Bhagavant R. Kalke, en colaboración con C. Walton Lillehei (1918–1999) en la Universidad de Minnesota, diseñó la primera prótesis de válvula cardíaca bivalva en 1965.
Esta prótesis se conoció como la válvula Kalke-Lillehei y se implantó clínicamente en 1968.
Aunque esta válvula no encontró más aplicaciones clínicas, el diseño de Kalke sentó las bases para el desarrollo de todas las prótesis bivalvas modernas.
Posteriormente, Demetre M. Nicoloff (1934–2003) utilizó este concepto innovador y perfeccionó el diseño original de Kalke en la moderna prótesis mecánica bivalva. Hoy en día, la válvula mecánica bivalva es la prótesis de válvula cardíaca más utilizada en el mundo.
Bhagavant Rajaram Kalke nació en una familia de clase media el 24 de noviembre de 1927, en el pequeño pueblo de Kasheli en el distrito de Ratnagiri, que se encuentra en el estado indio de Maharashtra. La familia se mudó a Bombay (ahora Mumbai) cuando Bhagavant tenía 10 años. Después de su graduación en 1952 de Seth Gordhandas Sunderdas Medical College, Kalke continuó su formación quirúrgica en el Hospital Nair.
Kalke desarrolló un interés en la cirugía cardíaca después de leer sobre el trabajo pionero realizado por Clarence Walton Lillehei en la Universidad de Minnesota. En ese momento, la cirugía cardíaca en el Nair Hospital estaba en sus primeras etapas.
Sin embargo, el hospital desarrolló un laboratorio experimental para cirugía a corazón abierto que llamó la atención del Dr. Lillehei durante su visita a la India en enero de 1964.
Kalke se acercó a Lillehei y le preguntó si podía pasar dos años trabajando con él. Lillehei arregló eso y Kalke llegó a Minneapolis el 14 de octubre de 1964. Poco después de su llegada, Kalke ayudó a Lillehei por primera vez. Kalke recordó que se trataba de un reemplazo de válvula aórtica con una prótesis de Starr-Edwards. Esta voluminosa prótesis fue implantada con cierta dificultad.
Kalke pensó que sería más conveniente utilizar una prótesis mecánica de bajo perfil, especialmente en niños, y basó el diseño de una nueva prótesis en las compuertas de marea de las presas de su pueblo natal en la India. Cuando la marea subió, las compuertas se cerraron y, cuando la marea retrocedió, las compuertas se abrieron y desembocaron en el canal de riego.
A fines de 1964, Kalke mostró el diseño de su prótesis a Lillehei, quien accedió a fabricar la válvula en el taller de la Universidad de Minnesota. Pronto, Kalke trajo con orgullo el primer prototipo de su válvula a Lillehei.
Después de mirarlo, Lillehei sonrió y dijo: "Pruébalo".
Kalke se inscribió en el programa de doctorado de la Universidad de Minnesota con la intención de diseñar y probar su nueva prótesis en el laboratorio de Lillehei.
Inicialmente, el taller fabricó cuatro válvulas. La estructura básica de esta válvula consistía en dos valvas metálicas semicirculares colocadas en una jaula rígida formada por un anillo metálico. Las válvulas para los experimentos fueron hechas de acero inoxidable. Kalke comenzó a implantar estas válvulas en perros en las posiciones mitral y aórtica.
La cineangiografía se realizó al segundo o tercer día postoperatorio. Normalmente, Kalke fue asistido durante estos procedimientos por uno de los residentes de cirugía que trabajaban en el laboratorio. Un técnico de laboratorio hizo funcionar la máquina de circulación extracorpórea.
Pronto Kalke se dio cuenta de otra válvula de bajo perfil: la prótesis Gott-Daggett.
Vincent L. Gott fue un residente de cirugía que trabajó con Lillehei de 1953 a 1960. Al finalizar su residencia en 1960, Gott se convirtió en cirujano de planta en la Universidad de Wisconsin.
Junto con Ronald L. Daggett, ingeniero y luego profesor de la Universidad de Wisconsin, el Dr. Gott diseñó una válvula hecha de un disco de teflón recubierto de silicona con un superpuntal central que permitía que las valvas flexibles se doblaran y abrieran en forma de mariposa.
La válvula Gott-Daggett se implantó clínicamente por primera vez en 1963.
El área del superstrut en la válvula Gott-Daggett era el sitio de la trombosis y, por esta razón, la válvula se retiró del mercado en 1966. Kalke comparó su válvula con la Prótesis de Starr-Edwards y Gott Daggett en el laboratorio animal.
En la válvula de Kalke, ambas valvas se movían de forma independiente y se abrían a 60 grados, lo que permitía el flujo sin obstáculos a través de los orificios central y lateral de la válvula.
El desempeño hemodinámico de la válvula de Kalke pareció superior al de las otras válvulas probadas. El estudio se llevó a cabo en 65 animales durante un período de 8 meses.
En 1965, Kalke conoció a Demetre M. Nicoloff, quien completó su residencia en el hospital de la Universidad de Minnesota y fue nombrado instructor del Departamento de Cirugía en 1964.
Aunque el Dr. Nicoloff estaba interesado en el diseño de Kalke, nunca estuvo directamente involucrado en los experimentos de Kalke, sin embargo, como miembro del personal del Departamento de Cirugía de la Universidad de Minnesota, Nicoloff fue designado miembro del comité que leyó la tesis de Kalke y fue aprobada. Por lo tanto, Kalke cumplió con ese requisito y luego se le permitió presentarse para su examen preliminar de doctorado, que aprobó el 24 de noviembre de 1967.
El 30 de mayo de 1968, Kalke presentó un artículo titulado “Evaluación de una válvula cardíaca protésica de doble hoja para uso clínico” en la Segunda Conferencia Nacional sobre Válvulas Protésicas Cardíacas en Los Ángeles, California. Los estudios relacionados con el desempeño de esta válvula fueron publicados en 1968 y 1969.
En 1967, Lillehei aceptó un nombramiento como profesor Lewis Atterbury Stimson y presidente del Centro Médico Cornell de Nueva York.
Lillehei invitó a Kalke a unirse a su departamento en Nueva York y Kalke se mudó a Nueva York el 5 de diciembre de 1967.
Algunas prótesis fueron fabricadas por Harry Cromie (Surgitool Company, Pittsburgh, PA) en 1968 para uso clínico.
La prótesis se conoció como la válvula de Kalke-Lillehei. Se usó titanio como material y el anillo de costura se cubrió con teflón. La primera prótesis se implantó en marzo de 1968 en posición aórtica. Desafortunadamente, el paciente falleció 2 días después; se desconocía la causa de la muerte.
Fue un gran revés para Lillehei y Kalke.
Mientras tanto, aumentaba la presión sobre Kalke para que volviera a su casa en Mumbai, ya que su permiso de ausencia había llegado a su fin.
El 29 de julio de 1968, Kalke partió hacia Mumbai.
El trabajo de perfeccionar y patentar la válvula quedó en manos de Lillehei. En cierta medida, el entusiasmo se perdió por el fracaso de su primera implantación clínica. Luego, Lillehei se centró en su prótesis de disco basculante, conocida como válvula Lillehei-Kaster, que se implantó clínicamente por primera vez en 1970.
El Dr. Kalke junto al Dr. Lillehei - Octubre 1988, St Paul, Minnesota.
Robert Kaster, ingeniero y graduado de la Universidad de Minnesota, creía que el material ideal del disco era el carbón pirolítico y trabajó con Jack C. Bokros en la fabricación de un disco plano para su válvula. Se implantaron aproximadamente 55.000 válvulas Lillehei-Kaster, hasta que cesó la producción de la válvula en 1987.
Durante algunos años, estos eventos eclipsaron la prótesis de dos valvas de Kalke. Pronto, sin embargo, se renovó el interés de Lillehei en el trabajo de Kalke. En febrero de 1973, Kalke recibió una carta de Lillehei instándolo a completar su doctorado en los próximos 3 meses. Kalke tendría que viajar a los Estados Unidos para completar el examen de doctorado. Eso no era financieramente posible para Kalke, y le dijo a Lillehei que no podía viajar a Minnesota para completar su doctorado. Sin embargo, para su sorpresa, el Departamento de Cirugía Cardíaca de la Universidad de Minnesota pagó todos los gastos del viaje de Kalke a Minneapolis para la defensa de su doctorado.
La tesis presentada a la Universidad de Minnesota se tituló “Evaluación de una válvula cardíaca protésica de doble hoja de un nuevo diseño para uso clínico”. Los examinadores de Kalke fueron Lillehei, Nicoloff y Jesse C. Edwards. Kalke obtuvo su doctorado en abril de 1973.
Nicoloff estaba muy interesado en el diseño de la prótesis de Kalke y ayudó a revisar su tesis doctoral final.
El carbón pirolítico, la sustancia fabricada más dura del mundo, ha sido adaptada de la industria del combustible nuclear.
En 1964, Bokros sugirió a Gott la prueba del carbón pirolítico como material protésico. Demostraron que el carbón pirolítico era el más resistente a los trombos de todos los materiales disponibles. El carbón pirolítico revolucionó la industria de las válvulas cardíacas mecánicas.
La fabricación de una bola hueca de carbón pirolítico para la válvula DeBakey-Surgitool en 1969 por parte de Bokros fue un hito en el desarrollo de válvulas mecánicas. En 1970, se utilizó para la mayoría de las válvulas de una sola hoja. Todas las prótesis bivalvas posteriores se fabricaron con carbono pirolítico, lo que determinó su extraordinaria resistencia y durabilidad.
En 1976, Christopher Possis, ingeniero industrial, y Nicoloff comenzaron a desarrollar una válvula cardíaca protésica. Nicoloff y Possis se acercaron a Manuel A. Villafana para el desarrollo posterior de este modelo de válvula. El 4 de julio de 1976, Villafana fundó St Jude Medical Company. Aparentemente, fue idea de Villafana que toda la válvula se fabricara con carbón pirolítico de Bokros. Nicoloff era profesor asociado en la Universidad de Minnesota cuando, el 3 de octubre de 1977, implantó la primera prótesis bivalva de St Jude. Aunque la prótesis bivalva original de St Jude Medical implantada en 1977 se parecía mucho a la válvula de Kalke-Lillehei, no era, según Villafana, un “descendiente directo” de la válvula de Kalke.
Sorprendentemente, el diseño original de la prótesis de St Jude implantada en 1977 se ha mantenido prácticamente sin cambios durante los últimos 30 años. En 1979, Lillehei fue nombrada Directora de Atención Médica de Cirugía Cardiovascular en el Hospital Nair de Mumbai hasta su jubilación en 1985.
Aparte del trabajo clínico , Kalke continuó con su labor investigadora y docente.
Falleció el 13 de julio de 2016.
El Dr. Kalke se convirtió en un educador y maestro respetado. Su interés en la investigación ayudó a muchos de sus estudiantes a emprender investigaciones originales, incluso con recursos limitados, pudo mantener una participación activa en el laboratorio experimental. Su período como decano lo llevó al campo de la educación médica, la formación de residentes de cirugía y la administración médica.
Abogó por la observación detallada y el refinamiento de las técnicas quirúrgicas de los residentes individuales y enfatizó la importancia de preparar a los residentes para las circunstancias siempre cambiantes de la sala de operaciones.
Al Dr. Kalke le sobreviven su esposa Aruna y sus hijas Anjali y Seema.
* Pankaj Saxena, MCh, DNB y Igor E. Konstantinov, MD, PhD // Department of Cardiothoracic Surgery, Sir Charles Gairdner Hospital, University of Western Australia, Perth y Cardiac Surgery Unit, Royal Children’s Hospital, Melbourne, Australia // The Society of Thoracic Surgeons Published by Elsevier Inc 2009
* IACTS SECRETARIAT - Dr. Rajan Sethuratnam - Secretary, IACTS - The Madras Medical Mission
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