6
Открытое сердце. Изобретение аппарата искусственного кровообращения
Эта конструкция из металла, стекла, электрических моторов, ванн с водой, выключателей, электромагнитов и т. д. выглядела как причудливая машина Руба Голдберга. Хотя аппарат требовал бесконечного внимания к деталям, он служил нам исправно, и мы им очень гордились. Современные аппараты искусственного кровообращения похожи на их старые модели не больше, чем сверхзвуковой самолет похож на впечатляющую конгломерацию проводов, стоек и парусины, в 1905 году поднявшуюся в небо с дюн Китти Хока под управлением одного из братьев Райт.
Джон Хейшам Гиббон-младший. «В мечтах о сердце», цит. по Харрису Б. Шумахеру
История трансплантации других органов, начавшаяся с сердца, требует вернуться к тому времени, когда несколько храбрецов решили, что они смогут разгадать тайну сердечно-сосудистой системы.
Моя собственная история также возвращается к тому моменту, когда мне предстояло пройти первую проверку на смелость.
Чикагский университет, интернатура и резидентура
Интернатура стала для меня настоящим адом. Я приехал в Чикаго после четырехлетнего обучения в медицинской школе Нью-Йорка с официальной квалификацией «врач», однако у меня не было никаких практических навыков, кроме снятия кожи с трупов и перерезания ниток в операционной. Помимо книжных знаний о физиологии и биохимии, медицинская школа дала мне крайне мало, чтобы подготовить к предстоящей работе.
Моя первая задача в качестве интерна состояла в том, чтобы набраться опыта в уходе за больными людьми. У интернов было так много пациентов, что мы просто не могли хорошо справляться со своими обязанностями. Чем ответственнее я подходил к работе, тем меньше видел в пациентах людей. Я рассматривал их как список задач, которые необходимо выполнить. Я причинял так много боли пациентам, втыкая в них иглы, извлекая трубки, делая надрезы, сшивая и дренируя, что просто утратил способность понимать их чувства. Я говорил: «Расслабьтесь и сделайте глубокий вдох. Сейчас вы ощутите давление». Однако в действительности я их не слушал и не обращал на них внимания. Пациенты извивались от боли, когда я дренировал их абсцессы, но я спокойно продолжал выполнять свою работу. В результате я стал видеть в пациентах лишь преграду на пути выполнения поставленных задач. Помню, как однажды зашел к пациенту в палату, чтобы извлечь трубку из его грудной клетки. Он сидел за столом, на котором стоял поднос с едой. Вместо того чтобы сначала уложить его на кровать, я вытащил трубку, пока он сидел. Задача была выполнена.
Чем ответственнее я подходил к работе, тем меньше видел в пациентах людей. Я рассматривал их как список задач, которые необходимо выполнить.
Как бы цинично это ни звучало, в хирургии необходима некоторая отчужденность. Как только начинается операция, я забываю, что на столе лежит человек, у которого есть дела и семья. Одна из причин, по которой хирурги проходят столь длительную и сложную подготовку, заключается в необходимости научиться выполнять повседневные обязанности, не формируя эмоциональных привязанностей и не истощаясь морально.
Через пару месяцев после начала обучения я убил своего первого пациента. Моя задача состояла в установке центрального катетера пожилой женщине, которая нуждалась в капельницах с антибиотиками. Я делал эту процедуру множество раз. Установка центрального венозного катетера заключается в установке большой иглы в вене на шее или груди и проталкивании катетера внутрь вены на 15–20 сантиметров, чтобы он находился непосредственно рядом с сердцем. Катетер необходим для введения лекарств и жидкостей или забора крови. Пациентке было уже за 80, она находилась на аппарате искусственной вентиляции легких после трахеотомии и была скрючена, как крендель. Что же произошло? Я позвонил домой своему консультанту, и тот велел установить катетер. Я взял набор необходимых инструментов и позвонил сыну пациентки. Объснив, что каждая процедура предполагает определенный риск, я заверил его, что данная манипуляция вряд ли повлечет какие-то проблемы. Он меня поблагодарил.
В хирургии необходима некоторая отчужденность. Как только начинается операция, я забываю, что на столе лежит человек, у которого есть дела и семья.
Я натер бетадином грудь пациентки, надел стерильные перчатки и взял иглу. Затем положил большой палец той на ключицу и начал вводить иглу в кожу прямо под ней. Я ударился кончиком иглы о ключицу и повел иглу вниз, чтобы она продвигалась прямо под ключицей по направлению к груди. При этом я не переставая тянул поршень на себя. Я ввел иглу целиком, но крови в шприце так и не появилось, это означало, что я не попал в вену. Однако воздуха там тоже не оказалось, следовательно, легкое я не задел, и это была хорошая новость. Я извлек иглу, изменил угол и стал снова ее вводить. На этот раз в шприце появилась темно-красная кровь. Я был на месте. Я убрал поршень шприца, и кровь медленно утекла обратно. Я протолкнул проводник, достал иглу и ввел катетер по проводнику, придерживая кончик последнего, чтобы его не засосало в пациента из-за отрицательного давления. Введя катетер на глубину около 15 сантиметров, я убрал проводник. Из отверстия появилась кровь.
Я как раз готовился подшить катетер к коже, когда монитор, отображающий оксигенацию крови пациента, начал издавать тревожный сигнал. Он показывал, что содержание кислорода в крови упало до 40 %. Это был плохой знак. Содержание кислорода должно быть не менее 90 %. Я быстро начал вшивать катетер, надеясь, что тревожный сигнал сработал из-за того, что сенсор соскользнул с пальца пациентки. Показатель оксигенации продолжал падать. Затем запищали датчики, фиксирующие артериальное давление, и на мониторе я увидел, что пульс женщины упал до 20 %. Ее нужно было срочно реанимировать.
Должно быть, я повредил легкое во время первого введения иглы. Заканчивая вшивать катетер, я обратился к наблюдавшему за мной студенту: «Найдите в своей книге «напряженный пневмоторакс» и скажите, иглу какого калибра ввести ей в грудь и в какое именно место». Я стал прослушивать грудную клетку пациентки стетоскопом, но не слышал дыхания. Дело было плохо.
Студент прокричал: «Игла 14-го или 16-го калибра, второе межреберье».
Я выбежал из палаты, подскочил к тележке с инструментами и крикнул медсестре: «Объявляйте код!» Схватив с тележки несколько больших игл, я помчался к пациентке и снова натер ее грудь бетадином. Затем взял самую большую иглу из возможных и ввел ее в грудь пациентки чуть ниже ключицы. Из легких вышло много воздуха, и я надеялся, что это хороший знак. Тем не менее показатели на мониторе никак не изменились.
Я услышал, как по громкоговорителю объявили код. Я понимал, что в течение нескольких минут палата наполнится людьми, которые будут расспрашивать, что я сделал. Я воткнул вторую иглу рядом с первой. Снова воздух. Никаких изменений. Когда я начал делать массаж сердца, в палате стали появляться люди.
Они замерли на секунду, пытаясь понять, что происходит. Затем один из резидентов подошел к изголовью кровати и начал вдувать воздух в трахеостомическую трубку пациентки с помощью мешка Амбу.
– Что случилось? – спросил старший резидент Чарли, стоя у меня за спиной.
– Думаю, я повредил легкое, пока устанавливал катетер.
– Черт. Давай поместим ей в грудь большой трубчатый дренаж и посмотрим, поможет ли он.
Мы оба знали, что не поможет. Он подал мне скальпель, который всегда носил в кармане (не беспокойтесь, он был стерилен), и стал следить за тем, как я устанавливаю дренаж, поскольку раньше я практиковал это всего несколько раз. Мы сделали надрез в пятом межреберье. Я протиснулся с большим зажимом через мышцы между ребрами и увидел, что вышло еще немного воздуха. Мы установили трубку в пространство между ребрами и легкими. В это время другие врачи проводили сердечно-легочную реанимацию. Мы подсоединили к трубке отсос, приготовленный медсестрой. Ничего не изменилось.
Примерно через 20 минут с момента объявления кода мы все согласились его отозвать. Женщина умерла. Я убил ее. Это было настоящее убийство. Не было никаких сомнений в том, кто виноват.
Чарли обвил меня рукой и сказал: «Не переживай. Возможно, это к лучшему».
Один из хирургов, оказавшихся неподалеку, зашел в палату. Он подошел ко мне и сказал: «Возможно, она уже была мертва».
Я знал, что это не так. Я позвонил ее лечащему врачу и объяснил, что произошло. Он поблагодарил меня, извинился и принял мое предложение связаться с родственниками пациентки.
Я позвонил сыну умершей, который дал мне согласие на процедуру всего час назад.
– Здравствуйте. Мы говорили по поводу установки катетера. У меня для вас плохие новости о вашей матери. К сожалению, возникли осложнения. Ее легкие находились под большим давлением, и игла повредила…
Он прервал меня:
– Она умерла?
– Да. Мне очень жаль.
Он помолчал несколько секунд, а затем сказал:
– Ладно, спасибо. Я скоро приеду. Спасибо, что попытались. Теперь она упокоилась.
Он пытался подбодрить меня. Я злился, что попал в такую ситуацию, и одновременно испытывал огромное чувство вины. Я только что убил человека. К такому быстро не привыкаешь.
В конце второго года обучения моим начальником был особенно вредный старший резидент. Его звали Чарли, но это был не тот Чарли, который помогал мне устанавливать трубку. На тот момент я считался одним из лучших резидентов в больнице, но никто и не догадывался, что я понятия не имею, как делать операции. Я был обаятельным парнем, который любил шутить и общаться с персоналом. Обычно, когда хирург проводил операцию, а я ассистировал, я шутил без умолку, и все хохотали. Никто не обращал внимания на мой медленный прогресс, а я надеялся, что в какой-то момент просто начну все понимать. Однако так это не работает.
Однажды кто-то из персонала попросил Чарли взять меня с собой на операцию. Там было что-то простое, вроде паховой грыжи. Как только пациента подготовили и задрапировали, Чарли сказал: «Ты это сделаешь». Однако я не читал об этой операции и не знал, что нужно делать.
Следующие два часа прошли для меня невероятно тяжело. На каждом этапе Чарли доказывал мне, что я понятия не имею, как оперировать. А затем заявил в порыве жестокой честности: «Вау, ты действительно не знаешь, что делаешь. Все считают тебя хорошим резидентом, но мне не кажется, что ты узнал что-то о хирургии за последние два года. Ты сильно отстаешь от всех в своей группе».
Я только что убил человека. И злился, что попал в такую ситуацию, и одновременно испытывал огромное чувство вины. К такому быстро не привыкаешь.
Я знал, что он прав, и в глубине души занервничал. Его слова сильно меня задели. После того случая я готовился к предстоящим операциям вне зависимости от того, насколько поздно возвращался домой и насколько рано нужно было проснуться утром. Я купил хирургический атлас и, пошагово разбирая каждую операцию, мысленно проводил ее в своей голове. Я также старался как можно чаще попадать в операционную и уже не шутил, оказавшись там. Кроме того, я честно оценивал, насколько хорошо усвоил ход той или иной операции после ее завершения. Обучение хирургии требует активности. Хотя я (как и все остальные) боялся Чарли, я очень ему благодарен. Он заставил меня понять, что значит быть хирургом. Чарли, спасибо тебе, если ты это читаешь. Хотя ты еще тот фрукт.
Из всех направлений, на которых я побывал во время резидентуры, ни одно не было таким сумасшедшим и запоминающимся, как кардиохирургия. Я часто смеюсь над кардиохирургами из-за узкого поля их деятельности и простоты сердца как органа, но в реальности я сам чуть не стал кардиохирургом.
Я вижу кардиохирургию в черно-белой гамме. Если вы хорошо делаете свою работу, пациентам становится лучше, а если нет, они умирают. Если операция проходит успешно, пациента можно выпустить в большой мир, и он будет в порядке, но если что-то пошло не так, то, как бы вы ни старались, вы не сможете спасти человека. Конечно, это слишком упрощенное понимание, но мне все видится именно так. Во время моей первой ротации в хирургическом отделении, на втором году резидентуры, другой резидент, который должен был стать моим напарником, ушел. И мне пришлось делать всю работу в одиночку, работая до 130 часов в неделю.
У меня в памяти хранится огромное количество невероятных историй о тех днях и ночах: вскрытие грудной клетки в середине ночи, установка огромных катетеров, переливание тысяч единиц крови. Думаю, уверенность в своих силах пришла именно во время практики в хирургическом отде- лении.
Один хирург занимает особое место в моих воспоминаниях – это Боб Карп. Во время своего обучения я узнал от Карпа о физиологии, уходе за пациентами, ответственности и выдержке больше, чем от кого-либо другого. Высококлассный кардиохирург, Карп стал врачом в далеком 1958 году. Его особенно интересовало устранение конгенитальных патологий у младенцев и детей, и он стал создателем крупной программы в Чикаго. Обычно хирург делает операции совместно со своими коллегами, но доктор Карп проводил операции с резидентами, даже в тех сумасшедших случаях, когда он совершал реконструкции сердца новорожденным. Он превращал их сердца из несформированных мешков в пригодные для жизни насосы. В операционной Карпа всегда царила тишина, раздавались лишь едва различимая ухом классическая музыка и его распоряжения медсестрам, ответственным за аппарат искусственного кровообращения. За работой Карп вел себя довольно спокойно, но, если злился, мог разгромить всех в пух и прах.
Я вижу кардиохирургию в черно-белой гамме. Если вы хорошо делаете свою работу, пациентам становится лучше, а если нет, они умирают.
Каждый вечер в 21:00 и каждое утро в 06:00 все резиденты должны были сделать «звонок Карпу», во время которого происходило обсуждение пациентов. Без звонка нельзя было уйти домой вечером, а утром приходилось раньше оказываться на работе. За 20 минут до звонка мы бегали по всему отделению, собирая со стен над койками пациентов таблицы с жизненными показателями, результатами анализов, информацией о питании, вазопрессорах и лекарствах. Медсестры знали об этой практике, и, если ты им нравился, они заранее заполняли таблицы и держали их наготове. Если таблицы не было, звонок оборачивался катастрофой. Каждый раз, когда я набирал номер Карпа, мое сердце выпрыгивало из груди.
Обучение хирургии требует активности. Я купил хирургический атлас и, пошагово разбирая каждую операцию, мысленно проводил ее в своей голове.
«Здравствуйте», – говорил он тихо, будто не понимая, кто с ним говорит. Поначалу я начинал с беседы на отвлеченные темы, но быстро понял, что это лишнее.
«Жизненные показатели!» – кричал он. Терпеть мою болтовню он не собирался.
И я зачитывал ему данные о кровяном давлении, сердечном ритме, состоянии дренажной трубки, результатах анализов мочи и вазопрессорах.
В какой-то момент он меня перебивал и говорил: «Назначьте то, сделайте это, переведите его в… перелейте кровь. Дальше». И я продолжал.
Со временем Карп узнал меня лучше. Примерно через месяц он даже позволил мне высказывать свое мнение.
– Мистер Смит прекрасно себя чувствует, я за него не беспокоюсь.
– Дальше.
Завоевание доверия Карпа было одним из величайших достижений моей жизни. К концу второго месяца под его руководством я решил, что хочу стать кардиохирургом: останавливать и запускать сердца, реконструировать неправильно сформированные насосы новорожденных. Техничность процесса и черно-белая гамма вскружили мне голову. Как только Карп понял, что меня заинтересовала кардиохирургия, он стал приглашать меня в свой кабинет, где мы вместе обсуждали статьи, говорили о физиологии и разбирали мои вопросы. Ему было известно о сердце все: он знал, почему одни операции проходили успешно, а другие нет, и никогда не стеснялся признавать свои ошибки.
Нет ничего прекраснее безупречно поставленного танца – перехода на аппарат искусственного кровообращения и остановки сердца.
Хоть я не стал кардиохирургом, я по-прежнему восхищаюсь хирургией сердца и людьми, которые сделали операции на открытом сердце реальностью. Нет ничего прекраснее безупречно поставленного танца – перехода на аппарат искусственного кровообращения и остановки сердца. Когда вы вскрываете грудную клетку и обнажаете сокращающуюся мышцу, заставляющую все тело работать, вы замечаете хаотичные и несогласованные движения, которые на самом деле гораздо более скоординированы, чем кажется на первый взгляд. Когда вы устанавливаете различные катетеры, которые тотчас наполняются кровью, и слушаете обмен репликами между кардиохирургом и медсестрой, отвечающей за аппарат искусственного кровообращения, вам кажется, что все идеально функционирует благодаря простому на первый взгляд алгоритму. Когда хирург произносит судьбоносные слова «подключайте к аппарату» и вводит кардиоплегический раствор, останавливающий сердце, и когда вы уже не слышите ничего, кроме шума машины, взявшей на себя роль сердца и легких, исчезает всякое ощущение чуда. Сердце становится лишь наполненным кровью мешком, простым по строению и легким в обращении.
Разумеется, так было не всегда. Тот факт, что хирурги научились с легкостью запускать и останавливать сердца по нескольку раз в день, является одним из величайших успехов медицины ХХ века. Это был необходимый шаг, позволивший воплотить одно из самых невероятных достижений в области хирургии – трансплантации сердца. Подобно тому как аппарат диализа Колфа стал предпосылкой для успешной пересадки почек, изобретение аппарата искусственного кровообращения стало предпосылкой для пересадки сердца. Этот подвиг кажется еще более невероятным благодаря людям, совершившим его.
Операционная, Массачусетская больница общего профиля. Утро, октябрь 1930 года
Каждые 15 минут Джек Гиббон надувал манжету для измерения кровяного давления на ее руке и сосредоточенно прослушивал сердце стетоскопом, пока манжета сдувалась. Он совершал этот процесс с 15:00 предыдущего дня: 17 часов наблюдения за сердечным ритмом, кровяным давлением и частотой дыхания лежавшей на операционном столе молодой женщины, подготовленной и задрапированной, чья рука торчала из-под стерильных простыней. Несколькими минутами ранее Гиббон заметил, что ее дыхание стало более напряженным, пульс менее различимым, и ему все сложнее было измерить ее кровяное давление. Примерно в 08:00 пациентка перестала дышать.
Доктор Черчилль, которого уже успели оповестить, решительно зашел в операционную. «За 6 минут 30 секунд доктор Черчилль вскрыл грудную клетку, надрезал легочную артерию, удалил большой легочный эмбол и закрыл рану в легочной артерии боковым зажимом». Такая операция называлась «процедура Тренделенбурга» по имени хирурга, который впервые ее провел 23 годами ранее. На тот момент в США не знали ни одного случая успешной процедуры Тренделенбурга, но в то утро все изменилось.
Все усилия Гиббона, Черчилля и других людей, задействованных в той операции, оказались тщетными, но в голове Гиббона зародилась идея, которая через много лет спасла больше людей, чем можно было даже представить. «Той долгой ночью, пока я наблюдал, как пациентке становится хуже, ее кровь темнеет, вены раздуваются, мне в голову пришла идея: если бы мы могли взять немного крови из увеличенных вен пациентки, обогатить эту кровь кислородом и очистить от углекислого газа, а затем непрерывно вводить покрасневшую кровь в артерии, то мы, возможно, спасли бы больную. Мы бы обошли эмбол и взяли на себя часть работы ее сердца и печени».
Все больше погружаясь в размышления, Гиббон решил, что раз уж он намеревался попробовать обойти легкие и насытить кислородом кровь, то можно попытаться взять на себя и работу сердца. Он понял, что сложнее создать не насос, заменяющий сердце, а оксигенатор для крови.
Во время своего пребывания в лаборатории Массачусетской больницы общего профиля Гиббон успел обзавестись женой. Старшая медсестра Черчилля Майли целый год помогала Гиббону, и они влюбились друг в друга. Пара на три года вернулась в Филадельфию, где Гиббон начал собственную хирургическую практику и где у них родился ребенок. По какой-то причине он не мог выбросить из головы идею об аппарате «сердце-легкие». Он пытался усердно заниматься исследованиями, но у него просто не оставалось времени на осуществление своей задумки. Он спросил у своего прежнего начальника Черчилля, можно ли им с Майли вернуться в Массачусетскую больницу общего профиля на год и начать работу над проектом. Черчилль согласился, хотя и считал его идею безумной.
В 1934 году Гиббон на год вернулся в Массачусетс. Он получал деньги только от Гарварда и Массачусетской больницы, и с финансами дело обстояло туго. Гиббон купил воздушный насос за два доллара в магазине подержанных товаров. Он пытался собрать свой аппарат из дешевых частей, которые мог найти в свободном доступе. Он решил тестировать свое изобретение на кошках из-за их небольшого размера и доступности. «Помню, как ночами я бродил по Бикон-Хилл с тунцом в качестве приманки и ловил в мешок всех уличных кошек Бостона. Их было такое огромное количество, что общество по предотвращению жестокого обращения с животными убивало по 30 тысяч в год!» Он спрашивал совета у многих профессоров из ближайших институтов, включая специалистов Массачусетского технологического института. Гиббоны приходили в лабораторию рано утром и работали до позднего вечера, совершенствуя свое изобретение. Они планировали забирать венозную кровь из канюли, введенной во внутреннюю яремную вену, и вливать ее в верхнюю полую вену кошки. Верхняя полая вена – одна из крупнейших вен, которые возвращают лишенную кислорода кровь к сердцу, откуда она затем проходит через легкие, насыщается кислородом и распространяется по телу. Гиббоны пропускали кровь через насосную систему, где она очищалась от углекислого газа и обогащалась кислородом. Затем кровь поступала в катетер, установленный в бедренную артерию на лапе кошки, и поступала в аорту, откуда распространялась по органам и снабжала их кислородом, необходимым для жизни. К концу года, проведенного в Массачусетской больнице общего профиля, Гиббоны создали аппарат искусственного кровообращения, позволяющий кошкам выжить. Гиббон вспоминал:
«Я никогда не забуду день, когда мы полностью остановили ток крови по легочной артерии с помощью зажима, а кровь при этом циркулировала вне тела, и никаких изменений в кровяном давлении животного не произошло! Мы с женой обнялись и стали танцевать прямо в лаборатории… Хотя я испытываю чувство глубокого удовлетворения, зная, что сегодня операции на открытом сердце проводятся ежедневно по всему миру, ничто в моей жизни не приносило мне столько радости, как тот танец 32 года назад в лаборатории старой Массачусетской больницы общего профиля».
По истечении года Гиббон вернулся в Филадельфию и стал еще усерднее работать над своим исследованием и вести клиническую практику. Он внес в свой аппарат многочисленные изменения и в 1939 году сообщил о долгосрочной выживаемости кошек после длительных процедур экстракорпорального кровообращения. К 1941 году он достаточно усовершенствовал свой аппарат в отношении размеров, надежности и мощности, чтобы переключиться на крупных собак. Его эксперименты вновь оказались успешными. Не забывая о своей мечте применять аппарат искусственного кровообращения на людях, Гиббон вступил в ряды американских вооруженных сил во время Второй мировой войны. Многие его родственники были выдающимися людьми в области медицины и военного дела. Сам Гиббон работал на фронте хирургом. Как ни больно ему было оставить на время свой проект, он провел четыре года в вооруженных силах, в основном в Тихоокеанском регионе военных действий. К счастью, он выжил, и его никогда не посещала мысль отказаться от работы, ожидавшей его дома.
Чикагский университет
Я таращился на бьющееся сердце и чувствовал себя не в своей тарелке. Разумеется, во время операций на органах брюшной полости вы видите небольшие пульсирующие кровеносные сосуды и слышите нежное урчание кишечника, но бьющееся сердце, казалось, кричало: «Убирайся!» Думаю, меня также смущал тот факт, что пациенту было всего 17. На четвертом году обучения в хирургической резидентуре я еще не научился целиком абстрагироваться от личности пациента во время операции. Мы удаляли левое легкое мальчика. До этого он перенес множество клиновидных резекций с целью удаления редкой опухоли, которая вырастала снова и снова. Опухоль вернулась в очередной раз и была настроена особенно агрессивно. Все шло хорошо до определенного момента. Мы аккуратно отсекли ткани вокруг левой легочной артерии и уже готовились зажать артерию между челюстей сосудистого степлера. Степлер должен был наложить три ряда скоб с каждой стороны и сделать разрез посередине. Длина скоб составляла 2,5 миллиметра. Я знал, что все должно быть в порядке, но почему-то волновался. Легочная артерия – очень крупный сосуд, а ее стенка оказалась настолько тонкой, что я видел, как кровь протекает по артерии с каждым ударом сердца пациента. Кроме того, сосуд был очень раздут. Я поднес к нему степлер.
«Давай!» – уверенно сказал мне мой напарник. Я сотни раз делал операции вместе с ним и знал, что он опытный. Мне стало спокойнее.
Я сжал ручку, и степлер закрылся без проблем. Затем я нажал на кнопку вхождения в рабочий режим и трижды сжал ручку по мере продвижения накладывающего скобы механизма. Я раскрыл степлер и передал его медсестре. Сначала все выглядело нормально, но постепенно на линии наложения скоб со стороны сердца стала проступать кровь. Первое время ее количество было незначительным, практически незаметным. Я протянул руку и слегка сжал артерию, просто чтобы проверить герметичность. Внезапно она разорвалась. Я приблизился к ней лицом, внимательно рассматривая, когда кровь хлынула с силой полноценного удара сердца. Практически вслепую я потянулся к сердцу, пытаясь обуздать струю. Я говорю «вслепую», потому что мое лицо целиком было покрыто теплой и липкой кровью. Я чувствовал ее на лбу и ощущал во рту ее соленый металлический привкус от пропитанной насквозь маски. Я сжал сердце изо всех сил, сократив кровотечение до двух маленьких ручейков при каждом ударе. (Представьте себе, что вы прикрыли большим пальцем конец садового шланга, чтобы облить друзей более сформированной струей воды.) Я поднял глаза и сквозь заляпанные кровью очки увидел медсестру, которая держала руки рядом с моими, пытаясь не допустить усиления кровотечения из-за моей ослабевающей хватки. По ее лицу и маске также струилась кровь. Не заметив рядом своего коллегу, я повернул голову и увидел, что он лежит на полу позади меня.
Я протянул руку и слегка сжал артерию, просто чтобы проверить герметичность. Внезапно она разорвалась. Я приблизился к ней лицом, внимательно рассматривая, когда кровь хлынула с силой удара сердца.
Осмотрев операционное поле, я задумался над тем, что могу сделать. Я приподнял палец правой руки, чтобы увидеть, что происходит с отверстием, и мне в лицо ударила еще одна струя теплой липкой крови. Я снова сжал руки и закричал: «Пришлите команду кардиохирургов! Сделайте объявление по громкоговорителю!» Мы стояли с медсестрой, чьи руки лежали поверх моих, и сжимали изо всех сил. Время казалось бесконечным.
Как только по громкоговорителю прозвучало объявление, маленькая операционная наполнилась людьми. Увидев нас с медсестрой, насквозь пропитанных кровью, они отпрянули от ужаса. К нам подошли два кардиохирурга. Хирург посмотрел сначала на нас, потом на артерию и сказал: «Ого! Не двигайтесь». Я увидел на его лице легкую улыбку.
Мои руки дрожали и болели, но я старался не обращать на это внимания. Обуздать кровотечение не удавалось, и, как только я сдвигал пальцы, кровь била струей. Пока мы сдавливали сердце, рядом с нами готовились к операции кардиохирурги. Они обнажили пах пациента, натерли его бетадином и сделали надрез на месте соединения ноги с торсом. Хирурги быстро рассекли бедренные сосуды. Позади меня происходило оживленное движение: команда вводила аппарат искусственного кровообращения. Как только кардиохирург ввел все канюли, между ним и медсестрой состоялся следующий диалог.
Хирург: Готовы к подключению аппарата?
Медсестра: Готовы.
Хирург: Вперед. Дайте мне знать, когда поток будет полным. Держите показатель на уровне 70 миллиметров ртутного столба… Как дренаж?
Медсестра: Дренаж в порядке. Полный поток.
А затем прозвучало безжалостное: «На аппарат».
Кровь наполнила пластиковые трубки, идущие в аппарат искусственного кровообращения, и всего за несколько секунд они превратились из прозрачных в красные. Выходя из тела пациента, кровь была темной, но возвращалась уже алого цвета, наполненная кислородом и очищенная от углекислого газа.
«Теперь все в порядке, – спокойно сказал кардиохирург. – Дальше дело за вами. – Затем добавил, ухмыльнувшись: – Вам не мешало бы умыться».
Я убрал руки от груди. Хотя сердце продолжало биться, крови почти не было, поскольку она вся попадала в аппарат. В тот момент я подумал: «Я определенно стану кардиохирургом. Эти парни – боги». Если вам по силам остановить сердце и запустить его по собственной воле, есть ли что-то, что вы не можете сделать?
Джек Гиббон, вернувшись с войны, не утратил своей одержимости идеей создания аппарата искусственного кровообращения. Фактически он был настроен еще решительнее, чем раньше. Несмотря на неспособность остановить сердце, смелые хирурги стали проводить серьезные операции на закрытом сердце для лечения сердечных ранений, полученных во время военных действий. Им приходилось вслепую засовывать палец в сердечное отверстие, оставленное шрапнелью, и пытаться зашить его, прежде чем пациент умрет от потери крови. После окончания войны те же самые отважные хирурги начали вслепую оперировать сердечные клапаны, поврежденные ревматической лихорадкой. Несмотря на несколько успешных случаев, смертность оставалась до абсурда высокой.
Если вам по силам остановить сердце и запустить его по собственной воле, есть ли что-то, что вы не можете сделать?
Гиббон знал, что существует иной способ, но ему потребовался счастливый случай, чтобы наконец создать достаточно эффективный аппарат, который мог быть полезен людям. Накануне Гиббона назначили профессором хирургии и директором хирургических исследований в Медицинском колледже Джефферсона в Филадельфии, где один студент-первокурсник заинтересовался его стараниями. Оказалось, что отец невесты этого студента был близким другом Томаса Уотсона, председателя совета директоров IBM. Было созвано заседание, о котором Гиббон позднее писал:
«Я никогда не забуду первую встречу с мистером Уотсоном в Нью-Йорке. В тот момент я сидел в приемной, держа в руках копии своих публикаций. Он кивнул, сел рядом, сказал, что моя идея кажется ему интересной, и спросил, чем может помочь. Помню, я резко сказал, что не хочу, чтобы моя идея принесла деньги ему или мне. Он ответил: «Не беспокойтесь об этом». Я объяснил, что мне необходима помощь инженеров в разработке и конструировании большого и эффективного аппарата «сердце-легкие», чтобы его можно было использовать на людях. «Разумеется, – ответил он. – Назовите время и место, и я направлю к вам инженеров, чтобы вы все обсудили». С того времени нам всегда была доступна помощь инженеров, и компания IBM полностью взяла на себа расходы по аппаратам, с которыми мы работали на протяжении следующих семи лет».
Как Гиббон, так и IBM сдержали свое обещание не зарабатывать на аппарате денег.
Работая вместе, Гиббон и инженеры значительно улучшили первоначальный аппарат, особенно функции, отвечающие за скорость потока крови и эффективность оксигенации.
Инженеры обнаружили, что создание турбулентности в потоке крови позволяет значительно повысить оксигенацию, что снимало необходимость создания насоса высотой с семиэтажное здание, как боялся Гиббон. Они разработали большие экраны, через которые протекала кровь, обеспечив создание турбулентности и предоставив большую площадь поверхности, через которую кислород мог попадать в кровяные клетки. Каждое изменение в дизайне сопровождали масштабные испытания на собаках. Поначалу смертей было много, но каждая из них вела к усовершенствованию аппарата. К 1952 году Гиббон решил, что готов опробовать свой аппарат на людях.
Миннесотский университет
Невозможно вести речь о происхождении операций на открытом сердце и не упомянуть о Миннесоте. Хирургия не развивалась там до появления Оуэна Х. Вангенстина, ставшего заведующим кафедрой хирургии в 1930 году и занимавшего эту должность вплоть до выхода на пенсию в 1967 году. Вангенстин верил в революционные операции и считал, что каждый хирург должен быть ученым. Он настаивал, чтобы все хирурги вели исследовательскую деятельность и защищали докторские диссертации, что было необычно для того времени. Кроме того, он требовал от резидентов овладения хотя бы двумя иностранными языками, прежде чем они получат дипломы. За 37 лет в должности заведующего Вангенстин превратил хирургический факультет Миннесотского университета из маленькой сельской программы в один из крупнейших факультетов страны.
Вангенстин умело отбирал самых талантливых людей и помогал им находить финансирование для проведения экспериментов. Ему удалось собрать в одном университете самую впечатляющую группу кардиохирургов, которую только можно представить. Возможно, это произошло потому, что сердце в то время было поставлено на передовую хирургии, а Вангенстин был одним из немногих, кто поддерживал этих сумасшедших ребят. Истории о миннесотских хирургах 1950-х годов могли бы стать сюжетом множества книг (и стали), но один хирург заслуживает особого упоминания – это Кларенс Уолтон Лиллехай. Из всех хирургов-пионеров Лиллехай был самым удивительным, решительным, вдохновляющим и сложным. Он обучался хирургии в Миннесотском университете, где стал фаворитом Вангенстина. (Он также удостоился чести быть прооперированным Вангенстином, после того как у него к моменту окончания резидентуры диагностировали лимфосаркому. Во время операции ему рассекли шею и грудину (сделали стернотомию) и удалили множество лимфатических узлов. После кровавой атаки Вангенстина на рак и нескольких процедур облучения Лиллехай вылечился.)
Лиллехай считал аппарат искусственного кровообращения, конструируемый Гиббоном, слишком сложным. В его создание было вовлечено чересчур много людей, а обилие движущихся деталей только порождало механические ошибки. Лиллехай вынашивал другую идею и вместе с некоторыми своими резидентами предпринял попытку испробовать ее в лаборатории. Почему бы не использовать другое животное в качестве аппарата искусственного кровообращения? Можно было взять другую собаку, ввести ей катетеры в вену и артерию и соединить катетеры трубкой с веной субъекта (собаки, чье сердце «обходили»), а потом направить кровь субъекта в «насос» (вторую собаку). По нескольким другим трубкам насыщенная кислородом кровь из артерии «насоса» должна была поступать обратно в субъекта. Лиллехай и его команда год экспериментировали на собаках, пытаясь определить правильный ток крови и устранить еще более сложные дефекты в сердцах животных, которые сами же и создали. Как только исследователи устранили все недостатки, они поняли, что во время перекрестного кровообращения сердце можно держать открытым более 30 минут, и животное все равно проснется и будет вести себя нормально.
В начале 1954 года Лиллехай решился опробовать свое новшество на человеке (или, точнее говоря, на двух людях). Он не хотел исправлять небольшую патологию вроде дефекта межпредсердной перегородки. Многим удалось исправить этот дефект с помощью глубокой гипотермии (обкладывание льдом), которая позволяла хирургам замедлить сердце на несколько минут. Желая справиться с чем-то более сложным, что еще никому не удавалось исправить, он начал искать ребенка с дефектом межжелудочковой перегородки. Желудочки представляют собой гораздо более толстые, сложно устроенные и тяжелые для оперирования полости, чем предсердия.
Лиллехая беспокоило, что предстояла операция, во время которой человек, не нуждавшийся в хирургии, подвергался ненужному риску (это произошло незадолго до первой трансплантации почки от живого донора в США). Кроме того, масштаб такого риска был неизвестен. Донору должны были сделать небольшой надрез на бедре и установить катетеры в бедренную артерию и бедренную вену. После процедуры сосуды необходимо было восстановить, а рану зашить. Донору требовался гепарин, предотвращающий свертывание крови. В любой момент трубки могли сместиться, что привело бы к кровотечению. Кроме того, донор мог подхватить от реципиента любую инфекцию, однако большинство потенциальных реципиентов были младенцами или маленькими детьми, так что риск, по мнению Лиллехая, был невелик. Возможно, самая большая опасность заключалась в попадании воздуха в кровоток, поэтому Лиллехаю и его команде требовалось всегда оставаться начеку. В марте 1954 года Лиллехай нашел своего первого пациента. Им стал годовалый мальчик Грегори Глидден, у которого были громкие шумы и увеличенное сердце. Когда Лиллехай взглянул на ангиограмму Грегори, то сразу понял, что у ребенка дефект межжелудочковой перегородки, грозящий смертью. Лиллехай рассказал Лиману и Френсис, родителям Грегори, о своих планах. Он собирался определить группу крови каждого из них, и если группа крови одного из родителей совпадет с группой Грегори, то его или ее «подключат» к Грегори в операционной. Он дал понять, что не может предоставить никаких гарантий, поскольку подобная процедура еще ни разу не проводилась на людях. Родители сразу же согласились: они готовы были пойти на все ради спасения сына.
Когда Грегори усыпили, Лиллехай вскрыл его грудную клетку и посмотрел на сердце. Его предположения подтвердились. Он поместил одну канюлю в аорту, а другую в верхнюю полую вену. Лимана, отца мальчика, ввезли в операционную. Он бодрствовал, хотя и чувствовал сонливость. Отец взглянул на своего сына, и Лиллехай заверил его, что пока все идет хорошо. Хирург усыпил Лимана и сделал надрез на его бедре, чтобы обнажить сосуды. Как только все было подключено и трубки проверены, Лиллехай скомандовал: «Включить насос». Маленький роликовый насос зашумел, и кровь наполнила трубки. Протечек не было. Лиллехай наложил жгуты на верхнюю полую вену, нижнюю полую вену и легочную артерию, пережав их. Сердце Грегори продолжало биться, но кровь к нему не поступала. Лиллехай разрезал желудочек: внутри было больше крови, чем он ожидал, но ее удалось устранить отсасывателем. Хирург аккуратно и точно устранил дефект с помощью узлового шва. Затем он заполнил сердце физиологическим раствором, чтобы избавиться от воздуха, и закрыл стенку. Сняв жгуты, он спросил, сколько времени заняла операция. Оказалось, 15 минут 20 секунд. Они это сделали!
К сожалению, успешная операция не привела к положительному исходу. Сначала у Грегори все шло прекрасно, но затем он заболел послеоперационной пневмонией. Несмотря на героические усилия, предпринятые Лиллехаем и его командой, мальчик скончался на 11-й день после операции. Хирург убедил родителей ребенка позволить ему провести вскрытие, которое показало, что его «починка» осталась нетронутой.
Лиллехай продолжил экспериментировать с перекрестным кровообращением. Всего он провел 45 операций, и 28 детей выжили. Остальные умерли, и этот факт камнем лежал у него на сердце. Тем не менее он не сдавался. Каждый раз, когда пациент умирал, Лиллехай лично сообщал об этом семье (в то время так поступали далеко не все кардиохирурги). Сначала он исправлял только дефект межжелудочковой перегородки, но, почувствовав себя увереннее, стал первым хирургом, которому удалось устранить более сложные конгенитальные аномалии, включая тетраду Фалло и открытый атриовентрикулярный канал. Устранение таких сердечных патологий требовало больших усилий и живого воображения, учитывая, что никому в мире не удавалось это сделать.
Можно предположить, что самым волнующим случаем стала первая тетрада, за устранение которой взялся Лиллехай. У 10-летнего мальчика была группа крови АВ (IV), которая больше не встречалась ни у кого из родственников. Красный Крест проверил свою базу данных и нашел Говарда Хольца, 29-летнего дорожного рабочего и отца троих детей. С ним связались и спросили, не хочет ли он спасти мальчика, которого никогда не встречал. Хольц согласился. Он объяснил: «Я просто хотел сделать то, что, надеюсь, кто-нибудь сделает и для моего ребенка, если тот заболеет». Операция прошла успешно.
Среди операций, проведенных Лиллехаем, одна обернулась катастрофой. Молодая женщина Джеральдин Томпсон должна была стать «насосом» для своей 8-летней дочери Лесли, умирающей от дефекта межжелудочковой перегородки. После того как хирурги вскрыли грудную клетку Лесли и подготовили к операции Джеральдин, в капельницу, по которой поступала анестезия для Лесли, попал воздух, и в мозгу Джеральдин образовался большой воздушный эмбол. Хирурги заметили ошибку и остановили операцию. Лиллехай зашил грудь Лесли, так и не устранив дефекта, и через несколько лет девочка умерла. Что касается Джеральдин, то она стала инвалидом и всю жизнь нуждалась в особом уходе в специализированном учреждении (хоть она и дожила до 88 лет). Несмотря на то что Лиллехай не сам допустил ошибку, он чувствовал свою вину и заставил родственников подать на него в суд, чтобы они получили компенсацию затрат на лечение Джеральдин (они подали и… проиграли дело).
Лиллехай представил свои результаты на нескольких крупных конференциях и получил неоднозначные отзывы. Поскольку в то время он был единственным человеком в мире, который проводил операции на открытом сердце, одни называли его героем, а другие считали его действия крайне неэтичными. Действительно, он не знал, в чем состоял точный риск для донора, однако этого не знали ни Мюррей, ни Юм, ни другие, ступившие на путь трансплантации. Его пациентам никто больше не мог ничего предложить, а операция предлагала хотя бы 50 %-ный шанс выживания. Кто из нас не пошел бы на такой шаг, чтобы спасти своего ребенка?
Обратно в Филадельфию. Май 1952 года
«Думаю, приближается время, когда экстракорпоральное кровообращение типа «сердце-легкие» будет широко использоваться для лечения людей», – сказал Джек Гиббон на ежегодной встрече Американской ассоциации торакальной хирургии. К тому времени Гиббон и его команда добились больших успехов со своим усовершенствованным аппаратом Гиббон-IBM. Они провели множество успешных операций, во время которых собак подключали к аппарату и вскрывали либо их правое предсердие, либо, что было еще сложнее, правый желудочек. Хирурги изучали клапаны, создавали, а затем устраняли многочисленные сердечные дефекты. Они подключали собак к аппарату на полчаса, поскольку это время считалось достаточным для устранения большинства сердечных дефектов, после чего животные отходили от наркоза и нормально себя чувствовали.
Первая попытка Гиббона подключить человека к аппарату искусственного кровообращения произошла в феврале 1952 года в Пенсильванской больнице. Пациенткой была 15-месячная девочка в очень тяжелом состоянии, которая весила всего пять килограммов, причем большую часть ее веса составляла лишняя жидкость. Перед операцией ей поставили диагноз «дефект межпредсердной перегородки», однако сердечная катетеризация не увенчалась успехом, вероятно, из-за размеров ребенка. Гиббон забрал девочку в операционную и подключил к аппарату. Сердце было увеличено и плохо сокращалось. Вскрыв правое предсердие, Гиббон не обнаружил никакого дефекта. Он зашил сердце, но оно не продолжило работу, из-за чего девочку нельзя было отключить от аппарата. Она умерла прямо на операционном столе. Вскрытие показало другой диагноз: открытый артериальный проток, врожденную аномалию с наружной стороны сердца, которую можно было устранить без аппарата искусственного кровообращения. Возможно, девочка выжила бы, если бы об аномалии стало известно до операции.
В мае 1953 года Гиббон прооперировал Сесилию Баволек, 18-летнюю первокурсницу. При ее рождении родителям сообщили о возможном наличии у младенца сердечной патологии, поскольку у девочки прослушивались шумы, однако она нормально развивалась и долгое время не нуждалась ни в каком лечении. Состояние девочки ухудшилось в 15 лет, и в течение следующих трех лет она регулярно поступала в больницу из-за проблем с дыханием, повышенной утомляемости, скопления жидкости и других симптомов. Ей поставили диагноз «дефект межпредсердной перегородки», хотя дефект межжелудочковой перегородки тоже не исключался. Гиббон согласился с диагнозом, и Сесилию подключили к аппарату искусственного кровообращения в операционной. Гиббон вошел в ее увеличенное сердце через правое предсердие и действительно обнаружил дефект межпредсердной перегородки. Он осмотрел желудочек и не нашел там никаких патологий. Он аккуратно зашил предсердие, а затем закрыл сердце. Сесилия была подключена к аппарату на протяжении 26 минут.
В июле того же года Гиббон провел еще две операции на открытом сердце. Его пациентками стали 5-летние девочки. Первой поставили правильный диагноз «дефект межпредсердной перегородки», но после операции ее сердце было настолько слабым, что Гиббон не мог отсоединить ее от аппарата искусственного кровообращения. Он четыре часа пытался помочь ребенку, но в итоге сдался, и девочка умерла. Вскрыв сердце второй пациентки, он обнаружил сразу дефект межпредсердной перегородки, дефект межжелудочковой перегородки и открытый артериальный проток. Он попытался исправить все три патологии, но кровотечение было слишком сильным, и девочка скончалась на операционном столе от кровопотери.
Гиббон решил, что с него хватит. Он объявил мораторий на использование аппарата и больше никогда не возвращался к кардиохирургии. Это шокировало других кардиохирургов того времени. Как мог человек, потративший более 20 лет на создание аппарата искусственного кровообращения и готовый вот-вот взойти на Эверест, все бросить в относительно молодом возрасте 49 лет? Учитывая, что он сдался, не превратив экстракорпоральное кровообращение из концептуального успеха в клиническую реальность, заслуживает ли он звания отца искусственного кровообращения и хирургии на открытом сердце?
Гиббон продолжал делать торакальные и абдоминальные операции в Джефферсоне, а в 63 года ушел на пенсию. У него было множество других интересов, включая поэзию, рисование, путешествия и, разумеется, любимую семью. Он оставил развитие аппарата искусственного кровообращения другим, преимущественно Лиллехаю и Джону Кирклину из клиники Мэйо. Кирклин посетил Гиббона в 1952 году, так как хотел создать собственную версию аппарата. Гиббон послал Кирклину чертежи, и с помощью инженеров из IBM и Мэйо в аппарат были внесены изменения. Кирклин пошел вперед и в 1955 году рассказал об относительно успешных испытаниях аппарата на восьми пациентах. Четверо выжили.
Лиллехай понимал, что перекрестное кровообращение перестанет применяться, как только аппарат искусственного кровообращения зарекомендует себя на рынке. Лиллехая не устраивали сложность аппарата и его высокая стоимость. В 1954 году Ричард де Уолл, присоединившийся к команде, решил разработать более простой и недорогой аппарат. Его стратегия оксигенации крови состояла в создании резервуара для крови, внизу которого пенился кислород. Это было легко и эффективно. В мае 1955 года Лиллехай успешно применил такую машину.
В том же году Виллем Колф присоединился к созданию аппарата искусственного кровообращения. Работая над своим аппаратом диализа, Колф заметил, что кровь светлеет и становится более красной, проходя через оболочку от сосисок. Он подумал, что если окружить мембраны кислородом под высоким давлением, то кислород проникнет через мембрану и насытит собой кровь. Оказавшись в Кливленде, он и его помощники усовершенствовали аппарат, который позднее стал называться «мембранный оксигенатор».
В течение следующих 10 лет все больше и больше кардиохирургов конструировали аппараты, основываясь на трех известных техниках, и эффективно их использовали. Версия миннесотского аппарата продавалась всего за сто долларов, в то время как сложная версия Гиббона стоила тысячи. Хотя каждый из аппаратов работал хорошо, со временем мембранный оксигенатор одержал победу. Как бы то ни было, три версии аппарата искусственного кровообращения и усилия их создателей сделали операции на открытом сердце реальностью. К концу 1950-х годов операции на открытом сердце были уже широко распространены, и хирурги предпринимали попытки проводить все более сложные операции. Сколько отцов-основателей может быть в одной области?
К концу 1950-х годов манипуляции на открытом сердце были уже широко распространены, и хирурги предпринимали попытки проводить все более сложные операции.
