Особенности подготовки и технология использования аппарата искусственного кровообращения
Искусственное кровообращение (перфузия) – методика временного поддержания или полного замещения насосной работы сердца и обменной функции легких на определенные временные отрезки путем применения механического оборудования. Такие меры необходимы во время операций на аорте, разных отделах сердца, при интенсивном кардиологическом лечении пациентов. Аппарат искусственного кровообращения (АИК) – сложный функциональный комплекс, который состоит из оксигенератора, насосов, трубопроводов, фильтрующих устройств. Современные системы помимо ручного управления могут контролироваться компьютерными программами.
Из чего состоит АИК?
Искусственное кровообращение, обеспечиваемое аппаратом, временно выполняет работу легочной системы и сердца пациента. Поэтому устройство состоит из нескольких узлов. Рассмотрим каждый из них.
Оксигенератор
Кровь в оксигенератор направляется самопроизвольно из катетеризированных артерий. В данном отделе происходит ее насыщение кислородом, освобождение от углекислоты. Существуют оксигенераторы, в которых кровь имеет прямой контакт с кислородом (пленочные или пузырьковые разновидности), а в остальных генераторах она обогащается кислородом в процессе перфузии через специальную мембрану.
Артериальный насос
Устройство конструктивно делится на разновидности:
- камерный насос;
- мембранный насос;
- роликовый насос;
- пальчиковый насос.
Главная функция сосудистого насоса во время операции – нагнетание крови, насыщенной кислородом, в артерию (аорту).
Коронарный отсос
Цель данного компонента аппарата – отсасывание избыточной крови из места повреждения и возвращение ее в циркуляционный контур системы, поддерживающей искусственное кровообращение при операции.
Теплообменник
Устройство предназначено для охлаждения или согревания крови до положенной температуры. Так появляется возможность не допустить повреждения клеток крови в процессе перфузии. Теплообменник необходим при долговременных операциях, когда кровь проходит многократно через циркуляционный контур. В сложных случаях применяется гипотермия. Теплообменники бывают щелевыми и трубчатыми.
Фильтр-ловушка
Кровь, которая попадает в систему, обеспечивающую искусственное кровообращение, имеет свойство формировать сгустки, газовые пузырьки, поэтому перед тем, как она снова поступит в кровеносный цикл пациента, ее нужно отфильтровать.
Принцип перфузии
Методика перфузии следующая. Кровь пациента забирается из венозной системы (обычно из полых вен) в специальный резервуар аппарата ИК, а затем отправляется в оксигенератор. В этом устройстве она обогащается кислородом, теряя углекислый газ. Обработанная кровь перекачивается в артериальный цикл, обычно в нижний отдел аорты. В это время при помощи специального отсоса забирается кровь, которая изливается в плевральную ткань, а затем направляется снова в венозный резервуар. Аппарат искусственного кровоснабжения оборудуется теплообменником, задачей которого становится быстрое согревание или охлаждение крови.
Использование заполняющих жидкостей в АИК
В самых первых видах АИК в кардиологии экстракорпоральная система заполнялась полноценной кровью. В этих случаях появлялись проблемы с соответствием донорской крови. Однако данная мера была необходимой, так как объем наполнения резервуара достигал четырех и более литров. В новых усовершенствованных устройствах резервуар в аппарате заполняется в меньшем объеме – до двух литров. Благодаря такому решению внешний контур больше не нужно заполнять цельной кровью или специальным плазмозамещающим составом.
Во время смешивания крови пациента с составом, которым заполнена система перфузии, гематокрит начинает падать до 25 процентов. При правильной генерации кислорода и достаточном кровоснабжении органов существенной гипоксии тканей не происходит.
Если у больного перед операцией на сердце низкое содержание гемоглобина в крови, и прогнозируется его дальнейшее падение, во время перфузии к жидкой среде, заполняющей систему, добавляют кровь.
В основе жидкости лежит растворенный лактат натрия. Он смешивается с маннитолом, реополиглюкином, натриевым гидрокарбонатом и калием.
Подготовка АИК
Главное условие применения аппаратуры для перфузии – идеальная чистота поверхностей устройств, которые напрямую контактируют с кровью. Этого можно достичь путем обработки каждого элемента физиологического блока аппарата концентрированными щелочными растворами или детергентами с дальнейшим промыванием большим напором воды. Только после этих мероприятий аппарат отправляется на сборку и стерилизацию.
В зависимости от вещества, из которого состоят определенные части физиологического блока, для достижения стерильности может использоваться автоклавирование либо холодная методика стерилизации при помощи бактерицидного газа. Широко применяются апирогенные стерильные системы для перфузии, которые поставляются в готовом виде и предназначены для одноразового применения.
Когда аппарат полностью собран, в него впускают жидкости – заменители крови. И на требуемом этапе хирургической операции его подсоединяют к пациенту.
Технология подключения к АИК
Вначале аппарат для перфузии заполняется перфузатом, из артериальных трубок выкачивают воздух. Больному делают инъекцию гепарина, затем подсоединяют устройство к полым венам и аортальному сосуду. Переключение на искусственное кровообращение проводится в две стадии. Сначала проводится параллельная перфузия. Сердце работает самостоятельно, и одновременно начинает функционировать аппарат. Такая мера необходима, чтобы получить правильный баланс между поступлением крови в искусственную систему и ее оттоком.
На протяжении трех минут постепенно растет производительность искусственной системы до 2,2 литра в минуту. И только после этого пациента переключают полностью на искусственное кровообращение. Перфузия провоцирует активацию различных гормональных систем в организме. В крови повышается содержание АДГ, катехоламинов, кортизола и прочих гормонов стресса. Общий наркоз способен только частично заблокировать реакцию сердца и всего организма на стресс. Улучшение малой циркуляции наступает благодаря использованию вазодилататоров.
Как только начинается перфузия, наблюдается падение давления в артериях, которое спустя 15 минут работы аппарата повышается, однако не соответствует первоначальному уровню. Среднее давление при перфузии поддерживается на уровне 60 мм ртутного столба. В случае повышения среднего показателя выше 100 мм ртутного столба врачи принимают решение о введении вазодилататоров.
Как защищают миокард?
Процесс перфузии предусматривает пережимание аорты в пространстве между клапаном и ее корнем. Сердце изолировано от потока крови, искусственно обогащенной кислородом. Угроза появления патологии миокарда сердца сокращается путем охлаждения органа до +18 градусов. Находясь в таких температурных условиях, сердце выдержит ишемию на протяжении часа. Сокращению потребности миокарда в поступлении энергии способствует остановка органа – кардиоплегия. При этом обеспечивается полная асистолия сердца на время операции, поскольку фибрилляция желудочков увеличивает потребность миокарда в кислороде в два раза. Патологиям миокарда способствуют инотропные инъекции и хлористый кальций в высокой дозировке.
Патологические процессы
Вспомогательное кровообращение приводит к тому, что организм пациента оказывается в беспрецедентных филогенетических условиях. Такие неадекватные процессы в организме, как резкое падение давления в сосудах и в сердечных отделах, ретроградный поток крови в аортальном сосуде, наличие в крови ее разрушенных тканей и элементов, выключение малого цикла кровоснабжения сердца приводят к патологическим реакциям больного на перфузию.
При операции с искусственным обращением крови нередко случается состояние, которое характерно для массивного повреждения тканей в совокупности с огромной потерей крови. Данное явление называется геморрагическим шоком. Обезболивание и анестезия не могут полностью избавить организм от чувствительности к влиянию перфузии, особенно к гуморальной составляющей.
Характерными явлениями считаются гемодинамические нарушения. Поскольку минутный объем кровообращения в процессе перфузии поддерживается функцией артериальных насосов, нарушения возникают из-за сдвигов в сосудистой системе.
Защитные реакции организма на перфузию
Нередко искусственное кровообращение характеризуется падением периферического сопротивления и давления в артериях. На разных участках сосудов сопротивление меняется различными способами, обуславливая перераспределение в организме потока крови. Возможны два пути развития:
- централизация процесса обращения крови;
- перераспределение кровоснабжения.
Перераспределение основывается на увеличении тока крови в органах посредством его сокращения в поверхностных тканях. Данное явление выражается все больше с дальнейшим уменьшением объемной скорости перфузии. При нормальных условиях данная реакция сосудов наступает во время геморрагического шокового состояния, когда на самом деле является защитной. А во время работы аппарата, выполняющего искусственное кровоснабжение, она препятствует оптимальному току крови во внешних тканях даже при большой скорости перфузии.
Централизация обращения крови состоит в уменьшении кровотока в тканях на фоне постоянного либо увеличенного кровяного потока в крупных сосудах. На ухудшение кровоснабжения тканей во время искусственного кровообращения может повлиять уязвимость эритроцитов к агрегации внутри сосудов.
Прямыми осложнениями изменений гемодинамики становятся такие явления:
- симптомы метаболического ацидоза;
- гипоксия тканей сердца во время перфузии.
Для профилактики таких нежелательных последствий необходимо позаботиться об улучшении малой циркуляции, устранении избыточного распределения и централизации кровообращения в организме.
Еще:
Полезная информация об искусственном сердце для сердечников и не только 
Эффективность использования аппарата Алмаг при одной или множественных грыжах позвоночника 
Самостоятельное проведение искусственного дыхания и непрямого массажа сердца 
Чем отличаются показания аппарата ЭКГ при нагрузке, от показаний в состоянии покоя?
