137

Раздел 3. Сердечно-сосудистая хирургия Глава 17. Клинические и физиологические основы сердечно-сосудистой хирургии Исторические аспекты развития сердечно-сосудистой хирургии

Первым о толчкообразном движении крови в сосудах, о насосной функции сердца и сообщении большого и малого круга высказался Galenus в 130 году н.э.

Migel Servet (1511-1553) впервые описал малый (легочный) круг кровообращения и определил его функцию как насыщение крови кислородом. Andreas Vesalius в 1534 году завершил фундаментальный труд по анатомии с детальным изучением сосудистого русла человека. Спустя полвека W. Harvey изучил особенности замкнутого артериально-венозного кровотока, а также функцию сердца вплоть до понятия “минутного объема”.

Одним из зачинателей сосудистой хирургии наверно можно считать выдающегося хирурга XVI века Ambrois Peres, применившего перевязку сосудов в ране с помощью лигатуры.

После открытия W. Harvey замкнутого кровообращения произошли еще, по крайней мере, три основополагающих открытия, имеющих огромное значение в хирургии, в частности, сердечно-сосудистой. Первое- открытие и применение в 1842 г. Krouford Williams Long - анестезии. Второе – разработка и внедрение в практику John Lister асептики и антисептики. Третье - на основании открытия в 1900 г. Karl Landsteiner групп крови появилась возможность переливания донорской крови и хранения ее с использованием лимоннокислого натрия для предотвращения ее свертывания.

Эру современной сердечно-сосудистой хирургии с ее бурным развитием вследствие создания относительно безопасных методов ангиографии, реконструктивных операций с использованием атравматического шовного материала и различного рода протезов можно ограничить последними пятью десятилетиями. Однако некоторые предпосылки ее развития важны не только в историческом плане, но и позволяют понять последующий ход событий.

Впервые успешно был применен шов на артерии руки Hollowell 15 июля 1759г. В 1785 John Hanter предложил метод лигирования аневризм. На рубеже 19го века Alexis Carrel продемонстрировал возможность иссечения сегмента артерии с восстановлением ее целостности путем анастомоза конец в конец сосудистым швом. В 1902 году М.-Т. Tuffier из Парижа убедился в возможности наложения бокового шва на стенку аорты, а Rene Leriche в 1923 году предложил лечить окклюзию брюшной аорты путем замещения ее протезом. Спустя соответственно 50 и 30 лет эти операции вошли в мировую хирургическую практику.

Очередной волной интереса к сосудистой хирургии стали успешные операции иссечения коарктации аорты, выполненные в 1944 году C. Crafford в Швеции и R. Gross в США. Высказанную в 1915 году E. Ager идею аутовенозного шунтирования окклюзированых артерий воплотил в жизнь профессор Kunlin в 1949 году, и с тех пор эти операции широко применяются во всем мире и послужили стимулом к развитию хирургии магистральных сосудов.

В 1952 году C. Dubost и M. De Bakey выполнили операции при аневризме брюшной аорты. В последующие годы M. De Bakey применил протезы в лечении аневризм восходящей и торакоабдоминальной аорты. Профессор Cid Dos Santos, (чей отец выполнил первую транслюмбальную аортографию) разработав в 1947 году операцию эндартерэктомию, внес важный вклад в развитие сосудистой хирургии.

Начиная с 1923 года, J-A. Siccar и J. Forestier вводили йодированное масло в вены бедра, Berberich, Hirsch и Brooks – растворы брома или йодида натрия в артерии и вены, получив хорошее контрастирование артерий ног. А с момента разработки Reynaldo Dos Santos поясничной ангиографии начался современный период бурного развития рентгеноконтрастных методов исследования.

Ангиокардиография и катетеризация сердца значительно повлияли на развитие кардиохирургии. В 1928 году Werner Forsmann ввел в вену своей руки урологический катетер, провел его в правое предсердие и, при помощи рентгенографии, подтвердил его внутрисердечное расположение, после чего ввел в катетер рентгеноконтрастное вещество и получил рентгенограмму своего сердца. В 1956 году за эту разработку он был удостоен Нобелевской премии.

Хирург наполеоновской армии B. Loreille успешно освободил сердечную сорочку от крови и жидкости, хотя, даже спустя 80 лет, T. Bilrot писал: “Хирург, который попытается наложить шов на сердце, потеряет уважение своих коллег”. Но уже через три года, в 1896 году немецкий хирург Ludwig Rein успешно ушил рану сердца. В Харькове А. Г. Подрез ушил рану сердца в 1897 году. И по данным Ю. Ю. Джанелидзе с 1896 по 1920 в мировой литературе было опубликовано уже 535 случаев оперативного лечения ранений сердца. В настоящее время такие операции выполняются дежурными хирургами городских и районных больниц.

В 1923 году E. Cutler и S. Levin с помощью сконструированного ими вальвулотома выполнили, с частичным эффектом, митральную комиссуротомию. Через два года H. Souttar предпринял попытку пальцевой митральной комиссуротомии, но только в конце 40х годов эта операция была с успехом выполнена Harken, Bailey и Broc – и этот успех был значительным вкладом в развитие кардиохирургии.

Первая успешная операция при врожденных пороках была выполнена R.Gross в 1938 году – лигирование открытого артериального протока по идее, высказанной John Monroe еще в 1907 году.

Интерес к хирургии врожденных пороков сердца еще больше возрос после успешного выполнения K. Crawford в 1944 году резекции коарктации аорты, и в 1945 году A. Blalock, по идее терапевта-кардиолога Helen B.Taussig, операции ребенку с “синим пороком сердца”, – анастомоза между подключичной и легочной артериями с целью увеличить кровоток в легких и, таким образом, увеличил оксигенацию крови.

Главным препятствием дальнейшему развитию кардиохирургии стала необходимость остановки сердца и работы на “сухом” сердце с сохранением кровообращения в организме больного и, особенно, в головном мозге.

От идеи искусственного кровообращения до ее реального воплощения прошло 150 лет. Первым условным этапом (1812-1927 г.г.) была разработка методов и аппаратуры; к 1812 году относится идея Julien-Jean-Sezare le Galois о возможности жизнеобеспечения части организма путем перфузии; 1828 г. – D.-F. Key доказал возможность восстановления возбудимости изолированной мышцы сердца искусственной циркуляцией крови; 1849 г. – первая перфузия изолированной почки, K. E. Lobel; 1858 г. – Brown-Sequard доказал необходимость оксигенации крови; 1885 г. – первый прототип аппарата “сердце-легкие” создал M. Frei и M. Grubber в Лейпцигском университете. Открытие Mc Leany гепарина в 1916 году позволило в перспективе решить проблему качества крови для перфузии и предотвращать внутрисосудистый тромбоз в пережатых во время операции сосудах.

Второй этап, экспериментальный, начинается с работ выдающегося отечественного физиолога Сергея Сергеевича Брюхоненко, который в 1923-1924гг. создал АИК с полностью замкнутым кругом кровообращения, автоматической регулировкой давления, температуры и газообмена. В 1927 году с помощью этого аппарата удалось поддерживать жизнь собаке с остановкой сердца электрическим разрядом. За рубежом в США подобные опыты успешно удалось провести лишь спустя 10 лет J. Gibbon и еще через 10 лет Wiking Bierk. Основы методики хирургических вмешательств на выключенном сердце разработал в эксперименте в 1928-1937 годах хирург Николай Наумович Теребинский.

Совершенствование машины “сердце-легкое” продолжалось и в 1946 году в США начался промышленный выпуск аппарата J. Gibbon.

Третий этап – 7 августа 1951 г. Mario Dogliotti удалил опухоль средостения в условиях полного изолирования правого сердца, 6 мая 1953 года Gibbon выполнил первую операцию в условиях ИК с полным отключением сердца у девушки 18-ти лет с дефектом межпредсердной перегородки.

В СССР разработка АИКов продолжилась только в 1951, 1952 гг., и в 1957 году А.А. Вишневским была выполнена успешная операция на открытом сердце. Таким образом, к началу 60-ых годов двадцатого века операции с АИК вошли в широкую практику кардиохирургии и не ограничиваются только операциями на сердце, АИК применяют при оперативном лечении эмболии легочной артерии, а при сердечной недостаточности, как вспомогательное средство.

Учитывая высокую сложность аппаратуры и методики искусственного кровообращения, изучался и метод гипотермии, основанный на положении, что длительность остановки кровообращения зависит от содержания кислорода в организме и его потреблении в единицу времени. Таким образом, если среднее содержание кислорода равно 1050 мл, а его потребление составляет 350-400 мл/мин, то остановка кровообращения возможна ни 3 мин. Уменьшение температуры тела на каждый 1°С снижает потребление кислорода на 5%. То есть умеренная гипотермия - снижение температуря тела до 28°С снижает потребление кислорода в 2 раза, что позволяет остановить кровообращение на 6-8 мин. Этого времени достаточно для выполнения ряда операций, как, например, вальвулопластика легочного ствола, ушивания дефекта межпредсердной перегородки.

Использовать гипотермию в кардиохирургии предложили W. Bigelow с соавт. (1950 г.) и I. Boeremac с соавт. (1951 г.). В 1953 F. Lewis с соавт. описал первую успешную операцию ушивания дефекта межпредсердной перегородки. В нашей стране эти операции выполнили А.А. Вишневский и В.И. Бураковский.

Снижение температуры тела до 20-22°С, хотя и позволяет продлить время остановки кровообращения до 30-40 мин, чревато серьезными осложнениями и используется редко даже в сочетании с искусственным кровообращением.

В период с 1950 по 1960 гг. предпринимаются попытки создания механических клапанов сердца, проводятся небезуспешные эксперименты на животных. И в 1960 г. A. Starr впервые имплантировал шаровидный клапан собственной конструкции в митральную позицию. Чуть позже D. Harken протезировал аортальный клапан. В СССР шаровидный клапан для митральной и аортальной позиции был разработан В. И. Шумаковым и Б.П. Зверевым в 1962 г. В 1965 г. независимо друг от друга Н. М. Амосов и A. Starr создали шаровидные клапаны с обшитым седлом. В это время создаются сотни разнообразных клапанов: одно и многостворчатые клапаны, диски тех или иных видов, клапаны в виде «бабочек».

Механические клапаны сердца по принципу своего функционирования разделяются на: вентильные, лепестковые и шарнирные. В вентильных клапанах запирающий элемент свободно движется в каркасе с ограничениями движения, это клапаны Starr-Edwards, МКЧ-25, -02, -06, -27. В лепестковых – запирающий элемент представлен створками, связанными с седлом клапана. В клапанах Berk-Shelly, Medtronic-Halla-Kaster, ЭМИКС и клапане Св. Иуды движение запирательного элемента ограничено шарнирным устройством. В настоящее время наилучшим образом, пожалуй, зарекомендовали себя клапаны Св. Иуды с минимальной высотой 8,4 мм, массой не более 4 г и максимальным эффективным отверстием 3,5 см².

В тоже время, стараясь избежать свойственного механическим клапанам тромбообразования, развивается поиск возможности биопротезирования. И в 1962 г. D. Ross имплантировал аортальный клапан человека больному с аортальным стенозом. Наиболее широкое применение получили клапаны из широкой фасции бедра (Марцинкявичус А.М. – 1971 г., Sening A. – 1973 г.), аортальные клапаны свиньи (Garpentier A. – 1967; Hancock W. et al. 1979; Цукерман Г.И. – 1980; Константинов Б.А. и др. – 1981) Серьезным усовершенствованием биопротезов было внедрение А. Garpentier в 1968 г. конденционирования глютаровым альдегидом биологических протезов для повышения прочностного запаса и снижения антигенной активности ткани клапанов.

Разработка сосудистого шва и создания атравматического, атромбогенного шовного материала, современная анестезия с управляемой вентиляцией, диагностические возможности рентгеноконтрастных и ультразвуковых методах исследования, современные клапанные и сосудистые протезы в сочетании с антикаогулянтами, иммунодепрессантами и мощными антибиотиками открыли широкие возможности для развития и совершенствования сердечно-сосудистой хирургии.

В 1964 году ленинградский хирург В.И. Колесов впервые выполнил шунтирование коронарной артерии с использование внутренней грудной артерии. В 1967 году Favaloro R.G. и Effler D. из США была выполнена первая операция аортокоронарного шунтирования подкожной веной бедра. 3 декабря того же 1967 года в Кейптауне C. Barnard выполнил трансплантацию сердца от человека к человеку. Это был прорыв в области трансплантации сердца, только за следующий год было выполнено 102 трансплантации сердца в 17 странах. Неоценимый экспериментальный вклад в проблему трансплантации сердца внес еще в 50-ых годах Владимир Петрович Демихов.

В 60-ых годах создается и успешно применяется аппарат для внутри артериальной баллонной контрпульсации. Тогда же в 1966 году Mikle De Bakey имплантировал искусственный левый желудочек, который давал возможность отключать АИК по завершению операций у больных с тяжелой сердечной недостаточностью. Имплантации искусственного сердца на длительные сроки до настоящего времени предпринимались лишь в единичных случаях.

В 1958 году в Швеции Ake Senning и Rune Elmqvist имплантируют первый электрокардиостимулятор с постоянной частотой. В 60-ых годах совершенствуются электронные схемы, источники питания и в 1970 году имплантируется первый электрокардиостимулятор с ядерным источником питания и сроком службы 25-35 лет. В настоящее время имплантируются 2-х и 3-х камерные мультипрограммируемые стимуляторы-дефибрилляторы с электронной памятью, позволяющей анализировать их работу и подбирать наиболее оптимальный индивидуальный режим, практически моделируя физиологическую проводящую систему.

Первая ангиопластика коронарных артерий выполнена 16 сентября 1977 года A.Gruntzig в университетской клинике Цюриха.

Идея стентирования артерий предложена Dotter в 1964 году. В 1985 Gianturco выдвинул идею саморасширяющихся стентов, а Palmatz в том же году предложил доставлять стент на баллоне. Уже в 1986 году эти идеи были реализованы J. Puel (Тулуза, Франция) и U. Sigwart (Швейцария). Последний к концу 1986 года выполнил 24 стентирования.

В 1988 году Meyer выполнил реканализацию окклюзированной коронарной артерии.

На 90-е годы выпала эпоха расцвета эндоваскулярной хирургии. Были внедрены новые методики: лазерная реканализация артерий, интракоронарная атерэктомия, ротоблатерная атерэктомия и стентирование крупных периферических артерий, включая бифуркацию аорты.

Значительный вклад в развитие хирургии сердца внесли: А.Н. Бакулев, А. А. Вишневский, П. А. Куприянов, Е. Н. Мешалкин, Б.В. Петровский, Н. М. Амосов, В. И. Бураковский, Б. А. Константинов, Н. Н. Малиновский, А. Н. Марцинкявичус, А.В. Покровский, В.С. Савельев, Г.М. Соловьев, А.А. Шалимов и Г. И. Цукерман. Среди зарубежных столпов сердечно-сосудистой хирургии необходимо отметить: J.H. Gibbon, A.Blalock, De Bakey, H.E. Banson, D.A. Cooley, S.Crawford, F.Gerbode,D.C. Mc Goon, J.W. Kirklin, C.W. Lillehei, N.E. Shumway, A. Starr и др.

Главными разделами современной кардиохирургии являются лечение приобретенных клапанных пороков; врожденных пороков сердца и магистральных сосудов; хронической ишемической болезни сердца, ее осложнений- аритмий, аневризм, опухолей сердца; решения проблем пересадки сердца и создания вспомогательных устройств, включая и искусственное сердце; совершенствование приемов диагностики и хирургического лечения нарушений сердечного ритма и проводимости.

Приоритетными направлениями развития сосудистой хирургии являются реконструктивные операции на брюшной аорте и мезентериальных артериях, артериях нижних конечностей при их окклюзионных поражениях, разработка операций при тяжелой и злокачественной вазоренальной гипертонии, хирургическое лечение поражений сосудов головного мозга.

Особенно интенсивно развивается эндоваскулярная хирургия сосудов и сердца.

Использование тромболитических средств, введение их непосредственно в легочную артерию при использовании искусственного кровообращения позволяет достигнуть значительного прогресса в лечении тромбоэмболии легочных артерий. Активно продолжается усовершенствование противоэмболических фильтров и методик их имплантации.

Использование инструментов, приемов и методов микрохирургии позволяет совершенствовать технику наложения лимфовенозных анастомозов при лечении лимфовенозной недостаточности.