оксигенатор

Оксигенатор — это медицинское устройство, способное обменивать кислород и углекислый газ в крови пациентов во время хирургических процедур, которые могут вызвать необходимость прерывания или прекращения кровотока в организме, критическом органе или крупном кровеносном сосуде. Этими органами могут быть сердце , легкие или печень , а магистральными сосудами могут быть аорта , легочная артерия , легочные вены или полая вена . ^{[ 1 ]}

Использование

Оксигенатор обычно используется перфузиологом в кардиохирургии вместе с аппаратом искусственного кровообращения . Однако оксигенаторы также могут использоваться для экстракорпоральной мембранной оксигенации в отделениях интенсивной терапии новорожденных медсестрами . Для большинства операций на сердце, таких как аортокоронарное шунтирование , искусственное кровообращение выполняется с использованием аппарата искусственного кровообращения (или аппарата искусственного кровообращения). Аппарат искусственного кровообращения служит для замены работы сердца во время операции открытого шунтирования. Аппарат заменяет как насосную функцию сердца, так и функцию газообмена легких. Поскольку во время операции сердце останавливается, это позволяет хирургу оперировать на бескровном неподвижном сердце.

Одним из компонентов аппарата искусственного кровообращения является оксигенатор. Компонент оксигенатора выполняет роль легких и предназначен для насыщения крови кислородом и удаления углекислого газа. Он одноразовый и содержит около 2–4 м² мембраны, проницаемой для газа, но непроницаемой для крови , в виде полых волокон. ^{[ 2 ]} Кровь течет по внешней стороне полых волокон, а кислород течет в противоположном направлении по внутренней стороне волокон. Когда кровь проходит через оксигенатор, она вступает в тесный контакт с тонкими поверхностями самого устройства. Газ, содержащий кислород и медицинский воздух, подается к границе раздела между кровью и устройством, позволяя клеткам крови напрямую поглощать молекулы кислорода.

Оксигенатор крови с гепариновым покрытием

Обоснование

Операции, в которых используются контуры искусственного кровообращения без покрытия, требуют высоких доз системного гепарина . Хотя эффекты гепарина обратимы при введении протамина, с этим связан ряд побочных эффектов. Побочные эффекты могут включать аллергическую реакцию на гепарин, приводящую к тромбоцитопении, различные реакции на введение протамина и послеоперационное кровотечение из-за неадекватной отмены антикоагулянта. Системный гепарин не полностью предотвращает свертывание крови или активацию комплемента , нейтрофилов и моноцитов , которые являются основными медиаторами воспалительной реакции. В результате этого ответа вырабатывается широкий спектр цитотоксинов и белков, передающих клеточные сигналы, которые циркулируют по всему телу пациента во время операции и нарушают гомеостаз . Воспалительные реакции могут привести к образованию микроэмболических частиц. Большим источником таких микроэмболий является всасывание хирургического мусора и липидов в контур искусственного кровообращения. ^{[ 3 ]}

Микрочастицы закупоривают артериолы, снабжающие мелкие гнезда клеток по всему организму, и вместе с цитотоксинами повреждают органы и ткани и временно нарушают функцию органов. Все аспекты искусственного кровообращения, включая манипуляции хирурга на аорте, могут быть связаны с неврологическими симптомами после перфузии. Врачи называют такие временные неврологические нарушения « синдромом головокружения ». Оксигенаторы крови с гепариновым покрытием являются одним из вариантов, доступных хирургу и перфузиологу для снижения заболеваемости, связанной с искусственным кровообращением, в ограниченной степени.

Считается, что оксигенаторы с гепариновым покрытием ^{[ кем? ]}^{[ нужна ссылка ]} к:

Улучшить общую биосовместимость и гомеостаз хозяина.
Имитировать естественную эндотелиальную выстилку сосудистой сети.
Уменьшить потребность в системной антикоагулянтной терапии.
Лучше поддерживать количество тромбоцитов
Уменьшение адгезии белков плазмы
Предотвращают денатурацию и активацию прикрепленных белков и клеток крови.
Избегайте осложнений, возникающих из-за аномального градиента давления в оксигенаторе.

Хирургические результаты

Сообщается, что покрытие гепарином имеет характеристики, аналогичные нативному эндотелию. Было показано, что он ингибирует внутреннюю коагуляцию, подавляет реакцию организма на экстракорпоральное кровообращение и уменьшает постперфузионный синдром, или синдром «насосной головки». В нескольких исследованиях изучалась клиническая эффективность этих оксигенаторов.

Миров и др. 2001 г. ^{[ нужна полная цитата ]} изучили эффекты систем искусственного кровообращения, покрытых гепарином, в сочетании с системной гепаринизацией полными и низкими дозами у пациентов с аортокоронарным шунтированием. Исследователи пришли к выводу, что

Экстракорпоральные контуры, покрытые гепарином, со сниженной системной гепаринизацией приводят к значительному увеличению образования тромбина.
Послеоперационное кровотечение уменьшалось при низкой системной гепаринизации, но снижение не было значительным.

Оврум и др. 2001 г. ^{[ нужна полная цитата ]} сравнили клинические результаты 1336 пациентов с покрытиями Carmeda Bioactive Surface и Duraflo II. Исследователи пришли к выводу, что:

Пациентам Duraflo II требовалось меньше гепарина для поддержания целевого активированного времени свертывания крови.
Влияние на функцию почек и тромбоциты было сходным.
Частота периоперационного ИМ, инсульта и госпитальной смертности была одинаковой.
Снижение частоты послеоперационной фибрилляции предсердий по сравнению с идентичным контролем без покрытия.
Общие клинические результаты были благоприятными в обеих группах.

Статистические данные и выводы других исследований доступны здесь . Очевидно, что оксигенаторы крови с гепариновым покрытием имеют некоторые преимущества перед оксигенаторами без покрытия. В некоторых больницах в подавляющем большинстве случаев, требующих искусственного кровообращения, используются оксигенаторы с гепариновым покрытием. Неясно, действительно ли большинство хирургов уменьшают количество системного гепарина, используемого, когда их пациентам проводят перфузию с помощью оксигенаторов, покрытых гепарином. В конечном счете, каждый хирург принимает это решение, исходя из потребностей отдельного пациента.

Несмотря на свои преимущества, хирурги не считают эти оксигенаторы революционным достижением в области искусственного кровообращения. Это связано с тем, что большая часть заболеваемости, связанной с ИК, не вызвана контактом крови с оксигенатором. Ведущей причиной гемолиза и микроэмболий является возврат крови, откачанной из операционного поля, в контур искусственного кровообращения. Эта кровь вступила в контакт с воздухом, липидами и мусором, что может значительно усилить воспалительную реакцию системы. Вместо этого хирурги рассматривают сердечные процедуры без искусственного кровообращения, при которых операция проводится на работающем сердце, как следующее «большое дело». ^{[ кем? ]}^{[ нужна ссылка ]} в операции на открытом сердце.

Не было доказано, что схемы с покрытием изменяют результаты хирургического вмешательства каким-либо статистически значимым образом. Кроме того, схемы с покрытием значительно дороже обычных схем.

См. также

Сноски

^ Кирклин, Джон В.; Дональд, Дэвид Э.; Харшбаргер, Гарри Г.; Хетцель, Питер С.; Патрик, Роберт Т.; Лебедь, HJC; Вуд, Эрл Х. (1956). «Исследования экстракорпорального кровообращения. I. Применимость насоса-оксигенатора гиббонового типа для внутрисердечной хирургии человека: 40 случаев» . Анналы хирургии . 144 (1): 2–8. дои : 10.1097/00000658-195607000-00002 . ПМЦ 1465298 . ПМИД 13327835 .
^ Ивахаси, Хидехико; Юрий, Коичи; Носэ, Юкихико (2004). «Развитие оксигенатора: прошлое, настоящее и будущее». Журнал искусственных органов . 7 (3): 111–120. дои : 10.1007/s10047-004-0268-6 . ISSN 1434-7229 . ПМИД 15558331 . S2CID 44451339 .
^ Брукер, РФ; Браун, WR; Муди, DM; Хэммон, Дж.В.; Ребуссен, DM; Сделка, ДД; Гази-Бирри, HS; Стамп, Д.А. (1998). «Аспирация кардиотомии: основной источник липидной эмболии головного мозга во время искусственного кровообращения». Анналы торакальной хирургии . 65 (6): 1651–1655. дои : 10.1016/s0003-4975(98)00289-6 . ISSN 0003-4975 . ПМИД 9647075 .

[1] Кирклин, Джон В.; Дональд, Дэвид Э.; Харшбаргер, Гарри Г.; Хетцель, Питер С.; Патрик, Роберт Т.; Лебедь, HJC; Вуд, Эрл Х. (1956). «Исследования экстракорпорального кровообращения. I. Применимость насоса-оксигенатора гиббонового типа для внутрисердечной хирургии человека: 40 случаев» . Анналы хирургии . 144 (1): 2–8. дои : 10.1097/00000658-195607000-00002 . ПМЦ 1465298 . ПМИД 13327835 .

[2] Ивахаси, Хидехико; Юрий, Коичи; Носэ, Юкихико (2004). «Развитие оксигенатора: прошлое, настоящее и будущее». Журнал искусственных органов . 7 (3): 111–120. дои : 10.1007/s10047-004-0268-6 . ISSN 1434-7229 . ПМИД 15558331 . S2CID 44451339 .

[3] Брукер, РФ; Браун, WR; Муди, DM; Хэммон, Дж.В.; Ребуссен, DM; Сделка, ДД; Гази-Бирри, HS; Стамп, Д.А. (1998). «Аспирация кардиотомии: основной источник липидной эмболии головного мозга во время искусственного кровообращения». Анналы торакальной хирургии . 65 (6): 1651–1655. дои : 10.1016/s0003-4975(98)00289-6 . ISSN 0003-4975 . ПМИД 9647075 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]