Сложно представить себе любую другую операцию в истории кардиохирургии, к которой бы было приковано больше внимания специалистов и общества, чем к трансплантации сердца.

По мере развития медицины и хирургии многие хирургические вмешательства из разряда фантастики становились реальностью. Пересадка кожи, переливание крови и трансплантация почки, печени и поджелудочной железы уже были в арсенале хирургов начала XX века.

Но именно 3 декабря 1967 г. стало днем триумфа команды под руководством южноафриканского хирургаКристиана Барнарда (Christiaan Barnard), впервые осуществившего пересадку сердца от человека человеку.

Сердце 25-летней погибшей в автокатастрофе Дениз Анн Дарваль (Denise Ann Darvall) билось в груди 55-летнего Луи Вашкански (Louis Vashkansky) 18 дней. Без всякого сомнения, это был успех. Новость о первой успешной трансплантации сердца облетела весь мир, и на долгие годы определила звездный статус К. Бернарда.

В настоящее время выполнено более 90 000 (1983—2015) трансплантаций сердца, существенно модифицирована техника операции, протоколы периоперационного ведения пациентов, что значительно улучшило как непосредственные, так и отдаленные результаты [6, 7, 21].

Трансплантация сердца — замена необратимо утратившего насосную функцию сердца реципиента сердцем донора без предшествующей истории кардиальной патологии и выявленных структурных и функциональных изменений.

Трансплантация донорского сердца в грудную клетку реципиента после удаления пораженного сердца называется ортотопической.

Гетеротопическая пересадка сердца — пересадка донорского сердца без удаления сердца реципиента, рассматривается как операция выбора у пациентов с высокой легочной гипертензией (ЛГ), в настоящее время имеет больше историческое значение и в клинической практике применяется редко по выборочным показаниям (рис. 1) [16, 19, 30].

Трансплантация сердца является единственным радикальным способом лечения застойной сердечной недостаточности (СН). Только трансплантация сердца обеспечивает 5- и 10-летнюю выживаемость на уровне 66 и 52% соответственно [3, 5, 6, 17, 21].

Показанием к трансплантации сердца является критическая СН (хроническая и острая), которая чаще всего развивается на фоне кардиомиопатии, ишемической болезни сердца (ИБС), декомпенсированных пороков клапанов сердца, миокардита, врожденных пороков или других заболеваний сердца, которые существенно ограничивают физическую активность и сопровождаются риском (более 50%) смерти в течение года [2, 3, 5, 22].

Абсолютные противопоказания к трансплантации сердца:

— возраст старше 80 лет при наличии сопутствующих заболеваний, повышающих периоперационный риск и ограничивающих отдаленный прогноз;

— выраженные нарушения функции внешнего дыхания (например тяжелая обструктивная болезнь легких с объемом форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1) <1 л/ мин);

— легочная гипертензия с транспульмональным градиентом >15 мм рт.ст. или легочно-сосудистым сопротивлением более 5 ед. Вуда, рефрактерная к медикаментозной терапии (NO, силденафил) и/или механической поддержке кровообращения;

— выраженные нарушения функции печени и/или почек;

— аутоиммунные заболевания (системная красная волчанка, саркоидоз или системный амилоидоз);

— выраженное ожирение (индекс массы тела ИМТ>35 кг/м²);

— выраженный атеросклероз сонных, мозговых и периферических артерий, сопровождающийся ишемией органов и тканей при невозможности хирургического лечения;

— наличие острой вирусной инфекции, в том числе фульминантных форм гепатитов В и С, является противопоказанием для трансплантации сердца;

— наличие клинических, радиологических, биохимических или морфологических признаков цирроза печени, портальной гипертензии или гепатоцеллюлярной карциномы является противопоказанием для трансплантации сердца;

— сопутствующие заболевания, сопровождающиеся риском смерти (более 50%) в течение 5 лет (например онкологические заболевания с неблагоприятным прогнозом жизни).

Во всех остальных случаях решение о возможности проведения трансплантации сердца принимается индивидуально и многие состояния рассматриваются как относительные противопоказания [2, 5, 17, 21, 22].

Качество жизни пациентов после трансплантации сердца обычно оценивается как хорошее и удовлетворительное, в то время как качество жизни пациентов с различными системами вспомогательного кровообращения (ВКО) обычно гораздо хуже [2, 5, 17, 28].

Уровень развития медицинских и инженерных технологий до настоящего времени не позволяет создать идеальную систему для проведения длительного ВКО [12, 28].

Пациенты нуждаются в постоянном наблюдении врачебного и инженерного персонала, страдают и умирают от гемолитических, тромботических и инфекционных осложнений [18].

В настоящее время даже полностью имплантируемые системы ВКО рассматривают лишь как подготовительный этап перед трансплантацией, позволяющий пациенту дождаться донорского сердца [2, 3, 5, 18, 22].

Именно поэтому трансплантация сердца актуальна, востребована и до настоящего времени не имеет альтернативы, сопоставимой по качеству жизни и отдаленной выживаемости. Во всем мире ведется постоянная работа по поиску путей улучшения непосредственных и отдаленных результатов трансплантации сердца.

Трансплантация сердца была бы невозможна без определенного уровня развития хирургии, анестезиологии, физиологии и иммунологии.

Среди фундаментальных работ, без которых не сос^{тоялось бы этого открытия, стоит вспомнить лауреата Нобелевской премии по медицине за 1912 г. А. Карреля (А. Carrel): открытие циркулярного сосудистого шва и цикл работ по хирургии сосудов и трансплантации органов и конечностей [10, 11].}

Наши соотечественники С.С. Брюхоненко и В.П. Демихов [1, 4] сформулировали основы искусственного кровообращения (ИК) и доказали в эксперименте на животных возможность пересадки сердца, легких и комплекса сердце—легкие.

Их открытия намного опередили свое время, и путь от первых теоретических изысканий до их клинического внедрения растянулся на более чем 30 лет.

Важным этапом подготовки операции трансплантации сердца стало открытие групп крови у человека К. Ландштейнером (K. Landsteiner) в 1900 г. и главного комплекса гистосовместимости (HLA — Human Leukocyte Antigens) Ж. Доссе (J. Dausset) в 1952 г.

Внедрение в клиническую практику иммуносупрессии и открытие циклоспорина вывело трансплантацию сердца на новый уровень, способствовало росту количества операций и значительному увеличению продолжительности жизни реципиентов [9, 23, 31].

Первая гетеротопическая трансплантация сердца у животного проведена А. Каррелем (А. Carrel) и Ч. Гатри (Ch. Guthri) в 1905 г.

В 1964 г. Д. Харди (J. Hardy) выполнил ксенотрансплантацию сердца шимпанзе пациенту, умирающему от сердечной недостаточности. Пациент прожил 90 мин.

Первая в мире ортотопическая трансплантация сердца у теплокровного животного — В.П. Демихов, 1955 г. [4].

3 декабря 1967 г. в Groote Schuur Hospital (Южно-Африканская республика) команда под руководством К. Барнарда впервые в мире выполнила трансплантацию сердца от человека человеку [7].

Нельзя назвать случайным совпадением ни место проведения первой трансплантации сердца от человека человеку, ни тем более хирурга, выполнившего операцию.

К. Барнард успешно руководил программой кардиохирургии крупнейшего госпиталя в ЮАР, выполнял все виды операций при врожденных и приобретенных пороках сердца, но именно трансплантация сердца все больше увлекала его.

Первые попытки ортотопической трансплантации сердца у животных были неутешительными — сшивание полых, легочных вен и магистральных сосудов требовало много времени, и экспериментальные животные погибали от осложнений, связанных как с дефектами швов и тромбозами, так и вследствие дисфункции трансплантата, вызванной длительным периодом ишемии [4, 25, 29].

Многочисленные опыты В.П. Демихова по пересадке сердца и комплекса сердце—легкие у собак в основной массе были проведены без применения ИК, хотя возможность его применения рассматривалась В.П. Демиховым как важный момент обеспечения успеха операции у человека.

Личное знакомство К. Барнарда с патриархом мировой трансплантологии В.П. Демиховым и два посещения его лаборатории в Москве также имели немаловажное значение в подготовке первой операции трансплантации сердца.

В.П. Демихов использовал бивентрикулярный обход сердца и легких в эксперименте продолжительностью до 5 ч 30 мин с сохранением всех функций организма [4].

К середине 60-х годов ХХ века команды трансплантологов под руководством Э.Н. Шамуэя (N. Shumway) и А. Кантровица (A. Kantrowitz) были технически готовы осуществить трансплантацию сердца. Свой опыт и навыки они успешно демонстрировали в экспериментах на животных [16, 25, 29].

К. Барнард и его ближайший помощник — родной брат Mариус были отлично осведомлены об успехах американских хирургов из команды Н. Шамуэя и неоднократно посещали США и Стенфордский университет.

Ключевым моментом успеха серии из 10 ортотопических трансплантаций сердца у собаки Н. Шамуэй считал упрощение техники операции — анастомозы между предсердиями (левым и правым) и магистральными сосудами (аорта и легочная артерия). Позднее эта техника была названа по имени автора — метод Shumway.

К. Барнард как опытный кардиохирург имел большой опыт операций на животных в условиях ИК и путем проб и ошибок в экспериментальной операционной пришел к выводу, что залог успеха пересадки сердца это:

— антропометрическое соответствие сердца донора и реципиента;

— минимизация времени ишемии сердца донора;

— пересадка сердца реципиенту по методу Shumway (анастомозы между левым и правым предсердиями, легочной артерией и аортой).

Все эти принципы были реализованы во время первой успешной трансплантации сердца и обеспечили клинический результат.

Технически первая трансплантация сердца была осуществлена по двупредсердной методике. Длительной ишемии миокарда удалось избежать, одновременно выполняя изъятие сердца и подготовку реципиента в пределах соседних операционных.

Помимо непосредственно хирургических вопросов, требовалось решить вопрос донорства, ведь жизнь человека без сердца невозможна, и сам факт изъятия сердца у донора означает его биологическую смерть. Кто и как может и должен решить, что мозг донора умер, какие исследования могут это подтвердить?

Для осуществления возможности использовать органы для трансплантации необходимо соблюсти несколько условий — констатировать смерть мозга при временном поддержании нормального кровообращения в организме. В какой момент можно изъять органы?

Проф. К. Барнард и его команда смогли решить этот сложнейший вопрос – у первого в мире потенциального донора сердца была открытая черепно-мозговая травма и атоническая кома, родственники дали согласие на изъятие органов, законов, запрещавших это, не было. В 60-е годы XX века в ЮАР в каждом конкретном случае врачебный консилиум и родственники решали вопрос продолжения лечения пациента, находящегося в коме индивидуально [14].

На формирование законодательной базы, общественного мнения, решение этических и деонтологических аспектов в странах Америки и Европы ушли годы. То и дело в разных частях света появлялись публикации об «излишней» торопливости трансплантологов в погоне за органами для пересадок, как это, например, было в случае с донором сердца для третьей трансплантации сердца в Великобритании.

Л. Вашкански прожил с пересаженным сердцем 18 дней, его смерть наступила от тяжелой пневмонии. Этого времени оказалось достаточно, чтобы продемонстрировать эффективность операции трансплантации сердца и заявить о необходимости проведения дальнейшей работы в этом направлении.

К. Барнард дал надежду всем пациентам с неизлечимо больным сердцем на жизнь.

Вторую трансплантацию сердца проф. К. Барнард выполнил 2 января 1968 г. Пациент прожил 1 год и 8 мес.

Именно первая операция, первый успех и всеобщее внимание к проблеме трансплантации сердца обеспечили бурное развитие медицинских технологий и в настоящее время позволяют проводить трансплантацию сердца с отличными результатами.

Существует несколько методик выполнения ортотопической трансплантации сердца.

Первая успешная клиническая трансплантация сердца была осуществлена по биатриальной методике (рис. 2), предложенной в 1961 г. Н. Шамуэй.

Среди преимуществ этой техники следует отметить минимизацию времени ишемии трансплантата [20]. Из недостатков — сохранение больших частей предсердий донора и реципиента приводит к нарушениям ритма в послеоперационном периоде вследствие сохранения двух водителей ритма, возможно стенозирование межпредсердных анастомозов и эпизоды тромбоэмболий из области длинной циркулярной линии швов предсердий [6, 17, 21, 22].

Еще одним осложнением этой методики является развитие выраженной недостаточности трикуспидального клапана в отдаленном периоде, что связывают с ремоделированием правого предсердия донорского сердца. Но несмотря на все перечисленные возможные осложнения, техника Н. Шамуэй обладает одним бесспорным преимуществом — трансплантация донорского сердца происходит за минимальное время из всех возможных способов, что особенно актуально при длительной транспортировке органа до центра пересадки. Именно сокращение времени ишемии донорского сердца играет ведущую роль в успехе операции, особенно в случае забора сердца у субоптимальных доноров [17, 21, 22].

Существует несколько модификаций метода Shumway, среди которых можно выделить предложенную В.И. Шумаковым методику моделирования правого предсердия и полых вен. Выполнение операции трансплантации сердца в модификации В.И. Шумакова сопоставимо по времени с классической методикой Shumway, но за счет уменьшения и пластики правого предсердия донорского сердца позволяет снизить вероятность стеноза межпредсердного анастомоза и риск тромбоэмболических осложнений в раннем послеоперационном периоде и уменьшить частоту возникновения недостаточности трикуспидального клапана [5, 13].

Следующим этапом развития техники ортотопической трансплантации сердца стала предложенная М. Якуб (M. Yacoub) и Д. Сиверс (D. Sievers) бикавальная методика (рис. 3). При ее применении хирург полностью удаляет правое и левое предсердия реципиента и накладывает анастомозы полых вен сердца донора и реципиента, анастомоз с площадкой с устьями 4 легочных вен и сшивает аорту и легочную артерию [24, 27, 32].

К неоспоримым преимуществам бикавальной методики можно отнести сохранение нормальной геометрии правого предсердия трансплантата и один синусовый узел, что благоприятно сказывается как на частоте возникновения нарушений ритма сердца, так и на степени выраженности трикуспидальной недостаточности в отдаленном периоде наблюдения.

Закономерно предположить, что бикавальная методика пересадки сердца занимает больше времени в сравнении с методикой Shumway, но в учреждениях, обладающих большим опытом трансплантации сердца, все чаще используется именно она.

Тотальная анатомическая трансплантация сердца является вершиной эволюции различных методик и была предложена и внедрена в клиническую трансплантологию еще в конце 80-х годов XX века. Основные работы в данном направлении проведены Ж. Дрейфус (G. Dreyfus) (рис. 4).

Тотальная анатомическая трансплантация сердца подразумевает полное удаление правого и левого предсердий реципиента с наложением бикавальных анастомозов, анастомозов с правыми и левыми легочными венами, легочной артерией и аортой. На выполнение 6 анастомозов уходит больше времени, чем при любой другой методике пересадки, но отдаленный результат операции превосходный [6, 15, 17, 21, 22].

В отдельных центрах Германии, Франции и США все операции ортотопической трансплантации сердца выполняют по методике тотальной анатомической трансплантации.

Тотальная анатомическая трансплантация сердца стала возможна в первую очередь благодаря развитию методик защиты миокарда и применения всех возможных путей сокращения времени транспортировки донорского сердца.

Для защиты сердца донора во время транспортировки, помимо фармакохолодовой кардиоплегии, применяют мобильные системы насосов для сохранения коронарной перфузии. Длительность возможной транспортировки сердца в настоящее время может достигать 4—5 и даже 6 ч [28].

Транспортировка донорских органов проводится с применением самых скоростных технологий перемещения, включая вертолеты и сверхзвуковые самолеты.

В период с 03.12.67 по январь 1970 г. в мире была выполнена 181 ортотопическая трансплантация сердца, лидирующие позиции занимали кардиохирурги из США — 89 операций, Канады — 15, Франции — 10 и ЮАР — 7 [1].

За это время в других странах, таких как Германия, Бразилия, Польша, Чехословакия, Турция, Бельгия, Венесуэла, Израиль, Швейцария, СССР, Аргентина, Австралия, Япония, Индия, было выполнено 29 ортотопических трансплантаций сердца.

Бурный рост трансплантации сердца замедлился в 1970 г. Кроме, казалось бы, предсказуемой лимитированности количества донорских сердец он сдерживался скромными результатами операций [6, 17, 21, 22].

По состоянию на ноябрь 1975 г. в мире были выполнены 293 операции, по разным данным, в живых после операции остались всего 50 (17%) пациентов. Прожили с пересаженным сердцем на момент публикации результатов до 1 года — 20 больных, 1—2 года 10, 2—4 года — 12 и от 4 до 7 лет — 8 [1].

Среди причин неудовлетворительных исходов трансплантации сердца сообщают об отторжении (острое, подострое и хроническое), неврологических осложнениях, онкологических заболеваниях и болезни коронарных артерий (КА) пересаженного сердца.

Следовательно, улучшение результатов трансплантации сердца следовало ожидать при решении вопросов отторжения, улучшении защиты трансплантатов и совершенствовании техники операции.

С 1975 по 1983 г. трансплантации сердца выполняли не часто в отдельных научно-исследовательских центрах. Широкое распространение трансплантации сердца сдерживалось большим количеством отторжений донорского сердца и высокой летальностью реципиентов в течение 1—3 года после операции [21, 22].

Именно открытие циклоспорина Ж.-Ф. Бореллем (JF. Borel) [9, 23] в 1971 г. и огромная работа по исследованию иммуносупрессивных свойств препарата способствовали бурному развитию трансплантологии и значительному улучшению результатов лечения.

Клиническое применение циклоспорина как препарата, угнетающего иммунитет, начато в 1976 г. К 1983 г. закончены масштабные клинические исследования и получено одобрение FDA (Food and Drug Assocoation, США), и трансплантологи наконец получили эффективные схемы иммуносупрессивной терапии, которые позволили довести 5-летнюю выживаемость пациентов после трансплантации сердца до 50% [22].

С середины 80-х годов ХХ века в Европе и США наметились большой скачок количества пересадок сердца и расширение географии центров, выполняющих трансплантацию сердца [2, 6, 22].

По состоянию на 2011 г., 12-летняя выживаемость пациентов после трансплантации сердца составляет около 50% [22].

В 2016 г. британские кардиохирурги сообщили, что максимальная продолжительность жизни пациента после трансплантации сердца составила 33 года.

Несмотря на лидирующие позиции в области экспериментальной трансплантологии и глубокую теоретическую проработку вопросов проведения искусственного кровообращения (ИК), в СССР кардиохирургические технологии попадали из США и Европы.

Первая успешная операция с применением аппарата искусственного ИК выполнена в 1957 г. А.А. Вишневским.

Немногим позже операции в условиях ИК и гипотермии прочно вошли в арсенал ведущих кардиохирургических учреждений Советского Союза — Институт грудной хирургии АМН СССР (Москва), Институт патологии кровообращения (Новосибирск), Институт клинической и экспериментальной хирургии МЗ СССР (Москва), Военно-медицинская академия (Ленинград) и НИИ сердечно-сосудистой хирургии (Киев).

Советские кардиохирурги неоднократно пытались выполнить трансплантацию сердца, но все больные прожили после операции не более 48 ч.

После ряда неудач, направление трансплантации сердца попало под негласный запрет, и все работы по клиническому внедрению пересадки сердца в СССР официально велись только в НИИ Трансплантологии и искусственных органов МЗ СССР.

Первая успешная трансплантация сердца в СССР проведена В.И. Шумаковым 12 марта 1987 г.

Б.А. Зорин в Военно-медицинской академии (Ленинград) вторым в СССР выполнил серию из трех операций по трансплантации сердца в 1988 г.

В 1989 г. в ВНИИ клинической и экспериментальной хирургии Минздрава СССР (Российский научный центр хирургии им. Б.В. Петровского) Б.А. Константиновым была проведена успешная трансплантация сердца, всего до 1997 г. выполнена серия из 26 операций.

Суммарно в СССР и России по состоянию на середину 2015 г. выполнено более 600 трансплантаций сердца, из них 540 операций — в ФНЦ НИИТиИО им. акад. В.И. Шумакова [3].

С 2009 г. по настоящее время отмечается значительный рост количества операций трансплантации сердца: в 1986—2005 гг. выполнены 112 операций, 2006—2008 гг. — 33, 2009—2011 гг. — 115, 2012—2014 гг. — 259 [2, 3].

Трансплантацию сердца в России на регулярной основе выполняют в 10 учреждениях здравоохранения, среди них лидирующие позиции по количеству операций занимают ФНЦ НИИТиИО им. акад. В.И. Шумакова, Санкт-Петербургский Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр, Краснодарская краевая клиническая больница им. проф. С.В. Очаповского, НИИ СП им. Н.В. Склифосовского [2].

Несмотря на очевидные успехи в трансплантации сердца, до настоящего времени наибольшие трудности трансплантология испытывает в недостатке донорских органов.

Расширение показаний для забора органов у так называемых «субоптимальных» доноров частично решает эту проблему, но требуются более радикальные меры.

Средства механической поддержки кровообращения в настоящее время активно используют как «мост к трансплантации», а не как альтернативу пересадки сердца ввиду значительной трудоемкости ухода за пациентом и высокой стоимости устройств [2, 3, 12, 18].

Крайне интересны работы по созданию генно-инженерных донорских органов, выращенных в искусственных условиях на питательных средах, но до настоящего времени нет ни одного успешного случая получения функционирующего и пригодного для пересадки органа.

Определенный интерес представляют работы по получению органов от геномодифицированных животных для снижения риска отторжения [22].

Не стоит забывать, что современная трансплантология очень зависима от средств коммуникации и доставки. Расширение географии потенциальных доноров и оптимизация способов доставки органов могут увеличить количество операций [2, 3].

По сообщениям из США и Европы, наилучшие результаты трансплантации органов при современных протоколах логистики возможны при нахождении донора и реципиента на расстоянии до 800 км [28].

Учитывая тенденцию к увеличению продолжительности жизни и росту количества пациентов с критической СН, потребность в трансплантации сердца в ближайшие десятилетия будет только увеличиваться [2, 3, 5, 6, 17, 21, 22].

Конфликт интересов отсутствует.