Первым, кто связал заболевание сердца и острую ревматическую лихорадку, был Дэвид Питкерн, шотландский врач, работавший в больнице Святого Варфоломея в Лондоне. В 1788 году он заметил, что у пациентов с ревматической лихорадкой чаще наблюдаются симптомы сердечных заболеваний, и выдвинул предположение, что у обоих заболеваний была одна и та же причина, которую он назвал ревматизмом сердца. Эта теория привлекла большое внимание в 1812 году, когда Уильям Чарльз Уэлс опубликовал подробное исследование, однозначно подтверждавшее наличие этой связи. Круг интересов Уэлса был необычайно широким: он разгадал загадку появления росы, а также почти за пятьдесят лет до Дарвина предложил теорию естественного отбора. Одним из пациентов, указанных в его исторической статье, была молодая женщина, которая умерла в 1807 году от заболевания сердца через несколько месяцев после того, как слегла с ревматической лихорадкой. В результате вскрытия внутри ее сердца были найдены напоминающие бородавки наросты, некоторые из которых находились на митральном и аортальном клапанах. Эти наросты как раз и есть характерный симптом ревматического поражения сердца. Выводы Уэлса были подтверждены многими другими врачами: в 1909 году один врач из больницы Святого Варфоломея сообщил, что у девяноста девяти из ста его пациентов с ревматической лихорадкой также наблюдались повреждения сердечных клапанов.
Острая ревматическая лихорадка была распространенным недугом и порождала толпы пациентов с неизлечимыми заболеваниями сердца. Особенно удручающим был тот факт, что среди них было много детей — а этот факт сильно менял ситуацию, когда болезни сердца были в основном приобретенными с возрастом и поражали, как правило, пожилых людей. В 1898 году лондонский врач Дэниэл Сэмвейс выдвинул осторожное предположение. Написав в журнал The Lancet, он предсказал, что в будущем митральный стеноз — вызванное ревматическими наростами сужение просвета митрального клапана — могут научиться лечить, делая с помощью скальпеля «простой надрез» у отверстия клапана. Сэмвейс посчитал, что если бы была возможность получить доступ внутрь сердца, то небольшой надрез одной из створок клапана увеличил бы размер его просвета, тем самым усилив и кровоток через него. Его идея осталась практически незамеченной, однако четыре года спустя, когда знаменитый хирург сэр Томас Лаудер Брантон сделал похожее предположение, все сразу же ею очень заинтересовались.
Митральный стеноз — тяжелое заболевание, вызывающее ужасную одышку, усталость и боль в груди. Лаудер Брантон чувствовал себя бессильным из-за невозможности облегчить страдания таких пациентов и мучился еще сильнее оттого, что знал, что во время вскрытия разрезать суженный клапан не представляло никакого труда. Тогда почему же нельзя проделать то же самое на живом пациенте? Он был очень осторожен, высказывая свое предположение, и отметил, что операцию следует предпринимать только после успешных экспериментов на животных. Тем не менее его слова вызвали негодование: в редакционной статье, опубликованной в The Lancet, презрительно заметили, что Лаудер Брантон «в своих исследованиях ограничился лишь моргом». Его от души распекали за предложение потенциально опасной операции без предварительного проведения собственных экспериментов с целью подтверждения возможности ее проведения. Не обошлось, однако, и без поддержки: Дэниэл Сэмвейс написал в защиту своего коллеги, заявив, что и он тоже думал в этом направлении.
Какое-то время мнения по этому вопросу были весьма разными. Великий Рудольф Матас, первопроходец в операциях на аневризмах, полагал, что подобная идея «не является такой уж несбыточной мечтой, как считают многие». Людвиг Рен отнесся к этой затее неодобрительно, написав в 1913 году, что с точки зрения хирургии сердце является «noli me tangere» — неприкосновенным (лат.). Вместе с тем его взгляды уже тогда были устаревшими — еще за год до этого два французских хирурга пробовали прооперировать человека. Теодор Тюфье попытался ослабить стеноз аорты с помощью хитрого неинвазивного метода: вместо того чтобы разрезать сердце, он надавил на стенку аорты мизинцем, чтобы протолкнуть основание сосуда внутрь аортального клапана с целью расширить его просвет. Состояние пациента улучшилось, однако лишь временно. Соотечественник Тюфье Юджин Дуайен попробовал более радикальный способ — оперируя маленькую девочку, он, пытаясь расширить суженный легочный клапан, вставил инструмент через стенку сердца, и пациентка вскоре после этого умерла.
Одна из проблем, с которой сталкивались хирурги, была в том, что они не видели, что делают: о вскрытии сердца до изобретения аппарата искусственного кровообращения не могло быть и речи, но это случилось только несколько десятилетий спустя. А в начале 1920-х годов, чтобы как-то решить проблему, два исследователя из Вашингтонского университета в Сент-Луисе Эвартс Грейам и Дафф Аллен разработали инструмент, с помощью которого можно было заглянуть внутрь сердца, — кардиоскоп. Он представлял собой металлическую трубку размером с авторучку, в которой были размещены линзы и маленькая лампочка. Предполагалось, что хирург сделает надрез между двумя ребрами, чтобы обнажить сердце, после чего вставит через небольшое отверстие в сердечной стенке кардиоскоп. Склонившись над грудной клеткой пациента и приложив глаз к этой миниатюрной подзорной трубе, врач смог бы наблюдать за всем, что происходит в сердце. Картинка, однако, была довольно мутной, так как кровь непрозрачна, а линзы должны были непосредственно касаться того участка, который нужно было разглядеть. Инструмент был оснащен узким лезвием, с помощью которого можно было разрезать створки неисправного клапана. Результаты использования этого новшества были противоречивыми: с помощью кардиоскопа были сделаны надрезы митрального клапана у двадцати двух собак, что доказывало жизнеспособность методики, однако, когда в августе 1923 года Аллен прооперировал трех пациентов с митральным стенозом, все они в итоге умерли. Разочаровавшись, он забросил свои исследования.
Несколькими месяцами ранее хирург из Бостона Эллиот Катлер провел первую операцию на митральном клапане человека, потратив предыдущие несколько лет на тщательную подготовку к ней у себя в лаборатории. Катлер решил, что простого надреза в неисправном клапане недостаточно, потому что он со временем может зарасти. Вместо этого он предложил вырезать небольшой участок одной из створок. Чтобы сделать это, он попросил молодого научного сотрудника по имени Клод Бек разработать новый инструмент, который назвали «кардиовальвулотом». Он был оснащен режущим захватом, который должен был удержать отсеченный участок ткани, не дав ей попасть в кровоток. Весной 1923 года коллега Катлера Самюэль Левин сообщил, что нашел идеального кандидата для операции. Им оказалась 12-летняя девочка с сильнейшим митральным стенозом, ставшим следствием острой ревматической лихорадки, которой она переболела двумя годами ранее. Последние полгода она была прикована к постели, а ее сердце начало отказывать: через суженный клапан проходило так мало крови, что давление по одну сторону от него стало угрожающе высоким, и в результате сердце больше не могло перекачивать необходимое количество крови.
Двадцатого мая в 8.45 утра Катлер провел операцию. Кардиовальвулотом еще не был готов к использованию, так что вместо него Катлер использовал длинный тонкий нож со слегка загнутым лезвием. Предположив, что сердце лучше перенесет травму, если сначала его осторожно потрогать, Катлер поместил под него свою руку и перевернул, чтобы посмотреть на сердце с обратной стороны — пожалуй, он был первым хирургом, сделавшим это. Он капнул адреналин прямо на сердце, чтобы оно забилось более энергично, а затем погрузил нож в левый желудочек. Он аккуратно проталкивал инструмент, пока не наткнулся на препятствие, принятое им за митральный клапан, повернул лезвие и сделал два небольших надреза на створках клапана — по крайней мере, он на это надеялся. Проделав эту жутковатую процедуру абсолютно вслепую, он вынул нож и наложил швы на образовавшееся в стенке сердца отверстие. Операция заняла немногим более часа.
