Устройства вспомогательного кровообращения ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова Студенческий научный кружок кафедры госпитальной терапии 2 РНИМУ им.Н.И.Пирогова Подготовил студент 502 группы Ишутченко Геннадий Куратор СНК: к.м.н. Мелехов Александр Всеволодович 2011 г.

Вспомогательное кровообращение метод частичного замещения функции сердца с помощью механических насосных устройств. При этом уменьшается нагрузка на поврежденный миокард вследствие уменьшения объема крови, притекающей к сердцу, либо за счет снижения периферического сосудистого сопротивления. Одновременно достигается увеличение коронарного кровотока.

Вспомогательное кровообращение Необходимо при тяжелом нарушении гемодинамики, когда прогноз без трансплантации сердца крайне неблагоприятный. Вспомогательное кровообращение позволяет поддержать жизнь больного в ожидании трансплантации сердца.

К вспомогательному кровообращению обычно прибегают, когда, несмотря на интенсивное медикаментозное лечение, гемодинамика остается нестабильной. Чаще всего это больные, которым нужна трансплантация сердца. 1.Систолическое АД менее 7580 мм рт. ст. 2. Сердечный индекс менее 1,51,8 л/мин/м2. 3. Насыщение крови кислородом в смешанной венозной крови (SvO2) менее 50%.

Вспомогательное кровообращение может использоваться краткосрочно при кардиогенном шоке в следующих ситуациях. 1.После операций на сердце 2.При инфаркте миокарда 3.При молниеносном миокардите 4.При остановке кровообращения во время кардиохирургических вмешательств (выживаемость в этом случае мала)

К вспомогательному кровообращению относят: 1.Внутриаортальную баллонную контрпульсацию, 2.Экстракорпоральную мембранную оксигенацию, 3.Желудочковые и двухжелудочковые постоянные или пульсируюшие насосы (искусственные желудочки), 4.Искусственное сердце.

Устройства для кратковременного вспомогательного кровообращения Внутриаортальная баллонная контрпульсация Экстракорпоральная мембранная оксигенация Катетерный насос Hemopump Центробежные насосы Пульсирующие насосы

Внутриаортальная баллонная контрпульсация (ВАБК) Система для ВАБК состоит из консоли, баллона и линии подачи газа. Полиэтиленовый баллон для ВАБК объемом от 2 до 50 мл вводится в нисходящую аорту, так, чтобы его кончик находился сразу же дистальное левой подключичной артерии. Он раздувается в начале диастолы, что приводит к улучшению коронарной перфузии, и сдувается непосредственно перед систолой, что приводит к снижению постнагрузки. При этом происходит улучшение соотношения доставки и потребности миокарда в кислороде. Возрастание сердечного выброса может достигать 40%.

ВАБК

Показания Отключение от АИК Периоперационная рефрактерная ишемия В послеоперационном периоде – малый сердечный выброс, рефрактерный к инотропной поддержке Снижение постнагрузки в дооперационном периоде при острой МР, постинфарктном ДМЖП, при кардиогенном шоке.

Противопоказания Аортальная недостаточность (раздувание баллона в диастолу ухудшит аортальную регургитацию) Расслоение аорты (может увеличить расслоение; существует риск введения баллона в ложный просвет).

Время сдувания/раздувания баллона Кривая АД при работе ВАБК. PDP/DA – пиковое диастолическое давление как результат «диастолического усиления», DN – дикротический зубец

ЭКГ Консоль ВАБК подключается к накожным электродам для ЭКГ или подсоединяется к прикроватному монитору. Сдувание соответствует пику зубца Т, а раздувание – совпадает с зубцом R или происходит сразу после его регистрации. Определение времени срабатывания баллона по ЭКГ полезно, если разница между систолическим и диастолическим давлением < 30 мм рт. ст., поскольку в этом случае определение времени срабатывания баллона по давлению ненадежно. Давление Раздувание происходит на дикротическом зубце, а сдувание – непосредственно перед началом аортального пика. Этот метод полезен при интерференции ЭКГ при работе диатермокоагулятором, при ЭКС или плохом сигнале ЭКГ, если срабатывание по ЭКГ неэффективно. ЭКС Сдувание соответствует пику зубца Т, а раздувание совпадает с зубцом R, как и при срабатывании по ЭКГ. При этом также отфильтровываются спайки стимулятора, поэтому они не воспринимаются как комплексы QRS.

Самые частые проблемы 1.Неэффективность ВАБК Аритмии, тахикардия и спайки кардиостимулятора могут приводить к неэффективности ВАБК. 2. Утечка газа Эта неисправность указывается на мониторе тревог консоли ВАБК и вызвана утечкой газа в систему, а также неполным расправлением баллона.

Осложнения ВАБК Сосудистые осложнения Тромбоцитопения Cепсис Разрыв баллона Другие осложнения

Экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО) метод экстракорпорального кровообращения, при котором кровь отсасывается центробежным насосом и поступает в мембранный оксигенатор, где происходит обмен углекислого газа на кислород.

ЭКМО

Контуры Вено-артериальный: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в общую сонную артерию. Из бедренной вены возврат в контрлатеральную бедренную артерию. Вено-венозный: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в нижнюю полую вену через бедренную вену Вено-венозный: забор через правую внутреннюю яремную вену из правого предсердия. Возврат в правый желудочек через трехстворчатый клапан (2- ходовой катетер).

плюсыминусы Вено-венозное ЭКМО Возмжность избежать артериальной канюляции Обеспечивает прямую легочную оксигенацию Улучшает коронарную оксигенацию Уменьшает риск неврологических нарушений Поддерживает сердечный выброс Можно исползовать вазопресоры Может иметь место неадекватная доставка кислорода Не обеспечивает прямой поддержки сердца Высокий риск рециркуляции Вено-артериальное ЭКМО Обеспечивает сердечно- легочную поддержку Уменьшает преднагрузку правого желудочка Нет риска рециркуляции крови Лучшая доставка кислорода Увеличивает постнагрузку левого желудочка Снижает пульсовое давление Коронарная оксигенация кровью из левого желудочка «Оглушенный миокард» Влияет на церебральную ауторегуляцию (ухудшает миогенные реакции церебральных артерий и вызывает нарушения эндотелиальной функции).

Установка При чрескожном доступе катетеры устанавливают в верхнюю полую вену через правую внутреннюю ярѐмную вену, в нижнюю полую вену через бедренную вену, либо в бедренную артерию При хирургическом доступе катетеры устанавливают в восходящую аорту и в правое предсердие

Принцип работы Забор венозной крови в экстракорпоральный контур Газообмен в оксигенаторе Возврат «артериальной» крови в венозное или артериальное русло

Показания У детей и взрослых кардиальные показания: сердечная недостаточность, которая может развиться при следующих состояниях: После кардиохирургической коррекции (нет возможности отключить ИК) После трансплантации сердца, легкого или комплекса сердце-легкие Миокардиты, миокардиопатии Как дополнение к сердечно-легочной реанимации У детей и взрослых респираторные показания, недостаточность функции легких при: Пневмонии бактериальной и вирусной Легочное кровотечение Аспирация Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) Трансплантация легких

Противопоказания 1. Абсолютные Противопоказана антикоагуляция Терминальное состояние PaO2/FiO2 10 дн. (> 5 дн.взр.) Полиорганная недостаточность > 2 систем Неконтролируемый метаболический ацидоз Иммуносуппрессия Повреждения ЦНС 2. Относительные Длительная ИВЛ более 7-10 дней Миокардиальная дисфункция (сердечный индекс 45mmHg или >75% от системного Остановка сердца Возраст > 65 лет

При экстракорпоральной мембранной оксигенации необходима системная антикоагулянтная терапия, кроме того, могут значительно повреждаться компоненты крови. Этот метод позволяет насыщать кровь кислородом при выраженной дыхательной недостаточности. Кроме того, происходит разгрузка правого желудочка.

Катетерный насос Hemopump

Катетерный насос Hemopump можно использовать лишь в течение нескольких дней. Его, как и баллон для внутриаортальной баллонной контрпульсации, вводят через катетер в бедренной артерии. Однако в отличие от внутриаортальной баллонной контрпульсации, которая лишь частично облегчает работу левого желудочка, катетерный насос полностью берет ее на себя. Катетер проводят через аортальный клапан в левый желудочек. В катетере диаметром 14, 21 или 24 F содержится постоянный насос, производительность которого достигает 3,5 5,7 л/мин.

Необходимы антикоагулянтная терапия, постоянное наблюдение и постельный режим. Кроме того, катетерный насос не разгружает правый желудочек, его нельзя использовать при поражении аорты и аортального клапана. Самые частые осложнения гемолиз и желудочковые аритмии, вызванные контактом катетера с миокардом.

Центробежные насосы Центробежные насосы используются экстракорпорально. Их обычно применяют для поддержки обоих желудочков у больных с площадью поверхности тела менее 1,3 м2. Обычно центробежные насосы сочетают с экстракорпоральной мембранной оксигенацией. Поток в этих насосах непульсирующий, он образуется за счет вращения рабочих колес в виде крыльчатки или воронки. Кровь забирают из правого предсердия, возвращают в аорту Катетеры вводятся через стернотомический доступ, обычно зашивается лишь кожа. За работой устройства необходимо постоянное наблюдение, долгосрочное его использование невозможно. Необходима гепаринотерапия.

Пульсирующие насосы Пульсирующие насосы это экстракорпоральные асинхронные насосы, которые обычно используют в качестве искусственного правого, левого или обоих желудочков. Насос соединяется с кровеносной системой двумя катетерами предсердным и артериальным. Предсердный катетер помещают в правое или левое предсердие, артериальный в аорту. Преимущество этих насосов перед центробежными состоит в том, что катетеры можно проводить под ребрами, закрыв стернотомическое отверстие.

Насос состоит из верхней и нижней камер. Верхняя камера наполняется пассивно непрерывным потоком крови из предсердия. Нижняя камера имеет два трехстворчатых полиуретановых клапана (входной и выходной). Ударный объем насоса 7089 мл. Насос работает на пневматическом приводе с использованием атмосферного воздуха и обеспечивает пульсирующий поток до 45 л/мин.

Недостатки невозможность их амбулаторного использования и низкая скорость потока по сравнению с имплантируемыми устройствами. После 57 сут, если уйти от вспомогательного кровообращения невозможно, пульсирующий насос отключают и имплантируют одно из устройств для длительного вспомогательного кровообращения.

Устройства для длительного вспомогательного кровообращения 1.Имплантируемые насосы Новакор (Novacor) и Хартмейт (HeartMate). 2. Осевые насосы Джарвик 2000 (Jarvik 2000)

Новакор

Новакор имплантируется в брюшную стенку. Кровь забирают катетером через верхушку левого желудочка, возвращают ее в восходящую аорту. С помощью магнитов камера насоса сдавливается между двумя пластинами и выбрасывает кровь в аорту. Систола насоса совпадает с концом систолы желудочков. Максимальный ударный объем 70 мл, производительность 10 л/мин. Блок питания и блок управления подключаются отдельно через кабель, выходящий через правую брюшную стенку. У 10% больных происходят тромбоэмболии, после имплантации устройства необходима терапия гепарином или варфарином.

Хартмейт

Хартмейт тоже имплантируемый насос, работающий на электрическом или пневматическом приводе. Забор и возврат крови осуществляют примерно так же, как у Новакора. Ударный объем может достигать 85 мл, а производительность 11 л/мин. Внутренние поверхности этого насоса устроены так, что они могут выстилаться неоинтимой, это снижает риск тромбоэмболии. Теоретически насосы Хартмейт позволяют обходиться без антитромботической терапии, однако в большинстве случаев назначают антиагреганты.

Джарвик 2000 (Jarvik 2000)

Осевые насосы дают непрерывный непульсирующий поток. Джарвик 2000 это небольшой насос с лопастным рабочим колесом, совершающим оборотов в минуту. Кровь вступает в непосредственный контакт с подшипниками рабочего колеса. Эти насосы очень малы, Джарвик 2000 помешается в желудочек, что позволяет обойтись без венозной канюли.

Внутрижелудочковое расположение насоса позволяет избежать таких осложнений, как перекручивание и тромбоз канюли, зарастание ее соединительной тканью, а также обструкция стенкой левого желудочка или межжелудочковой перегородкой. Возврат крови осуществляется через нисходящую аорту. Оптимальная скорость работы насоса оборотов в минуту. При этом левый желудочек продолжает выбрасывать кровь в аорту через аортальный клапан, что придает системному кровотоку пульсирующий характер. Производительность насоса может достигать 6 л/мин. Главный недостаток слабый кровоток в восходящей аорте, что может приводить к тромбозам и тромбоэмболиям. О первом опыте применения насоса Джарвик 2000 сообщили Frazier с соавт.: сердечный индекс возрастал на 43%, ДЗЛА снижалось на 52%, 80% больных переходили из IV функционального класса в I. О тромбозах насоса не сообщалось.

Показания к имплантации искусственного левого желудочка 1. Возраст, позволяющий надеяться на удачную трансплантацию сердца (обычно до70 лет) 2. Размеры больного (площадь поверхности тела), позволяющие имплантировать искусственный желудочек (Торатек (Thoratec): обычно 1,0 м2, Хартмейт (HeartMate): обычно 1,5 м2, Новакор (Novacor): обычно 1,5 м2, Кардиоуэст (Cardiowest, полностью искусственное сердце): обычно 1,0 м2, Медос (Medos): обычно 0,5 м2) 3. Возможность трансплантации сердца 4. Неминуемая смерть без искусственного желудочка (нестабильная гемодинамика несмотря на инфузию инотропных средств с внутриаортальной баллонной контрпульсацией или без нее) в ожидании донорского сердца 5. Гемодинамические показатели (Сердечный индекс 20 мм рт. ст. несмотря на медикаментозное лечение) 6. Психическая адекватность больного и наличие психологической и социальной поддержки, необходимой для трансплантации сердца и длительной имплантации искусственного левого желудочка 7. Информированное согласие больного или его близких 8. Отсутствие необратимой легочной гипертензии (легочное сосудистое сопротивление > 6 ед Вуда) 9. Отсутствие необратимой почечной и печеночной недостаточности (вспомогательное кровообращение не позволяет их устранить)

Противопоказания Не поддающийся лечению сепсис. Аортальная недостаточность может привести к попаданию крови из артериальной канюли обратно в левый желудочек. Механические протезы клапанов иногда приходится заменять на биопротезы, поскольку это позволяет избежать антикоагулянтной терапии перед имплантацией устройства. При повышенной свертываемости крови могут возникнуть сложности с имплантацией устройств, не требующих постоянной антикоагулянтной терапии. Аневризма и расслаивание аорты затрудняют помещение канюли в восходящей аорте. Геморрагические диатезы. Открытое овальное окно и дефекты межпредсердной перегородки перед имплантацией насосов закрывают для профилактики сброса крови справа налево и парадоксальной эмболии, поскольку давление в левых отделах сердца после имплантации снижается.

Осложнения Периоперацнонная кровопотеря Аритмии Инфекции Тромбоэмболии

Кратковременное вспомогательное кровообращение дает время, необходимое для оценки обратимости органной недостаточности и для полного обследования с целью определить, показана ли трансплантация сердца. Если больной отвечает критериям, перечисленным в таблице, его переводят на искусственный левый желудочек и, если органная недостаточность разрешается, ожидают трансплантации сердца. До трансплантации сердца доживают примерно 7080% больных после имплантации искусственного левого желудочка, тогда как при инфузии инотропных средств с внутриаортальной баллонной контрпульсацией или без нее лишь 36%. Из этих больных примерно 80% после трансплантации сердца выписываются домой.

Материалы: com_docman&task=doc_download&gid=485 &Itemid=55 com_docman&task=doc_download&gid=485 &Itemid=55 Л.С.ЛОКШИН, «ИСКУССТВЕННОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ В СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ»

Спасибо за внимание!