Кафедра госпитальной хирургии ЮУГМУ
 

Искусственное кровообращение

    Основоположником разработки аппаратов искусственного кровообращения (АИК) является выдающийся советский ученый С. С. Брюхоненко. Он впервые в 1926—1928 гг. сконструировал АИК. Первые операции на «открытом сердце» животных выполнил в 1928-1929 гг. отечественный хирург Н. Н. Теребинский. Первая успешная операция в клинике с использованием ИК была выполнена в 1953 г. J. Gibbon, а в СССР А. А. Вишневским в 1957 г.
    Оборудование и техника ИК в настоящее время усовершенствованы, поэтому в условиях специализированного стационара риск от применения метода стал чрезвычайно низким.
    Стандартное ИК предусматривает проведение перфузии с объемными скоростями от 1,8 до 2,4 л/(мин-м2) под умеренной гипотермией (26°-30° С) и гемодилюцией (гематокрит 25-30%, гемоглобин не ниже 80 г/л).

    Для газообмена применяют пенопленочные оксигенаторы многоразового использования, одноразовые пузырьковые оксигенаторы либо мембранные. Приме¬нение одноразовых оксигенаторов не только существенно упрощает процедуру ИК, но и предупреждает ряд осложнений. Заполнение аппаратов проводится стандартным набором растворов. При выполнении операции в условиях ИК у взрослых в состав первич-ного объема заполнения аппарата входит: 500 мл 5гг раствора глюкозы, 500 мл 10% раствора маннитола. 1000мл раствора Рингера-Локка. Если гематокрит \ больного менее 35%, то вместо глюкозы в аппарат заливают 500 мл консервированной крови, в которую добавляют 25 мг гепарина, 800 мг хлорида кальция и 300 мг сульфата магния. При наличии у больного признаков почечной недостаточности вместо глюкозы вводят 10% раствор маннитола. Введение глюкозы следует исключить при выраженной сердечной недо-статочности.
    При выполнении операции в условиях ИК у детей АИК заполняют 500 мл цельной крови, 500 мл раствора Рингера-Локка, 7,5 мл/кг 10% раствора маннитола. В цельную кровь вводят гепарин, кальция хлорид. натрия гидрокарбонат.
    Для проведения ИК в качестве магистралей используют трубки из поливинилхлорида. Необходимо стремиться к соблюдению одинаковых размеров используемых канюль у больных с одной и той же массой тела, во всех странах просвет этих трубок рассчитывают в дюймах (1 дюйм - 25,4 мм). У взрослых больных для артериальной магистрали используют трубки диаметром 3/8 дюйма, для венозной магистрали - 1/2 дюйма, а для коронарных отсосов - 1/4 дюйма. У детей и для артерии, и для вены используют трубки диаметром 3/s дюйма. У новорожденных для всех линий просвет магистрали составляет 1/4 дюйма. Следует стремиться к тому, чтобы до подключения АИК перфузиолог примерно в течение не менее 5 мин провел смешение компонентов залитого в АИК раствора. В это же время раствор подогревается до температуры 30°-34° С. Многие авторы избегают начинить ИК с резко охлажденного раствора, поскольку это может привести к асистолии или фибрилляции.
    Отдельный резервуар обычно используется для сбора крови из полости сердца и перикарда. Эта кровь фильтруется через фильтры с диаметром пор 15 мк Фильтрация внутрисердечного возврата важна для исключения попадания материальных частиц в АИК. Оксигенатор должен располагаться на 50 см ниже сердца оперируемого.
    Методика подключения АИК к магистралям носит стандартный характер. Сначала канюлируют аорту. Эту канюлю подключают к артериальной магистрати. эвакуируют воздух. Затем канюлируют полые вены и подсоединяют венозную магистраль, также стараясь не допустить попадания в нее воздуха.
    На исход операции с ИК влияют достаточные дозы гепарина и последующая адекватная нейтрализация его протамином сульфатом. Первичная доза гепарина составляет 3 мг/кг. Обычно рекомендуется, чтобы хирург сам вводил гепарин перед канюляцией в правое предсердие. Содержание гепарина в крови определяют через 5 мин после начала ИК. Вводимую дозу протамина сульфата определяют по содержанию гепарина.

    Параметры ИК и скорости перфузии.

    Поверхность тела определяют по показателям роста и массы тела больного. Объемные скорости, как правило, составляют 1,8-2,4 л/(мин-м2). Высокие скорости перфузии используются обычно при нормотермическом ИК, а также во время охлаждения и согревания. Проведение ИК на низких объемных скоростях допустимо в период гипотермии, поскольку в это время потребление кислорода резко снижено. Известно, например, что при снижении температуры поверхности тела на один градус снижение потребления кислорода составляет 5%. Поэтому при температуре 28° С потребность организма в кислороде уменьшается наполовину. Перфузия с малыми объемными скоростями уменьшает бронхиальный кровоток и некоронарный коллатеральный возврат, что упрощает проведение операции.
    Для суждения об адекватности ИК достаточно непрерывно определять артериальное давление, контролировать газы артериальной крови, артериовенозную разницу по кислороду, состояние КОС и диурез.
    Совершенно понятно, что чем ближе ИК к естественному, тем проще достижение гомеостаза в организме. В связи с этим в последнее время большое внимание привлекает метод пульсирующего ИК, который, как считают, улучшает функцию почек, предотвращает рост периферического сосудистого сопротивления и улучшает защиту миокарда. Однако в большинстве центров попрежнему используется непульсирующий поток. Поэтому в настоящее время следует стремиться к накоплению дополнительной информации о ценности пульсирующего ИК. Безусловно, его можно рекомендовать больным с резко сниженной сократительной функцией миокарда левого желудочка, особенно при переходе от полного ИК к парал-лельному. Адекватность ИК определяется объемными скоростями, но его невозможно проводить при низких цифрах артериального давления. Нормальные или высокие цифры среднего артериального давления следует поддерживать у больных с окклюзией в цереброваскулярной системе и заболеваниями почек. В зависимости от возраста больного, особенностей коронарного русла, функций жизненно важных органов при ИК необходимо стремиться к тому, чтобы артериальное давление составляло 60-90 мм рт. ст.
    Газы крови (Р02а, SaO2 и Sp02) и КОС определяют через 5 мин после начала ИК или после достижения нужного уровня гипотермии. В последующем эти показатели контролируют каждые 30 мин в процессе ИК. Поддерживать газы крови и КОС на нормальных цифрах позволяет «вентиляция» оксигенатора потоком 97,5-98% О2 и 2,5-2% С02 при соотношении поток газа/кровоток (3:1-1:1). В тех редких случаях, когда наблюдаются гипоксия или гиперкапния, следует увеличить поток кислорода в оксигенаторе. Метаболический ацидоз является признаком неадекватной перфузии, тогда либо увеличивают объемные скорости перфузии, либо повышают артериальное давление.
    Гематокрит и содержание калия определяют в те же интервалы времени. Если гематокрит оказывается ниже 25%, то в аппарат добавляют свежую кровь. Любое снижение уровня гематокрита может свидетельствовать о кровопотере (например, в плевральную полость).
    Калий нередко приходится добавлять в циркулирующую кровь, чтобы поддержать его нормальное со-держание. Обычно в самом начале добавляют 20 ммоль/л калия, а затем в течение первого часа перфузии еще 40 ммоль/л.
    Диурез — это очень чувствительный показатель адекватности перфузии. Следует стремиться к тому, чтобы во время ИК происходило отделение мочи в объеме 3 мл/(кг-ч). Если диурез ниже указанных цифр, следует увеличить объемную скорость перфузии или повысить артериальное давление. В тех редких случаях, когда и эта мера не дает желаемою результата, в аппарат добавляют мочегонные (маннитол или фуросемид).
    Окончание искусственного кровообращения. Перед окончанием операции с ИК хирург должен удалить воздух из аорты и камер сердца. Последовательность действий различных хирургов по профилактике воздушной эмболии варьирует, но все методики предусматривают основные принципы:

    1) заполнение полостей (отделов) сердца кровью перед полным их закры¬тием, чтобы уменьшить распространение воздуха;

    2) освобождение полых вен и «раздувание» легких для удаления воздуха из легочных вен;

    3) аспирация всего воздуха из сердца до того, как оно начнет сокращаться;

    4) сохранение струи крови (дренаж) через иглу или отверстие в аорте после восстановления сердечной деятельности, что позволяет удалить пузырьки воздуха, которые могли остаться в устье легочных вен.
    Для профилактики воздушной эмболии рекомендуется определенная последовательность хирургических приемов.
    1. Освобождают от турникетов полые вены, раздувают легкие форсированной вентиляцией легких и оставляют свободным отверстие в аорте, через которое вводился кардиоплегический раствор, расширяя его браншами зажима.
    2. Полностью заполняют все полости сердца и накладывают П-образный шов на верхушку левого желудочка. Пунктируют иглой Дюфо верхушку и эвакуируют воздух из левого желудочка. После этого П-образный шов завязывают и нить срезают.
    3. Наполнение сердца во время выполнения всех манипуляций регулируют хирург и перфузиолог.
    4. Несколько раз сдавливают сверху сердце, следя при этом за тем, чтобы из аорты через свободное отверстие поступала струя крови.
    5. Лишь после того, как хирург убедился, что он освободил все полости сердца от воздуха, можно приступить к постепенному снятию зажима с аорты.
    При надежной кардиоплегии и достижении к этому моменту температуры в прямой кишке 34° — 35° С сердце может начать сокращаться. Если же спонтанных сокращений сердца не возникает, бригада должна подождать, продолжая перфузию и строго контролируя наполнение сердца и избегая его перерастяжения.
    Дренажное отверстие в аорте закрывают после окончания перфузии. Затем у больных с большими размерами левого предсердия и его ушка через 15— 20 мин после окончания перфузии целесообразно дополнительно еще раз пунктировать предсердие.
    Таким образом, профилактика воздушной эмболии является исключительно важным элементом операции на открытом сердце. На этом этапе необходимо проявить терпение, скрупулезность, последовательность. Важно помнить, что воздушная эмболия в абсолютном большинстве случаев является следствием хирургической ошибки.
    В необходимых случаях производят дефибрилляцию сердца. Для дефибрилляции достаточно 10 Дж. Следует избегать более высоких значений энергии,чтобы не повредить миокард. Температуру тела больного доводят до 37° С (в прямой кишке), ИК прекращают постепенно. Венозную канюлю в это время можно вывести в предсердие. Если в предсердии стояли две канюли, то одну из них, находящуюся в верхней полой вене, целесообразно удалить. Затем постепенно уменьшают венозный возврат путем постепенного пережатия венозной магистрали. Скорость перфузии уменьшают по мере того, как наполняется сердце и повышается артериальное давление. Нельзя прекращать (останавливать) перфузию, не доведя артериального давления до исходных цифр. Давление в левом предсердии при этом достигает 14-17 мм рт. ст. Если этого не удалось добиться, можно заподозрить, что допущена хирургическая ошибка или имел место дефект в проведении кардиоплегии. Особенно важен контроль за давлением крови в левом предсердии у больных, у которых возможно снижение функции левого желудочка после операции. В ближайшие минуты и часы после перфузии чаще используют хлорид кальция и по показаниям — адреналин или допамин. После восстановления исходных значений гемодинамики удаляют канюли из полых вен и вводят протамин сульфат. Кровь из оксигенатора продолжают вводить через артериальную канюлю. Ее удаляют или перед введением протамина сульфата, или сразу после этого.