Со второй половины XX в. на смену эпидемиям инфекционных болезней, оставившим неизгладимый след в истории человечества, пришла эпидемия сердечно-сосудистых заболеваний, не менее страшная угроза благополучию, здоровью и жизни человека, не менее трудная проблема для теоретической и практической медицины [61]. В структуре сердечно-сосудистых заболеваний занимает ведущее место ИБС, которая является наиболее частой причиной смерти мужчин после 45 лет и женщин после 65 лет во многих странах мира [78].
Согласно определению группы экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ишемическая болезнь сердца представляет собой острую или хроническую дисфункцию сердца, возникшую вследствие относительного или абсолютного уменьшения снабжения миокарда артериальной кровью. Ведущую роль играет дисбаланс между потребностью миокарда в кислороде и доставкой его к сердечной мышце. Основной причиной ИБС более чем в 90% случаев является стенозирующее атеросклеротическое поражение коронарных артерий. Реже может идти речь о временных стенозах, обусловленных спазмом и (или) тромбированием ангиографически не измененных артерий [20, 23, 24].
От других промышленно развитых стран Россия отличается динамикой смертности. Если во второй половине XX в. в странах Западной Европы, Северной Америки и Австралии наблюдалось снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, то в России она прогрессивно росла, что привело к значительному разрыву в показателях смертности между странами [27, 41]. В 2001 г. от болезней сердца и сосудов умерло 1,2 млн человек, что в расчете на 100 тыс. населения составило 865,2 случая против 818 случаев в 1999 г. В структуре причин общей смертности на долю сердечно-сосудистых заболеваний приходится более 55%, а внутри класса основное место занимают ишемическая болезнь сердца (47%) и цереброваскулярные болезни (37,7%) [27]. На фоне вышеприведенных данных острейшим образом стоит вопрос об адекватном лечении больных с ИБС.
Коррекция дисбаланса между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой возможна несколькими путями: увеличением коронарного коллатерального кровотока и улучшением кровоснабжения миокарда в бассейне пораженной коронарной артерии; снижением потребности миокарда в питании за счет уменьшения работы сердца и снижения обмена в нем [20, 52]. В последние годы достигнуты значительные успехи в консервативном лечении ИБС. Но зачастую, несмотря на временное улучшение состояния, эта терапия перестает быть достаточно эффективной при дальнейшем прогрессировании заболевания.
Различные хирургические методы реваскуляризации миокарда при ИБС позволяют в значительной степени расширить возможности оказания помощи пациентам, прежде всего лицам, резистентным к медикаментозному лечению, с тяжелыми формами заболевания, высоким риском осложнений и смерти [24, 65, 95].
Впервые попытки хирургической коррекции ИБС были предприняты в начале XX в. учеными Светловым Г.И., lonnesco Th., Mandl F., Christide W. Они выполняли операции по воздействию на иннервационный аппарат: блокаду симпатических узлов, аортально-сердечных сплетений; паравертебральные блокады; ган- глиоэктомии и перикоронарную неврэктомию [41,73]. В 1910 г. Carrel А. выполнял на собаках первые эксперименты по шунтированию КА, создавая анастомозы между коронарными артериями и аортой при помощи кондуита из внутренней сонной артерии [126, 273], но сердечные сокращения приводили к невозможности адекватно выполнить анастомозы. Исследователь “обогнал’1 свое время, его идеи были воплощены в жизнь лишь спустя несколько десятилетий.
В дальнейшем предпринимались попытки непрямой реваскуляризации миокарда. Так, в 30-х гг. Beck С. [111] с целью реваскуляризации миокарда пересаживал сальник, париетальный перикард или медиастинальный жир к поверхности сердца. Позднее Vineberg А. с помощью интрамиокардиальной имплантации внутренней грудной артерии пытался восстановить коллатеральный кровоток в миокарде [80, 289, 290]. В целом эти операции не имели клинического эффекта, сопровождались высокой травматичностью оперативного вмешательства и в дальнейшем уступили место прямой реваскуляризации миокарда.
Пятидесятые годы XX в. ознаменовались целым рядом открытий, подготовивших почву для внедрения в клиническую практику АКШ. В 1953 г. Gibbon J.H. разработал аппарат искусственного кровообращения [161]. В том же году в эксперименте были разработаны основы современной методики проведения операций коронарного шунтирования Демиховым В.П. [34]. В 1956 г. кардиохирургической группой под руководством Lillehei С. W. было показано, что при окклюзии КА не может произойти дальнейшее ухудшение кровоснабжения миокарда. В связи с этим коронарное шунтирование возможно и обоснованно на работающем сердце [99]. В 1964 г. Garrett Н.Е., Dennis E.W. и DeBakey М.Е. выполнили аутовенозное АКШ на работающем сердце [155]. Также в 1964 г. Колесов В.И. впервые в клинике выполнил анастомоз внутренней грудной артерии и КА на бьющемся сердце [189], а в 1969 г. впервые использовал двусторонние трансплантаты внутренней грудной артерии для множественного коронарного шунтирования на работающем сердце [47]. Не вызывала сомнений клиническая эффективность операций, поскольку функциональная работоспособность 70% шунтов была доказана в сроки от 5 до 17 лет.
Первые операции АКШ в условиях ИК были выполнены в 1967 г. R.G. Favoloro [147, 146], который показал техническую доступность, относительную безопасность и эффективность этих операций, применяя в качестве шунта большую подкожную вену нижней конечности.
Благодаря патофизиологической обоснованности и высокой клинической эффективности АКШ широко внедрено в клинику и используется как основной метод лечения больных с ИБС [41,64, 80]. В настоящее время операция АКШ является самой распространенной и составляет 70-75% всех операций, выполняемых на сердце.
После широкого распространения АКШ в мире хирурги столкнулись с тем, что существуют определенные ограничения к выполнению операции. Так, у ряда пациентов было отмечено диффузное поражение коронарных артерий, недостаточный диаметр коронарных артерий для адекватного их шунтирования. Доля таких больных среди пациентов - кандидатов на АКШ - может достигать, по одним данным, 15-25% [145], по другим - составлять около 30 пациентов на 1 млн жителей в год, или до 5% из больных, которым была выполнена коронаровентрикулография [213, 239].
В связи с этим возникла необходимость в разработке новых методов реваскуляризации ишемизированных участков миокарда. Одним из способов, давно беспокоящих умы исследователей, было изучение возможности доставки крови к целевым участкам миокарда непосредственно из полости левого желудочка. Основы данной методики были заложены еще в XIX в. Так, представляет интерес известный из сравнительной анатомии факт наличия синусоидального кровоснабжения мышцы сердца на ранних этапах эволюции (Догель И.М., 1895). При изучении сердца рептилий было установлено, что кроме поверхностно расположенных венечных сосудов под эндокардом имеются множественные кавернозные полости, уходящие в толщу стенки желудочка. Это позволило предположить, что питание миокарда рептилий осуществляется преимущественно из полости желудочка.
В 1933 г. Wearn G.T. провел серию экспериментов на миокарде рептилий, нагнетая в венечные артерии 5%-ный целлоидин, окрашенный в синий цвет. Затем, изучая серийные срезы миокарда, экспериментатор доказал наличие прямых анастомозов между венечными артериями и камерами сердца [54]. А в 1965 г. Sen Р.К. с соавт. перевязывали у змей обе венечные артерии, а затем вводили в нижнюю полую вену конго красный или индийские чернила. При дальнейшем изучении миокарда обнаружено, что его структура напоминает губку из-за наличия многочисленных каналов, которые, однако, небыли выстланы эндотелием. Установлено, что через венечные артерии осуществляется питание только около 8% массы миокарда. Основную часть крови миокард получает через каналы, сообщающиеся с камерами сердца [73, 79]. То. наличие прямых анастомозов между камерами сердца и венечными артериями явилось важным теоретическим обоснованием возможности использования полости левого желудочка [114,123] в качестве дополнительного источника кровоснабжения миокарда.
Одни из первых попыток по доставке крови в толщу миокарда из полости левого желудочка осуществлены Massimo С. и Boffi L. в 1957 г. В серии экспериментов были созданы сообщения между полостью левого желудочка и миокардом при помощи Т-об- разных пластиковых трубочек [221]. Позднее, в 1965 г, Sen Р.К. с соавт. в эксперименте создавали каналы в миокарде, используя специальную иглу. Каналы функционировали в течение нескольких недель. При этом летальность была ниже в группе животных, у которых перевязку венечной артерии сочетали с реваскуляризацией миокарда. Был сделан вывод, что питание миокарда осуществлялось через созданные каналы из полости левого желудочка [73,86, 130, 171]. Этот опыт повторил PifarreR. в 1968 г. Но при морфологических исследованиях в сроки до 30 дней была выявлена полная облитерация созданных каналов. Авторы эксперимента объяснили феномен закрытия каналов тем, что во время систолы давление в миокарде выше, чем в полости левого желудочка, и это препятствует продвижению крови в миокард во время изометрического сокращения сердца [54, 211]. Дальнейшие исследования подтвердили достаточно быстрое закрытие каналов из-за разрастания фиброзной ткани и формирования рубцов [200, 257]. Основной причиной быстрого рубцевания новообразованных каналов является механическая травма миокарда.
Перед исследователями возникла проблема поиска нового метода создания каналов в миокарде без грубого механического воздействия. Такую возможность предоставили появившиеся в 60-х гг. XX в. новые источники энергии - лазеры (оптические квантовые генераторы) - оптические приборы, которые дали возможность получать излучение одной длины волны [54].