Джек Гиббон, вернувшись с войны, не утратил своей одержимости идеей создания аппарата искусственного кровообращения. Фактически он был настроен еще решительнее, чем раньше. Несмотря на неспособность остановить сердце, смелые хирурги стали проводить серьезные операции на закрытом сердце для лечения сердечных ранений, полученных во время военных действий. Им приходилось вслепую засовывать палец в сердечное отверстие, оставленное шрапнелью, и пытаться зашить его, прежде чем пациент умрет от потери крови. После окончания войны те же самые отважные хирурги начали вслепую оперировать сердечные клапаны, поврежденные ревматической лихорадкой. Несмотря на несколько успешных случаев, смертность оставалась до абсурда высокой.

Гиббон знал, что существует иной способ, но ему потребовался счастливый случай, чтобы наконец создать достаточно эффективный аппарат, который мог быть полезен людям. Накануне Гиббона назначили профессором хирургии и директором хирургических исследований в Медицинском колледже Джефферсона в Филадельфии, где один студент-первокурсник заинтересовался его стараниями. Оказалось, что отец невесты этого студента был близким другом Томаса Уотсона, председателя совета директоров IBM. Было созвано заседание, о котором Гиббон позднее писал:

Как Гиббон, так и IBM сдержали свое обещание не зарабатывать на аппарате денег.

Работая вместе, Гиббон и инженеры значительно улучшили первоначальный аппарат, особенно функции, отвечающие за скорость потока крови и эффективность оксигенации.

Инженеры обнаружили, что создание турбулентности в потоке крови позволяет значительно повысить оксигенацию, что снимало необходимость создания насоса высотой с семиэтажное здание, как боялся Гиббон. Они разработали большие экраны, через которые протекала кровь, обеспечив создание турбулентности и предоставив большую площадь поверхности, через которую кислород мог попадать в кровяные клетки. Каждое изменение в дизайне сопровождали масштабные испытания на собаках. Поначалу смертей было много, но каждая из них вела к усовершенствованию аппарата. К 1952 году Гиббон решил, что готов опробовать свой аппарат на людях.

Миннесотский университет

Невозможно вести речь о происхождении операций на открытом сердце и не упомянуть о Миннесоте. Хирургия не развивалась там до появления Оуэна Х. Вангенстина, ставшего заведующим кафедрой хирургии в 1930 году и занимавшего эту должность вплоть до выхода на пенсию в 1967 году. Вангенстин верил в революционные операции и считал, что каждый хирург должен быть ученым. Он настаивал, чтобы все хирурги вели исследовательскую деятельность и защищали докторские диссертации, что было необычно для того времени. Кроме того, он требовал от резидентов овладения хотя бы двумя иностранными языками, прежде чем они получат дипломы. За 37 лет в должности заведующего Вангенстин превратил хирургический факультет Миннесотского университета из маленькой сельской программы в один из крупнейших факультетов страны.

Вангенстин умело отбирал самых талантливых людей и помогал им находить финансирование для проведения экспериментов. Ему удалось собрать в одном университете самую впечатляющую группу кардиохирургов, которую только можно представить. Возможно, это произошло потому, что сердце в то время было поставлено на передовую хирургии, а Вангенстин был одним из немногих, кто поддерживал этих сумасшедших ребят. Истории о миннесотских хирургах 1950-х годов могли бы стать сюжетом множества книг (и стали), но один хирург заслуживает особого упоминания – это Кларенс Уолтон Лиллехай. Из всех хирургов-пионеров Лиллехай был самым удивительным, решительным, вдохновляющим и сложным. Он обучался хирургии в Миннесотском университете, где стал фаворитом Вангенстина. (Он также удостоился чести быть прооперированным Вангенстином, после того как у него к моменту окончания резидентуры диагностировали лимфосаркому. Во время операции ему рассекли шею и грудину (сделали стернотомию) и удалили множество лимфатических узлов. После кровавой атаки Вангенстина на рак и нескольких процедур облучения Лиллехай вылечился.)

Лиллехай считал аппарат искусственного кровообращения, конструируемый Гиббоном, слишком сложным. В его создание было вовлечено чересчур много людей, а обилие движущихся деталей только порождало механические ошибки. Лиллехай вынашивал другую идею и вместе с некоторыми своими резидентами предпринял попытку испробовать ее в лаборатории. Почему бы не использовать другое животное в качестве аппарата искусственного кровообращения? Можно было взять другую собаку, ввести ей катетеры в вену и артерию и соединить катетеры трубкой с веной субъекта (собаки, чье сердце «обходили»), а потом направить кровь субъекта в «насос» (вторую собаку). По нескольким другим трубкам насыщенная кислородом кровь из артерии «насоса» должна была поступать обратно в субъекта. Лиллехай и его команда год экспериментировали на собаках, пытаясь определить правильный ток крови и устранить еще более сложные дефекты в сердцах животных, которые сами же и создали. Как только исследователи устранили все недостатки, они поняли, что во время перекрестного кровообращения сердце можно держать открытым более 30 минут, и животное все равно проснется и будет вести себя нормально.

В начале 1954 года Лиллехай решился опробовать свое новшество на человеке (или, точнее говоря, на двух людях). Он не хотел исправлять небольшую патологию вроде дефекта межпредсердной перегородки. Многим удалось исправить этот дефект с помощью глубокой гипотермии (обкладывание льдом), которая позволяла хирургам замедлить сердце на несколько минут. Желая справиться с чем-то более сложным, что еще никому не удавалось исправить, он начал искать ребенка с дефектом межжелудочковой перегородки. Желудочки представляют собой гораздо более толстые, сложно устроенные и тяжелые для оперирования полости, чем предсердия.

Лиллехая беспокоило, что предстояла операция, во время которой человек, не нуждавшийся в хирургии, подвергался ненужному риску (это произошло незадолго до первой трансплантации почки от живого донора в США). Кроме того, масштаб такого риска был неизвестен. Донору должны были сделать небольшой надрез на бедре и установить катетеры в бедренную артерию и бедренную вену. После процедуры сосуды необходимо было восстановить, а рану зашить. Донору требовался гепарин, предотвращающий свертывание крови. В любой момент трубки могли сместиться, что привело бы к кровотечению. Кроме того, донор мог подхватить от реципиента любую инфекцию, однако большинство потенциальных реципиентов были младенцами или маленькими детьми, так что риск, по мнению Лиллехая, был невелик. Возможно, самая большая опасность заключалась в попадании воздуха в кровоток, поэтому Лиллехаю и его команде требовалось всегда оставаться начеку. В марте 1954 года Лиллехай нашел своего первого пациента. Им стал годовалый мальчик Грегори Глидден, у которого были громкие шумы и увеличенное сердце. Когда Лиллехай взглянул на ангиограмму[77] Грегори, то сразу понял, что у ребенка дефект межжелудочковой перегородки, грозящий смертью. Лиллехай рассказал Лиману и Френсис, родителям Грегори, о своих планах. Он собирался определить группу крови каждого из них, и если группа крови одного из родителей совпадет с группой Грегори, то его или ее «подключат» к Грегори в операционной. Он дал понять, что не может предоставить никаких гарантий, поскольку подобная процедура еще ни разу не проводилась на людях. Родители сразу же согласились: они готовы были пойти на все ради спасения сына.