Коронарный отсос
Любой АИК, как правило, снабжен системой коронарного отсоса для удаления крови из полостей сердца и оперативной раны и возвращения ее в оксигенатор АПК. Следует подчеркнуть, что коронарным отсосом можно пользоваться только в условиях гепаринизации больного. Сразу после введения протамина сульфата для нейтрализации гепарина (по окончании ПК) необходимо отсасывать кровь обычным отсосом В. противном случае может свернуться кровь, оставшаяся в оксигенаторе, которою обычно нагнетают больному в ближайшие 10-20 мин после перфузии. Отметим также, что именно в системе коронарного отсоса происходит наибольший гемолиз, особенно если применяется вакуумный принцип. При использовании роликовых насосов гемолиз менее выражен. В современных аппаратах имеется несколько таких насосов с раздельной регуляцией их производительности.
Теплообменник
Для экстракорпоралыюго охлаждения и согревания крови АИК снабжают теплобменником. Обычно его монтируют на пути артериальной магистрали. Различают трубчатые и щелевые теплообменники. Кровь, протекая по трубкам, охлаждается (согревается) водой, циркулирующей в цилиндре, внутри которого расположены трубки (рис. 1). В настоящее время теплообменники выпускаются в комплекте с оксигенаторами в одноразовом исполнении.
Рис. 1 Трубчатый теплообменник (схема)
Фильтры
Современная аппаратура ИК, как правило, снабжена фильтрами для жидких сред и газов. Это необходимое условие при проведении общей перфузии организма, гарантирующее безопасность больного. Фильтры для крови с отверстиями диаметром 40 мкм устанавливаются на линии артериальной магистрали, в системах коронарного отсоса и в рециркуляционной линии. В системе для введения кардиоплегического раствора также устанавливаются специальные фильтры. Необходимость в фильтрах различного назначения, задерживающих микрочастицы, бактерии, пузырьки газа, обусловлена большим числом осложнений и летальных исходов вследствие эмболии сосудов головного мозга и других жизненно важных органов [HillJ. etal., 1969; PattersonR. etal., 1974]. Для реальной оценки этой опасности потребовалось 17 лет со дня первой операции с ИК в 1953 г. Появление первых серийно выпущенных фильтров в 1970 г., изготовленных фирмами «Pioner-Swank» (США) и «Pall» (ФРГ) для установки на артериальной магистрали и системе коронарного отсоса, положило начало новому периоду в хирургии открытого сердца, гарантирующему полную безопасность самого метода ИК. Надо признать, что в ведущих клиниках мира этот уровень достигнут. Летальность, связанная с ИК, практически отсутствует. Следует иметь в виду, что микрочастицы и газовые пузырьки могут поступить в ток крови из разных источников и на различных этапах операции и ИК. Большую опасность представляет консервированная донорская кровь, в которой еще до перфузии содержится значительное количество микроагрегатов дегенерированных тромбоцитов, гранулоцитов, эритроцитов и фибрина [SolisR. etal., 1974]. Микрочастицы неорганического происхождения могут остаться в резервуарах оксигенатора, канюлях и др. в процессе их изготовления [ClarkR. etal., 1975]. Во время операции в АИК могут поступать через систему коронарного отсоса микрочастицы кости и тканей (подкожная клетчатка, мышцы и т.д).
Другим источником образования микроагрегатов являются механическая травма крови роликовыми насосами, коронарным отсосом, при взаимодействии кислорода с кровью, денатурации белков и повреждении клеточных компонентов и, наконец, реакция последних с инородными материалами АИК [JonesH. et. al., 1982]. Существенную опасность представляет и газовая эмболия. Микропузырьки газа могут попасть в артериальную магистраль АИК из оксигенатора. Антиформ успешно гасит крупные пузырьки, но не всегда мелкие [PattersonR. etal., 1982; Semb В. etal., 1982]. Проблему не решают и мембранные оксигенаторы, так как могут иметь место незаметные микроповреждения самой мембраны. Недостаточный градиент давления между газом и кровью по обе стороны мембраны может также способствовать образованию микропузырьков газа в крови. Подобное происходит и при быстром и избыточном согревании крови в теплообменнике. Наконец, газ может проникнуть в артериальную канюлю вследствие механических повреждений различных частей АИК. При крупных повреждениях наблюдаются массивные газовые эмболии с высокой летальностью [MillsN. etal., 1980; StoneW. etal , 1980]. Мы были свидетелями массивной газовой эмболии, произошедшей из-за технической ошибки, когда насос, вместо того чтобы отсасывать кровь из сердца, начал нагнетать воздух в левый желудочек.
Произошла массивная эмболия сосудов головного мозга. Больную удалось спасти, быстро охладив с помощью АЙК и проведя гипербарическую оксигенацию тотчас после доставки из операционной 0,7 МПа (7 ати). Современные фильтры, устанавливаемые на линии артериальной магистрали, не только способны задержать мелкие пузырьки газа, но эффективны и при массивной эмболии. Фильтры изготавливают из нейлона, полистера или дакрона. Размеры пор от 12 до 40 мкм.
Для инфузии кардиоплегических растворов, не содержащих крови, применяют фильтры с порами диаметром 0,2 мкм. Согласно данным литературы [HillJ. etal , 19701, микрофильтры позволили снизить летальность с 19,8 до 6,5%, а число мозговых осложнений с 31 до 4,2%. По данным A. Wilner и соавт. (1983), число неврологических осложнений было снижено до минимума при применении фильтров, у которых диаметр пор составляет 40 мкм. При использовании фильтров с порами диаметром 25 мкм осложнения практически исчезли.
Методика проведения ИК. Мониторинг
ИК требует тщательного многостороннего контроля за функциями жизненно важных органов и систем. Некоторые из показателей анестезиологи и перфузиологи получают в виде мониторинга, т.е. постоянно, другие - периодически на различных этапах операции и перфузии. Под непосредственным контролем перфузиолога находятся приборы, дающие информацию в режиме мониторинга о производительности артериального и отсасывающих насосов, температуре артериальной крови, охлаждающей и согревающей воды, циркулирующей через теплообменник. К нему же поступают данные исследования газов крови, КОС, электролитов, гематокрита, свертывающей системы крови и др. Остальные параметры — ЭЭГ, ЭКГ, среднее артериальное давление, ЦВД, температура тела (пищевод, носоглотка, прямая кишка, мисжард), диурез и т.д. - находятся под контролем анестезиолога. Следует подчеркнуть, что в процессе перфузии анестезиолог и перфузиолог постоянно обмениваются информацией.
Выбор раствора для заполнения АПК
В период освоения и внедрения ИК в клиническую практику использовали свежую гепаринизированную кровь в количестве 4 5л. Затем организационные сложности заставили клиницистов пользоваться консервированной кровью со сроком хранения до 5 дней. В дальнейшем стали очевидны опасности циркуляции в организме больших количеств чужеродной крови. Был описан «синдром гомологичной крови» [DowJ. elal., I960) с выходом плазмы из сосудистого русла, застоем и «заболачиванием» («binding») крови в системе чревных сосудов, агрегацией эритроцитов и тромбоцитов в различных областях и в первую очередь в легочных сосудах с открытом артериовенозных шутов и возникновением гиноксемии («перфузионные легкие»). Эти изменения сопровождались коагулопатней, печеночно-почечной недостаточностью, метаболическим ацидозом, снижением сурфактантной активностью и податливостью и легких и т.д. [Tobias М., 1986]. Иными словами, налицо была картина шока, достаточно полно описанная в литepaтype при переливании больших объемов крови, тяжелой травме и т.д. Решению этой проблемы способствовали гемодилюция [PanicaF., NeptuneW., 1959], совершенствование аппаратуры для ИК с меньшим объемом первичного заполнения (до 1,5 л) и большей оксигенирующей способностью. Это позволило у взрослых больных проводить перфузию без использования донорской крови [CooleyD. etal., 1962]. Целесообразность гемодилюции была подтверждена существенным снижением количества осложнений со стороны легких, свертывающей системы крови [LitwakR. etal., 1965], улучшением тканевой перфузии, диуреза, уменьшением числа почечных осложнений [Roe В. etal., 1964] и повреждений форменных элементов крови [Zundi N. etal., 1961]. Многие авторы, использующие аутокровь и растворы, т.е. оперирующие без донорской крови, отмечают высокое содержание тромбоцитов и значительное снижение числа послеоперационных кровотечений [LilleaasenP., 1977]. Недостатками гемодилюции являются уменьшение кислородной емкости крови и избыточное содержание жидкости в сосудистой системе, чреватое опасностью гипоксии, перегрузки сердца и отека органов и тканей. Эти факторы не представляют существенной опасности во время перфузии, но проявляются при переходе на естественное кровообращение [Осипов В.П., 1976]. Оптимальная степень гемодилюции равняется 20—25 мл/кг, максимальная — 30 мл/кг. Гипотермия существенно нивелирует недостатки гемодилюции за счет снижения потребностей тканей в кислороде и повышения его растворимости в плазме при охлаждении [TobiasM., 1986]. Для заполнения АИК используют кристаллоидные и коллоидные плазмозаменители с различными компонентами. Из кристаллоидов чаще всего применяют 5% раствор глюкозы, сбалансированные солевые компоненты (раствор Хартмана, Рингер-лактат, плазмолит-148), маннитол [TobiasM., 1986], из коллоидных плазмозаменителей — желатиноль, реополиглюкин, «перфузионный коктейль» [Кобахидзе Э.А., 1975; Осипов В.П., 1976], декстран-40 и декстран-70, 5% и 20% растворы альбумина и др. [RudowskiW., 1980; RingJ., Messmer К., 1977 и др.]. В последние годы определенный интерес вызывают работы по созданию искусственного носителя кислорода, проведенные как в СССР, так и за рубежом [Белоярцев Ф.Ф. и др., 1984; BeisbarthH., Suyama Т., 1981; FreyR. etal., 1981; JonesH., 1983]. Цель этих исследований — получить перфторхимические соединения, способные переносить растворенный в них кислород. Созданы отечественные препараты перфторан, перфукол, зарубежные флюозол ГС-43, флюозол ДА (35 и 20%). Эксперименты на животных и отдельные клинические наблюдения показали эффективность этих препаратов как переносчиков кислорода, однако были выявлены и существенные недостатки. В частности, установлено, что перфторуглеродные соединения, покинув сосудистое русло, длительно задерживаются в ретикулоэндотелиальной системе. Резюмируя вышеизложенное, следует отметить, что оптимальной средой для заполнения АИК являются комбинированные кристаллоидно-коллоидные растворы [Осипов В.П., 1976; TobiasM., 1986]. Количество свежей индивидуально подобранной крови должно быть сведено к минимуму. Основанием для добавления донорской крови в аппарат является опасность избыточной гемодилюции (детский возраст, исходно низкий гематокрит).