Аппарат искусственного кровообращения - специальное медицинское оборудование, которое способно обеспечивать процессы жизнедеятельности человека, если сердце или легкие перестают полностью или частично выполнять свои функции. Идея о возможности воплотить в жизнь "сохранение в живом состоянии любой части тела" появилась в 1812 году, но первое примитивное устройство, которое состояло из механизма нагнетания крови и оксигенации, появилось только в 1885 году.
Первая операция на открытом сердце, где был задействован аппарат искусственного кровообращения, проведена в 1930 году. С тех пор используются несколько основных методик применения АИК: искусственное кровообращение полностью всего организма, регионарное, где снабжают биологической жидкостью определенный орган или участок, и различные вариации вспомогательного кровообращения.
Особенности методов
Общим искусственным кровообращением называется полная замена функций сердечной мышцы и газообмена в легких специальными механическими приспособлениями и устройствами. Это широко используется в хирургии сердца.
Регионарным называется кровообращение определенного органа или части тела. Такой способ применяется для введения значительного количества лекарственных препаратов в область гнойной инфекции или злокачественной опухоли.
Регионарное искусственное кровообращение имеет вариант, используемый для коротких операций на сердце в сочетании с намеренным снижением температуры тела человека (гипотермия). Такой способ называется коронарно-каротидной перфузией.
Особенности аппаратов
Современный аппарат искусственного кровообращения, принцип работы которого будет рассмотрен ниже, должен соответствовать таким требованиям:
- поддержка на необходимом уровне минутного объема кровообращения в организме пациента;
- качественная оксигенация, при которой насыщение кислородом должно находится на уровне не ниже 95%, а количество углекислого газа - 35-45 мм рт. ст.;
- объем заполнения аппарата не более 3 л;
- наличие устройства для возврата крови больного в циркуляторный контур;
- не должен травмировать кровь при ее прохождении через структурные элементы;
- материал для изготовления механизмов должен быть нетоксичным, чтобы осуществлялась возможность проводить дезинфекцию и стерилизацию.
Устройство
Любой аппарат искусственного кровообращения состоит из физиологического (артериальный насос, оксигенатор, циркуляторный контур) и механического блока. Из организма больного венозная кровь поступает в оксигенатор, где происходит ее обогащение кислородом и очищение от углекислого газа, а дальше с помощью артериального насоса она возвращается в кровеносное русло.
Прежде чем кровь поступит обратно, она проходит через специальные фильтры, которые улавливают тромбы, пузырьки воздуха, кусочки кальция из клапанной системы, а также через теплообменник, поддерживающий необходимый температурный режим. Если кровь в организме находится в полостях, ее отправляются в аппарат искусственного кровообращения с помощью специального насоса.
Основные элементы
АИК имеет следующие структурные элементы:
- Оксигенаторы. Существуют механизмы, в которых кровь обогащается кислородом при непосредственном контакте, а есть те, где взаимодействие происходит через специальную мембрану.
- Насосы. Различаются клапанные и бесклапанные в зависимости от того, каким образом происходит движение крови.
- Теплообменник. Поддерживает температуру в крови и теле пациента. Коррекция температурного режима происходит с помощью воды, которая омывает устройство.
- Дополнительные узлы. Сюда относят ловушки, емкости для сохранения удаленной из полостей или резервной крови.
- Механический блок. Состоит из корпуса аппарата, подвижных частей оксигенатора, аппаратуры для определения различных показателей, аварийного ручного привода.
Аппарат искусственного кровообращения HL 20 - один из лучших примеров. Система перфузии в этом механизме отвечает наивысшим стандартам и требованиям. Он сочетает в себе безопасность и надежность, совершенную систему сбора данных, гибкость и возможность адаптации к любой манипуляции.
Подготовка и подключение аппарата
Перед использованием обязательно необходимо проверить готовность механизма к работе. АИК (аппарат искусственного кровообращения) должен иметь абсолютную чистоту и стерильность тех поверхностей, которые непосредственно контактируют с кровью.
Все структурные элементы, входящие в физиологический блок, обрабатывают детергентами или растворами щелочей высокой концентрации с дальнейшим промыванием водой. После проводят стерилизацию. После полной сборки и заполнения аппарата кровью, его подключают к пациенту на определенном этапе проведения операции.
Для возврата крови в организм чаще используют доступ из бедренной или подвздошной артерии, иногда через восходящий отдел аорты. В аппарат биологическая жидкость поступает через дренированные полые вены. Перед поступлением крови в оксигенатор больному вводят гепарин (2-3 мг на килограмм массы тела). Чтоб пациент находился в безопасности, доступ к артериальной системе проводят раньше, чем катетеризацию венозного русла.
Анестезия и наркоз
Использование аппарата искусственного кровообращения при операциях имеет определенные особенности, поэтому и проведение наркоза в этот период отличается.
- Многокомпонентная премедикация.
- Период перед проведением перфузии требует искусственную вентиляцию легких с повышенными показателями давления на вдохе и выдохе.
- В периоде перфузии анестетики поступают в организм через АИК. Проведение ИВЛ характеризуется увеличенным давлением на выдохе.
- В послеперфузионном периоде восстанавливают показатели гемодинамики, требуется длительная вентиляция легких.
Патофизиология
При использовании аппарата искусственного кровообращения организм человека находится в необычных условиях. Могут развиваться патологические реакции на проведение перфузии, поскольку ретроградный ток крови в аорте, снижение давление в полостях сердца, отсутствие работы малого круга кровообращения - условия, которые не характерны для нормального состояния организма.
Во время проведения вмешательства человек находится в состоянии, близком к геморрагическому шоку. Происходит снижение артериального давления и общего периферического сопротивления. В обычных условиях такая реакция считается защитной, но в условиях использования АИК это мешает нормальному восстановлению кровообращения.
Следствием становится развитие гипоксии и метаболического ацидоза в крови. Профилактика осложнений основана на улучшении микроциркуляции, устранении феномена защитного перераспределения крови.
Возможные осложнения
Основными осложнениями считаются:
- эмболия сосудов, которая может быть вызвана закупоркой тромбами, газом, липидами, частичками кальция;
- гипоксия - может развиваться из-за недостаточной работы оксигенатора или артериального насоса, через который кровь должна поступать обратно в организм;
- гематологические осложнения - несовместимость крови пациента и донора по группе или резус-фактору, реакция организма больного на вливание цитратной крови, травматизация форменных элементов крови в аппарате искусственного кровообращения, нарушение свертывания.
Аппараты постоянно подвергаются усовершенствованию, чтоб снизить возможные осложнения в ходе процедуры. Современные инновации, технологии и высокая квалификация бригады врачей - залог успешно проведенного вмешательства.
