La cardiochirurgia, o chirurgia del cuore, è l'ambito di attività chirurgica correttiva di lesioni congenite o acquisite del cuore e dei grandi vasi toracici. Nel corso della giovanissima storia di tale disciplina sono stati effettuati due tipi di interventi: quelli a "cuore chiuso" e quelli a "cuore aperto". Nel primo caso si intende un tipo di operazione chirurgica che non necessita della visione diretta della struttura che si sta operando, né dell'esclusione temporanea del cuore o dei polmoni. Al contrario, in un intervento a "cuore aperto" si agisce sul cuore esangue, utilizzando una macchina cuore-polmoni che fa le veci dei due organi nel tempo necessario per l'esecuzione dell'operazione chirurgica.

La fase preistorica La nascita della cardiochirurgia si fa risalire agli ultimi anni del diciannovesimo secolo, quando si ha documentazione dei primi interventi chirurgici al cuore. La risonanza che essi ebbero fu enorme perché sconfissero la credenza che la natura avesse posto il cuore oltre i limiti della chirurgia.Tesler, op. cit., 2012, pp. 3-4 Primordi di chirurgia cardiovascolare: da Parè a Cooper

Le prime fonti testimonianti interventi di chirurgia cardiovascolare risalgono alla prima metà del '500, periodo in cui imperversava l'aspro conflitto tra la Francia di Francesco I e il Sacro Romano Impero di Carlo V d'Asburgo.Tesler, op. cit., 2012, p. 263 Al servizio del comandante della fanteria francese vi era il giovane barbiere-chirurgo Ambroise Paré, il quale, dopo l'assedio al castello di Avigliana, ebbe il suo daffare con i numerosi feriti. Tuttavia questi erano così numerosi che Parè fu costretto a sperimentare una nuova tipologia di trattamento rispetto alla tradizionale cauterizzazione con olio bollente: per fermare l'emorragia procedette alla legatura delle arterie e delle vene sanguinanti, prima di applicare un unguento. Parè riscontrò che i feriti trattati con la legatura dei vasi stavano meglio rispetto a quelli sottoposti al convenzionale trattamento con olio, e che, successivamente, la loro guarigione avveniva in maniera più rapida ed efficace. In seguito, tale metodo verrà utilizzato dalla maggior parte dei chirurghi d'Europa.Tesler, op. cit., 2012, pp. 264-265

Particolarmente importante fu anche la cura degli aneurismi, risalente secondo alcuni addirittura al quarto secolo. Oribasio di Pergamo attribuisce al medico greco Antillo l'ideazione della tecnica per il trattamento degli aneurismi delle arterie, consistente nella legatura dell'arteria, a valle e a monte dell'aneurisma stesso, seguita dall'apertura della sacca aneurismatica con svuotamento del contenuto, senza asportazione.Tesler, op. cit., 2012, p. 277 Il passo successivo fu effettuato dal chirurgo scozzese John Hunter, che, dopo essere diventato nel 1789 Surgeon General delle forze armate britanniche, diede il suo contributo alla chirurgia vascolare con il metodo di trattamento degli aneurismi basato sullo studio dello sviluppo della circolazione collaterale conseguente alla chiusura delle arterie. Nel 1785 legò con successo l'arteria femorale di un uomo affetto da aneurisma dell'arteria poplitea.Tesler, op. cit., 2012, p. 278 Tra i suoi allievi, oltre a Edward Jenner, vi fu Astley Cooper che diede importanti contributi al progresso della chirurgia, specialmente quella vascolare. Infatti, dopo alcuni interventi di legature di carotide e arteria iliaca esterna, nel 1817 egli procedette alla legatura dell'aorta su di un paziente ricoverato per un aneurisma dell'arteria iliaca sinistra che aveva eroso la cute con conseguente sanguinamento: il paziente sembrò migliorare, ma le condizioni si aggravarono e morì due giorni dopo. Ciò nonostante, l'intervento di Cooper ebbe grande risonanza poiché, considerando lo stato della chirurgia dell'epoca, precorreva i tempi di almeno un secolo.Tesler, op. cit., 2012, p. 279

Infatti i chirurghi saranno in possesso degli strumenti necessari per compiere operazioni più complesse, solo a partire dal primo decennio del Novecento, viste le notevoli innovazioni in ambito anestesiologico e trasfusionale.Tesler, op. cit., 2012, pp. 19-20 Alcuni pionieri, fra cui Ludwig Rehn, erano già in grado di intervenire contro la pericardite costrittiva cronica, grave patologia che causava l'ispessimento del pericardio tanto da non permettere al cuore di svolgere le sue funzioni. Altre tipologie di malattie cardiache divenute progressivamente curabili con la chirurgia divennero la stenosi mitralica e l'embolia polmonare.Tesler, op. cit., 2012, p. 20 La prima venne corretta attraverso una dilatazione chirurgica della valvola mitrale affetta da tale patologia. Il trattamento dell'embolia polmonare, attraverso l'asportazione dei trombi, fu un caso molto discusso all'epoca perché i risultati furono molto insoddisfacenti, dal momento che la maggior parte dei pazienti sottoposti a questa operazione non riusciva a sopravvivere.Tesler, op. cit., 2012, pp. 20-21

Gli inizi: le suture delle lacerazioni pericardiche La prima operazione cardiaca della storia fu effettuata il 4 settembre 1895 nell'ospedale dell'odierna Oslo, in Norvegia, dal chirurgo Axel Cappelen che suturò una ferita al ventricolo destro di un giovane paziente ventiquattrenne. Tuttavia, poiché il ragazzo morì subito dopo l'intervento per un'infezione, si considera la vera nascita della disciplina il 9 settembre 1896, giorno in cui il professor Ludwig Rehn decise di operare d'urgenza un ragazzo con una profonda ferita al torace. Rehn, dopo aver inciso la parete toracica, espose il pericardio e applicò tre punti di sutura sulla lacerazione, bloccando il copioso sanguinamento. Chiuse, infine, l'incisione toracica permettendo al paziente, dopo un periodo di riposo, di tornare ad una vita normale. In Italia, il primo intervento di sutura cardiaca fu effettuato nell'aprile del 1897 dal chirurgo romano Antonio Parrozzani, presso l'ospedale di Santa Maria della Consolazione a Roma.Tesler, op. cit., 2012, p. 4

Alexis Carrel: dalle suture alla prima pompa di perfusione

Primogenito in una famiglia di tre figli, Alexis Carrel nacque nel 1873.Tesler, op. cit., 2012, p. 36 Sin da piccolo mostrò grandi capacità in un collegio gesuita, dopo di che andò a studiare medicina presso l'Università di Lione, dove conseguì la laurea nel 1893. La grande innovazione che si deve a Carrel è quella di aver introdotto in campo chirurgico la sutura dei vasi sanguigni.Tesler, op. cit., 2012, p. 37 Le sue esperienze confluirono nella rivista "Lyon Medical" che gli diede chiara fama, fino a fargli ottenere il premio Nobel per la medicina nel 1913. Il suo grande merito fu l'introduzione del metodo della triangolazione in chirurgia, ovvero la sutura di un vaso di base circolare attraverso tre punti disposti come i vertici di un triangolo equilatero. La seconda svolta della sua carriera arrivò nei primi anni del Novecento, quando conobbe i fratelli de Martigny i quali fecero in modo che fosse prima assunto come ricercatore all'Università di Chicago e poi presso il prestigiosissimo Rockefeller Institute di New York, dove condusse alcuni dei suoi studi più famosi come quelli sul trapianto di organi su animali.Tesler, op. cit., 2012, pp. 37-41 Fu proprio in questo luogo che il 28 novembre 1930 incontrò Charles Lindbergh, famoso per aver compiuto nel 1927 la prima trasvolata atlantica.Borghi, op. cit., 2012, pp. 276-277 Lindbergh era un ingegnere di professione che aveva cominciato ad interessarsi di medicina per trovare un metodo artificiale per la circolazione del sangue mentre il cuore fermo veniva operato. Durante la visita di Lindbergh, Carrel gli mostrò dei prototipi di pompe per la perfusione degli organi che erano risultati per vari motivi insoddisfacenti.Borghi, op. cit., 2012, p. 277 A quel punto Lindbergh si propose per tentare la costruzione di apparati migliori e Carrel, intuendone il talento ingegneristico, ne accettò la collaborazione che fu subito improntata a grande stima e rispetto reciproci. Poco a poco le pompe di Lindbergh cominciarono a funzionare sempre meglio e i due scienziati poterono annunciare, con un articolo pubblicato sulla rivista Science nel giugno 1935, la possibilità di mantenere in vita artificialmente interi organi come cuore, milza, rene e ovaio.Borghi, op. cit., 2012, pp. 278-279

Le trasfusioni di sangue e gli studi di Landsteiner Sicuramente propedeutiche verso uno sviluppo intenso della cardiochirurgia furono le scoperte dei quattro gruppi sanguigni da parte del patologo viennese Karl Landsteiner, Premio Nobel per la medicina del 1930.Tesler, op. cit., 2012, p. 9 Egli dimostrò per primo che, affinché la trasfusione portasse dei benefici, era necessario che il sangue del donatore e quello del ricevente fossero dello stesso gruppo, individuando così il motivo per cui le trasfusioni fino a quel momento procuravano effetti collaterali talvolta mortali. Scoprì anche che il gruppo 0 poteva essere trasfuso senza danni a qualsiasi tipo di accettore. Tuttavia, durante alcuni esperimenti, continuavano ad avvenire reazioni trasfusionali, la cui causa era la presenza di un fattore mutato dalle scimmie, detto fattore Rh. La prima trasfusione condotta con successo, seguendo gli studi di Landsteiner, avvenne nel 1907 da Reuben Ottenberg presso il Mount Sinai Hospital di New York. Le tecniche trasfusionali si svilupparono ulteriormente quando furono scoperti i metodi di conservazione del sangue, attraverso l'utilizzo di citrato di sodio e glucosio. Questa tecnica, scoperta dai medici Albert Houstin, Peyton Rous e J.R. Turner, permetteva non solo di conservare più a lungo il sangue, ma anche di impedire la formazione di coaguli nel momento della trasfusione dal donatore all'accettore. Queste osservazioni furono messe in pratica massivamente durante la prima guerra mondiale dal medico dell'esercito statunitense, Oswald Robertson, utilizzando sangue del gruppo 0. Da questo momento, nacquero le prime banche del sangue negli USA, nell'Unione Sovietica e in Gran Bretagna.

Nascita e sviluppo della moderna cardiochirurgia La fase primordiale della cardiochirurgia si conclude con l'invenzione della macchina cuore-polmone, vera svolta in quanto consente sia di isolare il cuore durante le operazioni più complesse, rendendolo esangue e immobile, sia di mantenere in vita il paziente e gli organi vitali, favorendo ossigenazione e ricambio del sangue.

Chirurgia dell'aorta

Il primo intervento chirurgico sull'aorta perfettamente riuscito risale al 1925, quando il professor Rudolph Matas (1860-1957) legò con successo l’aorta addominale ad un paziente portatore di aneurisma dell’arteria iliaca. Egli fu l’artefice del primo intervento di endoaneurismorrafia della storia, nel 1888, quando era ancora assistente, intervenne su di un paziente con pseudoaneurisma dell’arteria branchiale, aprendo longitudinalmente l’aneurisma e suturando dall'interno gli sbocchi delle arterie che lo rifornivano di sangue, preservando il regolare flusso a valle della lesione. Matas perfezionò la tecnica negli anni a venire, proponendo una variante restaurativa e una ricostruttiva.Tesler, op. cit., 2012, pp. 280-281 Altre esperienze nel trattamento degli aneurismi furono i tentativi di indurre la trombosi del sangue all'interno della sacca aneurismatica e quelli di rinforzare la parete dell'aneurisma stesso per prevenirne la rottura. Negli anni del dopoguerra, un ulteriore contributo fu dato dagli statunitensi Denton Cooley e Michael E. DeBakey, prima con l'applicazione di una pinza alla base dell'aneurisma, l'asportazione e la sutura della breccia residua nell'aorta, e successivamente con l'utilizzo di omoinnesti.Tesler, op. cit., 2012, p. 282