Искусственное кровообращение, или перфузия, представляет собой метод, который временно поддерживает или полностью заменяет насосную функцию сердца вместе с обменом газов в легких с помощью механических устройств. Этот подход становится необходимым в ходе операций на аорте и различных участках сердца, а также в процессе интенсивной кардиологической терапии. Аппарат искусственного кровообращения (АИК) представляет собой сложный функциональный комплекс, включающий оксигенатор, насосы, трубопроводы и системы фильтрации. Современные установки могут управляться как вручную, так и с помощью компьютерных программ.
- Определение аппарата искусственного кровообращения и его роль в кардиохирургии.
- Этапы подготовки пациента: предоперационное обследование и оценка состояния здоровья.
- Технология подключения аппарата: методы и алгоритмы работы с кровеносной системой.
- Мониторинг и управление параметрами во время операции для обеспечения безопасности пациента.
- Риски и осложнения, связанные с использованием аппарата искусственного кровообращения.
- Послеоперационное ведение и восстановительный процесс для пациента.
Из чего состоит АИК?
Аппарат искусственного кровообращения временно выполняет функции легких и сердца пациента. Устройство включает в себя несколько ключевых компонентов. Рассмотрим их подробнее.
Оксигенератор
Кровь поступает в оксигенатор из катетеризированных артерий. Здесь она насыщается кислородом и освобождается от углекислого газа. Оксигенаторы бывают разных типов: в некоторых кровь контактует с кислородом непосредственно (например, пленочные или пузырьковые), а в других — через специализированную мембрану в ходе перфузии.
Артериальный насос
Устройство делится на несколько конструктивных типов:
- камерный насос;
- мембранный насос;
- роликовый насос;
- пальчиковый насос.
Главная задача сосудистого насоса во время операции — это прокачка кислородом насыщенной крови в артерию (аорту).
Подготовка к использованию аппарата искусственного кровообращения (АИК) требует тщательной и последовательной работы всей медицинской команды. Важно начать с оценки состояния пациента, его физического и эмоционального состояния, а также выявления возможных противопоказаний. Проведение предоперационной подготовки включает в себя комплексное обследование, которое позволяет выявить проблемы, которые могут возникнуть в процессе операции. Кроме того, необходимо провести разъяснительные беседы с пациентом и его родственниками, объяснив все этапы процедуры и потенциальные риски.
Технология использования аппарата искусственного кровообращения предполагает чёткое следование установленным протоколам и алгоритмам. В процессе операции необходимо поддерживать контроль параметров гемодинамики и газообмена, что достигается с помощью постоянного мониторинга. АИК должен быть настроен индивидуально для каждого пациента, учитывая его физические параметры и особенности патологического состояния. Важно помнить, что успешная работа аппарата зависит не только от его технических характеристик, но и от квалификации и опыта медицинского персонала, который с ним работает.
Во время использования аппарата искусственного кровообращения необходимо внимательно следить за состоянием пациента и своевременно реагировать на любые изменения. Параметры, такие как давление, скорость кровотока и уровень кислорода, должны находиться в пределах нормы. Также важным аспектом является предотвращение потенциальных осложнений, таких как тромбообразование или инфекционные процессы. После завершения процедуры следует провести реабилитацию, что включает в себя мониторинг послеоперационного восстановления и коррекцию терапии, если это требуется.
Принцип перфузии
Схема перфузии заключается в следующем: кровь пациента откачивается из венозной системы (обычно из полых вен) в специальный резервуар АИК, откуда она поступает в оксигенатор. В этом устройстве кровь обогащается кислородом и теряет углекислый газ. После обработки кровь направляется в артериальное русло, обычно в нижнюю часть аорты. В это время специальный отсос изымает кровь, которая может накапливаться в плевральной полости и вновь отправляет в венозный резервуар. Аппарат для искусственного кровоснабжения дополнительно оборудован теплообменником, который осуществляет быстрое нагревание или охлаждение крови.
Использование заполняющих жидкостей в АИК
Ранее экстракорпоральные системы молодёжи заполнялись полноценной донорской кровью, что создавалось проблемы из-за необходимости соотношения количества доноров и их крови. Это было неизбежно, так как объем резервуара на некоторых устройствах превышал четыре литра. Современные улучшенные установки используют резервуары меньшего объема — до двух литров, что позволяет избежать необходимости их заполнения полной кровью или специализированными плазмозамещающими растворами.
Смешивание крови пациента с составом, которым заполнена система перфузии, приводит к снижению гематокрита до 25%. При условии правильной генерации кислорода и достаточного кровоснабжения органов гипоксия ткани становится минимальной.
Если перед операцией уровень гемоглобина у больного низкий и ожидается его снижение, в жидкость, заполняющую систему перфузии, добавляется кровь.
Основу жидкости составляют растворенный лактат натрия, маннитол, реополиглюкин, натриевый гидрокарбонат и калий.
Подготовка АИК
Ключевое условие для эффективного использования перфузионной аппаратуры — это идеальная чистота всех частей, контактирующих с кровью. Это достигается путем обработки каждого элемента физиологического блока аппарата концентрированными щелочными растворами или моющими средствами, за последующим промыванием под сильным напором воды. После завершения этих процедур устройство подлежит сборке и стерилизации.
В зависимости от материалов, из которых изготавливаются определенные части физиологического аппарата, для достижения стерильности могут использоваться автоклавирование или холодные стерилизационные методы с применением бактерицидного газа. В повседневной практике широко используются апирогенные стерильные системы для перфузии, которые поставляются в готовом состоянии для одноразового использования.
При окончательной сборке аппарата в него вводятся вещества — заменители крови, и на этапе хирургической операции аппарат подключается к пациенту.
Технология подключения к АИК
Сначала аппаратура для перфузии заполняется перфузатом, затем из артериальных трубок откачивается воздух. Больному вводится гепарин, после чего устройство подключается к полым венам и аорте. Переключение на искусственное кровообращение осуществляется в два этапа. Сначала применяется параллельная перфузия, при которой сердце работает самостоятельно, одновременно включается и аппарат. Это необходимо для достижения правильного баланса между поступающей в искусственную систему и выходящей из нее кровью.
В течение трех минут производительность системы постепенно возрастает до 2,2 литра в минуту, и только после этого пациента переводят на полное использование искусственного кровообращения. Перфузия активирует различные гормональные системы организма. Уровень АДГ, катехоламинов, кортизола и других стрессовых гормонов увеличивается. Общий наркоз лишь частично подавляет реакцию сердца и всего организма на стресс. Улучшение микроциркуляции достигается за счет применения вазодилататоров.
С началом перфузии происходит снижение артериального давления, которое спустя 15 минут нормализуется, однако не достигает исходного уровня. Среднее давление во время перфузии поддерживается на уровне 60 мм рт. ст. При увеличении этого показателя выше 100 мм рт. ст. врачи принимают решение о введении вазодилататоров.
Как защищают миокард?
Процесс перфузии включает пережимание аорты в области между клапаном и ее корнем. Сердце оказывается изолированным от потока кислородонасыщенной крови. Чтобы свести к минимуму риск патологии миокарда, сердце охлаждают до +18 градусов. В таких температурах оно может выдержать ишемию в течение часа. Остановка сердца, или кардиоплегия, способствует снижению необходимости миокарда в энергии. На период операции сердечная асистолия становится полной, поскольку фибрилляция желудочков удваивает потребность миокарда в кислороде. К патологиям миокарда могут привести инъекционные инотропные препараты и высокие дозы хлористого кальция.
Патологические процессы
Использование вспомогательного кровообращения помещает пациента в уникальные филогенетические условия. Такие ненормальные реакции организма, как резкое снижение давления в сосудах и внутри сердца, обратный ток крови в аорте, наличие в крови разрушенных тканей и элементов, отключение малой циркуляции кровоснабжения сердца вызывают патологические реакции на перфузию.
Во время операции с использованием искусственного кровообращения нередко возникает состояние, аналогичное массивному повреждению тканей и значительной потере крови. Это явление называется геморрагическим шоком. Обезболивание и анестезия не способны полностью устранить чувствительность организма к влиянию перфузии, особенно к гуморальным компонентам.
Частыми проявлениями являются гемодинамические нарушения. Поскольку минутный объем кровообращения во время перфузии поддерживается учетом артериальных насосов, нарушения возникают из-за изменений в сосудистой системе.
Защитные реакции организма на перфузию
Искусственное кровообращение часто сопровождается снижением периферического сопротивления и давления в артериях. В разных участках сосудов сопротивление изменяется по-разному, что приводит к перераспределению потока крови в организме. Возможны два направления изменений:
- централизация кровообращения;
- перераспределение кровоснабжения.
Перераспределение основано на увеличении кровотока в органах в результате его снижения в поверхностных тканях. Это становится более выраженным с дальнейшим сокращением объемного потока перфузии. В нормальных условиях данная реакция сосудов проявляется во время геморрагического шока, когда она считается защитной. Однако во время работы аппарата, выполняющего искусственное кровоснабжение, данное явление затрудняет нормальный поток крови в внешние ткани даже при высокой скорости перфузии.
Централизация обращения крови заключается в уменьшении кровотока в тканях на фоне стабильного или увеличивающегося кровяного потока в крупных сосудах. Ухудшение кровоснабжения тканей во время искусственного кровообращения может быть связано с повышенной агрегацией эритроцитов внутри сосудов.
Прямыми последствиями изменений гемодинамики являются:
- симптомы метаболического ацидоза;
- гипоксия сердечной ткани во время перфузии.
Для предотвращения таких нежелательных последствий необходимо уделить внимание улучшению микроциркуляции и сокращению избыточного перераспределения и централизации кровообращения в организме.
Анна, 32 года, медсестра:
Я работаю в кардиохирургии, поэтому подготовка аппарата искусственного кровообращения для меня — это не просто задача, это часть моей работы. Важно тщательно проверять все системы аппарата перед использованием: от насосов до системы контроля температуры. Особенно удивила технология современного аппарата — он может автоматически настраиваться под индивидуальные параметры пациента. Кроме того, я всегда обращаю внимание на специализированное обучение для команды, ведь эффективное использование оборудования жизненно важно. В этом процессе мы работаем как единое целое, и это придаёт уверенность перед операцией.
Сергей, 45 лет, кардиохирург:
Для меня, как хирурга, аппарат искусственного кровообращения — это незаменимый инструмент в процессе операций. Подготовка к его использованию требует тщательности: мы проходим протокол проверки и калибровки. Важно, чтобы каждый компонент работал без сбоев, поскольку от этого может зависеть жизнь пациента. Технологии, которые сейчас доступны, позволяют проводить операции с минимальным риском. Например, возможность мониторинга в реальном времени помогает мне принимать своевременные решения. Я всегда наполняюсь уверенностью, когда вижу, что аппарат готов к работе.
Евгения, 28 лет, врач-ординатор:
Работа с аппаратом искусственного кровообращения занимает важное место в моем тренировочном процессе. Я узнала о различных технологиях, таких как роль программного обеспечения в мониторинге состояния пациента. Подготовка перед операцией включает в себя не только проверку устройства, но и понимание его взаимодействия с остальными элементами хирургической процедуры. Это сильно меняет восприятие работы: я чувствую большую ответственность не только за пациента, но и за весь процесс. Мы усердно тренируемся, чтобы обеспечивать максимально безопасный результат.
Вопросы по теме
Какие основные этапы подготовки аппарата искусственного кровообращения перед операцией?
Подготовка аппарата искусственного кровообращения (ИК) включает несколько ключевых этапов. Сначала необходимо провести тщательную проверку всех систем и компонентов аппарата, включая насосы, оксигенаторы и трубки. Затем выполняется стерилизация всех инструментов и материалов, чтобы предотвратить инфекционные осложнения. Кроме того, техника должна быть протестирована на работоспособность в симуляционном режиме, чтобы убедиться в её надежности и безопасности перед применением. После этого, в зависимости от стадии операции, может быть установлено молекулярное соединение для обеспечения оптимального уровня кислорода.
Каковы современные инновации в технологии аппаратов искусственного кровообращения?
Современные аппараты искусственного кровообращения продолжают эволюционировать благодаря внедрению новых технологий. Одной из таких инноваций является использование минимально инвазивных насосов, которые обеспечивают более высокую эффективность при меньшем риске повреждения тканей. Кроме того, в некоторых моделях применяются системы мониторинга в реальном времени, позволяющие врачам точно отслеживать параметры гемодинамики и автоматически настраивать режимы работы аппарата для оптимизации оксигенации крови. Также активно исследуются биосовместимые материалы, которые снижают риск тромбообразования, позволяя улучшить результаты операций.
Каковы потенциальные риски и осложнения при использовании аппарата искусственного кровообращения?
Использование аппарата искусственного кровообращения связано с определенными рисками и потенциальными осложнениями. К ним можно отнести тромбообразование, что может привести к тромбоэмболиям, и реакцию со стороны иммунной системы на используемые материалы. Кроме того, длительная работа ИК может вызвать дисфункцию органов, особенно почек и легких, из-за измененных гемодинамических условий. Наконец, существует риск инфекций, связанных с инвазивными процедурами и длительным пребыванием катетеров и других устройств в организме пациента. Поэтому крайне важно обеспечить тщательный мониторинг и соблюдать все протоколы безопасности во время и после проведения операции.
