Дело сердца. 11 ключевых операций в истории кардиохирургии

Альберт Старр был моложе Эдвардса почти на тридцать лет, однако в их совместном проекте назвать его младшим партнером язык не поворачивался. Будучи еще одним учеником Альфреда Блэлока, в свои тридцать два он уже был опытным хирургом и военным ветераном, прошедшим в качестве врача Корейскую войну и прооперировавшим более тысячи раненых, вынесенных с поля боя. Старр и Эдвардс с головой погрузились в свои исследования — они встречались как минимум раз в неделю, чтобы обсудить возможные материалы и конструкторские решения. Они предположили, подобно большинству коллег Старра, что эффективный протез должен обладать максимальным сходством с настоящим клапаном, и первые прототипы они тщательно скопировали с митрального клапана человека, изготовив обе створки из гибкого пластика. Когда Старр имплантировал эти устройства собакам, результаты были одинаково плохими. Животные умирали в течение нескольких дней: вскрытия показывали, что на швах, крепящих клапан к сердцу, формировались кровяные сгустки, которые увеличивались в размере и в конце концов полностью закупоривали просвет клапана. После смерти нескольких собак Старра внезапно осенило: что, если в своих попытках скопировать естественное анатомическое строение они шли по ложному следу? Может быть, гемодинамика — процесс движения крови через клапан — играла куда более важную роль, чем его внешний вид?

Избавившись от необходимости копировать настоящий клапан, Старр и Эдвардс стали искать альтернативу. Одним очевидным примером было устройство Хафнейджела, который даже не пытался повторить анатомию человека, другим — искусственный клапан, недавно разработанный Генри Эллисом из клиники Майо в Миннесоте. В нем не было створок — вместо этого использовался пластмассовый шарик, заключенный в каркас из трех загнутых стоек. Круговая основа клапана, обшитая кольцом из ткани, пришивалась к фиброзному кольцу митрального клапана между левыми предсердием и желудочком так, чтобы каркас выступал в желудочек. Когда сердце расслаблялось и давление в предсердии оказывалось выше, чем в желудочке, шарик придавливало к противоположному концу каркаса, благодаря чему кровь свободно затекала в желудочек. Когда же желудочек сокращался, то повышенное давление возвращало шарик обратно в отверстие, тем самым загораживая его и препятствуя обратному течению жидкости. Это было проверенное временем инженерное решение, уже давно применяемое в клапанах для различных целей, — его история относится к зарегистрированному еще в 1858 году неким Д. Б. Уильямсом патенту на «улучшенную пробку для бутылок».

Работая на севере Орегона в своем гараже, пристроенном к летнему домику, Эдвардс наконец сделал прототип устройства, который тут же показал поразительные результаты: собаки, которым его имплантировали, проживали теперь после операции несколько недель, а не дней. Но, как известно, первый блин всегда комом, и последующие эксперименты Эдвардса давали Старру ценную информацию по поводу того, что они делали не так. У Эдвардса было полно свободного времени, которое он мог посвятить этому проекту, и каждые несколько недель он предоставлял новый образец для тестирования, тем самым давая Старру возможность оценить эффективность большого количества разных моделей клапана. В результате он имплантировал их более чем сорока собакам, причем каждый раз результат был немного лучше предыдущего — одно из животных, лабрадор по кличке Блэкки, прожил целых тринадцать месяцев.

В начале лета 1960 года заведующий отделением кардиологии больницы Герберт Грисвольд посетил лабораторию, в которой Старр проводил свои эксперименты на животных и обнаружил в ней полно здоровых, счастливых собак, внутри которых вовсю щелкали механические клапаны. Впечатлившись такими результатами, Грисвольд предложил Старру начать проводить операции на людях, добавив, что готов направить к нему дюжину пациентов с болезнями митрального клапана, которым это может помочь. Поначалу Старр не хотел за это браться: собаки с вживленными клапанами жили несколько месяцев, однако это не означало, что те же клапаны будут должным образом годами работать в сердце человека. За двадцать лет работы клапан должен был бы более 800 миллионов раз открыться и закрыться. Производство настолько долговечного устройства было на грани инженерных возможностей. К счастью, ассистенты Старра все-таки соорудили машину, которая открывала и закрывала клапан с невероятной скоростью — шесть тысяч раз в минуту, и получалось, что три недели тестирования были равнозначны сорока трем годам работы клапана в теле пациента. Когда они показали Старру, что прошедшие через такую проверку клапаны практически не изнашивались — диаметр шарика из твердого пластика оставался почти без изменений, — его наконец удалось убедить, что устройство готово для клинических испытаний на людях.