Страница 23 из 24
К моменту убийства Сади Карно никому из хирургов еще не удавалось успешно восстановить полностью поврежденный кровеносный сосуд. Один из учителей Карреля, Мэтью Жабулей, был заинтересован данной проблемой, и в 1895 году он провел успешные эксперименты на обезьянах и собаках, разрезая и затем сшивая их сонные артерии. Каррелю вскоре удалось усовершенствовать методику своего учителя – он стал использовать крошечне иглы и тончайшие шелковые нитки, покрытые вазелином, который запечатывал отверстия каждого стежка. Затем он разработал хитрый и весьма надежный метод соединения разрезанных краев кровеносного сосуда, названный им триангуляцией: сосуды сначала соединялись тремя стежками, сделанными на равном расстоянии друг от друга по их окружности. После этого ассистент натягивал эти нитки, превращая круглое сечение сосуда в треугольное, и с каждой стороны этого треугольника накладывались еще стежки – так шить было проще, чем пытаться наложить шов вокруг круглой поверхности сосуда. Когда эти три нитки отпускались, к кровеносному сосуду возвращалась его естественная форма, а оба конца при этом оказывались плотно сшитыми. Эта методика и по сей день остается одной из стандартных в сосудистой хирургии.
Каррель начал эту работу, будучи студентом в Лионе, а закончил ее уже в Америке, куда эмигрировал в 1903 году. Ненадолго разочаровавшись в медицине, изначально он планировал обзавестись в Канаде ранчо, однако, к счастью, передумал и вместо этого устроился на работу в чикагскую медицинскую лабораторию, после чего перевелся в Институт Рокфеллера в Нью-Йорке. В его распоряжении оказались все, весьма богатые, ресурсы института, и Каррель организовал передовой исследовательский центр. Гость из Англии, посетивший клинику, рассказал о своих впечатлениях от этого места в статье, опубликованной в 1926 году:
«Операционная Карреля вся черная, равно как и его хирургический костюм, а также костюмы его ассистентов. На самом деле все вокруг черное, за исключением операционного стола. Тончайшие иглы для его работы смогли изготовить лишь в Англии. Операционной сестре пришлось целый месяц тренироваться, чтобы научиться вдевать в эти иголки шелковое волокно, которое проходит через игольное отверстие под углом. Операционная для животных оснащена не хуже, чем самые современные операционные для людей».
В своих ранних опытах на животных Каррель довел до совершенства свою методику сшивания кровеносных сосудов, за которую он впоследствии получил Нобелевскую премию. Вскоре, однако, он понял, что при определенных обстоятельствах вены или артерии, к сожалению, невозможно зашить: иногда проще заменить целый участок сосуда. Его учитель Жабулей еще в 1896 году предпринял попытку пересадить отрезок артерии, однако его методика наложения швов была примитивной, и операция закончилась неудачей. В 1905 году с помощью усовершенствованного метода сшивания сосудов Каррель вырезал у собаки участок аорты и заменил его отрезком сосуда, взятого у другого животного. Девять месяцев спустя собака была все еще жива.
Это был важнейший прорыв в сосудистой хирургии, однако Каррель понимал, что проводить подобные операции на людях будет удаваться нечасто, так как заполучить человеческие артерии было куда сложнее. Он предложил две альтернативы. Во-первых, для замены участка артерии можно использовать вены: в разветвленной сети вен организма существует множество путей, по которым кровь может возвращаться от конечностей к сердцу, так что удаление небольшого отрезка вены на ноге (к примеру) не вызовет каких-либо долгосрочных проблем. Это предложение оказалось удачным – в наши дни данная методика регулярно применяется в операциях по шунтированию коронарных артерий. Его второе предложение заключалось в том, чтобы брать у трупов отрезки артерии и сохранять их для использования в будущем. В феврале 1907 года он взял у только что убитой собаки участок сонной артерии, поместил его в консервирующий раствор и поставил в холодильник. Десять дней спустя кровеносный сосуд был пересажен второй собаке. В мае 1908 года, когда после первой операции прошло больше года, он осмотрел пересаженную артерию и обнаружил, что она по-прежнему идеально функционировала. И тогда Каррель сообщил на своем специфическом английском, что «сосуд, пересаженный после хранения в холодильнике на протяжении нескольких дней или недель, может функционировать нормально в течение длительного времени».
Именно эксперименты Карреля на животных и заложили основу для использования аллотрансплантатов в операциях по восстановлению аорты десятилетия спустя. В 1910 году он сделал еще одно пророческое предположение, написав: «Вполне вероятно, что аневризмы грудной аорты можно вырезать и восстанавливать кровообращение с помощью сосудистой трансплантации». Вместе с тем это было лишь одно из направлений его исследований. Когда Каррель все еще работал во Франции, он экспериментировал с небольшими трубками из магния и даже карамели, пробуя заменять ими участок артерии. Оба вещества были выбраны по причине того, что со временем они растворяются: Каррель предположил, что к тому времени, как трубки растают, организм успеет сформировать внутри них новые ткани, самостоятельно восстановив кровеносный сосуд. Это была не более чем догадка, но в итоге она была верной. К сожалению, выяснилось, что эти трубки быстро закупориваются тромбами, так что он пробовал и другие материалы, в том числе стеклянные и резиновые трубки, покрытые вазелином. Они оказались эффективней, однако тромбы так и остались частым осложнением.
Хотя во время Второй мировой войны стеклянные и металлические трубки иногда и применялись для восстановления поврежденных артерий, эти проблемы никуда не делись. Лишь в 1947 году была найдена более оптимальная альтернатива. Молодой американский ученый-исследователь Артур Вурхиз занимался разработкой искусственного сердечного клапана, имплантируя пробные экземпляры в сердца подопытных собак. Однажды он обнаружил, что, накладывая шов, по ошибке пропустил шелковую нить через одну из камер сердца. Проведенное несколько месяцев спустя вскрытие показало, что шелк покрыла совершенно нормальная на вид сердечная ткань. Это заставило его задуматься о том, сможет ли произойти нечто подобное с целым куском текстильной ткани. Он предположил, что если свернуть такую ткань в цилиндр, то ее внутренняя поверхность может стать основой для формирования нового кровеносного сосуда. Решив проверить эту теорию на практике, он сшил из шелкового носового платка трубку, которой заменил участок аорты у собаки. Кровь в течение часа свободно проходила через эту импровизированную артерию, однако затем начала протекать – переплетение шелковых нитей оказалось недостаточно плотным, – и собака умерла.
Все еще убежденный, что его идея заслуживает внимания, Вурхиз продолжил поиск более подходящего материала. Следующим летом он работал в одном из военных медицинских учреждений Техаса, и так получилось, что ему в руки попал образец материала под названием «винион N» – это был прочный полимерный материал, который использовался для изготовления парашютов. Совместно со своим старшим коллегой Артуром Блэйкмором Вурхиз провел серию экспериментов, в которых имплантаты из этого материала длиной до шести сантиметров вшивались в брюшные аорты собакам, и в 1952 году он сообщил о многообещающем эксперименте с участием пятнадцати животных. Успех, однако, не был таким уж безоговорочным: у нескольких собак внутри протеза образовались тромбы, и эту проблему нужно было как-то решить, прежде чем пробовать делать такие операции людям. Тем не менее, когда его исследования были опубликованы, они вызвали большой интерес, вдохновив многих ученых по всей Америке заняться данной проблемой. Вурхиз пришел к весьма важному заключению: при правильно подобранной плотности переплетения волокон ткани после установки изготовленного из нее сосудистого протеза фибрин сможет быстро закупорить промежутки между нитями. Эти фибриновые пробки должны были заменить фибробласты – клетки, синтезирующие соединительную ткань, и, как результат, должен был сформироваться новый эндотелий – ткань, из которой состоит внутренняя поверхность нормального кровеносного сосуда. По сути, предполагалось, что шелковые волокна станут каркасом, на основе которого организм построит новую артерию.