с помощью менее инвазивного временного устройства вспомогательного кровообращения можно будет помочь пациентам во время периодов угнетения сердечной деятельности. Он решил подойти к проблеме совершенно иначе, опираясь на исследования, которые он начал проводить более чем за 10 лет до этого.

* * *

В начале 1950-х годов Кантровиц работал в лаборатории Карла Виггерса, физиолога, известного изучением сердечного цикла – то есть тем, что происходит внутри сердца, пока оно совершает всего лишь один удар. Особенный интерес у него вызывала коронарная перфузия – кровоток через артерии, питающие сердечную мышцу. Когда сердце сокращается (систола), артерии внутри миокарда перекручиваются и сжимаются из-за высокого давления в желудочках, и кровь направляется обратно в аорту. Таким образом, большая часть перфузии происходит во время диастолы – паузы между двумя сокращениями сердца, – когда сосуды расслаблены. Чтобы подробнее изучить эту последовательность действий, Кантровиц заручился помощью своего брата Артура, выдающегося физика, и после тщательного исследования замысловатого течения крови в ходе сердечного цикла они пришли к заключению, что улучшить состояние пациентов с сердечной недостаточностью можно, направляя в коронарные артерии дополнительную кровь непосредственно во время диастолы.

Их попытки реализовать эту идею ни к чему не привели, однако другим повезло больше, в частности Дуайту Харкену, который использовал внешний мотор, чтобы откачивать кровь из аорты во время систолы и направлять ее обратно во время диастолы. Он назвал эту методику контрпульсацией, потому что она приводила к появлению вторичного пульса в промежутке между ударами сердца. Улучшить коронарную перфузию с помощью этого метода действительно удалось, однако он приводил к существенным повреждениям эритроцитов, что было неприемлемо. Другая, более многообещающая идея заключалась в том, чтобы вставить в артерию шеи или груди катетер, протянуть его вниз прямо до аортального клапана, разместив напротив устья коронарных артерий. На конце катетера располагался крошечный надувной шар из латекса, который накачивался углекислым газом. Прикрепленная к электрокардиографу специальная схема синхронизировала момент надувания воздушного шарика с диастолой, чтобы кровь проталкивалась в коронарные артерии именно в этот момент. Исследованием этого подхода занимались несколько людей, в том числе и Уильям Кольф, однако никому не удавалось добиться удовлетворительных результатов, пока Эдриан Кантровиц не усовершенствовал методику и не стал использовать вместо углекислого газа гелий, который быстрее проходил по узкому катетеру, а вместо латексного шарика более плотный из полиуретана, который не растягивался так сильно и не перекрывал аорту.

После успешных опытов на собаках Кантровиц 29 июня 1967 года впервые опробовал свой прибор в клинических целях. Его пациентом была 45-летняя женщина с диабетом, которую доставили в больницу утром того же дня после обширного инфаркта. Она была мертвенно-бледной, ее кожа была холодной и липкой, а сердце работало настолько плохо, что невозможно было нащупать пульс. Заключив, что прогноз в ее случае почти безнадежный, Кантровиц решил использовать свой баллон-насос. Он ввел катетер через бедренную артерию и провел его через аорту, пока шарик не оказался прямо над сердцем. Следующие семь часов шарик надувался в промежутках между ударами сердца, проталкивая в коронарные артерии дополнительные порции крови. Периодически насос выключали, чтобы проверить состояние сердца пациентки. Первые восемь раз это приводило к тому, что состояние женщины снова ухудшалось, и насос приходилось опять включать. На девятый раз, однако, обнаружились явные признаки того, что ей стало лучше. Кровяное давление постепенно поднялось до нужных показателей, а лицо снова налилось краской. После трехмесячного лечения женщина чувствовала себя достаточно хорошо, чтобы выписаться из больницы домой. Единственным напоминанием о ее проблеме была теперь лишь небольшая хромота, вызванная сделанным на бедре разрезом, но в целом ее здоровье не вызывало совершенно никаких опасений. Судя по всему, она жила бы довольно долго, если бы полтора года спустя не погибла в автомобильной аварии.