Первые работы о воздействии лазерного излучения на ткани сердца и влиянии на его работу появились в 1969 г. Так, Naprstek Z. и Rockwell R. опубликовали статью, в которой рассматривались результаты воздействия лазерного излучения как на участки трупного миокарда, так и на лабораторных животных в “остром” эксперименте [242]. Было показано, что лазерное излучение приводит к удалению тканей за счет испарения внутриклеточной жидкости, при этом практически не повреждая окружающие ткани. Также лазер не влияет на сердечные сокращения, их частоту, артериальное давление и электрическую активность сердца, что позволяет использовать его на бьющемся сердце. В том же 1969 г. группа исследователей во главе с Mirhoseini М. начала эксперименты на собаках с использованием С02-лазера [228, 229]. В 1971 г. Mirhoseini М. осуществил свою первую успешную серию экспериментов, выполнив ТМЛР на 24 собаках. В операциях использовался С02-лазер мощностью 400 Вт с длительностью импульса 100 мс и ЭКГ-синхронизацией. Было установлено, что лазерные каналы функционируют в течение многих месяцев, а их стенки выстланы эндотелием. Летальность животных с перевязанной венечной артерией и ТМЛР оказалась ниже, чем в группе животных, у которых не была произведена лазерная реваскуляризация.
В дальнейшем интерес к ТМЛР снизился на достаточно длительное время, т.к. в 1970-х гг. получили широкое распространение операции АКШ. В ученой среде происходил анализ выполненных операций АКШ, а также оценка количества больных, которым были необходимы альтернативные методы реваскуляризации. Активные исследования в вышеозначенной области возобновились в начале 1980-х гг В 1982 г. Mirhoseini М. выполнил первую операцию ТМЛР в сочетании с АКШ. Затем он выполнил серию из 12 подобных операций [227]. В послеоперационном периоде было отмечено снижение функционального класса стенокардии больных и улучшение их самочувствия. Работы Mirhoseini М. были с интересом восприняты в среде кардиохирургов. В течение 1980-х гг. некоторые ученые также выполнили операции ТМЛР в клинике, в их числе были российские исследователи [54, 86].
В связи с нарастанием популярности нового способа хирургического лечения ИБС возникла необходимость в более полной оценке эффективности ТМЛР. В США был разработан двухэтапный протокол клинических исследований. На первом этапе оценивалась эффективность лазерной реваскуляризации в сочетании с АКШ. Исследование проходило в госпитале св. Луки в Милуоки. Всего было прооперировано 12 пациентов. При отборе больных на операцию руководствовались следующими критериями: наличие диффузного многососудистого поражения коронарных артерий; полная окклюзия хотя бы одного сосуда; обратимость изменений миокарда в зоне, подвергающейся лазерной реваскуляризации; и наличие хотя бы одного сосуда, подлежащего шунтированию. Операции выполняли в условиях искусственного кровообращения. Сначала выполнялось АКШ, затем лазерная реваскуляризация миокарда С02-лазером мощностью 80 Вт. В послеоперационном периоде проводилась оценка сократимости миокарда методом эхокардиографии, выполнялась сцинтиграфия миокарда с таллием, проводилась коронаровент- рикулография. Согласно опубликованным результатам сократимость миокарда ЛЖ улучшилась у 80% больных, улучшилась перфузия миокарда поданным сцинтиграфии, в 60% случаев на вентрикулограммах были отмечены проходимые каналы. Был сделан вывод, что метод ТМЛР имеет право на жизнь как безопасный, альтернативный метод лечения ИБС у определенной группы больных [233].
На втором этапе клинических испытаний лазерной реваскуляризации была поставлена задача оценить изолированное применение ТМЛР на достаточном количестве клинического материала. Для выполнения операций применялся специально созданный С02-лазер нового поколения: Heart Lazer (1992). Его особенностью являлась высокая мощность (850 Вт), синхронизация с электрокардиограммой, так как операция выполнялась на бьющемся сердце, а экспериментально было доказано, что импульс лазера должен воздействовать на сердце на пике зубца R и до возникновения зубца Т для предотвращения возникновения аритмий. Операции были подвергнуты 200 больных в 4 медицинских центрах США. Метод использовался у больных ИБС со стенокардией, не поддающейся медикаментозному лечению, и невозможностью выполнения АКШ или ТЛБАП в связи с диффузным поражением коронарных артерий и (или) их малым калибром. Противопоказаниями являлись тяжелое состояние пациента, ФВ ЛЖ менее 30% [278].
Операции проводились через левую переднебоковую торакотомию под общей анестезией. В среднем создавалось около 25- 30 каналов, пенетрацию миокарда ЛЖ оценивали либо по фонтанчику крови из канала, либо по пузырькам газа в полости ЛЖ с помощью чреспищеводной эхокардиографии [132, 287]. Оценку эффективности операции проводили по сцинтиграфии миокарда сталлием, нагрузочным пробам, интенсивности стенокардии, частоте инфарктов миокарда в послеоперационном периоде. Контрольные обследования проводились через 3, 6 и 12 мес. после операции [122, 137]. Поданным контрольного обследования больных через 3 мес. (п= 159), 6 мес. (п= 143) и 12 мес. (п=95) после операции класс стенокардии (CCS) с III и IV снизился до 0, I или II у 78, 77 и 79% больных соответственно, а у 30, 34 и 30% больных соответственно полностью исчезли симптомы стенокардии. По данным сцинтиграфии с таллием отмечено уменьшение числа дефектов наполнения в зонах миокарда, подвергнутых воздействию лазера, улучшилась регионарная сократимость миокарда по данным ЭхоКГ с добутамином, а ФВ ЛЖ увеличилась с 48±10% до 50±8% через 12 мес. после операции [130, 187]. В итоге проведенные мультицентровые клинические исследования ТМЛР подтвердили эффективность, безопасность и правомерность использования лазера как альтернативного метода реваскуляризации миокарда [108, 186, 268].
Но у исследователей оставался ряд вопросов, один из главных - вопрос о сравнении эффективности лазерной реваскуляризации с медикаментозным лечением у сопоставимых групп больных. Для этого был предпринят третий этап исследования, в который вошло 12 центров США, занимающихся ТМЛР. В группу больных, подвергнутых лазерной реваскуляризации с использованием С02-лазера, вошло 77 пациентов, в группу только с медикаментозным лечением - 86. Результат оценивался через 6 мес. В группе больных после ТМРЛ у 72% наступило улучшение, как минимум, на 2 ФК, а в группе пациентов, которые лечились медикаментозно, ФК не изменился у 69%, а у 31% больных даже ухудшился. Качество жизни улучшилось на 127% после ТМЛР и не изменилось в группе с медикаментозной терапией. Из группы медикаментозной терапии 26 (31%) пациентов пришлось оперировать из-за ухудшения состояния, летальность в этой группе составила 25% в сравнении с 1%-ной летальностью при изначально выполненной операции. В связи с полученными результатами был сделан вывод, что у больных с выраженной стенокардией выживаемость, качество жизни и функциональный класс стенокардии при использовании лазерной реваскуляриза- ции улучшаются, а продолжение медикаментозной терапии ухудшает прогноз у больных [105, 215].
К середине 1990-х гг. для выполнения ТМЛР стали применяться не только С02-лазеры. Так, к этому времени прошли испытания в эксперименте и стали использоваться для выполнения лазерной реваскуляризации миокарда у больных ИБС эксимерные лазеры [137]. В 1996 г. была выполнена серия операций ТМЛР при помощи гольмиевого лазера. Использовался Ho-YAG-лазер, созданный компанией CardioGenesis специально для данной операции. Было показано, что у пациентов снижается класс стенокардии, улучшаются качество жизни и переносимость нагрузок [138].
В России также активно проводились исследования по изучению и применению ТМЛР. Так, в 1984 г. в Физическом институте им. П.Н. Лебедева была создана установка на С02-лазере с энергией излучения до 20 Дж и длительностью импульса 80-100 мс. Выполнялись операции лазерной реваскуляризации миокарда на крысах и беспородных собаках под общим обезболиванием. По данным Скобелкина О.К. с соавт. [85, 86], импульсный углекислотный лазер с энергией до 20 Дж и продолжительностью импульса 80-100 мс может быть применен для реваскуляризации нормального и ишемизированного миокарда у животных путем создания микроканалов в стенке левого желудочка; сформированные под воздействием лазерного излучения каналы не обли- терируются, анастомозируютс интрамиокардиальными капиллярами и принимают участие в интрамуральной гемоциркуляции. Наличие этих каналов препятствует развитию острой ишемии при дезартериализации в эксперименте [80, 85]. В 1984 г. была выполнена клиническая апробация метода лазерной реваскуляризации у двух больных с ишемической болезнью сердца (Бреди- кисЮ.Ю., Брехов Е.И., Корепанов В.И., ДумчусА.С.). Предпосылкой к выполнению ТМЛР явились полученные экспериментальные морфологические и гемодинамические данные об адекватности перфузии миокарда по лазерным каналам [41,81]. Для этих целей был использован эрбиевый лазер. Лазерные каналы создавались по ходу пораженной атеросклерозом венечной артерии. Выполнить другие реконструктивные операции не представлялось возможным из-за ее окклюзии на большом протяжении. Операции продолжались в течение полутора-двух часов и проводились без искусственного кровообращения. Наблюдение за больными в течение двух лет выявило улучшение состояния: отсутствие одышки, болей в сердце, увеличение толерантности к физической нагрузке [54, 85, 86].
В 1990-х гг большая работа по изучению ТМЛР была проведена в Челябинском государственном институте лазерной хирургии. Первым этапом Козель А.И. с соавт. [44] провели экспериментальное исследование воздействия лазерного излучения на миокард с использованием Nd-YAG-лазера мощностью 25-30 Вт в непрерывном режиме. Установлено, что реваскуляризация миокарда осуществляется за счет реактивных изменений микроцир- куляторного русла в ответ на лазерное повреждение с диффузной перестройкой сосудов - нарастанием числа не только капилляров, но и артериол, мелких артерий мышечного типа. После признания изобретения патентоспособным [37] ТМЛР стали использовать в клинике, выполнив серию операций с положительным эффектом [45].
Особо следует отметить Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева. Первая операция трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в Центре была выполнена 21 апреля 1997 г. [14, 17], и в настоящее время общепризнанно, что центр является одним из ведущих кардиохирургических учреждений в мире, занимающихся проблемами ТМЛР.