30 августа 1957: как охлаждение позволило хирургам открыть сердце 14-летней девочки

До аппарата «сердце—лёгкие» врачам приходилось выигрывать время, замедляя сам организм

Несколько минут внутри сердца

Сегодня операционная кардиохирургического центра наполнена техникой, которая берёт на себя часть функций организма: аппараты искусственного кровообращения, системы мониторинга, оксигенаторы, насосы, теплообменники. В 1957 году эта инфраструктура только складывалась.

Перед хирургами Baylor стояла принципиальная физиологическая проблема. У 14-летней пациентки был клапанный стеноз лёгочной артерии — сужение на пути выброса крови из правого желудочка в лёгочную артерию. Чтобы исправить дефект непосредственно внутри сердца, хирургам требовалось получить доступ к его внутренним структурам.

Но открыть сердце недостаточно.

Нужно ещё обеспечить условия, при которых человек переживёт временное резкое ограничение нормального кровообращения.

Кляйнзассер и Эллис использовали один из самых необычных инструментов ранней кардиохирургии — температуру человеческого тела.

Пациентку охладили.

Гипотермия снижает скорость обменных процессов и потребность тканей в кислороде. Особенно важно это для мозга, который при нормальной температуре чрезвычайно чувствителен к прекращению кровоснабжения. Охлаждение не отменяло эту проблему, но позволяло увеличить короткий промежуток времени, в течение которого хирург мог работать внутри сердца.

Когда холод стал медицинской технологией

Идея была не новой. Одним из ключевых исследователей хирургической гипотермии стал канадский хирург Уилфред Бигелоу (Wilfred G. Bigelow), изучавший связь между температурой тела, обменом веществ и потреблением кислорода.

В 1952 году Ф. Джон Льюис (F. John Lewis) и его коллеги из Университета Миннесоты использовали гипотермию для успешной коррекции дефекта межпредсердной перегородки у ребёнка. Температуру тела снижали примерно до 28 °C, после чего кровоток через сердце временно перекрывали и хирург получал несколько минут для работы под прямым зрительным контролем.

Это было принципиально новое отношение к человеческой физиологии.

Обычно медицина стремится сохранять температуру тела, кровообращение и обмен веществ максимально близкими к норме. Ранняя кардиохирургия сделала противоположный ход: один физиологический параметр намеренно выводили из нормы, чтобы временно сделать переносимым нарушение другого.

Но у метода существовал жёсткий предел — время.

Даже охлаждённый мозг невозможно бесконечно оставлять без нормального кровоснабжения. Простые внутрисердечные дефекты можно было исправить за несколько минут. Для сложных операций этого было недостаточно.

Именно поэтому параллельно развивалась совершенно другая стратегия: не замедлить организм, а временно заменить функции сердца и лёгких.

Между физиологией и машиной

К 1957 году аппарат искусственного кровообращения уже перестал быть исключительно экспериментальной идеей. Джон Гиббон (John Gibbon) в 1953 году успешно использовал аппарат «сердце—лёгкие» при операции на человеке, а затем различные хирургические группы начали совершенствовать системы экстракорпорального кровообращения.

Но распространение новой технологии не происходило мгновенно.

Нужно было решить множество проблем: безопасно выводить кровь из организма и возвращать её обратно, насыщать её кислородом, предотвращать образование тромбов, уменьшать повреждение клеток крови, контролировать температуру и поддерживать необходимый кровоток.

Поэтому некоторое время разные технологии существовали одновременно.

Гипотермия, перекрытие кровотока, контролируемое перекрёстное кровообращение, различные конструкции оксигенаторов и аппараты «сердце—лёгкие» были не последовательными главами учебника, а конкурирующими и дополняющими друг друга способами решить одну фундаментальную задачу: как дать хирургу время внутри сердца и при этом сохранить жизнь пациента.

История 14-летней пациентки Baylor оказалась именно в этой переходной зоне.

Через восемь месяцев появилась машина

Самая выразительная деталь этой истории становится понятна лишь при взгляде на следующие несколько месяцев.

По историческим материалам Baylor, в апреле 1958 года команда Кляйнзассера и Эллиса впервые в этом центре применила аппарат «сердце—лёгкие» для коррекции дефекта межжелудочковой перегородки.

Между двумя операциями прошло меньше года.

В августе 1957-го хирургическое окно создавал организм пациентки: охлаждение снижало метаболические потребности тканей и позволяло выиграть ограниченное время.

Весной 1958-го часть этой задачи уже могла взять на себя машина.

Это почти идеальная иллюстрация технологического перехода в медицине. Новая технология редко появляется в один день и мгновенно вытесняет предыдущую. Между экспериментом и стандартом существует период, когда врачи комбинируют физиологию, инженерные решения, накопленный опыт и доступное оборудование.

Причём гипотермия не исчезла после появления искусственного кровообращения.

Она стала частью новой технологии.

Сегодня контролируемое охлаждение продолжает использоваться в кардиохирургии как один из способов уменьшить метаболические потребности органов во время определённых сложных вмешательств. Идея, которая когда-то помогала хирургам работать без полноценного искусственного кровообращения, была встроена в гораздо более совершенную технологическую систему.

История с неожиданно сложной датировкой

У этого события есть важная историческая оговорка.

Публикация в Baylor University Medical Center Proceedings называет операцию Кляйнзассера и Эллиса 30 августа 1957 года первой операцией на открытом сердце в Далласе. Однако материалы цифрового архива UT Southwestern, представленные Texas Digital Library, указывают на операцию на открытом сердце в Parkland Memorial Hospital уже в декабре 1956 года.

Поэтому утверждение о безусловном «первенстве в Далласе» следует использовать осторожно.

Сама дата операции в Baylor, возраст пациентки, диагноз, имена хирургов и применение гипотермии документированы. Историческое значение эпизода от этого не уменьшается: перед нами хорошо зафиксированный пример того короткого периода, когда открытая хирургия сердца уже стала клинической реальностью, а современная технологическая инфраструктура для неё ещё только создавалась.

Для истории медицины эта оговорка тоже показательна. Даже знаменитые «первые операции» часто оказываются сложнее позднейших юбилейных формулировок: разные учреждения ведут собственные хроники, а понятия «первая», «успешная», «открытая» или «с искусственным кровообращением» могут обозначать разные события.

Почему эта история важна сегодня

Современная медицина всё чаще развивается на границе биологии и инженерии. Экстракорпоральная мембранная оксигенация, аппараты вспомогательного кровообращения, искусственные клапаны, системы доставки лекарств, нейростимуляторы и имплантируемые устройства постепенно передают технике функции, которые прежде мог выполнять только организм.

История операции 1957 года показывает предыдущую фазу этого процесса.

Когда машина ещё не могла достаточно надёжно заменить функцию организма, врачи научились временно изменять сам организм.

Для современной фармацевтической и медицинской индустрии здесь есть более широкий урок. Прорыв редко принадлежит только одному препарату, устройству или специалисту. Новая медицинская практика возникает, когда одновременно созревают несколько технологий: диагностика, хирургическая техника, анестезиология, мониторинг, лекарственная поддержка, материалы, оборудование и организация медицинской помощи.

Именно так впоследствии формировалась современная кардиохирургия.

Для фармрынка эта закономерность особенно актуальна сегодня. Многие новые методы лечения также невозможно рассматривать как изолированный продукт. Клеточная и генная терапия требуют специализированных центров, лабораторной инфраструктуры, логистики и мониторинга пациентов. Персонализированная онкология зависит от молекулярной диагностики. Некоторые сложные препараты фактически продаются рынку вместе с целой системой их безопасного применения.

Технология становится медициной только тогда, когда вокруг неё возникает работающая экосистема.

В 1957 году такой экосистемы для операций на открытом сердце ещё не существовало в современном виде. Поэтому часть работы будущего аппарата «сердце—лёгкие» пришлось выполнить организму 14-летней пациентки — просто замедлив его обмен веществ холодом.