Umělé srdce – dějství první

V předminulém čísle tohoto časopisu jsme si stručně popsali genezi mimotělního krevního oběhu, který umožnil složité, mnohahodinové operace na odkrytém a zastaveném (v případě nutnosti i z hrudníku vyjmutém) srdci. Přestože zpočátku vypadal ze všech tří variant nejnedostupnější (další možnosti tehdy představovaly operace v podchlazení a se zkříženým oběhem), mimotělní oběh nakonec vyhrál na celé čáře.

Žel, existují případy, kdy nepomůže ani ta nejsložitější operace. Potom nezbývá, než opotřebené srdce odstranit a něčím nahradit.

Stejně jako u mimotělního oběhu v 50. letech, i u náhrady srdce se v 60. letech 20. století nabízely tři základní varianty:

- implantace umělého srdce,

- (alo)transplantace lidského srdce,

- (xeno)transplantace opičího srdce.

Zprvu se zdálo nejschůdnější umělé srdce, vlastně „jen“ jakési pokračování ideje mimotělního oběhu. Samozřejmě na zcela jiné vědeckotechnické úrovni; na jedné straně sice odpadá aparatura k okysličování krve, na druhé však nesrovnatelně rostou nároky na vlastní krevní pumpu:

- přesně vymezený, nepřekročitelný prostor v hrudníku,

- vhodný materiál (pevný, pružný, odolný mechanickému opotřebení i degradaci obrannými systémy organismu, imunoinertní, protisrážlivý),

- šetrný chod (mechanické poškozování krevních prvků),

- variabilní chod (proměnlivé potřeby organismu podle druhu jeho činnosti),

- zdroj energie (dostatečně vydatný, přitom vysoce spolehlivý).

Doba se zprvu zdála být příznivá – s nástupem kosmo/astronautiky se vzedmula nová vlna technického optimismu, přičemž srdce ve srovnání s jinými orgány není funkčně skutečně nic víc než svalová pumpa. Při výběru vhodného materiálu – na rozdíl od obou druhů biologických transplantací – by rovněž neměla hrozit odmítavá imunitní reakce příjemce. Zdálo se tedy, že vývoj umělého srdce je jen otázkou peněz do procesu vložených.

Beznadějně si nicméně nestála ani transplantace lidského srdce, tam ale nebyly dořešeny etické a právní otázky (kdy je pacient mrtev, kdo má právo na jeho orgány apod.).

Nejmenší (nikoli však zanedbatelné) vyhlídky tehdy měli i zastánci transplantace opičího srdce; ti argumentovali především okamžitou dostupností orgánů a absencí etických problémů.

Personální dusno v Houstonu

Michael DeBakey (1908–2008), syn libanonských přistěhovalců, od roku 1948 až téměř do konce svého velmi dlouhého života působil na Baylor College of Medicine v Houstonu, vedle toho také v Metodistické nemocnici a v (jím založeném) Metodistickém kardiovaskulárním centru tamtéž. Běžně pracoval 16 hodin denně sedm dní v týdnu. V roce 1951 přešel na Baylor od Alfreda Blalocka (realizátora první operace „modrých dětí“ s Fallotovou tetralogií v roce 1944) z Baltimore ambiciózní Denton A. Cooley (*1920), rodilý Texasan, dokonce přímo z Houstonu. I on byl neskutečně pracovitý, jenže (až na stejný sklon k vůdcovství) zcela rozdílný osobnostní typ než DeBakey. I proto v roce 1960 Cooley přechází o 100 metrů vedle do Episkopální nemocnice sv. Lukáše a začíná operovat i v Texas Children Hospital; v roce 1962 navíc zakládá soukromou výzkumnou kliniku Texas Heart Institute (kdosi prý o něm prohlásil, že „mu ráno nestojí za to vstávat, když ho ten den nečeká aspoň deset srdcí“). Jak vidno, oba jmenovaní byli mimořádně obdaření a výkonní chirurgové, oba navíc sdíleli bezmeznou víru v technický pokrok. Ale na rozdíl od známého edisonovského mixu jednoho procenta inspirace s 99 % transpirace se jim do práce míchalo nezanedbatelné procento aspirace; občas to dokonce vypadalo, že se tolik snaží hlavně pro slávu.

DeBakey byl přesvědčeným zastáncem umělého srdce. Podle něho mělo být odpovědí na tehdy ještě nedostupné transplantace srdce. Proto také zřídil v roce 1961 na svém pracovišti speciální laboratoř pro tuto problematiku pod vedením argentinského syna italských imigrantů Dominga Liotty (*1924).

Šedesátá léta představovala pro DeBakeyovy záměry zlaté časy, tím spíše, že se znal s texaským senátorem Lyndonem Johnsonem (budoucím prezidentem USA). V roce 1963, po demonstraci svých výsledků před zdravotnickým výborem Senátu, získal na svůj výzkum státní příspěvek. Předseda výboru Lister Hill pocházel z rodiny chirurga (křestní jméno dostal po vynálezci antisepse Josephu Listerovi), předseda zdravotnického výboru Sněmovny reprezentantů John Fogarty byl „alespoň“ kardiak (ostatně stejně jako Hill). Fogarty obratně využil sílící kritiky amerického kosmického programu: „Vydáváme miliardy dolarů na to, abychom se pokusili dostat člověka na Měsíc… a doma každoročně ztrácíme milion lidí, kteří umírají na nemoci srdce.“ Vláda uvolňuje 40 milionů dolarů na program s cílem vytvořit umělé srdce do roku 1970 (paralela s Kennedyho slavným prohlášením z května 1961 „dostat do konce 60. let Američana na Měsíc a zpátky“ jistě není náhodná).

Zprvu DeBakey sleduje realističtější cíl: vyvinout implantovatelnou pumpu k dočasnému odlehčení části srdce. Poprvé experimentálně zafungovala na podzim 1963, v klinickém použití pak sloužila od jara 1966. První pacient s podporou levé srdeční komory tehdy přežil 124 hodin. Zhruba stejně potom dopadla pacientka s umělou levou síní. Podobně i další.

Ambice jako diagnóza?

DeBakey požaduje po svých technicích další pokusy na zvířatech. A tady přichází kolize. Šéfkonstruktéru Liottovi se dílčí cíle zdají málo a touží po tom nejvyšším – totální náhradě. Do toho v prosinci 1967 Christian Barnard v Kapském Městě poprvé transplantuje lidské srdce a všeobecně tím poněkud rozptyluje soustředění na jeho umělou náhradu. Kupříkladu DeBakeyův hlavní rival Cooley provedl během roku 1968 nejvíce transplantací na světě – 12, z toho jednu xenotransplantaci ovčího srdce a jednu transplantaci srdce a plic; sedm z 12 pacientů brzy zemřelo.

Počátkem dubna 1969 odlétá DeBakey do Washingtonu shánět další peníze. Liotta se nechává zlákat Cooleyem, který po neúspěších s transplantacemi hledal způsob, jak se „zahojit“. Přitom Cooley vůči umělému srdci vždycky dával najevo značnou skepsi a veřejně je prohlašoval za sci-fi. Liotta tajně předává Cooleyovi tři exempláře. První Cooley ve svém Texas Heart Institute implantuje už 4. dubna. DeBakey se o tom dozvídá z tisku.

Sedmačtyřicetiletý příjemce Haskell Karp se nacházel v terminálním stadiu levostranného srdečního selhání. Jelikož žádný vhodný dárce nebyl zrovna k dispozici, funkci jeho srdce převzala objemová pulsní pumpička o váze 340 gramů poháněná stlačeným vzduchem. Hned po implantaci Cooley vystoupil v televizi (společně s manželkou příjemce). Po 64 hodinách s náhradou dostal pacient srdce mladé ženy. Transplantace však nedopadla úspěšně – po 32 hodinách (8. dubna 1969) oslabený pacient umírá na pneumonii.

Podraz na DeBakeye nebyl Cooleyovým jediným „hříchem“ (ostatně v silně soutěživém americkém prostředí nikterak vzácným). Horší byla skutečnost, že k výkonu přistoupil bez svolení příslušné etické komise a bez dostatečné experimentální přípravy, navíc sám pacient vyžadoval pouze operaci na svém vlastním srdci (aneurysmektomii). Cooley se hájil tím, že k činu ho donutil stav pacientova selhávajícího srdce a že má za sebou tisíce úspěšně operovaných pacientů; nakonec argumentoval i tím, že se dozvěděl o přípravách k podobnému zákroku v Sovětském svazu a chtěl uchovat prioritu pro americkou medicínu. V místních poměrech měla celá kauza typickou dohru – pacientova manželka, zpočátku tak ochotně pózující před kamerami, Cooleye a Liottu i jejich instituci zažalovala. Vysoudila čtyři miliony dolarů.

DeBakeyův patron Fogarty zemřel už počátkem roku 1967, dva roky nato Hill odchází z politiky. Peníze vysychají, umělé srdce se na více než deset stahuje zpět do laboratoří.

Epilog I . dějství

Imunolog Karel Nouza ve své knize Rouby života píše: „Když jsem se v roce 1969 v Londýně zúčastnil semináře věnovaného výhledům umělého srdce, uváděly se nejen starosti se samotným přístrojem a s jeho příjemci, jimž hrozily četné komplikace, ale i ‚energetické' problémy. Autor kritické přednášky na toto téma promítl obrázky znázorňující možnosti pohonu lidské srdeční pumpy různými zdroji energie. Parní motor potřebného výkonu připomínal malou lokomotivu, hodně velký byl i vzduchový kompresor, výbušný benzínový motor a elektromotorek. Do kójí pokusných zvířat vedly z vedlejší místnosti hadice se stlačeným vzduchem a trubičky infuzních i transfuzních souprav. Nemocní si své ‚přívěsky‘ vezli na vozíčku s sebou. Řeknete kruté, cynické, ale bohužel pravdivé.

Podstatný pokrok nenastal ani poté, co se v roce 1963 podařilo sehnat značné finanční prostředky na zhotovení minipočítače řídícího výkon umělého srdce podle potřeb těla, a neuspěl ani velkorysý projekt z roku 1968 na vypracování jeho pohonu jaderným palivem – plutoniem 238. Jen v oblasti hypotéz pak zůstaly úvahy o možnosti využít k pohonu umělého srdce vlastní – chemickou – energii příjemcova těla.“

Zatímco cestu člověka na Měsíc Američané ve vytčeném termínu (do konce sedmé dekády 20. stol.) zvládli, vývoj umělého srdce ani zdaleka. Jakkoli oba případy nelze stavět přímo vedle sebe, o složitosti problematiky umělé srdeční náhrady to jistě leccos vypovídá.

ADRESA PRO KORESPONDENCI

Ing. František Houdek, Synkovská 13, 160 00 Praha 6, e-mail: frthek@gmail.com

zpět