Научный центр хирургии Российской Академии Медицинских Наук

Л.С.ЛОКШИН, Г.О.ЛУРЬЕ, И.И.ДЕМЕНТЬЕВА.

ИСКУССТВЕННОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ В СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ

Практическое пособие

Москва 1998

Оглавление

1. УСТРОЙСТВО СОВРЕМЕННЫХ АППАРАТОВ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ 3

2.РЕГУЛЯЦИЯ СВЕРТЫВАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ КРОВИ ВО ВРЕМЯ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ 21

3. КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ СОСТОЯНИЕ И ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ БАЛАНС КРОВИ 28

4.ГЕМОДИЛЮЦИЯ И ЗАПРАВОЧНЫЕ РАСТВОРЫ 39

5.ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ПЕРФУЗИИ 43

6.УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ КРОВИ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ С ИСКУССТВЕННЫМ КРОВООБРАЩЕНИЕМ 45

7. ЗАЩИТА МИОКАРДА ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА ОТКРЫТОМ СЕРДЦЕ 50

8. ИСКУССТВЕННОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ С ПУЛЬСИРУЮЩИМ ПОТОКОМ КРОВИ. 56

9.ОБЪЕМНАЯ СКОРОСТЬ ПЕРФУЗИИ И ЕЕ АДЕКВАТНОСТЬ. 58

10. МОНИТОРИНГ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ 61

11. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ 63

12. ИСКУССТВЕННОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ У ДЕТЕЙ 68

13.ИСКУССТВЕННОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА АОРТЕ 73

14.ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ 76

1. УСТРОЙСТВО СОВРЕМЕННЫХ АППАРАТОВ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Оксигенаторы

Оксигенатор - газообменное устройство, предна­значенное для насыщения крови кислородом и удале­ния из нее углекислоты. По сути дела оксигенатор это искусственное легкое, которое, являясь биологиче­ским блоком аппарата искусственного кровообраще­ния, превращает венозную кровь в артериальную.

Не вдаваясь в исторические аспекты создания и развития оксигенаторов, можно констатировать, что современный рынок предлагает.одноразовые пузырь­ковые и мембранные оксигенаторы. Принципиальное отличие первых от вторых - это то, что газообмен в пузырьковых оксигенаторах происходит при прямом контакте крови с газом, в так называемой «интерфазе кровь - газ», которая травмирует клетки и белки кро­ви. Пузырьковые оксигенаторы не рассчитаны на длительное использование. По нашему мнению, их не стоит ставить на операции, где планируется искус­ственное кровообращение более 1,5 - 2,0 часов. В мембранных оксигенаторах кровь отделена от газа мембраной, что исключает образование интерфазы кровь-газ, а, следовательно, и повреждение элементов крови (тромбоциты, эритроциты и т.д.) и ее белков (фибриноген, ферменты). Необходимо отметить, что существуют истинные мембранные оксигенаторы, предназначенные для длительной поддержки утра­ченной функции легких на протяжении нескольких суток и даже недель (реанимационный аспект). Это катушечный спиральный силиконовый оксигенатор Avecor - Ultrox I (в прошлом Sci-Med Kolobow).

В неистинных мембранных оксигенаторах, предна­значенных для искусственного кровообращения дли­тельностью до 7 часов (анестезиологический аспект), в мембране существуют отверстия различного диа­метра, через которые и происходит поступление ки­слорода в кровь, а углекислоты из крови. На совре­менном рынке различные фирмы предлагают боль­шое разнообразие этих оксигенаторов. Основной потребитель оксигенаторов это кардиохирургия, ис­пользующая только на североамериканском конти­ненте более 600000 штук в год.

На представленных в конце книги таблицах рас­смотрен далеко не полный перечень пузырьковых и мембранных оксигенаторов с их техническими харак­теристиками.

Прежде чем углубляться в сравнительные характеристики различных оксигенаторов, хотелось бы оста­новиться на конструктивных особенностях пузырько­вых и мембранных оксигенаторов.

Пузырьковые оксигенаторы Современные пу­зырьковые оксигенаторы по сути дела состоят из трех камер: 1- газообменной, где происходит газообмен, то есть превращение венозной крови в артериальную, 2-пеногасящей, где кровь освобождается от мелких и крупных пузырьков и 3-отстойной или артериально-резервуарной, откуда артериальная кровь насосом забирается и направляется к пациенту через систему артериального фильтра.

В газообменной камере, как видно из названия, венозная кровь встречается с газом (кислород, иногда с углекислотой), поступающим снизу через диффузор, который, как правило, находится на дне оксигенато­ра. В результате образуется пена с большой поверх­ностью, где и происходит газообмен и превращение венозной крови в артериальную. Затем кровь под давлением газов проникает в пеногасящую камеру, которая представляет систему различных фильтров, покрытых пеногасящим веществом - антифомом, уничтожающим мелкие пузырьки; крупные пузырьки разрушаются механически при прохождении пены через экранные и глубинные фильтры. Далее кровь пропотевает и выдавливается в артериальную камеру, которую перфузиолог видит перед собой. Здесь кровь отстаивается, теряет оставшиеся пузырьки и забира­ется насосом. Очень важно иметь в виду, чтобы уро­вень крови в этой камере был не меньше, чем указано в инструкции к конкретному оксигенатору. При той или иной объемной скорости уровень различен и не­обходим для более полного освобождения крови от пузырьков.

Корпус оксигенатора, как правило, изготовлен из поликарбоната, а фильтрующая часть - из полиэстера, нейлона и других синтетических материалов. Перед сборкой экстракорпорального контура необходимо внимательно прочесть инструкцию и иногда воздер­жаться от смачивания коннекторов оксигенатора эти­ловым спиртом (для облегчения соединения с труб-кой) так как последний может являться растворите­лем того или иного пластика. По нашим наблюдени­ям, оксигенаторы бразильского и мексиканского про­изводства не выдерживают спирт, и их штуцеры и коннекторы часто остаются в руках, а оксигенаторы выкидываются на доперфузионном периоде, не вы­полнив свою основную функцию газообмена.

Современные пузырьковые оксигенаторы вы­пускаются со встроенным в них теплообменником. который может сочетаться с газообменной камерож В этом случае газообмен происходит одновременно с согреванием или охлаждением крови. Ярким пред­ставителем этой группы является оксигенатор Harvey -1700.

У другой группы оксигенаторов теплообменник на­ходится после газообменной камеры, как правило, в артериальном отстойном отсеке (оксигенаторы Bently -5,Bently -10, Bently -10 Plus).

Перфузиолог должен учитывать конструктивные особенности оксигенаторов, так как во время смены температурного режима имеются различия в насыще­нии крови кислородом и элиминации углекислоты при подаче одной и той же пропорции газов (кисло­рода и углекислоты).

Еще одна особенность пузырьковых оксигенато­ров - недопустимость подачи воздуха с газовой сме­сью. Нарушение этого правила приведет к воздушной эмболии и смерти пациента.

Положительным качеством пузырьковых окси­генаторов является их местонахождение в экстракор­поральном контуре аппарата искусственного крово­обращения. Они всегда находятся перед артериаль­ным насосом, который может работать эффективно в пульсирующем режиме, чего не удается достичь при использовании мембранного оксигенатора, который всегда стоит после насоса и демпфирует пульсовую волну за счет своего сопротивления.

Мембранные оксигенаторы по конструктивному признаку разделяются на три вида: 1 - катушечные, 2 - пластинчатые и 3 - капиллярные. Ярким представи­телем катушечного оксигенатора является мембран­ный оксигенатор Sci-Med Kolobow, в котором рукав из силикона с арматурной сеткой внутри завернут в • катушку. Кислород подается во внутрь рукава, а кровь циркулирует снаружи.

Пластинчатые оксигенаторы представляют собой пакет пластин из того или иного синтетического ма­териала, в частности из полиэтилена, который вы­полняет роль каркаса, покрытого силиконовой мембраной (оксигенатор Lande-Edwards), через которую и происходит газообмен.

Современные мембранные оксигенаторы, применяе­мые в кардиохирургии, относятся к капиллярному типу - и имеют в основе полое волокно, по которому движется кровь или газ, а по другую сторону, соот­ветственно, газ или кровь. Последняя комбинация считается наиболее эффективной. Яркими представи­телями этой группы оксигенаторов являются: Maxima, Cobe-Optima, Baxter-Univox, Bard -5700, Dideco D-703, Avecor-Affinity.

Внешне эти оксигенаторы выглядят как вертикально или горизонтально расположенные цилиндры, в ко­торые упакованы капилляры с суммарной поверхно­стью до 4м2, обеспечивающих транспорт кислорода до 260 мл/мин и элиминацию углекислоты до 280 мл/мин при кровотоке 4 л/мин. Встроенный тепло­обменник с площадью теплообмена до 2200см2 обес­печивает быстрое охлаждение и согревание пациен­тов. В последнее время теплообменник изготавлива­ют не из металла, а из пластика и размещают не после газообменной камеры, а тут же, обеспечивая одно­временный газообмен и теплообмен.

Входной, венозный штуцер оксигенатора, как пра­вило, располагается в нижней его части, то есть на входе в теплообменник, а выходной, артериальный, в верхней части оксигенатора, чем достигается эффек­тивное заполнение его кровезаменителями и кровью во время его заправки.

Правда, есть исключения из правил. Так в оксигена­торе Cobe - CMS, входной венозный штуцер распо­ложён сверху, а выходной артериальный - снизу. Это имеет свой смысл в плане безопасности пациента при ситуации резкого сокращения притока крови в аппа-. part искусственного кровообращения и попадания воздуха в газо-обменную камеру оксигенатора. Его, воздух, невозможно выгнать в артериальную магист­раль даже на больших оборотах артериального насо­са.

Кровяные штуцеры имеют диаметр 3/8", водяные штуцеры- 1/2". Рециркуляционный штуцер имеет диаметр 1/4 ". Газовый входной штуцер имеет диа­метр 1/4, а выходной - 1/2".

Капиллярный мембранный оксигенатор в контуре аппарата искусственного кровообращения располо­жен после артериального насоса. Он осуществляет газообмен при повышенном давлении, которое созда- ет насос, в отличие от прежних пластинчатых оксиге­наторов (Lande-Edwards), которые находились до на­соса, заполнялись кровью силой тяжести и не были приспособлены для высокого давления и характери­зовались низкой эффективностью и громоздкостью.

Как уже было сказано, капиллярные мембран­ные оксигенаторы могут работать до 7 часов с произ­водительностью до 7,5 литров в минуту. Ограничи­тельным временным фактором является набухание мембраны в силу пропотевания плазмы через газо­обменные отверстия мембраны. Существует прямая зависимость между величиной отверстий и количест­вом прошедшей в газовый отсек плазмы. С 1995 года фирма Medtronic выпускает оксигенатор Maxima -PRF, у которого мембрана пронизана очень мелкими отверстиями, за счет чего снижено пропотевание плазмы и увеличен срок эффективного газообмена.

С 1991 года фирма Medtronic стала производить мембранные оксигенаторы с биосовместимьш по­крытием шведского производства Carmeda. Оно сни­жает травму форменных элементов крови за счет уменьшенного введения свободного гепарина, как в больного, так и в экстракорпоральный контур и пре­пятствует тромбообразованию.

Химический смысл этого покрытия заключается в фиксации молекулы гепарина к инородной поверх­ности мембраны с помощью ковалентной связи в не­скольких точках, что значительно прочнее ионной связи, которую используют с 1994 в биосовместимом покрытии Duraflow-2 на мембранных оксигенаторах фирмы Baxter.

В заключение, хотелось бы подчеркнуть, что сей­час у перфузиологов появилась возможность рабо­тать на любых оксигенаторах, которые представляют различные фирмы, но, несомненно, преобладает тен­денция приобретения мембранных оксигенаторов, как наиболее физиологичных, хотя и более дорогих.

При покупке оксигенаторов, во-первых, необходи­мо обращать внимание на заправочный объем при равных или почти равных газо-обменных характери­стиках, во вторых, - на вид теплообменника: метал­лический или пластиковый. Последний предпочтите­лен при равных коэффициентах теплообмена.

Особое внимание необходимо уделить целям и за­дачам, которые вы хотите решить с помощью того или иного оксигенатора: использовать ли его в кар­диохирургии взрослых, детей, или новорожденных, или использовать его в реанимационных целях для длительной поддержки дыхания.

Наконец, надо отнестись со вниманием к комплек-. тации экстракорпорального контура: его размерам, количеству соединительных трубок, катетеров, ка­нюль, фильтров, переходников, тройников и т.д.

Насосы

Насос - механическое устройство, предназначенное для перекачивания жидкости, в нашем случае, крови и кровезаменителей. В аппарате искусственного кро­вообращения артериальный насос исполняет роль искусственного сердца, которое во время основного этапа кардиохирургической операции обеспечивает адекватный возврат крови пациенту для питания его органов и тканей.

На сегодняшний день существует три типа насо­сов, применяемых в аппаратах искусственного и вспомогательного кровообращения. Это насосы роликовые, центрифужные и желудочковые. Наибо­лее распространенным видом насосов, применяемых в последние тридцать лет, являются роликовые насосы, которые и составляют основу современных аппа­ратов искусственного кровообращения (ДИК). АИК обычно оснащены 3-5 насосами. Основной насос - артериальный, который должен перекачивать не менее 6 литров в минуту, чтобы обеспечить пациентам различного веса необходимый минутный объем кровообращения. Второй насос необходим для дре­нажа левого желудочка, третий, а в некоторых кли­никах, и четвертый - коронарный, предназначен для забора крови из раны и обеспечения «сухого поля», позволяющего хирургу работать не в луже крови и
видеть структуры сердца для их коррекции. Пятый, а иногда и шестой насосы нужны для проведения кардиоплегии.

В последние годы в позицию артериального на­соса АИКа все чаще устанавливают центрифужный насос в силу тех преимуществ, о которых мы поговорим позже. Все же остальные насосы на АИКе оста­ются роликовыми. Что же касается насосов желудоч­кового типа, то их поле деятельности не искусствен­ное, а вспомогательное кровообращение, где требует­ся поддержка кровообращения в течение длительного времени, суток, недель, месяцев.

Роликовые насосы представляют механическое устройство, в котором вращение ротора электродви­гателя через систему редукторов (ременная или зуб­чатая передача) передается на головку насоса, пред­ставляющую горизонтальную штангу, на концах ко­торой располагаются два движущихся по радиусу ро­лика,

В этой" же штанге имеется механизм фиксации роликов. Помимо движущейся части головки насоса имеется и стационарная часть, которая представлена ложем, в которое укладывается насосная трубка од­норазовой системы. При вращении ротора насоса ролик прижимает сегмент трубки и толкает впереди себя кровь, выдавливая ее. Количество выдавливае­мой крови, то есть производительность насоса на­прямую зависит от диаметра трубки, длины сегмента трубки, то есть от диаметра ложа головки насоса и скорости вращения головки. Немаловажное значение имеет и величина окклюзии трубки роликами, чем больше она приближается к полной, тем больше про­изводительность. Таким образом, гипоокклюзия ве­дет к снижению производительности насоса, а гипе­рокклюзия опасна механическим повреждением труб­ки вплоть до полного разрыва ее Существует много способов выставления окклюзии трубки роликами насоса. Мы предлагаем два.

Первый - после наложения зажимов на артериаль­ную магистраль включаем насос на малых оборотах (10-20 мл/мин) добиваясь подъема перфузионного давления до рабочего уровня. Во время полного ис­кусственного кровообращения оно равно 250-ЗООмм рт.ст на объемной скорости 4,5-5,0 л/мин. Останав­ливаем ролики в горизонтальном положении таким образом, чтобы оба ролика пережимали трубку. Затем винтом фиксации роликов постепенно уменьшаем окклюзию и следим за падением давления.

Как только отмечено его медленное падение 1-3мм рт.ст. за 10 секунд мы прекращаем снижать окклю­зию, и фиксируем ролики в этом положении.

Второй - это гравитационный метод. После выстав­ленной заранее полной окклюзии трубки роликами и пережатия артериальной магистрали после места ее разгерметизации мы отсоединяем трубку сброса крови из фильтра в кардиотомический резервуар. Таким образом, создается водяной столб в 60-80 см. Это расстояние от мениска жидкости в трубке до артери­альной трубки в насосе, пережатой роликами. Посте­пенно уменьшая окклюзию, мы смотрим за мениском жидкости в верхней трубке. Как только он начинает двигаться вниз со скоростью 1-3 см в минуту, мы прекращаем снижать окклюзию, и фиксируем ролики в этом положении. Таким образом, мы считаем опти­мальным незначительную гнпоокклюзию насосной трубки роликами.

Центрифужный насос. В последние время в каче­стве артериального насоса АИКа в крупных клиниках используют центрифужные насосы. Наибольшую по­пулярность приобрели насосы Biopump фирмы Bio-Medicus и Delphin фирмы Saras, которые действуют по единому принципу, но имеют конструктивные различия, позволяющие менять функциональные свойства исполнителных устройств.

Как показано на рисунке, одноразовая часть насоса Biopump представляет собой конусообразное устрой­ство с двумя штуцерами для входа в центре й для вы­хода крови по касательной. Внутри этого конуса на­ходится конусовидный ротор, в основании которого расположен магнитный диск. Последний вращается индуктивно с Металлического диска исполнительного устройства консоли насоса. Скорость ротора насоса может достигать 5000 оборотов в минуту, что позво­ляет перекачивать кровь с объемной скоростью до 10 литров в минуту. Емкость одноразового конуса фир­мы Bto*Medicus равна 80 мл, емкость конуса фирмы Sams равна 48 мл, емкость конуса фирмы Jostra равна 32 мл. В отличие от роликовых центрифужные насо­сы зависимы от преднагрузки и при одних и тех же оборотах в минуту могут давать различную произво­дительность, которую измеряют встроенным в кон­соль флоуметром. Это считается основным положи­тельным качеством центрифужных насосов, позво­ляющим им автоматически подстраиваться^ под. при­ток крови. При этом значительно снижается вероят­ность присасывания венозной канюли, попадания воздуха извне в экстракорпоральный контур, исклю­чается образование мельчайших пузырьков кавитаци-онного происхождения, уменьшается повреждение элементов крови (эритроцитов, тромбоцитов и т.д.).

Центрифужные насосы зависимы и от постнагруз­ки: чем она больше, тем меньше их производитель­ность при тех же оборотах. При этом происходит автоматическое снижение производительности до нуля. При пережатии выходной магистрали экстра­корпорального контура никогда не произойдет ее разрыв и разгерметизация контура, что чревато ката­строфой при использовании роликовых насосов.

Еще.одно преимущество центрифужных насосов перед роликовыми в плане их безопасности заключа­ется в отсутствии возможности массивной воздушной эмболии при резком снижении притока крови в ве­нозный резервуар. Как только попадает 32 мл воздуха в систему Saras и 52мл в систему Bio-Medicus, насос перестает функционировать как перекачивающее уст­ройство, потому что не способен качать воздух.

При всех вышеперечисленных достоинствах, ко­торые приобретают огромное значение при длитель­ных перфузиях, не столько при искусственном, сколько при вспомогательном кровообращении, надо отметить и недостатки центрифужных насосов: это -их дороговизна, сложность заправки системы, не­предсказуемость объемной скорости, сложность или невозможность генерации хорошего пульсового по­тока

МИКРОФИЛЬТРЫ

Одним из осложняющих факторов искусст­венного кровообращения является микроэмболизация практически всех органов. Уже на первых аутопсиях больных, погибших после операций на открытом сердце, в капиллярах головного мозга обнаруживали микроэмболы из инородных частиц, пузырьков газа, клеточных и белковых элементов.

Последующие исследования показали влияние перфузии на неврологический дефицит, а также ее отрицательное воздействие на интеллект и психику больных.

Помимо центральной нервной системы осо­бенно подверженными микроэмболизации являются легкие, почки, печень.

Кратко перечислим характер и источники мик­роэмболизации в"О время искусственного кровообра­щения. В результате работы коронарного отсоса в контур аппарата попадают из операционного поля фрагменты костной ткани и жира из средостения, частицы шовного материала, денатурированные бел­ки и т.д. Денатурация белков и клеточных элементов крови происходит при интенсивной работе коронар­ного отсоса, когда отсасываемая кровь смешивается с большим количеством воздуха

Неизбежным источником образования микро­агрегатов (особенно тромбоцитов) является контакт крови с внутренней поверхностью физиологического блока аппарата искусственного кровообращения. Да­же ультрасовременные системы, покрытые содержа­щими гепарин соединениями, не предотвращают об­разования микроагрегатов.

Во время работы артериального насоса роли­кового типа происходит слущивание (spallation) слоев внутренних трубки насоса. В большей степени это имеет место при использовании трубки из силикона, в меньшей — при работе с полихлорвиниловой труб­кой. Слущенные частички трубки попадают в артери­альную магистраль.

"Традиционным" источником образования пу­зырьковых микроэмболов является оксигенатор. По­нятно, что в первую очередь это относится к пузырь­ковым оксигенаторам, в которых имеет место прямой контакт крови с газом. Мембранные оксигенаторы в силу их устройства не генерируют такого количества микропузырьков, как оксигенаторы пузырькового типа. Однако и в мембранном оксигенаторе возможна утечка газа в кровяной отсек, в особенности при на­личии микротравмы мембраны.

Еще один источник микроагрегатов — донор­ская кровь и ее препараты. Отметим, что число бел­ковых и клеточных микроагрегатов при этом тем больше, чем срок хранения препаратов крови.

Микрочастицы содержатся даже в кристалло-идных и в большей степени в коллоидных плазмоза-менителях, широко применяемых в искусственном кровообращении.

В зависимости от механизма фильтрации су­ществуют два типа микрофильтров для крови или для смесей, содержащих кровь. В глубинном фильтре (depth filter), предложенном Swank, фильтрация осу­ществляется через слой синтетических волокон (дак-роновая шерсть) или порозной пластиковой пены. Проходя через глубинный фильтр, кровь движется по извилистым каналам разного диаметра. На этом пути происходит адсорбция микроагрегатов и микрочас­тиц.

Фильтрующий элемент экранного фильтра (screen filter) — это своего рода ткань из переплетен­ных полимерных нитей с одинаковыми порами. Диа­метр пор экранного фильтра составляет от 20 до 40 мкм. В качестве материала для фильтрующего эле­мента используют обычно нейлон или полиэстер. Экранные микрофильтры получили значительно бо­лее широкое распространение, чем глубинные.

Фильтрующий элемент экранного фильтра на» холится на каркасе из жесткой сетки. Для увеличения площади фильтра фильтрующий элемент располагают в виде гармошки. Каркас и фильтрующий элемент располагают в твердом прозрачном корпусе из поли­карбоната. Поблизости от входного штуцера распо­ложен штуцер меньшего диаметра. Эта отдушина (Vent) для эвакуации воздуха при заполнении фильтра и в случае непреднамеренного попадания воздуха в фильтр во время перфузии.

К магистрали vent'a обычно через тройник присоединяют трубку датчика давления в артериаль­ной магистрали. Сюда же можно присоединить вход­ную магистраль насоса для кровяной кардиоплегии и вход гемоконцентратора, если он используется. Сам Vent впадает в кардиотомический сосуд. Выходной штуцер артериального микрофильтра, как и входной, у фильтров для взрослых имеет диаметр 3/8". Вход­ной штуцер может располагаться по касательной к корпусу. Это заставляет поток крови, входящий в фильтр, закручиваться и освобождаться от крупных газовых пузырей

На рисунке схематично представлено устрой­ство артериального микрофильтра и его подключе­ние. Видно, что параллельно с артериальным микро­фильтром расположен шунт. Это сделано для того, чтобы в случае полного блока фильтра можно было продолжать перфузию, пережав вход ш фильтр й от­крыв шунт. Хотя на практике блок артериального микрофильтра встречается крайне редко, (может воз­никнуть при грубых погрешностях гепаринизации, когда возникшие сгустки крови "забивают" фильтр)/ большинство перфузиологов предпочитают системы с шунтом микрофильтра. Через этот шунт, кстати, возможно ретроградное заполнение артериального

фильтра.

Микрофильтр обычно уже при изготовлении системы для искусственного кровообращения инкор­порирован в артериальную магистраль. Либо же он продается в отдельной стерильной упаковке. Имеется инструкция по заполнению и эксплуатации микро­фильтра. Некоторые изготовители перед заполнением микрофильтра рекомендуют "промывать" его углеки­слотой. На практике это мало кто делает (или запол­няют микрофильтр ССЬ при продувке мембранного оксигенатора).

Как и любое медицинское приспособление или препарат, артериальный микрофильтр наряду с поло­жительными качествами (задержка микроэмболов, микрочастиц и микропузырьков газа, а также круп­ных пузырей воздуха при их случайном попадании) имеет определенные качества отрицательного поряд­ка. Считают, например, что применение артериально­го микрофильтра повышает гемолиз. Практически это, однако, невозможно заметить. Мембрана экран­ного микрофильтра, будучи чужеродной для крови поверхностью, способствует активации комплемента с известными отрицательными последствиями. Надо заметить, что активация комплемента обнаружена только при использовании мембран из нейлона. Так что предпочтительнее экранные фильтры из полиэс­тера.

Хотя значительное большинство перфузиоло-гов считает артериальный микрофильтр неотъемле­мой частью системы для искусственного кровообра­щения, некоторые специалисты считают возможным работать без артериального микрофильтра, полагая, что при применении мембранного оксигенатора и фильтра в кардиотомическом резервуаре йет нужды в Артериальном фильтре. Мы полагаем, что доводы противников" артериальных фильтров несостоятель­ны. Единственный их аргумент, против которого невозможно возразить, — это удешевление перфузии при работе без артериального фильтра.

Далее коротко остановимся на других микро­фильтрах, применяемых при искусственном кровооб­ращении.

Применение фильтра в кардиотомическом ре­зервуаре вполне оправдано даже при использовании артериального фильтра, так как кардиотомический фильтр "берет на себя" микроэмболы и частицы из операционного поля, о которых мы говорили выше. Тем самым этот фильтр уменьшает нагрузку на арте­риальный фильтр. В настоящее время практически все фирмы-производители инкорпорируют микро­фильтр в кардиотомический резервуар. Диаметр пор кардиотомнческого фильтра, как и артериального, составляет от 20—25 до 40 мкм.

Пребайпассные фильтры появились за последние годы. Ими укомплектованы не все системы для ис­кусственного кровообращения. Эти фильтры распо­ложены на месте соединения артериальной и веноз­ной магистрали. Их задача — фильтрация микрочас­тиц, имеющихся на внутренней поверхности физио--логического блока аппарата искусственного кровооб­ращения и в кристаллоилных заправочных растворах. Диаметр пор пребайпассного фильтра колеблется от 0,2 до 5 мкм. После заправки оксигенатора кристал­лоидами проводят рециркуляцию с большой объем­ной скоростью (около 5 л/мин, у взрослых и около 2,5 л/мин, у детей) в течение 5—10 мин. Если при заправке предполагается использование препаратов крови, то пребайпассньш фильтр необходимо убрать либо до начала рециркуляции, либо до начала добав­ления крови. Диаметр эритроцита, как известно, около 8 мкм, и при несоблюдении сказанного неизбежен разрыв или разъединение системы искусственного кровообращения с вытекающими последствиями.

Существуют также тазовые микрофильтры для фильтрации газовой смеси, подаваемой в оксигена­тор, фильтры для донорской крови или эритромассы, фильтры для фильтрации кристаллоидного кардиоп-легического раствора (применение последних одоб­ряется не всеми). Дыхательная смесь, подаваемая респиратором во время искусственной вентиляции легких, также проходит через фильтр.

Некоторые широко применяемые артериальные микрофильтры представлены в таблице. АРТЕРИАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Изготови­тель	Тип фильтра	Размер пор (мкм)	.Материал фильтра	Объем заправки	Примените фильтра
Bard	Экранный	33	Полиэстер	195	У взрослых
Bentley	Экранный	25 и 40	Полиэстер	220и115	У взрослых И детей
Delta	Экранный	37	Нейлон	250 и 120	У взрослых и летей
Dideco	Экранный	20и40	Полиэстер	195 и 100	У взрослых и детей
Gish	Экранный	25 и 40	Полиэстер	195	У взрослых
Jonsonand Jon son	Экранный	40	Полиэстер	255	У взрослых
Pall	Экранный	40	Полиэстер	220.200 и 110.35	У «простых и. детей
Polvstan	Экранный	40	Нейлон	220	У взрослых
Shilev	Экранный	20 и 40	11 силой	215	У взрослых
Sorin	Экранный	25н4О	По.шэсгер	200	У взрослых
Swank	Глубинный	13	Дзкроновая шерсть	300 и 240	У взрослых

На рисунке показано схематическое подключение известных в настоящее время микрофильтров, ис­пользуемых при операциях с искусственным крово­обращением. Нет нужды говорить о том, что все микрофильтры — одноразовые.

Магистрали

Магистрали - трубки, связывающие различные функциональные элементы экстракорпорального контура, а сам контур - с пациентом. Трубки произ­водят из различных материалов, в зависимости от функциональной нагрузки, которую они несут. На­сосная трубка, как правило, изготавливается из сили­коновой или,латексной резины, которая обладает оптимальным сочетанием упругости и мягкости. Неко­торые фирмы предлагают для насосных трубок поли-винилхлорид,(ТуSоп). Эти трубки недостаточно мяг­ки, а, следовательно, создают большие нагрузки для насоса, но зато более прочны, чем силикон. Что же касается соединительных трубок, то во всем мире предпочитают делать их из поливинилхлорида (ПВХ).

Для венозной магистрали у взрослых больных используют трубку из ПВХ с внутренним диаметром 1/2», длина ее варьирует от 160 до 200 см. Функция этой трубки соединить пациента с венозным резер­вуаром аппарата искусственного кровообращения (АИК). Затем венозная кровь (если используют мем­бранный оксигенатор) активно забирается из резер­вуара через трубку 3/8» Длиной бСЙЮсм артериаль­ным насосом, в который вставляется трубка 1/2» дли­ной 60см через переходники 3/8»-1/2» и 1/2» -3/8», и направляется через трубку 3/8» длиной 50-6Осм в мембранный оксигенатор, который имеет кровяные штуцеры для входа и выхода диаметром 3/8». Затем кровь, насыщенная кислородом, выходит из оксиге­натора через трубку 3/8» длиной 30-60см и направля­ется к артериальному фильтру, где претерпевает очи­стку от материальных и газовых эмболов. После фильтра кровь поступает пациенту через артериаль­ную магистраль диаметром 3/8» длиной 15О-2ООсм.

Для забора крови из раны и из полостей левого предсердия или желудочка существуют трубки внут­ренним диаметром 1/4» длиной 180-250 см, которые проводят соответственно в роликовые насосы «коро­нарного отсоса» и «дренажа левого желудочка». Эти трубки, как правило, изготовлены из ПВХ, но могут и иметь насосные вставки из силиконовой резины.

Для кардиоплегических систем используют труб­ки из ПВХ внутренним диаметром 1/4» длиной от 186 до 250см в зависимости от того, какой вид кар-диоплегии предпочитают в той или иной клинике

Для рециркуляции артериальной крови исполь­зуют трубку 1/4» длиной 50-60см, которая соединяет выходной штуцер 1У4» оксигенатора и входной шту­цер 1/4» венозного-кардиотомического резервуара. Эта трубка изготовлена из ПВХ.

Для сброса крови из артериального фильтра, для измерения перфузионного давления, для забора арте­риальной и венозной крови, (при определении газо­вого и кислотно-основного равновесия) используют трубки из ПВХ диаметром 1/8»-1|16» длиной от 50 до 90см.

Каждый перфузиолог, собирая экстракорпораль­ный контур, стремится уменьшить его заправочный объем, который состоит из объемов оксигенатора, теплообменника, артериального фильтра (они указа­ны в инструкциях) и объема магистралей, который можно подсчитать, имея следующую таблицу:

Внутренний,	щаметр трубок	Объем
(дюймы)	(мм)	(мл/метр)
1/4	6	33
3/8	9	65
1/2	12	120

В общем, трубки должны отвечать следующим тре­бованиям: быть упругими, гибкими, резистентными к полному перегибу, не спадающимися, прочными на растрескивание и разрыв, с низким коэффициентом слушивания, гладкими и с плохо смачиваемой внут­ренней поверхностью, хорошо переносить горячую стерилизацию и быть кровесовместимыми. Медицин­ский поливинилхлорид отвечает всем этим требова­ниям и поэтому является материалом выбора

Трубки' между собой соединяются коннекторами или переходниками с равными или разными внутрен­ними диаметрами, соответствующими диаметрам трубок. Коннекторы, как правило, изготавливаются из поликарбоната с плохосмачаваемой и кровесовме-стимой поверхностью. Внутренняя поверхность кон­некторов должна быть гладкой, а соединения с трубкой - плавными, чтобы избежать турбулентности. В то же время коннекторы должны обладать доста­точной прочностью, чтобы через них при вакууме не засосать воздух в экстракорпоральный контур, а при избытке давления - не устроить кровотечение.

Венозные катетеры и артериальные канюли

Венозные катетеры - трубчатые устройства, предназначенные для забора венозной крови в экст­ракорпоральный контур аппарата искусственного кровообращения. Дренаж крови по катетерам про­исходит за счет сифона, т.е. за счет перепада давления между правым предсердием пациента и приемным венозным резервуаром АИК. Чем больше расстояние между уровнем правого предсердия и уровнем вход­ного штуцера венозного резервуара, тем больше сифон и, следовательно, больше приток крови в АИК. Считается, что это расстояние не должно быть мень­ше 40см. Объемная скорость кровотока зависит также от давления в правом предсердии, от диаметра кате­тера и сопротивления венозной магистрали, которая соединяет катетер с венозным сосудом АИК!

Венозные катетеры подразделяются по принципу канюляции на два типа: 1) для одиночной катетериза­ции, так называемый двухступенчатый (заборные от­верстия находятся на разных уровнях от верхушки катетера - для правого предсердия и нижней полой вены) и 2) для двойной катетеризации нижней и верхней полой вен раздельно (заборные отверстия находятся на одном уровне от верхушки катетера). Катетеры обычно изготавливают из гибкого пласти­ка, для предотвращения полного перегиба усиливают стальной пружиной, расположенной в стенке. Кате­теры могут быть с прямыми концами или с концами под прямым углом. Отверстия могут быть одиночны­ми - торцевыми и множественными по периметру верхушки, как в сочетании с торцевым, так и без со­четания, корзинчатыми.

При выборе диаметра катетера для раздельной канюляции нижней и верхней полых вен надо учиты­вать, что через верхнюю полую вену в АИК притекает 1/3, а через нижнюю полую вену 2/3 всей крови, сле­довательно катетер для верхней полой вены должен быть меньшего диаметра, чем катетер для нижней полой вены. Если у пациента с поверхностью тела 1,8 ыг кровоток должен быть 4,5л/мин, то по верхней полой вене должно оттекать 1,5л/мин, а по нижней -3,0л/мин При градиенте в 40см для верхней полой вены требуется катетер как минимум 21 F (French), что равно приблизительно 7мм в диаметре, а для нижней полой вены 28F - около 9мм. При одиночной катетеризации правого предсердия - не меньше 36F, около 12мм в диаметре. При катетеризации двухсту­пенчатым катетером диаметры его в нижней полой вене и в правом предсердии должны быть, соответст­венно, не *1енее 28F и 36F. Для самостоятельного подсчета выбора диаметра катетеров существует таб­лица, которую мы приводим. Таблица возможного кровотока через катетеры различного диаметоа

Диаметр (Fr)	14	16	18	22	28	36
Диаметр (мм)	4.7	5.3	6.0	7.3	9.3	12,0
Кровоток (л/мин) при градиенте 40см вод. ст.	0.50	1.25	1.75	2.5	4.25	7.0
Кровоток (л/мин) при градиенте 50см вод. ст.	0.80	1.40	1.90	3.00	5.00	«.00

В зависимости от вида операции и вида карди-оплегии хирург предпочтет тот или иной вид катете­ризации. Совершенно очевидно, что если предпола­гается вскрытие полостей сердца (при вмешательст­вах на митральном, трикуспидальном, аортальном клапанах, резекциях новообразований и т.д.) хирург выберет бикавальное катетеризирование с наложени­ем турникетов, чтобы получить чистое операционное поле. Для этого ему придется катетер для верхней полой вены ввести через разрез и кисетный шов на ушке правого предсердия, а катетер для нижней по­лой вены ввести через разрез и кисетный шов на ла­теральной поверхности правого предсердия, около устья нижней полой вены. Если же выполняется аор-токоронарное шунтирование, то выбор катетеризации шире. Его можно производить, не накладывая турникеты, можно проредить катетеризацию двухступенча­тым катетером {нижняя полая вена - правое предсер­дие) или катетеризацию одним предсердным катете­ром. Достоинства и недостатки различных способов катетеризации представлены в следующей таблице.Помимо центральной катетеризации, о которой мы" говорили выше, существует и периферическая кате­теризация, где имеет значение не только внутренний диаметр катетера, но и наружный, определяющий возможность процедуры введения катетера через пе­риферический сосуд. Такой катетер должен иметь очень тонкую стенку, чтобы внутренний диаметр существенно не отличался от наружного. Такие воз­можности предлагает фирма Medtronic, Bio-Medicus выпуская катетеры различных диаметров для перифе­рической канюляции, как перкутанным способом (по методике Seldinger), так и обычным хирургическим через разрез и выделение венозного сосуда. Периферическая катетеризация нужна, главным обра­зом, для вспомогательного кровообращения и дыха­ния или для выполнения операций на аорте не из дос­тупа через срединную стернотомию в условиях искус­ственного кровообращения. В этих случаях тонко­стенный катетер проводят через большую подкожную или подвздошную вену в правое предсердие для обеспечения полного дренажа крови в АИК Если диаметр сосуда меньше необходимого катетера, то сосуд предварительно дилятируют.

В заключение, хотелось бы отметить некоторые причины недостаточного притока крови по венозным катетерам. Это - снижение венозного давления, не­достаточный перепад между пациентом и приемным венозным резервуаром, неправильное расположение катетера, обструкция его, большое сопротивление в венозной магистрали, которое может быть связано с ее перегибом* наличием в ней воздушной пробки или недостаточным ее диаметром. Снижение венозного давления может быть объяснено лекарственной вено-дилятацией (нитроглицерин, ингаляционные анесте­тики) или гиповолемией.

Артериальные канюли. Существует много типов артериальных канюль, сделанных из различных мате­риалов. Основная масса предназначена для канюля^ иии аорты и имеет клювообразную форму с ограничивающей юбочкой, дабы избежать повреждения противоположной стенки аорты. Некоторые артери­альные канюли прямые и предназначены для канюля-ции бедренной артерии. Просвет артериальных ка­нюль является самым маленьким во всем экстракор­поральном контуре и создает наибольший перепад давления и турбулентный поток с кавитацией, что ведет к нежелательным последствиям. Изготовители артериальных канюль стараются сделать самый узкий участок самым коротким, тем самым, снижая гради­ент давления. Увеличивая внутренний диаметр при постоянном наружном за счет утончения стенки, до­биваются того же эффекта - снижения градиента дав­ления (меньше 100мм рт.ст.), а, следовательно, уменьшения гемолиза и денатурации белков.

Для оптимального выбора диаметра артериаль­ных канюль необходимо стремиться к снижению гра­диента дО 50 мм рт.ст. При кровотоке до 2л/мш ка­нюля должна быть не меньше 14F, при кровотоке до 3л/мин - не менее 16F, при кровотоке до 4л/мин - не менее 20F, при кровотоке до бл/мин - не менее 22F, при кровотоке более бл/мин - не менее 24F. На заре искусственного кровообращения применяли главным образом бедренную или подвздошную канюляцию. Сейчас предпочтение отдают аортальной канюлящш, и это становиться понятно из таблицы.

В заключение, хотелось бы отметить разнообразие и качество предлагаемых на рынке артериальных и венозных канюль такими известными фирмами как: DLP, BioMedicus, USCI,- Sams, Argily.

Контрольно-измерительная аппаратура

Контрольно-измерительная аппаратура – приборы регистрирующие те или иные параметры, необходимые для оценки адекватности перфузии. Прежде к ним относятся тахометр насоса, термометр, блок давления, блок времени (часы), ротаметр газов, смеситель кислорода и воздуха, блок измеряющий гематокрит и насыщение кислородом венозной крови. Некоторые аппараты искусственного кровообраще­ния оснащены блоками контроля уровня крови в ок­сигенаторе и пузырьков газа в оттекаемой и прите-каемой крови, блоками контроля биохимических по­казателей (газов крови и кислотно-основного равно­весия). Последние модели аппаратов искусственного кровообращения соединены с персональными ком­пьютерами, которые в реальном времени выдают на экран прямые и расчетные показатели состояния па­циента. В компьютер можно вводить информацию и с приборов, выдающих дискретные данные биохими­ческих и гемодинамических показателей

Артериальный насос аппарата искусственного кровообращения исполняет роль сердца и поэтому очень важно знать его производительность в единицу времени. Поэтому в каждом насосе имеется возмож­ность его калибровки, то есть перевода частоты вра­щения ротора в объемную производительность, а именно в литры в минуту. На современных аппаратах периметр ложа роликового насоса, в которое уклады­вается трубка, приблизительно равен 6 дюймам, а, зная внутренний диаметр трубки и ее длину можно по количеству оборотов рассчитать производительность насоса в литрах в минуту.

При трубке диаметром 1/4" и 100 оборотах в минуту она равна 1,3 литра в минуту, при диаметре 3/8" -2,75л/мин, при диаметре 1/2" - 4,1 л/мин. Тем не ме­нее, каждый перфузиолог обязан прокалибровать свой насос по методу stop-flow, то есть, заполнив экс­тракорпоральный контур водой, выставив окклюзию и набрав 100 оборотов в минуту выходную магистраль переложить в мерный цилиндр и через опреде­ленный промежуток времени (15,30,60 секунд) убрать из мерного цилиндра. Полученное количество жид­кости умножить соответственно на 4,2,1 - это и будет производительность насоса в литрах в минуту. После этого калибровочным винтом выставить производи­тельность насоса в этих единицах. В дальнейшем при смене частоты вращения ротора процессор насоса будет давать по линейной характеристике ту или иную производительность в литрах в минуту. Перед началом работы необходимо прокалибровать все на­сосы (артериальный, дренажа левого желудочка, ко­ронарного отсоса и т.д.). В дальнейшем это может очень пригодится." Например, при снятии зажима с аорты определить долю дренажа левого желудочка от общей производительности насоса, посчитать сброс крови по малому кругу во время коррекции тетрады Фалло и т.д.

Электротермометр АИК имеет возможность из­мерять температуру в 2 - 6 точках. Обязательным считается измерение температуры притекающей (ве­нозной) в АИК и оттекающей (артериальной) крови. На дисплей АИКа можно вывести температуру воды терморегулирующего устройства, как заданную, так и фактическую, температуру в носоглотке, пищеводе, прямой кишке и т.д.

Желательно электротермометры калибровать не реже одного раза в полгода с помощью ртутного тер­мометра.

Электроманометр лредназначен для измерения перфузионного давления в артериальной и/ или кар-Диоплегической магистрали. Это очень важный пока­затель, который помогает перфузиологу определить гематокрит и насыщение кислородом венозной крови. Некоторые аппараты искусственного кровообраще­ния оснащены блоками контроля уровня крови в ок­сигенаторе и пузырьков газа в оттекаемой и прите-каемой крови, брюками контроля биохимических по­казателей (газов крови и кислотно-основного равно­весия). Последние модели аппаратов искусственного кровообращения соединены с персональными ком­пьютерами, которые в реальном времени выдают на экран прямые и расчетные показатели состояния па­циента. В компьютер можно вводить информацию и с приборов, выдающих дискретные данные биохими­ческих и гемодинамических показателей.

Артериальный насос аппарата искусственного кровообращения исполняет роль сердца и поэтому очень важно знать его производительность в единицу времени. Поэтому в каждом насосе имеется возмож­ность его калибровки, то есть перевода частоты вра­щения ротора в объемную производительность, а именно в литры в минуту. На современных аппаратах периметр ложа роликового насоса, в которое уклады­вается трубка, приблизительно равен 6 дюймам, а, зная внутренний диаметр трубки и ее длину можно по количеству оборотов рассчитать производительность насоса в литрах в минуту.

При трубке диаметром 1/4" и 100 оборотах в минуту она равна 1,3 литра в минуту, при диаметре 3/8" -2,75л/мин, при диаметре 1/2" - 4,1 л/мин. Тем не ме­нее» каждый перфузиолог обязан прокалибровать свой насос по методу stop-flow, то есть, заполнив экс­тракорпоральный контур водой, выставив окклюзию и набрав 100 оборотов в минуту выходную магистраль переложить в мерный цилиндр и через опреде­ленный промежуток времени (15,30,60 секунд) убрать из мерного цилиндра. Полученное количество жид­кости умножить соответственно на 4,2,1 - это и будет производительность насоса в литрах в минуту После этого калибровочным винтом выставить производи­тельность насоса в этих единицах. В дальнейшем при смене частоты вращения ротора процессор насоса будет давать по линейной характеристике ту или иную производительность в литрах в минуту. Перед началом работы необходимо прокалибровать все на­сосы (артериальный, дренажа левого желудочка, ко­ронарного отсоса и т.д.). В дальнейшем это может очень пригодится. Например, при снятии зажима с аорты определить долю дренажа левого желудочка от общей производительности насоса, посчитать сброс крови по малому кругу во время коррекции тетрады Фалло и т.д.

Электротермометр АИК имеет возможность из­мерять температуру в 2 - 6 точках. Обязательным считается измерение температуры притекающей (ве­нозной) в АИК и оттекающей (артериальной) крови. На дисплей АИКа можно вывести температуру воды терморегулирующего устройства, как заданную, так и фактическую, температуру в носоглотке, пищеводе, прямой кишке и т.д.

Желательно электротермометры калибровать не реже одного раза в полгода с помощью ртутного тер­мометра.

Электроманометр предназначен для измерения перфузионного давления в артериальной и/ или кар-Диоплегической магистрали. Это очень важный пока-' затель, который помогает перфузиологу определить и воздушной эмболии. В американских клиниках не­использование данных блоков во время перфузии не­допустимо.

В заключение, хотелось бы отметить, что далеко не все специалисты используют полный арсенал кон­трольно-измерительных приборов, предлагаемых фирмами производителями. Причины могут быть разными: от финансовых до проявления непрофес­сионализма. Мы рекомендуем использовать макси­мум контрольно-измерительных приборов для повы­шения безопасности как пациентов, так и врачей.

Компоновка аппаратов

Аппараты искусственного кровообращения по расположению их элементов принципиально подраз­деляются на два вида - аппараты блочной и консоль­ной конструкции.

Аппараты блочной конструкции состоят из отдель­ных энергетически независимых модулей, которые можно менять местами, подбирая удобную компо­новку.

Аппараты консольной конструкции представля­ют, собой единую базу, в которой каждому энергети­чески зависимому модулю отведено определенное место.

К аппаратам первой категории относятся боль­шинство современных машин, выпускаемых такими известными производителями, как фирмы Cobe, Sams {США), Stockert (Германия), Jostra (Швеция), Polystan (Дания). Аппараты консольной конструкции выпус­каются фирмой Sams (Sams-9000) и некоторыми японскими производителями.

Компоновка аппарата начинается с выбора необ­ходимого количества насосов и их расположения на подвижной базе, если речь идет о блочной конструк­ции. Здесь существует множество вариантов, позво­ляющих перфузиологу эргономически удобно рабо­тать при учете местоположения хирурга, его асси­стентов и операционной сестры. В большинстве кли­ник США и Европы аппарат искусственного крово­обращения стоит позади хирурга, напротив ассистен­тов и операционной сестры. В нашей клинике в свя­зи с большими дугообразными столами операцион­ной сестры, которая стоит не напротив хирурга, а рядом, мы вынуждены ставить аппарат искусственно­го кровообращения напротив хирурга, позади асси­стентов.

В крайне левом положении находится артериаль­ный насос, тут же слева от него на левой штанге ук­реплен оксигенатор. Ловушка-фильтр находится пе­ред глазами перфузиолога спереди. Справа от артери­ального насоса находятся, соответственно, насосы дренажа левого желудочка и коронарного отсоса.

Справа, на правой стойке крепятся или установле­ны на основании блоки контроля и управления аппа­рата искусственного кровообращения.

Ротаметр лучше располагать спереди, перед гла­зами перфузиолога, это позволит быстро отреагиро­вать на резкое самопроизвольное снижение потока газов в оксигенатор. Если используется дозатор, как в аппарате ИСЛ-7, перфузиологу необходимо видеть показатель манометра на каждом канале поступаю­щего газа (кислород, воздух, углекислота). При ми­нимальном давлении в 500мм рт.ст. данный прибор ' гарантирует точную объемную скорость газа, подаваемого в оксигенатор. Дозатор представляет собой блок, устанавливаемый на консоль, рядом с артери­альным насосом. Такое место его расположения по­зволяет перфузиологу держать в поле зрения подачу газа и крови одновременно.

Блоки температуры, давления, часы, монитор, ^синхронизатор пульсового потока и другие вспомога­тельные приборы могут быть расположены или на правой вертикальной штанге и или на верхней гори­зонтальной, над насосами. Комбинации могут быть различными в зависимости от комплектации аппарата и желания перфузиолога. Ручку венозного зажима необходимо расположить со стороны артериального насоса для регулировки баланса притока и оттока крови из пузырькового оксигенатора или венозного резервуара (при работе с мембранным оксигенато­ром). При выполнении этого ^условия перфузиолог одновременно обеими руками (левой - зажимом, пра­вой - артериальным насосом) регулирует под кон­тролем зрения кровоток в экстракорпоральном кон­туре

Наш опыт работы с аппаратами искусственного кро­вообращения зарубежного производства (Stokert, Sarns, Jostra, Gambro, American Optical Company, Crafoord-Senning) и отечественного производства (АИК-5М, ИСЛ-2, АИК-63М, АИК-63, АИК-7, ИСЛ-5, ИСЛ-7) свидетельствует в пользу использования аппаратов блочной конструкции, когда перфузиолог может для себя подобрать эргономически оправдан­ную компоновку. Удобство работы на таком аппарате позволит перфузиологу сохранить физическую энер­гию и быстроту реакции даже при длительном ис­кусственном кровообращении, что, несомненно, важно для благоприятного исхода лечения кардиохирур-гических больных.

АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ ВО ВРЕМЯ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Аварийными ситуациями во время искусст­венного кровообращения являются внезапные нару­шения работы перфузиониой системы в основном механического характера, создающее прямую угрозу для здоровья или жизни больного.

Хотя на современном уровне развития перфу-зионной техники (в частности, полный переход на одноразовые системы) аварийные ситуации встреча­ются редко (составляя, по данным литературы, деся­тые и даже сотые доли процента), почти каждый перфузиолог с большим стажем работы сталкивается С такими ситуациями.

Драматичность ситуации, связанной с внезап­ным отказом или поломкой существенного элемента перфузионной системы, вызывает огромный стресс у всех участников операции на открытом сердце. Вме­сте с тем быстрые и слаженные действия бригады при большинстве таких ситуаций помогут избегнуть или, по крайней мере, уменьшить роковые для больного последствия аварии.

Как-то классифицировать и четко описать всю гамму аварийных ситуаций во время перфузии и чет­ко сформулировать меры по их устранению вряд ли возможно.

Здесь мы хотели бы поделиться с читателем лишь некоторыми своими соображениями на этот счет. К "типичным" аварийным ситуациям относятся внезапное прекращение работы артериального насо­са. Чаще всего это связано с нарушениями подачи электроэнергии. Идеальным в этой ситуации было бы автоматическое переключение на автономный источ­ник питания (аккумуляторная батарея). Центрифуж­ные насосы и роликовые насосы в современных ап­паратах искусственного кровообращения снабжаются автономным источником питания, чего нельзя ска­зать о роликовых насосах старых аппаратов. Послед­ние, как известно, комплектуются ручным приводом, который всегда должен находиться под рукой у пер-фузнолога.

Вращать ручной привод с тем же числом обо­ротов, что было до аварии, — нелегкий труд, тре­бующий немалой физической силы и частой смены работающего.

Насос может отказать в случае внутренней по­ломки, например, при разрыве приводного ремня. В этой ситуации также приходится переходить на руч­ной привод или пытаться заменить насос.

В нашей практике был случай, когда артери­альный насос заклинило, и его было невозможно вращать вручную. Была произведена успешная замена насоса. Больной остался жив.

За время своей практики нам приходилось сталкиваться с несколькими случаями разрыва трубки артериального насоса. Это осложнение встречается при гиперокклюзии насоса, которая может возник­нуть и спонтанно. Разрыв чаще возникал при много­кратном использовании трубки, чего в настоящее время практически нет. В случае возникновения раз­рыва необходима срочная замена поврежденного сегмента трубки. Предложение иметь во время сборки аппарата дополнительную "петлю" артериальной магистрали, которую при необходимости можно бы­ло бы быстро протянуть в насос, удалив часть трубки с разрывом, — не нашло распространения.

Нам представляется целесообразным иметь,в столике перфузиолога стерильный кусок трубки для артериального (да и для коронарного) насоса, кото­рый в случае необходимости можно было бы быстро заправить в насос.

Как известно, большинство современных аппаратов искусственного кровообращения комплектуется по блочному принципу. Это позволяет при наличии до­полнительного насоса относительно быстро произве­сти его установку на месте поврежденного.

При необходимости остановки артериального насоса ввиду аварии следует пережать венозную ма­гистраль, (это производит хирург или перфузиолог) на время замены насоса или трубки.

Известно, что перечисленные выше неисправ­ности артериального насоса чаще возникают в самом начале или в конце перфузии. При первом из этих вариантов только что начатую перфузию прекраща­ют, по возможности "перебросив" в больного излив­шуюся в оксигенатор кровь. После этого неисправ­ность устраняют и продолжают искусственное крово­обращение. В случае поломки или отказа артериаль­ного насоса в конце перфузии приходится форсиро­ванно ее завершать.

Если вынужденная остановка артериального насоса производится "в середине" искусственного кровообращения, то после его возобновления необ­ходимо охладить больного и провести комплекс ме­дикаментозных мероприятий (антигипоксанты, высокоосмолярные растворы), а после завершения перфу­зии по возможности произвести один или несколько сеансов гипербарической оксигенации.

Артериальный насос, как правило, имеет счет­чик, указывающий количество часов, которые этот насос отработал. Строго говоря, насос необходимо заменять, не дожидаясь того, когда произойдет отказ в его работе Именно так обычно поступают с авиа­ционными двигателями. К сожалению, в инструкциях к насосам для искусственного кровообращения не указывают, на сколько часов безотказной работы этот насос рассчитан.

Массивная воздушная эмболия из аппарата Искусственного кровообращения представляла реаль­ную опасность на заре применения метода в клинике. В настоящее время это осложнение практически ис­ключено в результате широкого использования сис­тем контроля за уровнем крови в оксигенаторе, бло­кирующих артериальный насос в случае падения уровня. Оксигенаторы фирмы Dideco снабжены для этой цели механическим клапаном лепесткового ти­па, перекрывающим выход из коронарного резервуа­ра мембранного оксигенатора или выход из пузырь­кового оксигенатора, если там не оказывается крови. Дополнительным барьером на пути воздуха в артери­альную магистраль и в больного является ловушка-микрофильтр.

Прекращение подачи кислорода в оксигенатор. Это осложнение может возникнуть в результате либо отсоединения кислородной магистрали, либо вслед­ствие нарушений работы системы централизованно» подачи кислорода. В западных госпиталях и в нашем Центре централизованный кислород хранится в сжиженном состоянии. Такая система весьма надежна. В зависимости от конкретных местных условий целесо­образно иметь баллон с кислородом и редуктором* который при возникновении перебоя в подаче цен­трализованного кислорода быстро подключается к оксигенатору. Отметим, что мембранный оксигенатор в случае аварийной ситуации с кислородом возможно вентилировать одним сжатым воздухом, быстро ре­шив при этом проблему подачи кислорода. Это, разу­меется, не относится к оксигенатору пузырькового типа.

Поломка штуцеров оксигенатора обычно об­наруживается при сборке аппарата искусственного кровообращения. Так что эту неисправность можно считать аварийной лишь в малой степени. В этой си­туации приходится обычно менять оксигенатор

Мы заканчиваем этот раздел с того, о чем го­ворилось в его начале. Перечислить все, что может ломаться и отказывать, и тем более сочетания разных неисправностей, — практически невозможно. По мере усовершенствования перфузионной техники и по мере увеличения личного опыта перфузиолога вероятность возникновения аварийных ситуаций, бесспорно, уменьшается Полностью, однако, от них вряд ли удастся застраховаться.

2.РЕГУЛЯЦИЯ СВЕРТЫВАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ КРОВИ ВО ВРЕМЯ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Адекватная гипокоагуляция крови является одним из основных условий успешного проведения искусст­венного кровообращения (ИК) у кардиохирургиче-ских больных. До настоящего времени лучшим пре­паратом, предупреждающим свертывания крови во время перфузии, является гепарин, который не только облагает уникальной антикоагуляционной активно­стью, отсутствием токсичности и кумуляции, но и легко нейтрализуется после ИК доступным антидо­том немедленного действия - протамина сульфатом.

Активность гепарина оценивают биологическими методами по способности тормозить свертывание крови и выражают в единицах действия (ЕД). Под одной ЕД подразумевается минимальное количество гепарина, которое после добавления к 1 мл цитратной рекалыдифицированной овечьей плазмы задерживает свертывание на 1 час. Общепринято, что 1 мг гепари­на соответствует 100 ЕД, хотя в зависимости от спо­соба приготовления и чистоты препарата, активность может варьировать от 60 до 180 ЕД. При операциях, с ИК используют гепарин различных фирм, получае­мый из мукозы толстого кишечника свиней, который стандартизируют в международных единицах (I.E). Гепарин, полученный из легких крупного рогатого скота, стандартизирован в US-единицах.

Гепарин обладает широким спектром действия на систему свертывания крови, предупреждая образова­ние тромбопластина, тромбина, воздействуя также и на фибринолитический процесс. Основной механизм антикоагуляционного действия гепарина заключается в образовании комплекса антитромбин Ш-гепарин. Связывая антитромбин III (AT-III), он вызывает кон-фармационные изменения белка, ускоряя (медленно протекающую в нормальных условиях) инактивацию тромбина. Гепарин осуществляет активизацию реак­ции нейтрализации тромбина AT HI;- облегчает и способствует протеолитическому воздействию тром­бина на AT III. Образованные с AT III и AT III-тромбином комплексы обладают не только антикоа-гулянтным действием, но и способностью лизировать нестабилизированный фибрин.

Эффект гепарина как антикоагулянта проявляется при внутривенном введении через 5 минут, продол­жительность действия зависит от скорости элимина­ции его из крови, которая в свою очередь зависит от величины введенной дозы. Обычно при введении гепарина в дозе 3-4 мг/кг (300-400 ЕД/кг) он исчезает из кровеносного русла через 5 часов; в дозе 1.5-2.5 мг/кг (150-250 ЕД/кг)- через 3.7 часов, активность гепарина снижается на 50% в течение часа.

Введенный гепарин частично выводится с мочой в неизменном виде, другая его часть концентрируется в печени, легких и селезенке, инактивируется и выво­дится в течение 24-48 часов. Кроме того, частично гепарин разрушается гепариназой, адсорбируется на поверхности эритроцитов и тромбоцитов.

Как правило, дозу гепарина выражают в мг/кг, -, реже в единицах действия (ЕД). Выбор дозировки во многом определяется особенностями метода ИК (тип аппарата или оксигенатора, продолжительность пер­фузии, исходное состояние свертывающей системы больных и т.п.). Наиболее часто используемая при ИК доза составляет 2-3 мг/кг (200-300 ЕД/кг) веса боль­ного При первичном заполнении аппарата «искусст­венное сердце-легкие» гепарин вводят из расчета 50 мг (5000 ЕД) на литр жидкости или крови.

Значительные индивидуальные различия в анти-коагуляционном действии гепарина на организм больного, серьезные последствия недостаточного.торможения свертывающей системы во время перфу­зии, необходимость адекватного восстановления ге­мостаза после ИК определяют постоянный поиск наиболее быстрых и информативных методов кон­троля антикоагуляционной активности крови.

В настоящеё время для оценки уровня гепариниза-ции крови при Ж используют методы, которые в основном можно разделить на два вида: тесты, выяв­ляющие антикоагулянтный эффект гепарина, и тес­ты, измеряющие количество гепарина в плазме или крови.

К методам, контролирующим уровень гепаринизацин. при операциях с ИК, предъявляются особые требова­ния:

• необходимость выполнения теста в операцион­ной;
• простота, быстрота и хорошая воспроизводи­мость;

• минимальное количество крови, а не плазмы (чтобы исключить центрифугирование и удлинение времени анализа);
• стабильность реактивов;
• простота эксплуатации и надежность работы при­бора

Методы контроля гепаринизацин крови во время искусственного кровообращения

N П п	Тесты, выявляю­щие антикоагуля-ционный эффект гепарина	Тесты, измеряющие коли­чество гепарина
1	Протромбиновый индекс	Титрование крови прота- мина сульфатом
2	Активированное время рекальцифи-кации цельной крови	Определение тромбиново-го времени (по графику его зависимости от введенного гепарина)
3	Активированное частичное тромбо-пластиновое время (АЧТТ)_	Определение гепарина с помощью хромогенных субстанций или флюоро-генных субстратов
4	Время активиро­ванного свертыва­ния (ВАС)