L'hypothermie dans la chirurgie à coeur ouvert

Researcher name: 
W.G. Bigelow, OC, MD, FRCSC*

Jusqu’à l’avènement de la chirurgie à coeur ouvert, il n’existait pour ainsi dire aucun traitement particulier pour le grand nombre de personnes souffrant et mourant d’insuffisance cardiaque. Les chirurgiens avaient peur d’opérer le coeur.

Les affections cardiaques sont la cause la plus courante de maladie et de décès, devançant même le cancer. Jusqu’à l’avènement de la chirurgie à coeur ouvert, il n’existait pour ainsi dire aucun traitement particulier pour le grand nombre de personnes souffrant et mourant d’insuffisance cardiaque. Les chirurgiens avaient peur d’opérer le coeur.

Dans les années 1940, des chirurgiens ont exposé le coeur afin de corriger certaines anomalies congénitales au niveau des vaisseaux sanguins voisins. Comme il n’a pas cessé de battre, les chirurgiens ont perdu certaines de leurs craintes. Mais les chirurgiens ne parviendraient jamais à corriger les anomalies ou à guérir les maladies du coeur à moins d’être capables d’arrêter la circulation du sang à travers celui-ci, de l’ouvrir et de travailler dans un champ opératoire exsangue directement sous leurs yeux. Comment cela pouvait-il être possible?

Probablement en raison de mes recherches antérieures sur les engelures, je me suis éveillé une nuit avec une solution fort simple : «Refroidissons l’organisme entier (hypothermie), réduisons ses besoins en oxygène, arrêtons la circulation et ouvrons le coeur». (Hypothermie signifie abaissement de la température du corps.)

Ce domaine de la physiologie et de la chimie du sang n’avait jamais encore été étudié. Les obstacles étaient de taille. On croyait qu’il était très dangereux d’abaisser la température du corps et qu’il en résultait en réalité des besoins en oxygène accrus, ce qui faisait entrer le patient en état de choc et entraînait sa mort. Personne donc n’avait songé à recourir à l’hypothermie pour la chirurgie cardiaque. Il n’existait rien sur le sujet dans la littérature mondiale.

En dépit de ces croyances, notre équipe de recherche chirurgicale à l’Hôpital général de Toronto a commencé à étudier l’hypothermie en 1946, à l’Institut Banting, avec le concours d’experts de quatre autres sections de l’université. Pendant 18 années de nos recherches, nous avons eu un élevage de marmottes à Collingwood (le seule colonie au monde). Nous espérions que l’étude de l’hibernation chez ces animaux nous livrerait les secrets du refroidissement sans danger du corps humain. Vingt brillants chercheurs dans le domaine de la chirurgie nous ont aidé dans cette étude.

En 1950, après quatre années de recherche, notre équipe de Toronto était fière de communiquer au monde scientifique médical la première opération à coeur ouvert réussie dans les annales de la médecine. Nous avons réussi à abaisser la température du corps d’un animal, à arrêter le sang avant qu’il ne pénètre dans le coeur, et à ouvrir le coeur et à le laisser ouvert pendant vingt minutes. Après l’annonce de cet exploit à une importante société américaine, l’hypothermie a pris la vedette dans la littérature scientifique chirurgicale, et elle en est demeurée le sujet de prédilection pendant les 10 années qui ont suivi. En 1954, après d’autres recherches, notre équipe de Toronto a réussi, grâce à l’hypothermie, la première opération à coeur ouvert sur un humain au Canada. L’hypothermie est devenue entre 1954 et 1960 la forme la plus courante de chirurgie à coeur ouvert dans les quelques centres de chirurgie cardiaque qui existaient alors dans le monde.

John Gibbon étudiait cette autre technique dans les années 1940 à Philadelphie. La première opération à coeur ouvert sur un humain à l’aide du coeur-poumon artificiel a été réussie un an après la première intervention faisant appel à l’hypothermie. En 1960, la combinaison des deux techniques (celles du coeur-poumon artificiel et de l’hypothermie) était devenue assez sûre pour qu’il soit possible de faire passer par un dispositif de refroidissement le sang qui s’en retournait au patient à travers le tube de plastique. C’était la circulation extra-corporelle pour la chirurgie à coeur ouvert telle que nous la connaissons aujourd’hui.

L’essor mondial de la chirurgie à coeur ouvert au cours des quatre dernières décennies est sans précédent dans l’histoire de la médecine. N’importe quelle maladie du coeur connue peut être soignée aujourd’hui. Même au stade terminal, une greffe du coeur demeure envisageable sans que les risques soient exagérés. Ces extraordinaires progrès n’auraient jamais été possibles, comme tant d’autres, sans expériences sur des animaux. Le gros de la recherche sur l’hypothermie a été effectué avec de petits animaux. Des espèces plus grosses ont été utilisées au stade d’expérimentation final.

L’annonce d’une découverte médicale donne très souvent lieu à des controverses et à des revendications d’autres chercheurs moins glorifiés qui prétendent avoir été les premiers (qu’on songe à la découverte de l’insuline, par exemple). Il sortent de nulle part. Cependant, personne au monde n’a contesté que des Canadiens aient été les premiers : 1) à démontrer la relation véritable entre le métabolisme (les besoins en oxygène) et la température du corps; et 2) à utiliser l’hypothermie pour la première intervention à coeur ouvert.

L’hypothermie fait partie intégrante de la chirurgie cardiaque contemporaine sous circulation extra-corporelle. En Amérique du Nord, près d’un million d’interventions à coeur ouvert sont pratiquées chaque année pour traiter des coronaropathies et valvulopathies ou pour corriger des malformations cardiaques compliquées. En 1991, 4 000 de ces opérations ont été effectuées à Toronto seulement. La circulation extra-corporelle est aussi utilisée en neurochirurgie ainsi que pour la greffe pulmonaire et plusieurs autres importantes interventions touchant les principales artères (l’aorte, par exemple).

Au fil des ans, l’équipe a bénéficié de subventions du Conseil de recherches pour la Défense, du Conseil de recherches médicales, du Conseil national de recherches, du ministère fédéral de la Santé, de la fondation Bickell, de l’Ontario Heart Foundation, ainsi que de plusieurs donateurs privés, plus particulièrement Gordon M. Graham, Marian Webster-Taylor, John W. Connell, John M. McFadyen et John L. Frame. Aujourd’hui, l’excellence en recherche est largement tributaire des ressources financières, puisqu’elle passe nécessairement par du matériel de pointe coûteux et du personnel spécialisé.

*Décédé le 27 mars 2005