Il dott. Lillehei e la cross-circulation

Il dott. Lillehei e la cross-circulation

Clarence Walton Lillehei (Minneapolis, 23 ottobre 1918 – Saint Paul, 5 luglio 1999)

Quando il dott. John Gibbon richiuse con successo un difetto atriale settale in una ragazza diciannovenne, il 6 Maggio 1953, usando la sua macchina cuore-polmone, venne assicurata la fattibilità della chirurgia a cuore aperto come tecnica terapeutica. L’ipotermia, con la riduzione del flusso, svolse certamente un ruolo importante nel dare l’avvio a questa era, ma i tempi ridotti imposti da tale metodica ne precludevano l’uso sulle anomalie cardiache più complicate, come la sostituzione valvolare o la rivascolarizzazione miocardica, giusto per menzionarne due. Il successo della tecnica del dott. Gibbon non fu però immediato: la mortalità della chirurgia a cuore aperto rimaneva elevata, principalmente a causa di problemi legati all’ossigenazione extracorporea e molti chirurghi disperavano sul fatto di poter essere in grado di correggere difetti intracardiaci complessi.


Un donatore umano di sangue ed ossigeno

schema della cross-circulation sul cane e sull’uomo.

Fu il dott. Morley Cohen a proporre per la prima volta  a C. Walton Lillehei di usare un donatore umano come ossigenatore biologico. Cohen e Herbert Warden, durante il periodo della specializzazione, ripeterono la procedura correggendo gli errori e raffinando la tecnica negli animali fino a quando, nel 1954, non si sentirono pronti per raccomandarla come uno strumento clinico. Lillehei, Cohen e Warden lavoravano allora presso l’Università della Minnesota, di cui era responsabile del dipartimento di chirurgia. 

Il primo tentativo di chirurgia a cuore aperto con la “cross-circulation” (così venne chiamato il metodo) fu praticato il 26 marzo 1954 su un bambino di un anno (di nome Gregory Glidden) affetto da insufficienza cardiaca intrattabile dovuta a difetto settale ventricolare. Il padre del bambino era il donatore: entrambi avevano gruppo sanguigno zero positivo. 


la cross-circulation

C. Walton Lillehei esegue il primo intervento di correzione di un difetto del setto interventricolare in cross-circulation. Di fronte a lui i suoi assistenti, i dottori Herbert Warden and Morley Cohen.

Il padre del bambino fungeva da ossigenatore. Il flusso sanguigno era stato instradato dal sistema delle vene cave del piccolo paziente alla vena femorale ed ai polmoni del padre, dove era ossigenato e quindi tornava al sistema arterioso dell’arco aortico del piccolo paziente attraverso l’arteria femorale del padre. Il difetto cardiaco fu riparato con un tempo totale di pompaggio di 19 minuti. Il paziente sopravvisse all’intervento ma morì undici giorni dopo a causa di una polmonite.

Anche il secondo paziente aveva un difetto settale ventricolare, ed anche in questo caso il donatore era il padre. Il paziente sopravvisse nonostante il totale blocco del flusso cardiaco per 26 minuti e mezzo.

In totale, nell’arco di 15 mesi, Lillehei operò 45 pazienti con difetti interventricolari complessi altrimenti irreparabili; la maggior parte di questi pazienti aveva meno di 2 anni.  Trent’anni dopo, 22 di questi 45 pazienti erano ancora vivi ed in buona salute. Sebbene la cross-circulation sia stata un progresso importante che contribuì ad aprire la strada alla chirurgia aperta, essa non fu adottata per un uso diffuso perché rappresentava un grave rischio per il “donatore”.


Una tecnica affascinante

Lillehei fu accusato dai suoi detrattori del tempo di aver inventato una tecnica immorale con una potenziale mortalità del 200%.

I dettagli della tecnica sono affascinanti. Sia il donatore che il paziente venivano anestetizzati ed eparinizzati. L’aorta del paziente veniva incannulata e collegata attraverso un tubo ad una cannula inserita nell’arteria femorale superficiale del donatore. Questo era il tratto arterioso. Il tratto venoso veniva organizzato nello stesso modo con le vene cave del ricevente collegate alla vena femorale superficiale del donatore. Una “pompa sigmamotore” veniva utilizzata per entrambi i tratti e la sua velocità era programmata in maniera tale che il flusso di sangue corrispondesse a meno del 50% della normale gittata cardiaca. Un clampaggio opportunamente posizionato sulla vena cava del paziente impediva al suo sangue di entrare nel cuore e creava un campo asciutto adatto all’intervento.


conclusioni di Lillehei

Conclusa l’avventura della cross-circulation, quando venne finalmente sostituita dalla macchina cuore-polmone, Lillehei potè affermare:

Questa svolta con la circolazione extracorporea attraverso il metodo della cross-circulation portò rapidamente la tecnica del bypass totale cuore-polmoni per la chirurgia intracardiaca dal laboratorio sperimentale all’arena della chirurgia clinica. Inoltre, il successo senza precedenti della tecnica della cross-circulation in pazienti con difetti complessi, e spesso nell’insufficienza cardiaca intrattabile, svolse un ruolo cruciale nel dissipare (letteralmente dall’oggi al domani) il diffuso pessimismo che aveva prevalso tra i cardiologi ed i chirurghi riguardo alla fattibilità della chirurgia a cuore aperto nell’uomo.

La conclusione che il cuore umano malato rappresentasse un’insormontabile barriera divenne chiaramente insostenibile, e l’attenzione venne diretta ancora una volta verso le deficienze non riconosciute precedentemente della pompa ossigenatrice esistente ed in particolare alla fisiologia della perfusione. La cross-circulation fu la forza che diede movimento alla chirurgia a cuore aperto.


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