Histoire de la chirurgie cardiaque

par le Professeur Christian Cabrol

© Novembre 2003

Sans remonter aux toutes premières tentatives de la fin du 19ème et du début du 20eme siècle, la chirurgie cardiaque moderne a vu son histoire étroitement liée à la cardiologie pédiatrique.

Les premières interventions concernaient en effet, la cure des malformations cardiaques congénitales. C'est ainsi qu'en 1938, Robert Gross, aux Etats Unis réussit la 1ere ligature du canal artériel (canal persistant anormalement après la naissance, entre l'aorte et l'artère pulmonaire) et qu'en 1944, Clarence Crafoord en Suède, effectua la 1ere résection chirurgicale de la coarctation aortique (rétrécissement de l'aorte à son ler tiers dans le thorax).

En 1947, les enfants atteints d'un rétrécissement de la valvule mitrale, (qui est située entre l'oreillette et le ventricule gauches) suite aux crises de rhumatisme articulaire aigu, se virent proposer la ligature de la veine cave inférieure, pour diminuer l'arrivée du sang veineux au coeur droit et soulager ainsi la circulation pulmonaire, engorgé par ce rétrécissement valvulaire.

Mais le traitement de cette affection, ne fût réellement obtenu que par la commissurotomie mitrale dite « à coeur fermé », (introduction d'un doigt, puis d'un dilatateur dans l'oreillette gauche d'un coeur battant pour ouvrir largement la valvule mitrale rétrécie). Intervention effectuée presque simultanément aux Etats Unis par Charles Bailey et Dwight Harken, ainsi qu'en Angleterre par Russel Brock en 1948.

Hélas les défauts congénitaux intra cardiaques ne pouvaient être réellement corrigés qu'en ouvrant le coeur. Ce qui fût obtenu en 1953 par John Gibbon qui, à l'aide d'un circuit extra corporel comprenant un oxygénateur et branché sur le coeur, réussit la fermeture d'une communication anormale entre les deux oreillettes. L'appareillage était très compliqué et l'année suivante en 1954, Walton Lillehei à Minneapolis, Minnesota, simplifia la méthode en appliquant sa technique de la «circulation croisée ». Celle ci consistait chez l'enfant opéré à introduire un tuyau dans chacune de ses deux veines caves, supérieure et inférieure, qui amènent le sang au coeur droit. En serrant par un lien les veines caves autour de ce tuyau le sang ne rentrait plus dans le coeur, mais passait dans un tube unique de polyvinyle aboutissant dans la veine fémorale au pli de l'aine, du père ou de la mère de l'enfant opéré et du même groupe sanguin que lui. Le sang artériel était repris dans l'artère fémorale voisine de la veine parentale, par un second tube de polyvinyle passant à travers une pompe non traumatisante (pompe à traire les vaches), qui poussait ce sang artériel à l'aide d'une sonde dans l'aorte de l'enfant, à la sortie de son coeur. Le coeur ainsi vidé de son sang pouvait être ouvert.

Ainsi furent effectués les 50 premiers cas de chirurgie à coeur ouvert sous circulation extracorporelle, comportant la cure de communications interauriculaires, de canaux auriculoventriculaires, de communications interventriculaires, et de tétralogies de Fallot (maladie des enfants bleus).
Cette cure complète de la tétralogie de Fallot, remplaça l'intervention palliative qui avait été proposée par Hélen Taussig et effectuée par Alfred Blalock à Boston en 1945. Cette technique de circulation croisée remplaçait également la chirurgie à cour ouvert pratiquée sous hypothermie. Dans cette technique, le malade anesthésié était plongé dans une baignoire d'eau glacée. Lorsque sa température atteignait 33 degrés, il était séché et placé sur la table d'opération où l'on pratiquait l'ouverture du thorax et le passage de liens autour de chaque veine cave supérieure, et inférieure. Le serrage de ces liens (lacs) interrompait l'arrivée du sang dans l'oreillette droite et on pouvait ainsi ouvrir l'oreillette et fermer rapidement une communication interauriculaire en moins de 6 minutes, temps de privation d'oxygène que pouvait supporter le cerveau à 300. Une telle opération avait été réussie pour la 1e fois en 1952 par John Lewis à Minneapolis.

La circulation croisée mettait cependant en danger, en même temps que l'enfant opéré, son père ou sa mère, qui servaient d'oxygénateur. C'est pourquoi dès 1955, grâce à l'ingéniosité de son résident Richard De Wall, inventeur d'un oxygénateur artificiel très simple, Lillehei incorpora, dans son circuit, cet oxygénateur, qui remplaçait le parent de l'enfant opéré, créant ainsi un système pompe-oxygénateur qui est le véritable père des appareils actuels de circulation extra corporelle.

Grâce à cette technique, les cardiopathies congénitales les plus complexes purent être réparées : la transposition des gros vaisseaux, le truncus arteriosus, les retours veineux pulmonaire anormaux...

Dès 1957, Lillehei tenta même quelques réparations d'insuffisance de la valvule mitrale. Les maladies valvulaires étaient en effet nombreuses à cette époque résultat du rhumatisme articulaire aigu encore répandu dans la plupart des pays. Les réparations valvulaires n'étant pas toujours possibles, la nécessité d'une valve artificielle devenait impérieuse. En 1960, un jeune chirurgien de l'Oregon, aux Etats Unis, Albert Starr mit au point une prothèse valvulaire rustique, mais qui lui permit d'effectuer avec succès le le' remplacement valvulaire prothétique.

La valve de Starr fut ensuite posée à des milliers d'exemplaire dans le monde. Cette prothèse et les valves artificielles mécaniques plus sophistiquées qui lui succédèrent (valve de Björk, valve Saint Jude, par exemple) sauvèrent de très nombreux enfants et jeunes gens.

L'inconvénient de ces valves mécaniques était d'obliger à un traitement anti coagulant toujours difficile chez l'enfant. Aussi en 1965, Jean Paul Binet et Carlos Duran utilisèrent les premières greffes valvulaires humaines et animales conservées.
En 1968, Alain Carpentier monta des valves de porc sur un support, ce furent les premières bio prothèses qui ne nécessitaient pas d'anti-coagulants mais s'altéraient à la longue. Les problèmes entraînés par les remplacements valvulaires, surtout chez l'enfant, suscitèrent l'amélioration des techniques de réparation mitrale, en particulier par l'anglais Geoffrey Wooler en Angleterre et Alain Carpentier à Paris.

Après la chirurgie des cardiopathies congénitales et la chirurgie valvulaire, vint l'essor de la chirurgie coronarienne destinée surtout aux adultes et aux personnes âgées atteints d'athérome. Mais cette chirurgie fût également tentée précocement chez l'enfant pour des anomalies de naissance des artères coronaires: communication anormale d'une artère coronaire avec les cavités cardiaques droites, entraînant un court circuit source d'insuffisance ventriculaire droite, naissance anormale d'une artère coronaire sur l'artère pulmonaire, fournissant au muscle cardiaque du sang non oxygéné au lieu du sang artériel, cause ainsi d'infarctus du myocarde. Grâce à l'amélioration des techniques chirurgicales ces anomalies purent être aisément corrigées et en particulier grâce à la mise au point des pontages coronariens par René Favaloro aux Etats Unis en 1966.

Les tumeurs du coeur sont rares, spécialement chez l'enfant. La seule qui n'est pas exceptionnelle est le myxome, tumeur molasse implantée par un pédicule sur une des parois à l'intérieur des cavités cardiaques. Elle se voit plutôt chez les adolescents ou les adultes jeunes. Une opération à coeur ouvert permet d'enlever cette sorte de polype et de le guérir définitivement.

La chirurgie des troubles du rythme débuta dès les premières interventions à coeur ouvert. C'est en effet en fermant certaines communications inter ventriculaires que Lillehei provoquait malencontreusement des altérations du faisceau de His, (qui transmet l'impulsion contractile des oreillettes aux ventricules) entraînant ainsi des blocs auriculo-ventriculaires avec un rythme ventriculaire trop lent. Ceci l'amena à imaginer et à utiliser les premiers stimulateurs cardiaques (pacemakers). Ceux ci furent fabriqués par un garagiste débrouillard de son entourage qui avait dénommé son entreprise « Medtronic ». On sait l'avenir extraordinaire que prit ce garage pour devenir la plus grande firme mondiale d'appareils biomédicaux.

Le rythme cardiaque peut-être, à l'opposé, trop rapide s'accélérant par crises de tachycardie, ce qui est du à l'existence de circuits d'excitation anormaux dans les parois musculaires du coeur. Lorsqu'ils n'étaient pas améliorés par les médicaments, ces malades furent confiés aux chirurgiens pour que ceux-ci localisent et détruisent ces circuits anormaux. C'est ainsi qu'en 1970, Gérard Guiraudon, dans le service de chirurgie cardiaque que je dirigeais à la Pitié, réussit la première cure d'un syndrome dit de «Wolff-Parkinson-White», ceci en même temps que William Selye aux EtatsUnis.
Plus récemment, la cure des rythmes cardiaques irréguliers : l'arythmie complète, fut elle aussi traitée et guérie chirurgicalement, spécialement quand elle survient sur un malade porteur d'une affection cardiaque, maladie valvulaire par exemple. La cure de l'arythmie complète, obtenue par des incisions particulières sur la paroi des oreillettes, est alors effectuée dans le même temps que le traitement des lésions valvulaires.
Certes, nombre d'opérations chirurgicales cardiaques peuvent être maintenant remplacées par des interventions de cardiologie interventionnelle qui consistent à monter des sondes dans le coeur pour effectuer la dilatation des rétrécissements valvulaires ou des artères coronaires et la cure des troubles du rythme
Mais la chirurgie elle-même a évolué et substitue de plus en plus aux opérations classiques, des interventions à coeur battant sans emploi de la circulation extracorporelle. Elle utilise chaque fois que possible à la place des grandes incisions du thorax, plusieurs petites incisions permettant l'introduction d'instruments de microchirurgie. Ces petites incisions limitent la douleur opératoire, les risques infectieux et le temps d'hospitalisation.
Couplé à la vidéo-chirurgie, l'emploi d'un robot apportera encore plus de précision et de minutie aux gestes opératoires.

Mais lorsque le muscle cardiaque lui-même est atteint, par exemple par d'importants ou de multiples infarctus du myocarde, par l'évolution terminale d'une maladie valvulaire, ou aussi de maladies autonomes du muscle cardiaque (cardiomyopathies) ou enfin chez le nourrisson ou l'enfant par de graves malformations cardiaques menaçant la vie à court terme, le dernier recours est le remplacement du coeur malade par un coeur sain : la transplantation cardiaque.
Celle-ci a été mis au point dès 1960 à l'université de Stanford aux Etats-Unis par Lower et Shumway qui obtinrent en 1965 des survies à long terme de leurs chiens greffés, permettant à Chris Barnard d'effectuer la première greffe d'un coeur humain le 03 décembre 1967 au Cap en Afrique du Sud.
L'équipe de Shumway fut également à l'origine des principales améliorations de l'intervention et de son suivi, en particulier en 1980, de l'utilisation de la Cyclosporine, médicament anti-rejet très efficace qui fut à l'origine de la diffusion de la méthode dans la plupart des centres de chirurgie cardiaque du monde.
Ce sont aussi Lower et Shumway qui codifièrent en 1961 la technique de la greffe cardio-pulmonaire, ultime traitement possible de graves malformations cardiaques, causes ou conséquences de lésions pulmonaires sévères et irréversibles (syndrome d'Eisenmenger, hypertension artérielle pulmonaire). Bruce Reitz et Schumway en 1981 grâce à l'emploi de la cyclosporine purent obtenir les premiers succès de cette intervention. En Europe, en avril 1968 avec Gérad Guiraudon, nous effectuèrent la première greffe cardiaque et en 1982 avec Iradj Gandjbakhch la première transplantation cardio-pulmonaire.
Il faut mentionner aussi les greffes néonatales de Léonard Bailey à Loma Linda en Californie qui dès 1983 imagina de transplanter les bébés atteints d'une absence de développement (agénésie) du ventricule gauche incompatible avec la vie, dès leur naissance obtenue par césarienne au dernier mois de la grossesse, dès qu'un don de coeur de nourrisson lui était signalé.
Dans les défaillances cardiaques brutales et dramatiques, les appareils d'assistance ou de suppléance circulatoire peuvent fournir un appoint décisif. C'est ainsi que Michael De Bakey à Houston en 1966 réussit la première assistance cardiaque avec un appareil de sa conception et qu'en 1982 à Salt Lake City, Wilhelm Kolif et son assistant Robert Jarvik permirent à William De Vries le premier remplacement d'un cour humain par un cour artificiel total, le « Jarvik 7 ». Depuis, ces appareils ont bénéficié de grands perfectionnements mais de même que l'emploi de cours d'animaux ou l'ensemencement du myocarde par des cellules souches, ils ne peuvent malheureusement pas remplacer actuellement les greffes cardiaques qui pourtant sont en nombre insuffisant pour satisfaire les besoins.
Le principal problème des greffes cardiaques et cardio-pulmonaires ne réside pas en effet dans la technique opératoire ni dans le contrôle du rejet mais dans le manque de greffons.
Le défaut d'information et l'indifférence du public vis à vis du don d'organes après la mort, qui pourtant n'enlève au donneur aucune seconde de vie et pourrait sauver tant de malades, font que chaque année la moitié des candidats à la greffe ne peuvent pas bénéficier de cette intervention salvatrice, alors que par ailleurs l'on possède tous les moyens pour les sauver.
Ceci démontre que dans la lutte contre les maladies cardiaques, comme dans tant d'autres, le traitement et la guérison des malades ne dépendent pas seulement de la créativité des chercheurs et des progrès techniques mais aussi de la solidarité et de l'accompagnement généreux que la société veut bien leur offrir.