Una macchina cuore-polmone è un'apparecchiatura medica speciale in grado di fornire processi vitali umani se il cuore oi polmoni cessano di svolgere in tutto o in parte le loro funzioni. L'idea di poter "tenere in vita qualsiasi parte del corpo" apparve nel 1812, ma il primo dispositivo primitivo, che consisteva in un meccanismo per pompare sangue e ossigenazione, non apparve fino al 1885.
Il primo intervento chirurgico a cuore aperto utilizzando una macchina cuore-polmone fu eseguito nel 1930. Da allora, sono stati utilizzati diversi metodi principali di utilizzo dell'AIC: circolazione artificiale dell'intero corpo, regionale, in cui un determinato organo o area è rifornito di fluido biologico e varie varianti del supporto circolatorio.
Caratteristiche dei metodi
La circolazione artificiale generale è chiamata sostituzione completa delle funzioni del muscolo cardiaco e dello scambio gassoso nei polmoni con specialistrumenti e dispositivi meccanici. È ampiamente usato in cardiochirurgia.
Regionale è la circolazione di un determinato organo o parte del corpo. Questo metodo viene utilizzato per introdurre una quantità significativa di farmaci nell'area di un'infezione purulenta o di un tumore maligno.
Il bypass cardiopolmonare regionale ha una variante utilizzata per interventi chirurgici al cuore brevi combinati con l'abbassamento intenzionale della temperatura corporea della persona (ipotermia). Questo metodo è chiamato perfusione coronarica-carotide.
Caratteristiche dei dispositivi
Una moderna macchina cuore-polmone, il cui principio di funzionamento sarà discusso di seguito, deve soddisfare i seguenti requisiti:
- supporto al livello richiesto di volume minuto di circolazione sanguigna nel corpo del paziente;
- ossigenazione di alta qualità, in cui la saturazione di ossigeno dovrebbe essere almeno del 95% e la quantità di anidride carbonica - 35-45 mm Hg. Art.;
- il volume di riempimento del dispositivo non è superiore a 3 l;
- presenza di un dispositivo per il ritorno del sangue del paziente al circuito circolatorio;
- non dovrebbe ferire il sangue mentre attraversa gli elementi strutturali;
- il materiale per la fabbricazione dei meccanismi deve essere atossico per poter effettuare la disinfezione e la sterilizzazione.
Dispositivo
Qualsiasi macchina cuore-polmone è costituita da un apparato fisiologico (pompa arteriosa, ossigenatore,circuito) e il blocco meccanico. Dal corpo del paziente, il sangue venoso entra nell'ossigenatore, dove viene arricchito di ossigeno e purificato dall'anidride carbonica, quindi, con l'aiuto di una pompa arteriosa, ritorna nel flusso sanguigno.
Prima che il sangue ritorni, passa attraverso filtri speciali che intrappolano coaguli di sangue, bolle d'aria, pezzi di calcio dal sistema di valvole, nonché attraverso uno scambiatore di calore che mantiene la temperatura richiesta. Se il sangue nel corpo è nelle cavità, viene inviato alla macchina cuore-polmone utilizzando una pompa speciale.
Elementi di base
AIC ha i seguenti elementi strutturali:
- Ossigenatori. Ci sono meccanismi in cui il sangue si arricchisce di ossigeno per contatto diretto, e ci sono quelli in cui l'interazione avviene attraverso una membrana speciale.
- Pompe. Ci sono valvolari e senza valvole a seconda di come si muove il sangue.
- Scambiatore di calore. Mantiene la temperatura nel sangue e nel corpo del paziente. Il regime di temperatura viene corretto con l'aiuto dell'acqua che lava il dispositivo.
- Nodi aggiuntivi. Ciò include trappole, contenitori per conservare il sangue rimosso dalle cavità o sangue di riserva.
- Blocco meccanico. È costituito dal corpo del dispositivo, dalle parti mobili dell'ossigenatore, dall'attrezzatura per determinare i vari indicatori, dall'azionamento manuale di emergenza.
Macchina cuore-polmone HL 20 -uno dei migliori esempi. Il sistema di perfusione in questa macchina soddisfa gli standard e i requisiti più elevati. Unisce sicurezza e affidabilità, perfetto sistema di raccolta dati, flessibilità e adattabilità a qualsiasi manipolazione.
Preparazione e collegamento della macchina
Prima dell'uso, è imperativo controllare la prontezza del meccanismo per il funzionamento. L'AEC (apparato di bypass cardiopolmonare) deve avere assoluta pulizia e sterilità delle superfici a diretto contatto con il sangue.
Tutti gli elementi strutturali inclusi nel blocco fisiologico vengono trattati con detergenti o soluzioni alcaline ad alta concentrazione, seguiti da lavaggi con acqua. Dopo aver effettuato la sterilizzazione. Dopo il completo assemblaggio e riempimento del dispositivo con il sangue, viene collegato al paziente in una determinata fase dell'operazione.
Per restituire il sangue al corpo, si ricorre più spesso all'accesso dall'arteria femorale o iliaca, a volte attraverso l'aorta ascendente. Il fluido biologico entra nell'apparato attraverso la vena cava drenata. Prima che il sangue entri nell'ossigenatore, al paziente viene iniettata eparina (2-3 mg per chilogrammo di peso corporeo). Per mantenere il paziente al sicuro, l'accesso al sistema arterioso viene effettuato prima della cateterizzazione del letto venoso.
Anestesia e anestesia
L'uso di una macchina cuore-polmone durante le operazioni ha determinate caratteristiche, quindi l'anestesia durante questo periodo è diversa.
- Multicomponentepremedicazione.
- Il periodo di pre-perfusione richiede ventilazione meccanica con elevate pressioni inspiratorie ed espiratorie.
- Durante il periodo di perfusione, gli anestetici entrano nel corpo attraverso l'AIC. La ventilazione è caratterizzata da un aumento della pressione espiratoria.
- Nel periodo post-perfusione vengono ripristinati i parametri emodinamici, è necessaria una ventilazione a lungo termine.
Fisiologia
Quando si utilizza una macchina cuore-polmone, il corpo umano si trova in condizioni insolite. Possono svilupparsi reazioni patologiche alla perfusione, poiché il flusso sanguigno retrogrado nell'aorta, una diminuzione della pressione nelle cavità del cuore e la mancanza di lavoro della circolazione polmonare sono condizioni che non sono caratteristiche del normale stato del corpo.
Durante l'intervento, una persona è in uno stato prossimo allo shock emorragico. Vi è una diminuzione della pressione sanguigna e della resistenza periferica totale. In condizioni normali, tale reazione è considerata protettiva, ma nelle condizioni di utilizzo dell'AIC interferisce con il normale ripristino della circolazione sanguigna.
Il risultato è lo sviluppo di ipossia e acidosi metabolica nel sangue. La prevenzione delle complicanze si basa sul miglioramento della microcircolazione, eliminando il fenomeno della ridistribuzione protettiva del sangue.
Possibili complicazioni
Le complicazioni principali sono:
- embolia vascolare, che può essere causata dal blocco di coaguli di sangue, gas, lipidi, particellecalcio;
- ipossia - può svilupparsi a causa del lavoro insufficiente dell'ossigenatore o della pompa arteriosa, attraverso la quale il sangue deve rifluire nel corpo;
- complicazioni ematologiche - incompatibilità del sangue del paziente e del gruppo sanguigno del donatore o fattore Rh, reazione del corpo del paziente all'infusione di sangue citrato, traumatizzazione delle cellule del sangue nella macchina cuore-polmone, disturbi della coagulazione.
I dispositivi vengono costantemente migliorati per ridurre possibili complicazioni durante la procedura. Innovazioni moderne, tecnologie e alta qualificazione del team di medici sono la chiave per un intervento di successo.
