Противопоказания для искусственного кровообращения

Коронарный кровоток

Правая и левая коронарные артерии отходят от переднего и левого аортальных синусов соответственно, прямо над створками аортального клапана.

Правая коронарная артерия спускается по правой атриовентрикулярной (АВ) борозде, продолжается вокруг нижней границы сердца и соединяется с огибающей ветвью левой коронарной артерии в области задней атриовентрикулярной борозды. В этом месте отходят острые краевые ветви, кровоснабжающие низ сердца и правый желудочек. Приблизительно у 85% людей они завершаются в виде задней нисходящей артерии, снабжающей задненижний отдел левого желудочка и межжелудочковую перегородку. Это описывается как правая доминирующая система.

Левая коронарная артерия выходит из левого аортального синуса в виде левого главного ствола, сзади от легочного ствола и вскоре разделяется на левую переднюю нисходящую и огибающую артерии. Левая передняя нисходящая артерия спускается вниз по передней межжелудочковой борозде и огибает верхушку, давая начало септальным и диагональным ветвям, которые снабжают соответственно перегородку и свободную стенку левого желудочка. Эти ветви — важные ориентиры при описании поражений левой передней нисходящей артерии.

Огибающая артерия идет по левой АВ-борозде, снабжая свободную боковую стенку левого желудочка через ветви тупого конца, числом от одной до трех, и в 15% случаев образуя заднюю нисходящую артерию, левую доминирующую систему. Кардинально это означает, что левая коронарная артерия снабжает полностью левый желудочек, межжелудочковую перегородку (АВ-узел кровоснабжается из ПКА).

• 75% миокардиального венозного возврата происходит в правое предсердие через коронарный синус в задней АВ-борозде, 20% возврата через переднюю кардиальную вену.

• 5% миокардиального венозного возврат дренируется непосредственно в левый желудочек через малые сердечные (тебезиевы) вены, передние синусоидальные и передние просветные вены. Они представляют собой постоянный шунт и вносят вклад в разбавление оксигенированной крови.

• Коронарный кровоток в покое — 250 мл/мин или 5% сердечного выброса с экстракцией кислорода, близкой к максимальной.

• При нагрузке кровоток может увеличиваться в пять раз, преимущественно под контролем метаболической ауторегуляции. Аденозин, образующийся при распаде АТФ, и гипоксия – главные сосудорасширяющие средства.

• Коронарный кровоток в левом желудочке происходит только во время диастолы.
• Давление в правом желудочке 25 мм рт. ст. минимально нарушает ток крови в право/ коронарной артерии, в то время как крою- ток в левой коронарной артерии может останавливаться и, возможно, даже поворачивать вспять при повышении давления в левом желудочке более 120 мм рт. ст.

• Тахикардия сокращает время диастолы и, в конечном счете, уменьшает коронарный кровоток. Частота сердцебиений 90-100 уд./мин обычно оптимизирует коронарный кровоток и, соответственно, сердечный выброс.

Искусственное кровообращение

Искусственное кровообращение (ИК) замещает работу сердца и легких, пока сердце остановлено, обеспечивая бескровное и стабильное хирургическое поле. Аппарат искусственного кровообращения (АИК) состоит из присоединяемого одноразового модуля, включающего в себя резервуар, оксигенатор и теплообменник, связанного через ряд роликовых насосов с основной частью машины.

В основном используют мембранные оксигенаторы. Они содержат пучки мельчайших трубочек, сходные с теми, которые используются для гемофильтрации, создавая большую площадь поверхности для газообмена (2-2,5 м2). Газообмен происходит по градиенту концентрации; увеличение газового потока увеличивает экстракцию СО2, а увеличение FiО2 увеличивает насыщение крови кислородом.

До начала ИК необходимо провести антикоагуляционную терапию, чтобы АВС составляло больше 400 с. Кровь поступает из нижней полой вены и верхней полой вены в резервуар, где фильтруется и очищается от пены. Затем она перекачивается через теплообменник, где достигает требуемой температуры, и через оксигенатор возвращается к пациенту через узкую аортальную канюлю, установленную в луковицу аорты. Контур АИК заполняют 1000 мл кристаллоидного раствора (раствор Хартманна) с 5000 ЕД гепарина и иногда маннитола (0,5 г/кг). АИК в норме создает непульсирующий поток с сердечным индексом 2,4 л/мин/м2.

Перфузиолог может управлять средним артериальным давлением (САД), регулируя скорость насоса и при помощи вазопрессоров/ вазодилататоров. САД обычно поддерживают между 50 и 70 мм рт. ст. Объем, необходимый для поддержания гематокрита на уровне 20- 30%, может быть добавлен в резервуар (коллоиды, кровь) или удален с помощью ультрафильтрации. Медикаменты могут также быть добавлены в контур.

Искусственное кровообращение вызывает гемолиз, повреждение тромбоцитов и расход факторов свертывания крови. Это обычно минимально в первые 2 ч. Отсасывание из операционной раны непосредственно в резервуар и разрежение при отсасывании могут усилить гемолиз. Другие потенциальные проблемы включают слабый венозный возврат, расслоение аорты и газовую эмболию.

Риск ОНМК достигает 1-5% и связан с несколькими факторами:

• Возраст
• Атерома аорты
• ОНМК в анамнезе
• Сахарный диабет
• Тип операции (замена дуги аорты > замена клапанов > операция на коронарных артериях).

Нарушения ментальных функций часто встречаются (до 80% всех пациентов) в послеоперационном периоде и сохраняются у 30% пациентов. Они вызваны микроэмболиями (тромбоциты, атерома и т. д.).

Подключение аппарата искусственного кровообращения

• Перед катетеризацией систолическое давление должно быть снижено (до 80-100 мм рт. ст.), чтобы уменьшить риск расслоения аорты.
• До подключения АИК пациенту необходимо вести антикоагулянты — гепарин 300 ЕД/кг (обычная доза составляет 20 000-25 000 ЕД). АВС должно быть лабораторно подтверждено на уровне > 400 с.

• Создают и поддерживают давление кардиоплегии до 300 мм рт. ст., гарантируя отсутствие пузырьков в контуре, если используется холодовая кардиоплегия.
• Когда пациент подключен к АИК, вентилятор выключают и начинают введение внутривенного анестетика (пропофол 6 мг/кг/ч). Болюсное введение мидазолама или испаритель, установленный на АИК, служат альтернативой.

• Перфузиолог обеспечивает давление перфузии 50-70 мм рт. ст., изменяя приток/возврат и используя а-блокаторы типа метараминола.
• Газы крови и активированное время тромбообразования контролируют каждые 30 мин.
• Температуру пациента понижают активно или позволяют ей снижаться самостоятельно до 28-34 °С, в зависимости от типа операции и предпочтений хирурга.

Отключение от АИК

Это — совместные действия хирурга, анестезиолога и перфузиолога. Цель состоит в том, чтобы, отключая пациента от АИК, позволить сердцу и легким восстановить нормальную физиологическую функцию.

• Прежде чем отключать от АИК:

1. Температура должна быть вновь повышена до 37 °С
2. Калий должен быть 4-5 ммоль/л
3. Гематокрит должен быть > 24%.

• Готовят протамин из расчета 1 мг/100 ЕД гепарина — обычно 3 мг/кг.
• Венозную линию прогрессивно пережимают, и сердце постепенно получает возможность заполниться и выталкивать кровь. Обычная практика — при отключении аппарата оставлять пациента относительно «недовосполненным». Это позволяет избежать перерастяжения желудочков, которые все же еще не могут нормально функционировать.

• Перфузиолог переливает растворы болюсно по 100 мл по мере необходимости. Необходимо внимательно наблюдать за сердечной деятельностью и наполнением. Если желудочек сокращается слабо, то начинают введение адреналина в малых дозах.

• Частота сердечных сокращений должна быть 70-100 уд./мин, ритм синусовый (если возможно). Используют дефибрилляцию и атропин/изопреналин/адреналин по мере необходимости.
• Вентилируют 100% кислородом, необходимо обеспечить расправление легких.

• Когда хирург просит ввести протамин, четко информируют перфузиолога о прекращении забора из вены и вводят в/в медленно. Если системное артериальное давление уменьшится вследствие вазодилатации, то объем должен восполняться через аортальную канюлю. Может развиться тяжелая легочная гипертензия.

Ведение после отключения АИК

• Обеспечить адекватную анестезию и анальгезию при помощи ингаляционных анестетиков (например, галотан/изофлюран) и опиоидов.
• Систолическое давление следует поддерживать между 80 и 140 мм рт. ст. тщательным восполнением и коррекцией при помощи инфузии нитроглицерина/адреналина по мере необходимости.
• Если у пациента сохраняется гипотензия или кровотечение, то необходимо сообщить хирургу прежде, чем будет закрыта грудная клетка.

Кардиоплегия

Обычно на основе крови или кристаллоида. Раствор, содержащий калий (20 ммоль/л), магний и прокаин, при быстром введении вызывает асистолию. В дальнейшем дозы повторно вводят каждые 20 мин или когда возобновляется электрическая активность. Преимущества кардиоплегии кровью в значительной степени теоретические и основаны на том, что гемоглобин несет кислород и таким образом уменьшает повреждение миокарда.

Реперфузионую кардиоплегию (теплой кровью) иногда используют к концу искусственного кровообращения чтобы вымыть продукты обмена веществ и создать кислородную «поддержку» миокарду. Обычно применяют антероградную кардиоплегию (через коронарные артерии), но можно проводить и ретроградную кардиоплегию через коронарный синус.

Температурный режим

В течение работы АИК можно позволить снижение температуры пациента до 34 °С, или активно охладить его до более низкой (28-34 °С) температуры. В целом, более низкая температура обеспечивает лучшую защиту мозга, а более высокая температура предпочтительна да сердца. Различные центры применяют разные подходы и методики гипотермии, часто оставляя ее для более сложных случаев.

Временное пережатие и фибрилляция

При вшивании трансплантатов коронарных артерий хирург может использовать как кардиоплегию (традиционно), так и временное пережатие с фибрилляцией. При временном пережатии аорту пережимают и помещают электрод фибриллятора под сердце. Когда сердце фибриллирует, потребность в кислороде уменьшена, и можно накладывать швы на дистальный конец трансплантата. После каждого трансплантата зажим снимают и восстанавливают синусовый ритм кардиоверсией. В это время верхний конец вшивают в аорту.

Преимущества состоят в том, что кардиоплегия не используется (следовательно, снижается возможность развития полной блокады сердца) и после того, как каждый трансплантат вшит, возможен ЭКГ-контроль с целью определения какой бы то ни было ишемии. Однако, поскольку сердце не защищено кардиоплегией, время операции должно сводиться к минимуму, чтобы избежать повреждения миокарда.

Контроль уровня калия

Для стабильности миокарда во время ИК важно поддерживать уровень калия в плазме между 4 и 5 ммоль/л. Гипокалиемия развивается часто и должна быть скорригирована дробным введением 20 ммоль KCl. Коррекцию предпочтительно проводить, пока продолжается ИК, таким образом, избегая необходимости вводить калий в центральную вену, непосредственно в нестабильный миокард.

Сравнение «Альфа-стат» и «pH-стат» режимов по газовому составу артериальной крови

Альфа-стат и pH-стат режимы отличаются в зависимости от того, поддерживаются ли РаСО2и pH в пределах нормальных значений при фактической температуре пациента или при 37 °С.

pH-стат: РаСО2 и pH поддерживаются около 5,0 кРа и 7,4 соответственно, при фактической температуре тела, процесс, называемый «температурной поправкой». Таким образом, во время гипотермии СО2 добавляется в АИК. Когда проводят измерение на газоанализаторе при 37 °С, это вызывает высокий уровень РаСО2 и низкий pH (подобно дыхательному ацидозу).

Альфа-стат: пытается копировать нормальную реакцию пойкилотермных животных, у которых РаСО2 во время гипотермии уменьшается в соответствии с температурой тела. При Альфа-стат значения РаСО2 не корректируются по уровню температуры и сохраняются в нормальном диапазоне, когда измерение проводят на газоанализаторе при 37 °С.

Когда эти два метода сравнили при проведении ИК с гипотермией до 28 °С, определили, что существует разница в уровнях РаСО2 в 3 кРа. Было показано, что этот градиент РаСО2 значительно изменяет мозговой кровоток, т. к. цереброваскулярная реактивность поддерживается углекислым газом.

Потенциально неблагоприятные эффекты pH-стат включают:

• повышенный мозговой кровоток, возможно, увеличивает эмболическую нагрузку на мозг (то есть воздух/обломки тканей);
• повышенный мозговой кровоток в неишемизированных областях может вызвать феномен обкрадывания;
• «дыхательный ацидоз» (повышенный уровень СО2) может нарушать нормальную функцию клеток.

Теоретические преимущества pH-стат включают.

• ацидоз — противодействует сдвигу кривой диссоциации кислорода влево, сопровождающему гипотермию, что усиливает высвобождение кислорода из гемоглобина,
• угнетение ферментативной активности, связанное с ацидозом, — может усиливать снижение общей метаболической активности, вызванной гипотермией.

Как видим, потенциально неблагоприятные эффекты pH-стат выглядят перевешивающими любые преимущества. Альфа-стат методика в настоящее время используется все чаще.

Ингаляционные анестетики и искусственное кровообращение

Галотан, изофлюран, энфлюран и севофлюран успешно используют в кардиоанестезии. Все они вызывают вазодилатацию, кардиодепрессию и брадикардию в зависимости от дозы. Изофлюран, как показали опыты на животных, вызывает феномен «обкрадывания», но убедительных данных за его проявления у человека нет.

Большое исследование в 1990-х представило в сравнении различные методы анестезии, использовавшиеся тогда в кардиохирургии, и предоставило выводы, что нет никакой разницы между используемыми анестетиками в их влиянии на осложнения или летальность.

Галотан — ингаляционный анестетик, применяемый дольше всех и, казалось, что совсем недавно разработанные ингаляционные анестетики (энфлюран, изофлюран или севофлюран) не будут иметь каких-либо преимущества по отношению к нему. Однако есть данные, что при повторной анестезии, случаи развития гепатита во время воздействия галотана могут быть чаще, по сравнению с другими средствами.

Расчет степени риска

Схему стратификации степени риска Парсоннета можно использовать для расчета риска и прогнозирования летальности у кардиохирургических пациентов. Однако ее следует использовать только для ориентировочного прогнозирования хирургического результата.

Женщина – 1 балл

Возраст

• 70-74 – 7 баллов
• >75 – 12 баллов

Фракция выброса

• Хорошая – 0 баллов
• Средняя (30-49%) – 2 балла
• Слабая (<30%) – 4 балла

Ожирение

• >1,5 идеального веса – 3 балла

Диабет – 3 балла

Гипертензия

• Систолическое давление > 140 мм рт. ст. – 3 балла

Реоперация

• Первая реоперация – 5 баллов
• Вторая и последующие реоперации – 10 баллов

Предоперационная интрааортальная баллонная контрапульсация

• Продолжается на операции – 2 балла

Аневризма левого желудочка – 5 баллов

Операция на клапанах: митральный

• Давление в легочной артерии <60 мм рт. ст. – 5 баллов
• Давление в легочной артерии >60 мм рт. ст. – 8 баллов

Операция на клапанах: аортальный

• Градиент <120 мм рт. ст. – 5 баллов
• Градиент >120 мм рт. ст. – 7 баллов

Клапан и АКШ – 2 балла

Экстренная операция после коронарной катетеризации – 10 баллов

Хрониодиализ – 10 баллов

Катастрофические ситуации – 10-50 баллов

Другие обстоятельства (астма и т. д.) – 2-10 баллов

Степень риска – Прогнозируемая летальность

• 0-4 балла – Минимальная – 1%
• 5-9 баллов – Низкая – 5%
• 10-14 баллов – Средняя – 9%
• 15-19 баллов – Высокая – 17%

>20 баллов – Крайне высокая – 31%