Текст книги "Дело сердца. 11 ключевых операций в истории кардиохирургии"

Этого шерифа, однако, Майкл Дебейки тогда видел не в последний раз. В августе 1962 года он вернулся в Методистскую больницу с раком легких. Аортограмма показала, что сосудистый имплантат по-прежнему нормально функционирует: операция оказалась полностью успешной. Дебейки подарил ему дополнительные десять лет жизни, однако на этот раз уже мало чем мог помочь. Он удалил пораженное опухолью легкое, однако несколько месяцев спустя болезнь все-таки забрала шерифа.

И тем не менее то, что он прожил так долго, несомненно, было везением. Впервые трансплантацию участка артерии, так называемую «аллотрансплантацию», провел в 1945 году Роберт Гросс – чтобы восстановить сосуд у пациента с коарктацией аорты, он воспользовался донорским участком артерии, взятым у трупа. Затем, в 1949 году, то же проделал и другой хирург, Генри Сван, чтобы заменить участок аорты с аневризмой. Но вскоре, увы, начались проблемы: после пересадки сосуды начинали разрушаться, и несколько пациентов умерло оттого, что швы на аорте стали кровоточить. Аллотрансплантаты хранились всего несколько недель, да и раздобыть их было непростой задачей. Дебейки с коллегами повезло – им удалось договориться с государственным медицинским экспертом, и теперь у них был доступ к сосудистым трансплантатам, получаемым от умерших, которых вскрывали в другой местной больнице. Но брали они их без согласия родных, и в наши дни это полностью противоречило бы врачебной этике. Было предпринято несколько попыток создать региональный банк артерий, подобно тому, как существуют банки крови, однако хирурги отказались от этой затеи, когда поняли, что им нужно нечто более долговечное, чем сосуды, взятые у умерших. Дебейки даже экспериментировал с кровеносными сосудами, полученными от животных, в том числе лошадей и жирафов, чьи аорты были особенно прочными, однако организм человека эти ткани отторгал. Он и другие его коллеги значительно продвинулись вперед, но на самом деле хирургам были нужны искусственные кровеносные сосуды, которые можно было изготавливать на заказ.

* * *

В 1901 году молодой француз по имени Алексис Каррель обратился к оптовому поставщику швейных принадлежностей в Лионе Ассаду. Он хотел раздобыть необычайно тонкие иголки и нитки, а оборудование для изготовления кружев оказалось именно тем, что ему было нужно. Карреля уже научила вышивке одна местная швея, мадам Лерудье, однако интересовала его не починка одежды, а ремонт человеческих тканей. Впервые в истории (но далеко не последний раз), галантерейным товарам выпала участь сыграть неожиданно важную роль в развитии сосудистой хирургии.

К таким действиям Карреля подтолкнуло одно трагическое политическое убийство. Он учился на медицинском факультете Лионского университета, когда в июне 1894 года в город с визитом приехал французский президент Мари Сади Карно. Когда президент покинул Дворец биржи, молодой итальянский анархист подошел к его экипажу и ударил его ножом. Лезвие разорвало одну из воротных вен – крупных кровеносных сосудов, снабжающих кровью печень, – и хотя Карно незамедлительно доставили в больницу, ранение оказалось смертельным. Врачи понимали, что ничем не могут помочь, и просто беспомощно наблюдали, как раненый умирает от обильной кровопотери. В Лионе начались массовые волнения, в результате которых жители разгромили все итальянские кафе и бары в городе, желая отомстить за смерть президента. Карреля убийство тоже разгневало, однако его реакция была куда более конструктивной: осознав, что хирургия в ее текущем состоянии бессильна против таких серьезных ран, он решил как-то исправить ситуацию.

К моменту убийства Сади Карно никому из хирургов еще не удавалось успешно восстановить полностью поврежденный кровеносный сосуд. Один из учителей Карреля, Мэтью Жабулей, был заинтересован данной проблемой, и в 1895 году он провел успешные эксперименты на обезьянах и собаках, разрезая и затем сшивая их сонные артерии. Каррелю вскоре удалось усовершенствовать методику своего учителя – он стал использовать крошечне иглы и тончайшие шелковые нитки, покрытые вазелином, который запечатывал отверстия каждого стежка. Затем он разработал хитрый и весьма надежный метод соединения разрезанных краев кровеносного сосуда, названный им триангуляцией: сосуды сначала соединялись тремя стежками, сделанными на равном расстоянии друг от друга по их окружности. После этого ассистент натягивал эти нитки, превращая круглое сечение сосуда в треугольное, и с каждой стороны этого треугольника накладывались еще стежки – так шить было проще, чем пытаться наложить шов вокруг круглой поверхности сосуда. Когда эти три нитки отпускались, к кровеносному сосуду возвращалась его естественная форма, а оба конца при этом оказывались плотно сшитыми. Эта методика и по сей день остается одной из стандартных в сосудистой хирургии.

Каррель начал эту работу, будучи студентом в Лионе, а закончил ее уже в Америке, куда эмигрировал в 1903 году. Ненадолго разочаровавшись в медицине, изначально он планировал обзавестись в Канаде ранчо, однако, к счастью, передумал и вместо этого устроился на работу в чикагскую медицинскую лабораторию, после чего перевелся в Институт Рокфеллера в Нью-Йорке. В его распоряжении оказались все, весьма богатые, ресурсы института, и Каррель организовал передовой исследовательский центр. Гость из Англии, посетивший клинику, рассказал о своих впечатлениях от этого места в статье, опубликованной в 1926 году:

«Операционная Карреля вся черная, равно как и его хирургический костюм, а также костюмы его ассистентов. На самом деле все вокруг черное, за исключением операционного стола. Тончайшие иглы для его работы смогли изготовить лишь в Англии. Операционной сестре пришлось целый месяц тренироваться, чтобы научиться вдевать в эти иголки шелковое волокно, которое проходит через игольное отверстие под углом. Операционная для животных оснащена не хуже, чем самые современные операционные для людей».

В своих ранних опытах на животных Каррель довел до совершенства свою методику сшивания кровеносных сосудов, за которую он впоследствии получил Нобелевскую премию. Вскоре, однако, он понял, что при определенных обстоятельствах вены или артерии, к сожалению, невозможно зашить: иногда проще заменить целый участок сосуда. Его учитель Жабулей еще в 1896 году предпринял попытку пересадить отрезок артерии, однако его методика наложения швов была примитивной, и операция закончилась неудачей. В 1905 году с помощью усовершенствованного метода сшивания сосудов Каррель вырезал у собаки участок аорты и заменил его отрезком сосуда, взятого у другого животного. Девять месяцев спустя собака была все еще жива.

Это был важнейший прорыв в сосудистой хирургии, однако Каррель понимал, что проводить подобные операции на людях будет удаваться нечасто, так как заполучить человеческие артерии было куда сложнее. Он предложил две альтернативы. Во-первых, для замены участка артерии можно использовать вены: в разветвленной сети вен организма существует множество путей, по которым кровь может возвращаться от конечностей к сердцу, так что удаление небольшого отрезка вены на ноге (к примеру) не вызовет каких-либо долгосрочных проблем. Это предложение оказалось удачным – в наши дни данная методика регулярно применяется в операциях по шунтированию коронарных артерий. Его второе предложение заключалось в том, чтобы брать у трупов отрезки артерии и сохранять их для использования в будущем. В феврале 1907 года он взял у только что убитой собаки участок сонной артерии, поместил его в консервирующий раствор и поставил в холодильник. Десять дней спустя кровеносный сосуд был пересажен второй собаке. В мае 1908 года, когда после первой операции прошло больше года, он осмотрел пересаженную артерию и обнаружил, что она по-прежнему идеально функционировала. И тогда Каррель сообщил на своем специфическом английском, что «сосуд, пересаженный после хранения в холодильнике на протяжении нескольких дней или недель, может функционировать нормально в течение длительного времени».

Именно эксперименты Карреля на животных и заложили основу для использования аллотрансплантатов в операциях по восстановлению аорты десятилетия спустя. В 1910 году он сделал еще одно пророческое предположение, написав: «Вполне вероятно, что аневризмы грудной аорты можно вырезать и восстанавливать кровообращение с помощью сосудистой трансплантации». Вместе с тем это было лишь одно из направлений его исследований. Когда Каррель все еще работал во Франции, он экспериментировал с небольшими трубками из магния и даже карамели, пробуя заменять ими участок артерии. Оба вещества были выбраны по причине того, что со временем они растворяются: Каррель предположил, что к тому времени, как трубки растают, организм успеет сформировать внутри них новые ткани, самостоятельно восстановив кровеносный сосуд. Это была не более чем догадка, но в итоге она была верной. К сожалению, выяснилось, что эти трубки быстро закупориваются тромбами, так что он пробовал и другие материалы, в том числе стеклянные и резиновые трубки, покрытые вазелином. Они оказались эффективней, однако тромбы так и остались частым осложнением.

Хотя во время Второй мировой войны стеклянные и металлические трубки иногда и применялись для восстановления поврежденных артерий, эти проблемы никуда не делись. Лишь в 1947 году была найдена более оптимальная альтернатива. Молодой американский ученый-исследователь Артур Вурхиз занимался разработкой искусственного сердечного клапана, имплантируя пробные экземпляры в сердца подопытных собак. Однажды он обнаружил, что, накладывая шов, по ошибке пропустил шелковую нить через одну из камер сердца. Проведенное несколько месяцев спустя вскрытие показало, что шелк покрыла совершенно нормальная на вид сердечная ткань. Это заставило его задуматься о том, сможет ли произойти нечто подобное с целым куском текстильной ткани. Он предположил, что если свернуть такую ткань в цилиндр, то ее внутренняя поверхность может стать основой для формирования нового кровеносного сосуда. Решив проверить эту теорию на практике, он сшил из шелкового носового платка трубку, которой заменил участок аорты у собаки. Кровь в течение часа свободно проходила через эту импровизированную артерию, однако затем начала протекать – переплетение шелковых нитей оказалось недостаточно плотным, – и собака умерла.

Все еще убежденный, что его идея заслуживает внимания, Вурхиз продолжил поиск более подходящего материала. Следующим летом он работал в одном из военных медицинских учреждений Техаса, и так получилось, что ему в руки попал образец материала под названием «винион N» – это был прочный полимерный материал, который использовался для изготовления парашютов. Совместно со своим старшим коллегой Артуром Блэйкмором Вурхиз провел серию экспериментов, в которых имплантаты из этого материала длиной до шести сантиметров вшивались в брюшные аорты собакам, и в 1952 году он сообщил о многообещающем эксперименте с участием пятнадцати животных. Успех, однако, не был таким уж безоговорочным: у нескольких собак внутри протеза образовались тромбы, и эту проблему нужно было как-то решить, прежде чем пробовать делать такие операции людям. Тем не менее, когда его исследования были опубликованы, они вызвали большой интерес, вдохновив многих ученых по всей Америке заняться данной проблемой. Вурхиз пришел к весьма важному заключению: при правильно подобранной плотности переплетения волокон ткани после установки изготовленного из нее сосудистого протеза фибрин сможет быстро закупорить промежутки между нитями. Эти фибриновые пробки должны были заменить фибробласты – клетки, синтезирующие соединительную ткань, и, как результат, должен был сформироваться новый эндотелий – ткань, из которой состоит внутренняя поверхность нормального кровеносного сосуда. По сути, предполагалось, что шелковые волокна станут каркасом, на основе которого организм построит новую артерию.

Пытаясь подобрать идеальный материал, в начале 1950-х годов исследователи изготавливали прототипы искусственных кровяных сосудов из всевозможных синтетических тканей, среди которых были в том числе орлон, тефлон и нейлон. Майкл Дебейки сильно заинтересовался этими исследованиями и в один прекрасный день в 1952 году зашел к галантерейщику в Хьюстоне, чтобы приобрести нейлон для проведения собственных экспериментов. К сожалению, оказалось, что весь нейлон распродан, однако продавец посоветовал ему попробовать другой новый материал – дакрон. Запатентованный двумя британскими химиками в 1941 году и продававшийся в Англии под торговой маркой «Терилен», дакрон стал первой полиэфирной тканью. Как оказалось, это было именно то, что надо.

Дебейки не нужна была помощь, чтобы изготовить первый имплантат из дакрона: мама научила его швейному делу, когда он был маленьким мальчиком, и уже к десяти годам он сам себе шил рубашки. Одолжив у жены швейную машинку, он вырезал из ткани прямоугольники и сшил вместе их длинные стороны, чтобы получился цилиндр. После успешных экспериментов на животных, второго сентября 1954 года он пересадил первый из этих самодельных артериальных протезов человеку. У пациента была крупная аневризма брюшной аорты, расположенная в месте разветвления артерии на две части. Дебейки изготовил Y-образный имплантат, которым заменил нижнюю часть аорты, а также верхние участки обоих отходивших от нее сосудов. Пациент прожил после операции еще десять лет.

Применение дакрона стало серьезным шагом вперед. Ни один из других протестированных материалов не мог с ним сравниться: протезы из орлона через несколько месяцев после пересадки теряли форму, а нейлон внутри организма попросту разрушался. У искусственных сосудов из тефлона, который применялся в качестве антипригарного покрытия для сковородок, оказалось одно важное преимущество: их внутренние стенки были настолько гладкими, что значительно замедляли развитие атеросклероза – процесс образования внутри сосудов холестериновых бляшек. Но, к сожалению, в то же время это полезное свойство не давало формироваться внутри протеза новой ткани. У дакрона же не было таких недостатков: новый слой клеток эндотелия быстро появлялся на внутренней пористой поверхности ткани, так что кровь никак не страдала от контакта с синтетическим материалом. Вместе с тем самые первые сосудистые трансплантаты из дакрона не были идеальными: так как сделаны они были вручную, то с одной стороны, где соединялись два края материи, у них проходил шов – он-то и был слабым местом. Приблизительно шесть литров крови проходит через аорту ежеминутно, так что протез должен был быть максимально прочным, чтобы сдержать этот нескончаемый поток, текущий под огромным давлением. Одним из первых пациентов, кому вживили такой протез, был Артур Ханиш, приехавший из Калифорнии, чтобы избавиться от большой аневризмы брюшной аорты. Ханиш был состоятельным человеком, президентом одной из крупнейших фармацевтических компаний, и после лечения он ожидал получить счет как минимум на десять тысяч долларов. Он не учел, однако, что подход Дебейки к взиманию платы за свои услуги был весьма причудливым. Хирург систематически отказывался брать деньги с учителей и других врачей, а состоятельным пациентам вместо оплаты медицинских расходов предлагал сделать пожертвование в пользу проводимых в больнице исследований. Данная стратегия регулярно приносила свои дивиденды, и Ханиш повел себя как и все: впечатленный таким подходом к деньгам, за следующие несколько лет он выписал чеки на общую сумму в несколько сотен тысяч долларов, тем самым заплатив во много раз больше, чем стоило его лечение.

Ханиш оказывал не только финансовую поддержку. Когда Дебейки объяснил ему недостаток тканевых имплантатов, фармацевтический магнат сообщил ему, что он еще и главный акционер носочной фабрики в Пенсильвании. Благодаря его связям Дебейки познакомился с Томом Эдманом, молодым ученым, создавшим на деньги Ханиша трикотажную машину нового типа. Она производила бесшовные, как носки, трубки из дакрона, из которых можно было создавать сосудистые протезы разных размеров. Их можно было делать даже по индивидуальному заказу в соответствии с потребностями пациента: если аневризма затрагивала место соединения аорты с почечными артериями, то можно было изготовить протез с разветвлениями, в точности соответствующий анатомии сосудов, которые он должен собой заменить.

Американская медицинская ассоциация учредила комитет для изучения различных типов тканевых сосудистых имплантатов, и в ходе проведенного в 1955 году масштабного исследования был сделан вывод, что протезы из дакрона – самый оптимальный из всех имеющихся вариантов. Начиная с 1957 года Дебейки, Кули и их коллеги активно применяли такие протезы и уже к следующему году пересадили их 737 пациентам, назвав полученные ими результаты очень хорошими. Технология продолжала совершенствоваться. Кули обнаружил, что если перед трансплантацией пропитать протезы кровью пациента, а затем нагреть их в автоклаве, то кровь сворачивалась в порах материала, запечатывая их и предотвращая кровопотери. В последующие годы эта методика была усовершенствована, и имплантат стали пропитывать бычьим коллагеном, плотным протеином, из которого состоит большая часть соединительных тканей у животных.

Изначально сосудистые имплантаты из дакрона применялись для лечения аневризм брюшной аорты, кровоток в которой можно было остановить на достаточно долгое время, чтобы успеть заменить пораженный участок сосуда. Операции на грудной аорте, расположенной в непосредственной близости от сердца, были куда более сложной задачей: эта часть сосуда снабжала кровью мозг, которого нельзя было лишать ее доступа больше чем на минуту-другую. Один из изобретательных способов преодоления этой проблемы заключался в том, чтобы прикрепить сосудистый имплантат в виде шунта в обход пораженного участка аорты. После того, как кровь поступала в шунт, сегмент аорты вместе с аневризмой вырезался, благодаря чему кровоснабжение не прерывалось ни на минуту. Но такой способ был очень трудоемким и сложным с технической точки зрения. Только после появления аппаратов искусственного кровообращения в середине 1950-х годов хирурги смогли смело вырезать и заменять целые сегменты грудной аорты. Эти приборы на время проведения операции брали на себя функции сердца и легких пациента, насыщая кровь кислородом и закачивая ее через сонные артерии в мозг, пока врачи приводили в порядок поврежденную болезнью аорту. За какие-то пару лет Дебейки и Кули преуспели в оперативном лечении аневризм на всех участках грудной аорты, тем самым доказав, что с любой аневризмой этого главного в человеческом организме кровеносного сосуда можно разобраться.

Хотя хирурги и продолжили экспериментировать с различными материалами, никакой удачной альтернативы дакрону, вплоть до 1970-х годов, когда изобрели гортекс, так и не нашли. В наши дни эти полиэстровые трубки по-прежнему находят широкое применение, хотя уже найдены и другие, неинвазивные методы лечения аневризмы, которая в современных учебниках по-прежнему описывается как «одна из самых смертельноопасных патологий, сложнее всего поддающаяся лечению».

* * *

Два столетия разделяют разные судьбы первых двух жертв аневризмы, о которых мы тут рассказывали: итальянской проститутки и шерифа из Арканзаса. Последними двумя, про которых мы поговорим, будут король Англии и сам Майкл Дебейки. Английский монарх Георг II умер при весьма деликатных обстоятельствах – совершая утренний туалет. Двадцать пятого октября 1760 года он, как обычно, встал в шесть утра и приказал принести ему чашку горячего шоколада. Час спустя он отправился в уборную, и вскоре, согласно рассказу его биографа Роберта Уолпола, камердинер услышал протяжный стон и странные звуки. Прибежав на шум, он обнаружил на полу мертвого короля. Когда королевский врач провел вскрытие, то обнаружил, что кровеносные сосуды вокруг сердца «раздулись больше своего естественного размера». Кроме того, «в стволе аорты с внутренней стороны обнаружили поперечную трещину длиной где-то четыре сантиметра, через которую недавно проходила кровь, попавшая под наружную оболочку».

Король умер от патологии, известной как расслоение аорты. Подобно всем остальным артериям, аорта состоит из трех слоев ткани. При расслоении внутренняя стенка аорты ослабевает, вследствие чего кровь проникает в ее средний слой. Так как артериальная кровь находится под высоким давлением, то это может привести к разрыву двух слоев аорты вдоль некоторого ее участка. В случае Георга II аорта была разорвана полностью, что сразу же его и убило.

Большинство пациентов умирает мгновенно или в течение нескольких часов после расслоения аорты. Некоторым удается пережить это происшествие, однако их дни, как правило, все равно сочтены. В 1950-х годах данная проблема считалась одной из разновидностей аневризм[14]14
  В современной классификации аневризма и расслоение аорты рассматриваются отдельно, так как образуются по разным причинам.


[Закрыть], причем лечить ее было особенно сложно, так как патология поражала довольно протяженный участок аорты. В июле 1954 года Дебейки и Кули впервые вылечили пациента с расслоением аорты, зашив поврежденный участок. Хоть пациент и выжил, они вскоре осознали, что такой метод лечения был далек от идеала, так как пораженный сосуд все равно оставался на месте. Своим последующим пациентам они заменяли поврежденный участок аорты замороженными аллотрансплантатами или протезами из дакрона. За следующие шесть лет они прооперировали более семидесяти двух пациентов, три четверти из которых пошли на поправку.

Множество людей на протяжении следующей половины столетия были очень благодарны им за это достижение. Одним из них стал и сам Майкл Дебейки. В 2005 году девяностопятилетний хирург сидел дома, готовясь к лекции, и вдруг почувствовал невыносимую боль в груди. Час спустя жена обнаружила его лежащим на кровати у себя в кабинете. Он сказал ей, что знает, в чем дело, и что все очень серьезно. В больнице коллеги доктора подтвердили то, что он уже и сам понял: у него было расслоение аорты. Слишком хорошо зная, что показатель выживаемости для пациентов его возраста слишком низкий, он отказался от операции. Но его родные и близкие были настроены решительно, и когда Дебейки потерял сознание, было созвано экстренное собрание комитета по этике, которое постановило, что обстоятельства весьма исключительные – заключение Дебейки по поводу его шансов на выздоровление чересчур пессимистично, а мнение его врачей и родных также следовало бы принимать во внимание. Итак, несмотря на несогласие пациента, было решено оперировать.

Операцию провел один из самых талантливых учеников Дебейки доктор Джордж Нун. Он использовал методику, впервые примененную его пациентом несколькими десятилетиями ранее. Дебейки поправился, став самым пожилым пациентом, пережившим разработанную им же самим операцию. Уже несколько месяцев спустя его регулярно видели в спортзале больницы, где он покорно следовал рекомендациям программы реабилитации. Он даже вернулся к работе и прожил еще два года, не дожив всего пары месяцев до своего столетия.

Хотя эта книга про операции на сердце, в данной главе практически нет упоминаний о непосредственно этом органе. И действительно, в наши дни большинство людей, столкнувшихся с аневризмой аорты, вряд ли будут встречаться с кардиохирургом – теперь аортой занимаются главным образом специалисты по сосудистой хирургии. Вместе с тем все герои рассказанной нами истории внесли огромный вклад в развитие кардиохирургии. Аорта представляет собой самую большую трубу в кардиосистеме, по которой наше сердце перекачивает кровь. И чтобы заняться ремонтом самого насоса, было крайне важно сначала научиться чинить эти трубы. Всего через десять лет после первой успешной операции на аневризме аорты Кристиан Барнард впервые пересадил человеческое сердце. Без революционной работы Дебейки и Кули этот подвиг был бы совершенно невозможен.