Увлеченный хирург-стажер по имени Джозеф Листер работал ассистентом у сэра Джеймса Сайма. В возрасте всего 33 лет Листер, сын выдающегося члена Королевского общества, стал профессором хирургии в Университете Глазго благодаря своему раннему интересу к воспалению и экспериментам в этой области.

Интеллектуальный прорыв произошел, когда, по совету профессора химии, он прочел статью Луи Пастера «Исследования о брожениях». Эта работа на тему бактериального механизма ферментации побудила Листера задуматься, могут ли микроорганизмы участвовать в нагноении хирургических ран и развитии гангрены после открытых переломов конечностей.

Рисунок 1.2: А. Джозеф Листер. Б. Диффузор карболовой кислоты.

Он пришел к выводу, что инфекция развивалась, когда кости и подкожные ткани становились уязвимы к заражению при нарушении целостности кожного покрова. Огромная разница в выживаемости пациентов зависела от того, какой была травма – открытой или закрытой.

Узнав, что креозот^[17] применяется для дезинфекции сточных вод, Листер впервые использовал карболовую кислоту в качестве кожного антисептика. Он прилагал усилия, чтобы уменьшить число бактерий в хирургической палате: обрабатывал руки и инструменты дезинфицирующим средством, распылял его над операционным столом. Листер продемонстрировал, что раны могут заживать без инфицирования, которое раньше считалось неотъемлемым звеном периода восстановления.

«Было бы неправильно и дальше скрывать этот факт от профессионального сообщества», – писал хирург.

Результаты он изначально представил в двух публикациях в журнале Lancet в 1867 году, а затем в том же году их вынесла на обсуждение Британская медицинская ассоциация в Дублине. Листер объяснял зачарованной аудитории: «До ее введения [техники дезинфекции] две большие палаты, где находится большинство моих ортопедических и травматологических случаев, были одними из самых больных во всем хирургическом отделении Королевского госпиталя Глазго. Однако с тех пор, как в полную силу стала проводиться антисептическая обработка, состояние этих палат полностью изменилось. За последние девять месяцев в них не было ни единого случая пиемии^[18], гангрены или рожи». Прекрасные результаты, учитывая, что до открытия антибиотиков оставалось 60 лет.

Если ранее хирурги оперировали загрязненными инструментами, на которых порой даже оставалсь запекшаяся кровь, принципы дезинфекции Листера быстро повысили шансы на выживание всех хирургических пациентов. Лидировала Германия, за ней следовали США и Франция – только Великобритания скептически отнеслась ко все этой затее. Собственно, как всегда! Возможно, такая реакция объяснялась тем, что Листер славился своим тяжелым характером. Он отказался делиться открытием с коллегами, был против женщин в хирургии и резко критиковал обучение медицине во Франции. Он был типичным хирургом из привилегированной семьи, которого в итоге удостоили титула пэра.

Хорошо известной чертой хирургов (и врачей в целом) является способность трубить об успехах и забывать о неудачах.

Так было и с доблестными усилиями по спасению пациентов с ранениями сердца. Мы знаем лишь о некоторых из них, но о многих – нет. Более того, предположения о том, что операции на сердце были невозможны из-за романтической фантазии о сердце как вместилище души, полнейшая чепуха. Проблема была в том, что хирургам не хватало уверенности оперировать движущуюся цель. Американец Чарльз Эльсберг сказал: «Нельзя забывать, что нам приходится иметь дело с постоянно движущимся органом, который считается очень чувствительным к любым механическим повреждениям или травмам. Все боялись, что при малейшей манипуляции сердце может внезапно остановиться и что простого прохождения иглы достаточно, чтобы привести к ужасающим последствиям». Даже добраться до сердца было крайне трудно. При вскрытии грудной клетки у пациентов неизбежно случался коллапс легкого с последующими трудностями с дыханием. Требовалось настолько большое количество анестетика, что хирург тоже вдыхал немалую дозу.

В 1876 году гамбургский врач Готхард Бюлау стал вводить трубки между ребрами для удаления скопившейся крови, воздуха или гноя. Важным дополнением к этой процедуре стал сифонный подводный дренаж, предотвращающий попадание воздуха в грудную полость через дренажную трубку. Стоящая у постели бутылка с водой позволяла удалять внутриплевральные скопления вокруг легкого, не вызывая коллапса, и стала стандартным дополнением к любым видам торакальной хирургии.

В 1895 году молодой норвежский хирург Аксель Каппелен должен был оказать помощь 24-летнему пациенту с ножевым ранением левой половины грудной клетки. Из-за болевого шока пациент был без сознания, и Каппелен решил, что ничего не потеряет, если исследует рану. Он обнаружил, что нож прошел через грудную стенку рядом с грудиной, и, когда хирург удалил четвертое ребро, кровь хлынула через отверстие в перикарде. Под ним был разрыв левого желудочка длиной более 2 см: сердце продолжало истекать кровью при каждом ударе, несмотря на падение артериального давления. Более того, лезвие рассекло дистальный^[19] конец крупной коронарной артерии, и он кровоточил отдельно. Бесстрашный Каппелен, внутри которого зашкаливал адреналин, стал зашивать рану кетгутовой нитью, осторожно накладывая швы на трепещущий под рукой орган. По факту это не очень сложная задача, но в медицинской литературе того времени не было описано ни единого случая успешного наложения швов на сердце, поэтому Каппелен действовал инстинктивно.

Кетгут годился для человеческого кишечника, но не сердца. Вдобавок натяжение, примененное к каждому узлу, было критическим. Очень легко перетянуть нить и разрезать ей травмированную мышцу так, что кровь брызнет вам в лицо. Сердечный ритм нарушается из-за манипуляций и протыкания иглой. К сожалению, Каппелену пришлось лигировать^[20] поврежденную артерию, оставив значительную область сердечной мышцы без кровоснабжения. В те времена переливание крови не проводилось, поэтому пациенту ввели солевой раствор, чтобы поднять артериальное давление. К радости врачей, мужчина пришел в сознание, но спустя два дня после операции умер от сердечной недостаточности. Вскрытие подтвердило, что ножевое ранение было зашито надежно, но длительная ишемия привела к отмиранию миокарда в левом желудочке.

Слава ускользнула от Каппелена просто потому, что была повреждена коронарная артерия. Правый желудочек с низким давлением находится непосредственно за грудиной и чаще становится жертвой ножевых ранений, так что чествование кардиохирурга-первопроходца было лишь вопросом времени. В итоге удача улыбнулась немецкому хирургу Людвигу Рену. Рен к тому моменту и так внес важный вклад в медицину, заметив, что работники красильной промышленности, подверженные длительному воздействию анилина, имеют повышенный риск развития рака мочевого пузыря. В сентябре 1896 года он прооперировал 22-летнего солдата, которого уволили из армии из-за ревматической болезни клапанов сердца. Во время пьяной драки мужчину ударили ножом: лезвие прошло через переднюю грудную клетку и пронзило правый желудочек. Естественно, травма привела к сильному кровотечению, но, когда кровь скопилась в перикарде, оно замедлилось и давление в камере упало.

Хрупкий баланс, который часто останавливает сильное кровотечение при резаных ранах, оставил Рена в ситуации «побеждает отважный».

Когда Рен вскрыл грудную клетку слева между ребрами и удалил сгусток крови из перикарда, возобновившееся кровотечение подсказало ему, куда накладывать швы. Всего трех оказалось достаточно. Следуя антисептическим принципам Листера, Рен обложил грудную клетку марлей, пропитанной йодом, прежде чем зашить разрез, благодаря чему пациент выжил. У солдата все же скопился гной вокруг левого легкого, но известно, что через десять лет после операции он все еще был жив. Ознаменовал ли успех Рена начало кардиохирургии, как заявляют многие историки? Вовсе нет. На протяжении веков больше пациентов с ранениями сердца выживали без хирургического вмешательства, а не с ним. В книге Anatomical Observations, изданной в 1604 году, французский хирург Бартелеми Каброл описал множество сердец со шрамами от старых проникающих ранений, которые были изучены во время посмертного патологоанатомического исследования. В The Surgery of the Chest Пэджета, опубликованной в 1923 году, автор рекомендовал больным с ранениями сердца «полный покой тела и разума, легкую диету и в некоторых случаях морфин». Если это оказывалось безуспешным, «можно было постучать по перикарду или сделать в нем небольшой разрез, чтобы облегчить тампонаду сердца». Естественно, большинство пациентов не доживали до этого момента.

В США первая операция на открытом сердце состоялась 14 сентября 1902 года. На первый взгляд, удивительно поздно, учитывая, что гражданская война в Америке 1860-х годов привела к 750 тысячам смертей, большинство из которых наступили в результате инфицирования ран или дизентерии. Так получилось, что хирург, о котором идет речь, прошел обучение в Великобритании с Джозефом Листером и, подобно Рену, следовал антисептическим принципам своего начальника. Лютер Хилл из Монтгомери, штат Алабама, был приглашен домой к тринадцатилетнему мальчику, получившему пять ножевых ранений в грудь. Хилл увидел его «задыхающимся, возбужденным, в шоковом состоянии, с едва прощупываемым пульсом и непрослушиваемыми звуками сердца». Диагностировав тампонаду сердца и помня об успехе Рена, он вскрыл грудную клетку под светом масляной лампы. Он описал тот случай в статье, опубликованной в медицинском журнале:

«Рана на груди была около трех восьмых дюйма в длину^[21], при каждой систоле из нее вытекала струя крови. В час ночи, спустя восемь часов после получения ножевых ранений, я переложил мальчика с постели на стол и приступил к дезинфекции операционного поля и создал вокруг пациента настолько благоприятные условия, насколько позволяла негритянская хижина. Начав разрез приблизительно в половине дюйма от левой границы грудины, я вел его вдоль третьего ребра, и в итоге его длина составила четыре дюйма. Второй разрез был начат на том же расстоянии от грудины, прошел вдоль шестого ребра и также составил в длину четыре дюйма. Затем я сделал вертикальный разрез вдоль передней подмышечной линии, соединив первые два разреза. Я поднял костно-мышечный лоскут, и реберные хрящи (рядом с грудиной) выполнили функцию шарниров. Крови в плевральной полости не оказалось, но перикард был чрезвычайно растянут. Я расширил рану перикарда до двух дюймов и извлек оттуда около восьми унций^[22] крови. Пульс сразу улучшился (когда тампонада была устранена), как сказал доктор Л. Д. Робинсон, успешно и умело применивший хлороформ. Я попросил доктора Р. С. Хилла, моего брата, просунуть руку в полость перикарда, приподнять сердце и стабилизировать его настолько, чтобы я мог зашить кетгутовой нитью центральную часть раны и взять под контроль кровотечение. Я очистил перикард солевым раствором и наложил на рану семь прерывистых стежков. Плевральную полость я также промыл солевым раствором и дренировал марлей с йодоформом. Операция продлилась 45 минут. На момент перекладывания в постель пульс пациента составлял 145, частота дыхания – 56. Я ввел стрихнин^[23] подкожно и провел аутотрансфузию^[24]. 17 сентября состояние пациента стало улучшаться, выздоровление проходило без осложнений».

Рисунок 1.3: А. Людвиг Рен. Б. Лютер Хилл.

В статье, опубликованной в журнале Medical Record 29 ноября 1902 года, представлена таблица из 37 других случаев экстренных операций на раненых сердцах, проведенных по всему миру с 1896 по 1902 год. Одиннадцать пациентов выжили. Хилл пришел к выводу, что «любая операция, сокращающая смертность почти на 30 %, заслуживает своего места в хирургии» и что «любая рана сердца должна быть незамедлительно прооперирована». Это был оптимистичный шаг вперед после Бильрота и Пэджета, но до Второй мировой войны ситуация почти не менялась. Кардиохирургия была отложена до дальнейших достижений в области анестезии, диагностики и борьбы с инфекциями.

8 ноября 1895 года Вильгельм Рентген, профессор физики из Вюрцбургского университета, совершенно случайно открыл рентгеновские лучи. Неведомое излучение из катодной трубки могло проходить через ткани и оставлять изображение на фотопластинке. Первым рентгеновским снимком стал снимок кисти супруги физика с обручальным кольцом, сделанный 22 декабря 1895 года. Это открытие оказало большое влияние на мир медицины, и Рентген получил Нобелевскую премию.

Рисунок 1.4: А. Вильгельм Рентген. Б. Первый рентгеновский снимок с изображением руки жены Рентгена.

Впервые рентгеновские лучи использовали в целях диагностики через год, когда в лондонскую больницу доставили пьяного моряка с ножом в спине. Он был парализован, и рентгеновский снимок позвоночника показал, что кончик лезвия вошел между двумя позвонками и проник в позвоночный канал. После операции по удалению инородного предмета паралич разрешился.

В 1903 году французский хирург Теодор Тюффье с помощью рентгеновских лучей обнаружил пулю в груди раненого солдата. Тюффье, сторонник торакотомии для проведения прямого массажа сердца, идентифицировал пулю внутри границ тканей сердца и во время хирургического вмешательства нашел ее среди фибринозных спаек в перикарде. Само сердце не было повреждено, и он смог извлечь пулю пальцами. Мужчина выздоровел.

Электрокардиография появилась на рубеже веков, когда Виллем Эйнтховен из Лейдена модифицировал струнный гальванометр и разместил электроды на грудной стенке, чтобы считать электрические импульсы сердца. В 1903 году он определил характерные зубцы P, Q, R и S, соответствующие циклам сердечных сокращений, и обнаружил изменения в электрокардиограмме пациентов с заболеваниями сердца. Так к гальванометру присоединили чернильный полиграф для изучения механизма нарушений сердечного ритма, однако лишь в 1919 году врач Джеймс Херрик описал электрокардиографические изменения, наблюдаемые при тромбозе коронарных артерий и инфаркте миокарда. Результаты вскрытия подтвердили его предположения.

Вскоре провели первую визуализацию сердца и кровеносных сосудов, причем по инициативе уролога. Вернер Форсман хотел попробовать вводить трубки в кровеносные сосуды, чтобы во время чрезвычайных ситуаций на операционном столе доставлять в сердце пациентам стимулирующие препараты. Ему был доступен только мочевой катетер. С легкостью добравшись до правого предсердия через вену на руке трупа, Форсман попросил ассистента помочь ему провести катетеризацию собственной вены.

У ассистента сдали нервы, и Форсман сам надрезал себе вену на сгибе левой руки и через иглу с большим отверстием протолкнул в кровоток тонкую трубку.

Наблюдая в зеркало за рентгеновским экраном, он по вене протолкнул катетер к правой половине сердца, а затем поднялся в рентгенологическое отделение больницы, чтобы подтвердить свое достижение.

Через два года Форсман успешно использовал йодосодержащий контрастный препарат для визуализации кровеносных сосудов у собак. К сожалению, когда он решил повторить эксперимент на себе, все прошло не так хорошо: у него началась аллергическая реакция, которая чуть не привела к летальному исходу. Только в 1938 году нью-йоркские рентгенологи применили йодосодержащий контрастный препарат для визуализации правых камер сердца и кровеносных сосудов легких. Вскоре была проведена ангиография левых камер сердца и крупных артерий, послужившая мощным толчком в развитии исследовательской кардиологии и плановой хирургии.

Одним из важнейших достижений в области анестезии стала концепция обратимого двигательного паралича, осуществимая с помощью кураре^[25]. Она позволила контролировать дыхание посредством ритмичного раздувания легких, и в 1910 году эту технику дополнили введением эндотрахеальной трубки. Инструмент под названием ларингоскоп был разработан для визуализации голосовых связок, особую популярность он обрел во время Первой мировой войны, когда британские анестезиологи Магилл и Роуботам применили интубацию трахеи и вентиляцию легких с положительным давлением на пациентах, которым сэр Гарольд Гиллис проводил пластические операции. В случаях, когда лицо, голова и шея пациента были сильно обожжены или изранены, пластические операции могли длиться много часов, и анестезия с помощью маски была неподходящей.

Следующей деталью мозаики стало появление антибиотиков – это событие кардинально изменило всю медицинскую практику.

В 1928 году в больнице Святой Марии в Лондоне бактериолог Александр Флеминг случайно открыл пенициллин, когда выращивал бактерии стафилококка.

Сотрудники лаборатории находились в отпуске, и чашки Петри простояли на столе три недели. В них разрослась таинственная плесень, споры которой, видимо, залетели через окно. По возвращении Флеминг увидел, что колонии стафилококков, контактировавшие с плесенью, погибли. Какой бы ни была природа этого чужеземца, он обладал способностью уничтожать опасный источник инфекции. Флеминг назвал плесень пеницилином и из любопытства решил вырастить ее отдельно. Затем он добавил ее к другим бактериям, включая стрептококки, пневмококки, гонококки, менингококки и дифтерийную палочку, каждая из которых ежегодно убивала огромное число людей. Во всех случаях при контакте с пенициллином бактериальные колонии гибли, но здоровым животным пенициллин не наносил никакого вреда.

Рисунок 1.5: А. Александр Флеминг. Б. Оригинальная чашка Петри.

Флеминга злило, что он не в состоянии изолировать активный компонент плесени, а когда он смешивал ее в пробирке с кровью, бактерицидный эффект, похоже, исчезал. Написав короткую статью на эту тему в 1929 году, он оставил исследования – в итоге тысячи пациентов продолжили умирать от простых хирургических инфекций.

Вернемся в Оксфорд. В 1937 году Говард Флори, талантливый молодой выпускник одного из австралийских университетов, был назначен руководителем Школы патологии сэра Уильяма Данна. Во время войны Флори заинтересовался борьбой с сепсисом и принял на работу еврейского биохимика Эрнеста Чейна, бежавшего из нацистской Германии. Изучая медицинскую литературу, они обнаружили статью Флеминга, а затем получили образец пенициллина и возобновили исследования механизма его действия. Однако это было непросто. Они столкнулись с теми же трудностями по выделению активного вещества из плесени, поскольку чистый пенициллин составлял менее одной двухмиллионной части. Тем не менее Норману Хитли, биохимику из их команды, все же это удалось, и в мае 1940 года пенициллин впервые протестировали в лаборатории.

Восемь мышей получили смертельную дозу стрептококка, и четырем из них сделали инъекцию пенициллина. На следующий день мыши, получившие антибиотик, хорошо себя чувствовали, в то время как остальные были уже мертвы. Результат оказался черно-белым. Оксфордским ученым стала очевидна значимость проведенного эксперимента, и 24 августа 1940 года в журнале Lancet появилась статья «Пенициллин как химиотерапевтический агент». Флори, Чейн и Хитли видели огромный потенциал использования пенициллина для лечения боевых ран и старались вырастить как можно больше плесени в медицинских суднах.

Первым пациентом, получившим пенициллин, стала умиравшая от рака Эльва Акерс, которая благородно вызвалась принять экспериментальную дозу. У нее появилось лишь незначительное раздражение кожи, но других побочных эффектов не было.