ИСТОРИЯ ИНТЕРВЕНЦИОННОЙ РАДИОЛОГИИ

Альтман И.В. Национальный институт хирургии и трансплантологии им. А.А.Шалимова (г.Киев)

Предисловие: Вернер Форсман, Мейсон Соунз, Чарльз Доттер, Андреас Грюнтциг. Благодаря открытиям этих ученых возникла и продолжает активно развиваться новое направление медицины, получившее название интервенционной радиологии. Когда рассматриваешь каждое открытие в отдельно, кажется, как много в этом событии играет случай. Ч.Доттер случайно прошел катетером через окклюзированный сосуд, восстановил его проходимость и придумал катетерную ангиопластику. М.Соунз случайно вместо желудочка сердца зашел катетером в коронарную артерию и доказал возможность выполнения ангиографии артерий сердца. Однако, если рассматривать развитие интервенционной радиологии в последовательном историческом масштабе, начинаешь понимать, что каждому открытию предшествует длительная трудоемкая работа множества врачей и ученых, создающие предпосылки этому открытию. Наука дает каждому ученому шанс на открытие, однако кто-то по невнимательности проходит мимо предоставленного ему случая, кто-то замечает, но не может сделать соответствующих выводов. И только уму пытливому, неординарному случай дарит возможность сделать открытие, способное произвести революцию в науке. Благодаря длительным исследованиям Форсмана, Курнанда, Ричардса, Сельдингера тысячи врачейполучили возможность смело проникать и исследовать сосудистую систему человека.

Но только сообразительность и наблюдательность Ч.Доттера привела его к осознанию того, что можно не только получать изображение сосуда, но выполнять в нем определенные хирургические вмешательства. А.Грюнтциг не будучи знаком с теми трудностями и осложнениями возникающими при выполнении катетерной ангиопластики Доттера вряд ли пришел к идее создания баллонного катетера. Без настойчивости И.Х.Рабкина, сумевшего убедить академика Курдюмова в возможности применения его открытия «памяти» сплавов в медицине, невозможно было бы создание и имплантация первого эндопротеза (стента) в артерию человека. Цель данной статьи проследить в историческом аспекте тот длительный процесс который прошла интервенционная радиология от момента возникновения до сегодняшнего дня и по возможности отобразить роль многих ученых и врачей, способствовавших своим трудом становлению этой медицинской специальности.

Введение: В развитии хирургии ХXI столетия прослеживается четкая тенденция движения в направлении малотравматичности и органосохраняемости оперативных вмешательств. Современную медицину трудно представить без методов минимально инвазивной хирургии. Под этим емким понятием объединяют все щадящие хирургические вмешательства, ставящие перед собой те же цели, что и традиционная хирургия, но не использующие при этом традиционных разрезов тканей и органов для оперативного доступа к ним. К этому направлению можно отнести эндоскопические операции, эндоваскулярную хирургию и все чрескожные вмешательства, выполняемые под рентгеновским или ультразвуковым контролем. Общим для всех них является использование точечных хирургических доступов или естественных отверстий человеческого тела с применением различных методов визуализации, которые позволяют хирургу оперировать на значительном расстоянии от места введения инструментов. Использование миниатюрных инструментов и высоких технологий, также являются отличительными чертами этого прогрессивного направления современной медицины.

Одним из самых интересных и перспективных направлений миниинвазивной хирургии является интервенционная радиология. Под этим понятием понимают минимально инвазивные вмешательства, проводимые под контролем лучевой визуализации (ультразвук, рентгеноскопия, компьютерная томография, ядерно-магнитный резонанс). Это одна из самых "молодых" медицинских специальностей, развивающаяся с невероятной скоростью, используя для этого самые современные технологии и научные достижения. Она имеет короткую, но насыщенную историю, благодаря выдающимся врачам-новаторам, разрабатывавшим и внедрявшим миниинвазивные вмешательства. История интервенционной радиологии - это часть истории сразу нескольких медицинских дисциплин: физиологии, рентгенологии и сердечно-сосудистой хирургии. Интервенционная радиология возникла и развивалась на основе ангиографии появлению и становлению которой, предшествовал довольно длительный исторический период.

Эра ангиографии. Долгое время информацию о патологии, лежащей в основе того или иного заболевания, врачи могли получить лишь путем тщательного наружного физикального обследования пациента. Происходящее внутри тела человека оставалось загадкой. Однако одновременно с успехами клинической медицины и хирургии, возрастала потребность в получении точной прижизненной информации о морфологии и функции различных органов человеческого организма. Еще в 1711 году Хальс (Hales) выполнил первое зондирование сердца лошади, используя латунные трубы, стеклянную трубу и трахею гуся.
В 1844 году французский физиолог Бернар (Claude Bernard) через сонную артерию ввел термометр в левый желудочек лошади, чтобы измерить температуру крови в камерах сердца. Бернар ввел в употребление термин «катетеризация сердца» ("cardiac catheterization") и использовал катетеры для записи внутрисердечного давления у животных. В 1870 году Adolph Fick предложил методику инвазивного измерения сердечного выброса. Эти первые опыты стали началом периода инвазивного изучения сердца и сосудов.

После открытия Вильямом Рентгеном (Roentgen) в 1895 году Х-лучей, названных впоследствии его именем, медицина наконец-то приобретает способность "видеть невидимое". Почти сразу же наряду с простым описанием рентгеновских снимков костной ткани, появились попытки дополнительно контрастировать сосуды и органы с целью изучения их анатомии. Так, уже в январе 1896 года, спустя месяц после опубликования Рентгеном своих первых наблюдений, Хашек (Haschek) и Линденталь (Lindenthal) получили изображение сосудов ампутированной кисти путем введения в них ртути. Следующие три десятилетия одновременно с совершенствованием техники рентгенографии исследователи старались изобрести безвредные для пациента внутрисосудистые рентгеноконтрастные составы.

Предлагавшиеся для этого смеси солей висмута, стронция или йода в различных масляных субстанциях были чрезвычайно токсичными, что ограничивало возможность их применения лишь экспериментальными работами. Только с появлением в конце 20-х годов внутривенных контрастных препаратов на основе органических соединений йода стало возможным дальнейшее развитие ангиографии. Неоселектан (иопакс), Уроселектан (Нео-иопакс) удовлетворительно переносились пациентами. В дальнейшем им на смену пришли еще более безопасные препараты.

В 1929 году Dos Santos получил удовлетворительное изображение брюшной аорты и её ветвей путем её пункции транслюмбальным доступом. Эта методика оставалась общепринятой вплоть до 1941 года, пока Farinas не предложил использовать для аортографии катетер введенный ретроградно через бедренную артерию. В том же 1929 году молодой врач-резидент Вернер Форсман (Werner Forssman) осваивает хирургию в маленькой больнице города Эберсвальд (Eberswald) в Германии. Проведя несколько экспериментов на трупах, в 1929 году он выполнил себе местную анестезию в области левого локтя, вставил мочевой катетер длиной 65 см. в кубитальную вену и провел его в правое предсердие под контролем флюороскопии, наблюдая за отражением экрана в зеркале. Чтобы убедиться в этом, он перешел в подвальное помещение, где в больнице располагался рентгеновский аппарат, и сделал снимок своей грудной клетки с катетером в правом предсердии. Таким образом, он документально подтвердил, что катетер может безопасно вводиться в сердце живого человека. Форсман хотел найти безопасные пути для введения препаратов при сердечно-легочной реанимации. Он считал, что катетеризация является ключом к его проблеме, но в те годы считалось, что любое вторжение в сердце будет фатальным. Несмотря на огромное значение сделанного открытия, Форсман был немедленно изгнан из больницы за опыты на себе. Медицинский истеблишмент клеймил Форсмана как сумасшедшего, презирая и игнорируя его работу более 10 лет. Однако Форсман продолжал проводить эксперименты с катетеризацией на собаках, и, как полагают, закончил ставить эксперименты на себе, когда использовал все собственные вены. Из-за препятствий на его пути в кардиологию, он переключился на урологию, и, в конечном счете, стал деревенским врачом. Только в 1941 году Курнанд и Ричардс (Cournand and Richards) стали впервые использовать катетеризацию сердца как метод диагностики, используя катетер в сердце для измерения сердечного выброса. В дальнейшем они смоделировали катетеры для облегчения катетеризации сердца. Усилия Форсмана, Курнанда и Ричардса по разработке методов катетеризации сердца были отмечены присуждением им в 1956 году Нобелевской премии. В своей торжественной речи по поводу её вручения, Курнанд произносит историческую фразу, о том, что "Сердечный катетер оказался тем самым ключом в замке на пути к изучению сердца. Нам оставалось лишь повернуть его ".
Следующую революцию в интервенционной медицине совершил шведский врач Sven-Ivar Seldinger, предложив в 1953 году "новый метод чрескожной катетеризации сосудов". Методика оказалась гениально простой и требовала элементарного оснащения, благодаря чему, она быстро приобрела популярность среди врачей: «пункция сосуда тонкостенной иглой, затем проведение проводника через просвет иглы и, наконец, введение катетера в сосуд по проводнику». С помощью метода Сельдингера врачи получили простой, быстрый и относительно безопасный доступ практически к любому или, точнее, в любой, орган. Сам Сельдингер применил предложенную им технику для локализации опухолей путем проведения селективной артериографии, селективной почечной ангиографии, чрескожной чреспеченочной холангиографии и портальной венографии.

В 1958 году в клинике г. Кливленда (США) выполнена первая прижизненная селективная коронарная ангиография. Она получилась случайно, когда во время катетеризации сердца у пациента с пороком аортального клапана катетер вместо прохождения через клапан попал в правую коронарную артерию пациента. Доктор Мэйсон Соунс (Dr. Mason Sones), проводивший это исследование, с ужасом ожидал фибрилляции сердца, пока в течение 30 секунд контрастное вещество заполняло коронарную артерию. Но когда этого не произошло, Соунс понял, что коронарные артерии можно прижизненно контрастировать без угрозы для жизни пациента. Впоследствии Мэйсон Соунс вспоминал: «Той ночью я понял, что, наконец, найден диагностический метод, определяющий анатомический субстрат болезни коронарных артерий». Соунс стал разрабатывать и совершенствовать новую революционную технику селективной коронарографии, чтобы получать диагностические изображения артерий высокого качества. Для этого он начал моделировать такие катетеры, чтобы ими было легче попадать в устья коронарных артерий. Его творческая работа стала крупным достижением, впервые позволившим устанавливать точный диагноз болезни коронарных артерий и заложившим основу для последующих операций реваскуляризации миокарда: сначала для коронарного шунтирования, а позднее – для коронарной ангиопластики. В 1967 году доктором Мелвином Джадкинсом (Dr. Melvin Judkins) предложена новая техника коронарной ангиографии. Врач-радиолог Мелвин Джадкинс вместе с Мейсоном Соунсом занимался разработкой коронарной ангиографии. Джадкинс значительно модифицировал методику коронарной ангиографии по сравнению с техникой Соунса. Он стал вводить катетер через чрескожный прокол общей бедренной артерии, в то время как Соунс выполнял более сложную и травматичную процедуру введения катетера на руке через хирургически раскрытую плечевую артерию. Д-р Джадкинс был очень требовательным специалистом. Длительное время он шлифовал методику коронарографии, обучал ее технике своих коллег и занимался активной подготовкой и обучением специалистов, чтобы избегать осложнений. Перейдя на работу в Медицинский центр Лома Линда (Loma Linda Medical Center), д-р Джадкинс продолжал разработку и совершенствование методики коронарографии. Он стремился разработать доступный и безопасный системный подход для диагностических радиологических исследований высокого качества, и ему удалось достичь своей цели. Вот уже более 40 лет предложенная Джадкинсом техника коронарографии остается стандартным диагностическим методом, используемым в ангиографических лабораториях всего мира.

Таким образом начиная с 50-х годов ХХ века, благодаря совершенствованию рентгенангиографической техники, рентгенконтрастных средств, появлению различных модификаций катетеров, рентгеноконтрастные методы исследования или ангиография становятся все более и более востребованными в различных областях медицины, становясь во многих из них диагностическим "золотым стандартом"

Эра интервенционной радиологии.
Период катетерной транслюминальной ангиопластики.
К началу 60-х годов в результате совершенствования и стандартизации методики катетеризации, ангиография во многих клиниках применяется уже в качестве рутинной процедуры. К этому моменту в организме человека практически не осталось сосудистых бассейнов и органов, которые не могли бы подвергнуться рентгенконтрастному исследованию. Однако, мало кто мог представить себе, что подобным образом можно не только изучать анатомию сердца и сосудов, но и выполнять какие-либо лечебные вмешательства. Первые предвестники эры эндоваскулярных вмешательств появляются в 1963 году. Ангиохирург R.Colapino случайно, при попытке выполнения селективной ангиографии левой почечной артерии проводит 9F катетер через зону стеноза почечной артерии у больного с вазоренальной гипертензией. На следующий день состояние больного улучшилось, снизилось артериальное давление, исчез сосудистый шум в проекции левой почечной артерии. Больной выписался из госпиталя, отказавшись от полостной операции на почечной артерии. Казалось открытие само идет в руки. Однако дальше констатации факта интересного клинического наблюдения дело не пошло. Поэтому истинной датой возникновения интервенционной радиологии считается 1964 год, когда в Портланде (штат Орегон, США), доктор Чарльз Доттер (Charles Dotter) и его ассистент Мелвин Джадкинс (Melvin Judkins), во время аортографии у больного со стенозом почечных артерий, непреднамеренно смогли пройти проводником через окклюзию подвздошной артерии и провести по нему катетер в аорту, восстановив при этом кровоток в сосуде. Это случайное наблюдение, натолкнуло Доттера на мысль о возможности восстановления просвета сосуда подобным образом вместо трудоемкой хирургической операции. Обладая талантом изобретателя, Доттер подошел к решению этой проблемы с точки зрения элементарной механики. "Моей фирменной концептуальной маркой, - говорил Доттер - стало изображение перекрещенных трубы и гаечного ключа. Проще говоря, это символизирует для меня то, что если сантехник может делать это с трубами, то и мы можем сделать то же самое с кровеносными сосудами". В январе 1964 года Доттер решает применить на практике свою концепцию внутрипросветного ремоделирования сосуда путем его дилатации. Пациентке 82-х лет, с облитерирующим атеросклерозом, которой грозила ампутация ноги из-за начинающейся гангрены, он проводит дилатацию стеноза артерии с помощью системы коаксиальных, проводившихся один по другому, бужей-катетеров. Результаты вмешательства оказались более чем убедительные. Больной удается не только сохранить ногу, но и вернуть возможность ходить, не испытывая боли. Свой метод Доттер назвал «Внутрипросветная Ангиопластика» (Transluminal Angioplasty). Кроме занятий медициной, Чарльз Доттер увлекался альпинизмом и созданием кинофильмов. Так, в 1964 г. он снял фильм «Чреспросветная ангиопластика», в котором представил концепцию лечения сосудов без их разреза. Он сам комментировал фильм, сделав это с достаточным юмором. В частности, его пациент в фильме оперировал сам себя. Как и многие новаторы, Чарльз Доттер имел собственное представление о способах лечения поражений артерий. Но большинство его идей оказались преждевременными, так как они значительно отличались от господствовавших в то время тенденций, и потому не были восприняты современниками. Активное сопротивление хирургического сообщества, трудности в воспроизведении его оригинальной методики ангиопластики, а также развитие осложнений во время и после вмешательства привели к отторжению и игнорированию его методики в США в течение 15 лет. Однако в Европе методика Доттера была с интересом подхвачена и стала совершенствоваться исследователями-энтузиастами. Особенно увлеклись методом Доттера доктор Эберхарт Цайтлер (Eberhart Zeitler), Ван Андел (G van Andel). Они предложили свои модификации дилятационных катетеров и провели успешные ангиопластики периферических артерий конечностей. Однако всем типам дилятационных катетеров были присущи общие недостатки: большое пункционное отверстие, недостаточный просвет при реканализации сосудов большого диаметра (подвздошные артерии).

Идеи Доттера подтолкнули врачей во всем мире к дальнейшим экспериментам и разработке новых методик и инструментов. Через некоторое время, другой выдающийся новатор Гиантурко (Cesare Gianturco) прислал Доттеру сообщение об успешно выполненной им дилатации стеноза бедренной артерии с помощью специального катетера с баллончиком на конце. Доттер оценил изобретательность своего коллеги, но слишком уж несовершенным, на тот момент, показалось ему техническое воплощение идеи. Дело в том, что при раздувании, такой баллончик сильно деформировался, и при соприкосновении с ригидной атеросклеротической бляшкой перераздувался, принимая форму песочных часов, грозясь разорвать прилегающую к бляшке часть сосуда. Пройдет еще почти 10 лет, прежде чем баллонная дилатация станет достаточно безопасной и эффективной что бы обрести признание.

В начале 70-х годов Эберхарт Цайтлер (Eberhart Zeitler) знакомит с идеями Доттера молодого врача Андреаса Грюнтцига (Andreas Gruntzig), проходящего стажировку в его клинике. Увлекшись идеями Доттера, Грюнтциг начинает искать пути к дальнейшему усовершенствованию баллонного катетера. Продолжив свою работу в университетской клинике в Цюрихе, в Швейцарии Грюнциг, вместе с профессором технического университета Хопфом пытается подобрать подходящий материал, чтобы создать баллончик, который при раздувании приобретал бы форму цилиндра. Первые прототипы баллонов Грюнциг создавал на своей кухне, ища подходящий материал для баллона и моделируя дизайн своей конструкции. Экспериментируя с различными материалами, он останавливает свой выбор на поливинилхлориде. В 1974 году используя самодельные однопрсветные баллоны Грюнциг проводит первую периферическую баллонную ангиопластику у пациента с атеросклерозом нижних конечностей. В 1975 г. Грюнтцигу приходит идея катетера с двойным просветом, заканчивавшийся баллоном из поливинилхлорида и способный расширяться, заполняясь через другой конец катетера. Именно этот двухпросветный баллонный катетер и произвел, в последующем, революцию в медицине и привел к становлению интервенционной радиологии как специальности. В 1976 году А. Грюнциг представил результаты своих опытов с баллонным катетером на животных на Научной сессии Американской Ассоциации сердца. Однако его презентации были встречены со скептицизмом, как ранее оценивались идеи Доттера. Тем не менее, некоторые врачи оценили потенциал исследований Грюнцига. Одним из тех, кто оценил его идеи был доктор Ричард Майлер (Dr. Richard Myler) из госпиталя Святой Марии в Сан-Франциско (Saint Mary's Hospital in San Francisco). Д-р Майлер предложил Грюнцигу сотрудничать, и они вдвоем выполнили ангиопластику коронарной артерии у больного во время операции коронарного шунтирования в госпитале в Сан-Франциско. Но это было еще не то вмешательство, которое планировал Грюнциг. В Европе Грюнтцигу удается заинтересовать своим изобретением компании, производящие инструментарий для ангиографии. Фирмы «СООК» в Дании и «Schnider» в Швейцарии начинают серийный выпуск баллонных катетеров Грюнцига.

Период баллонных ангиопластик.
В сентябре 1977 года в Цюрихе, Швейцария, А. Грюнциг выполнил первую чрескожную коронарную ангиопластику больному без общего наркоза. Первым пациентом был мужчина, страдавший стенокардией. Его боль была обусловлена сужением передней нисходящей (межжелудочковой) артерии. Как доктору, так и его первому пациенту, на момент ангиопластики было по 38 лет. Двухпросветный баллон Грюнцига успешно устранил сужение, и пациент на много лет избавился от сердечных болей. Через месяц контрольная коронарография показала стабильный хороший результат ангиопластики. В конце 1977 года Грюнциг представил результаты баллонных ангиопластик на коронарных артериях на научной сессии Американской ассоциации сердца. На этот раз его доклад был встречен бурными аплодисментами, аудитория признала его крупное достижение в медицине, прерывая презентацию Грюнцига овациями. Предложенный Грюнцигом метод получил название Чрескожной Чреспросветной Баллонной Ангиопластики. Это крупное достижение Грюнцига стало синтезом всего накопленного предшественниками опыта, а его блестящий путь внедрения баллонной ангиопластики в медицинскую практику и формирования области интервенционной радиологии навсегда изменил роль интервенционного радиолога и кардиолога в лечении заболеваний сердца и сосудов.

В 1978 году Грюнтцигом произведены первые баллонные ангиопластики на почечных артериях. В 1980 году выполнены вмешательства на брахиоцефальных артериях (Mullan S.), брюшном отделе аорты (G.Velasques), на чревной артерии (S. Saddekni). В течение последующих лет и на протяжении всего периода 80-х годов методика чрескожной внутрипросветной ангиопластики распространяется по всему миру. Одновременно год от года совершенствуется используемый инструментарий, фирмы-разработчики непрерывно предлагают все более и более совершенные катетеры и устройства. Баллонная ангиопластика становится неотъемлемой частью кардологии и сосудистой хирургии. Кардиологи и радиологи получают в свое распоряжение метод, позволяющий получать сопоставимые с хирургической операцией результаты, но при этом с меньшим ущербом для пациента.

1985 год оказался годом потерь в интервенционной радиологии. 15 февраля скончался от сердечно-легочной недостаточности после повторной операции аорто-коронарного шунтирования Чарльз Доттер. За 9 месяцев этого года не стало Джадкинса, Соунса, а 27 октября 1985 г. на своем самолете разбился и погиб Андреас Грюнциг. Ричард Шатц (Richard Schatz) — соавтор стента Palmaz-Schatz — должен был встретиться с Грюнцигом на следующий день, 28 октября. Однако дело начатое основоположниками интервенционной радиологии продолжало стремительно развиваться, подхваченное новым поколением энтузиастов. Наступал период эндоваскулярного протезирования.
(Продолжение следует)