Глава 32. Искусственное кровообращение

Искусственное кровообращение (ИК), или экстракорпоральное кровообращение (сердечно-легочный обход), — метод замены насосной функции сердца и газообменной функции легких, применяемый преимущественно при операциях на сердце и на аорте.

Хотя со времени первого применения ИК в клинической практике прошло лишь 66 лет, рассматриваемый метод претерпел за этот короткий срок огромное развитие. Именно ИК в первую очередь обязана кардиохирургия своими огромными успехами. Академик Б.В. Петровский справедливо называл ИК «эпохой в медицине ХХ в.».

В течение одного года в мире производят более 1 000 000 операций с ИК. Из этого числа около 500 000 выполняют в США. В России в настоящее время количество вмешательств с ИК довольно незначительно, более 50 000. Правда, надо отметить, что в масштабах нашей страны имеется четкая тенденция к увеличению числа таких вмешательств и к расширению числа клиник, в которых эти операции производят.

Как известно, основную массу больных, оперируемых с ИК, составляют пациенты с ишемической (коронарной) болезнью сердца. Несмотря на то что за последние годы наметилась тенденция к осуществлению реваскуляризации миокарда без применения ИК (и даже к «вытеснению» не только коронарных хирургических вмешательств эндоваскулярными), значительную часть (около 80%) операций у коронарных и других кардиохирургических больных производят в условиях ИК.

Аппарат искусственного кровообращения (АИК) (рис. 32.1) состоит из множества компонентов, необходимых для проведения сердечно-легочного обхода. Это кардиотомический резервуар, интегрированный с венозным резервуаром, в котором происходит фильтрация крови, излившейся в операционную рану и полученной из полостей сердца и аорты.

Рис. 32.1. Аппарат искусственного кровообращения

Это теплообменник, интегрированный в оксигенатор, в котором происходят охлаждение и согревание крови. Это газовый смеситель. Это гемоконцентратор для уменьшения гемодилюции. Это cell-saver, который позволяет снизить воспалительный ответ на ИК за счет отсоса крови из раны и возврата отмытых эритроцитов в русло пациента. Это панель контроля и управления различных параметров в режиме реального времени, где отражается время ИК и ишемии миокарда, перфузионное давление в артериальной и кардиоплегической системах, температура артериальной и венозной крови, минимальный уровень в венозном резервуаре, количество пузырьков в венозной и артериальной системах. В последнее время в аппаратах ИК используют биохимические лаборатории, которые фиксируют газовый, электролитный и КОС артериальной и венозной крови в реальном масштабе времени.

Наиболее известен CDI-500 (Terumo, Japan). В последние годы появился Spectrum (GBR), которым оснащают новый АИК Quantum (Medtronic, USA).

Венозный дренаж крови при проведении ИК осуществляется через двухступенчатый катетер, введенный через ушко правого предсердия в нижнюю полую вену при операциях АКШ и протезировании аортального клапана. При операциях, где вскрываются полости сердца, необходимо катетеризировать верхнюю и нижнюю полую вены. Кровь силой тяжести устремляется в венозный резервуар, вход в который находится ниже уровня сердца на 50–80 см.

Венозные катетеры (рис. 32.2) изготавливаются из гибкого пластичного материала (поливинилхлорида), усиленного металлической спиралью для предотвращения перегиба и блока оттока крови в АИК. Размер катетера подбирается соответственно предполагаемой расчетной объемной скорости перфузии. У взрослых больных при АКШ мы используем двухступенчатый катетер 36/51 Fr. При открытых операциях у взрослых используем катетер в верхнюю полую вену 28 Fr или 36 Fr, а в нижней полой вене — 36 Fr. При нормальном ЦВД имеется адекватный отток крови в АИК и ее возврат в кровоток больного. Иногда венозную катетеризацию осуществляем через бедренную или подвздошную вены с помощью специальных тонкостенных катетеров (толщина стенки катетера не превышает 0,48 мм), которые вводим в правое предсердие. Отток крови под силой тяжести в этих случаях может достигать 70–80% расчетной скорости перфузии. Для получения 100% оттока требуется активный дренаж с помощью регулируемого вакуума или с помощью центрифужного насоса, который врезается в венозную магистраль. В этих случаях возрастает вероятность микроэмболизации крови в АИК и в головном мозге пациента, что требует повышенного внимания перфузиолога к мерам контроля и предотвращения газовой и материальной эмболии [5, 6].

Рис. 32.2. Венозные катетеры

Артериальная канюляция. Возврат оксигенированной крови из АИК осуществляется через артериальные канюли различной формы и размера. Конец артериальной канюли (рис. 32.3) является самым узким местом всего экстракорпорального контура, и здесь возникает наибольший перепад давления, что приводит к возникновению турбулентности и кавитации, пагубно влияющей на форменные элементы крови. При перепаде давления в 100 мм рт.ст. возникают гемолиз и денатурация белка [7]. Реактивная струя крови, попадающая на атеросклеротически измененную аорту, вылущивает кусочки кальция, что приводит к материальной эмболии сосудов жизненно важных органов и, что особенно опасно, сосудов головного мозга. Сейчас имеются артериальные канюли со 120-микронной сеткой, которая задерживает материальные эмболы и снижает вероятность повреждения головного мозга (рис. 32.4).

Рис. 32.3. Аортальная канюля

Рис. 32.4. Аортальная канюля с фильтром

Основное место канюляции артериальной системы пациента — это дистальная часть восходящей аорты, но используют и другие участки — бедренную или подвздошную артерии, подключичную или подмышечную артерии. На выбор влияют план операции и распространенность атеросклероза или место расслоения аорты. Каждый способ артериальной канюляции имеет свои достоинства и недостатки. При канюляции подключичной или подмышечной артерии возникает антеградный поток крови, что очень важно при расслоении аорты, так как при ретроградном потоке через бедренную артерию возможны заворот интимы и обструкция кровотока. При атеросклерозе эти места предпочтительны из-за его отсутствия в этих сосудах. Недостатком этого места канюляции является большая вероятность развития плексита.