Глава 9 Сердце по заказу
Неузнаваемо изменился автожектор Брюхоненко за десятилетия. В мире появилось множество его детей и внуков, и они стали обязательной принадлежностью клиник грудной хирургии. За границей потомки автожектора называются аппарат «сердце — легкие», у нас — аппарат искусственного кровообращения; не в названии дело — в его возможностях. «Возвращение с того света» людей, находящихся в состоянии клинической смерти, было бы невыполнимо без него, а ведь реанимация выросла в настоящую науку за четверть века, прошедших после второй мировой войны. Немыслимы без перфузии и консервация трупных органов и хранение живых трансплантатов. Перед АИКами ставились все более и более сложные задачи.
И, наконец, возникла принципиально новая цель: создать протез человеческого сердца.
«Следует вспомнить, — писал С. С. Брюхоненко еще в 1955 году, — что исторически биология и медицина уже давно связаны с развитием физических наук. Что может дать физика и техника биологии и медицине? Заглядывая в далекое, а может быть не очень далекое, будущее, я представляю себе, что развитие техники неминуемо приведет к созданию искусственного сердца нормальных размеров и формы, „вмонтированного“ в грудную клетку человека, природное сердце которого почему-либо окончательно выбыло из строя. Мне кажется, разрешение этой задачи труднее для медицины, чем для физики».
…Повернув голову направо, распятый на операционном столе теленок жадно пил молоко. С левой стороны возле только что зашитой раны «билось» механическое сердце.
Теленок перенес тяжелую операцию, и в груди у него было сейчас все не так, как при рождении. Две гофрированные трубки — протезы сосудов — были подшиты к ушку левого предсердия и к грудной аорте; одна из коронарных артерий сердца перевязана, в результате чего возникла острая сердечная недостаточность; левый желудочек выбыл из строя.
Когда жизнь теленка повисла на волоске, сосудистые протезы, выведенные наружу, быстро присоединили к прозрачной, сделанной из синтетического материала камере. Похожая на стеклянный шар камера лежала на теле животного. Видны были помещенные внутри клапаны и эластичная мембрана. После того как включили источник питания, прозрачный шар ожил — забились клапаны, «задышала» мембрана. Камера наполнилась кровью.
Искусственное сердце заработало. Теперь в организме теленка большая часть крови попадала из левого предсердия в аорту — в большой круг кровообращения, минуя «заболевший» желудочек.
В жизни основная нагрузка приходится именно на эту часть сердечной мышцы, и потому левый желудочек чаще всего поражается патологическим процессом. Модель такого заболевания, при котором на помощь должен прийти искусственный желудочек, и создали в опыте исследователи.
В лаборатории шел плановый эксперимент — испытывали «частичный протез сердца».
А теленок, едва придя в себя после наркозного сна, жадно пил молоко. Прожил он около суток…
Создание искусственного сердца — проблема не менее «космическая», чем пересадка живого. Но, быть может, более доступная?
Как ни велик современный арсенал терапевтических и хирургических методов лечения болезней сердца, успех приходит далеко не всегда. При некоторых видах инфаркта, при острой сердечной недостаточности, при шоке сердечного происхождения ни одно из известных сейчас средств не в состоянии помочь больному сердцу поддерживать нормальное кровообращение. Только АИК мог бы в подобных несчастных случаях воскресить человека. Но, к сожалению, тут он не пригоден.
АИК — это целый агрегат, присоединенный к организму системой шлангов, и на все время, пока он подключен, больной прикован к операционному столу и должен находиться под наркозом. Главное же, почему АИК тут не помощник — сравнительно короткий срок, на который рассчитана его работа. Кровь, проходящая по чужеродным материалам на его огромной внутренней площади, безнадежно травмируется и начинает разрушаться; нужно все время вводить в кровоток вещества, предупреждающие тромбообразование, а это, само по себе, вредно для больного.
Чтобы восстановить свою функцию, сердцу требуется немалое время, порядка одной-двух недель; помощь аппарата «сердце — легкие» в этом случае исключается. Нужен маленький прибор, внутренняя площадь которого, помимо всех прочих условий, была бы в сотни раз меньше внутренней площади АИКа.
Над созданием таких аппаратов уже несколько лет работают исследователи Советского Союза, США, Франции, Японии. Поиск ведется в одном магистральном направлении: наилучший вариант маленького насоса, способного безболезненно для человеческого организма взять на себя функцию его собственного, выбывшего из строя сердца, частично или полностью, на время или навсегда. В поиске участвуют представители разных отраслей науки и техники: кардиохирурги, инженеры, физики, химики и другие специалисты.
Протезы сердца имеют короткую, но уже насыщенную историю. Один из первых создателей модели искусственного сердца — американский ученый, доктор У. Кольф, изобретатель аппарата «искусственная почка».
Включившись в конструирование сердечных протезов лет десять назад, Кольф добился в опытах на животных наилучших по тому времени результатов: одна из его моделей, приводимая в действие сжатым воздухом от источника, помещенного вне тела, поддерживала жизнь в теленке более двух суток. Поддерживала бы и дольше, но теленок погиб от образовавшихся в крови тромбов.
Модель Кольфа похожа на настоящее сердце, имеет четыре полости и изготовляется из силикатного каучука, пока что признанного наилучшим материалом для этой цели. Однако кровь, очевидно, таковым этот материал не признает: она упорно образует тромбы от соприкосновения с ним, и подопытные животные чаще всего именно от тромбов и погибают.
Удивительная вещь — привычка! Вот пишу я о протезе сердца как о чем-то вполне понятном и возможном, а ведь совсем недавно, когда я впервые услышала о нем, мне показалось, что такое бывает только в сказке! Легко, конечно, рассуждать литератору о поисках исследователей — каково им вести эти поиски! Вдумайтесь только — поиски механического сердца…
Однако рассуждать все-таки придется. К примеру, рассуждение о том, в чем сложности, с которыми сталкиваются врачи и инженеры, что заставляет их искать все новые и новые решения?
Искусственное сердце должно годами находиться в груди человека, мирно соседствуя с живыми тканями, Захотят ли ткани допустить такое соседство? Как будут реагировать важнейшие органы на подобное вторжение?
«Сердце» не может быть неподвижным; движение — суть его назначения. Но при этом неизбежно вокруг протеза скапливается тканевая жидкость и начинается воспаление. Значит «сердце» надо посадить в неподвижную клетку.
Предположим, такую клетку придумают. Но ведь кровь внутри «сердца» в клетку не посадишь, — значит «сердце» должно быть выстлано таким веществом, которое не будет причинять крови вреда.
Допустим, что вещество такое найдут, хотя это-то и оказалось чуть ли не самым трудным для исследователей. А каким образом будет «биться» искусственный протез, откуда станет черпать энергию? Где поместить источник энергии?
Понятно, что лучше всего было бы поместить его внутри тела человека, чтобы все «сердце» находилось в одном месте. Пока это только мечта об идеале. Пока что варианты пробуются такие: искусственное сердце связывается с источником питания, находящимся вне организма, с помощью какого-нибудь привода; в лучшем случае, часть этого привода удастся поместить внутрь тела.
А каким должен быть привод? А источник питания? Форма «сердца»?
Сотни проблем, больших и малых, сотни задач, на первый взгляд кажущихся не разрешимыми. Однако их пытаются решать.
Почти одновременно с Кольфом создали свои конструкции сердечных протезов два других известных американских кардиохирурга — А. Кантровиц и М. Дебэйки.
В 1966 году в обстановке широкой гласности в США впервые была сделана попытка использовать пластмассовый насос, заменив им больное сердце человека. Первые же операции показали, что технические трудности возникают быстрее, чем они могут быть разрешены. Были приняты меры, чтобы погасить шумиху вокруг первых образцов искусственного сердца с тем, чтобы дать возможность инженерам, химикам, физикам и медикам заново продумать конструкцию и материал, из которых следует изготовлять протез.