Л. С. Локшин, Г. О. Лурье, И. И. Дементьева. Искусственное и вспомогательное кровообращение в сердечнососудистой
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
Экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО) Проблема лечения острой дыхательной недостаточности до сих пор остается одной из самых сложных, что заставляет искать новые методы борьбы с этим осложнением. До недавнего времени искусственная вентиляция легких оставалась последним достижением медицины в лечении дыхательной недостаточности, когда весь комплекс терапевтических ме- роприятий оказывался неэффективным. Сегодня можно использовать новые достижения исследователей, занимающихся искусственным кровообращением и разработкой новой аппаратуры для вспомогательного кровообращения. Создание мембранного легкого позволило осуществлять газообмен в течение нескольких дней и даже недель, т.е. появилась возможность помочь больным, которым грозит Смерть от острой дыхательной недостаточности. Каждый метод лечения имеет пределы своего воздействия, и судить о его эффективности можно только по приобретении достаточного опыта его применения. Впервые метод экстракорпоральной мембранной оксигенации был применен у больного с дыхательной недостаточностью J.A. Helmsworth в 1952 году. Однако до создания современных мембранных оксигенаторов он не мог получить широкого распространения. Так же, как и новые методы вспомогательного кровообращения, мембранную оксигенацию применяли у умирающих больных, поэтому успех терапии был незначительным. Непрерывное совершенствование оксигенаторов заставляет по-новому оценить роль ЭКМО в лечении больных с острой дыхательной недостаточностью. Накапливающийся опыт убеждает в необходимости начинать ЭКМО до развития необратимых процессов в органах и тканях, обязательно учитывая при этом степень эффективности обычных терапевтических мероприятий. Так как с помощью искусственной вентиляции легких обычно удается корригировать дыхательный ацидоз, применение экстракорпоральной мембранной оксигенации показано, главным образом, при резко выраженной гипоксемии. Больным с такими видами острой дыхательной недостаточности показана ЭКМО, когда, несмотря на вдыхание смеси, содержащей более 50% кислорода, напряжение кислорода в артериальной крови не поднимается выше 50 мм рт.ст. При гипоксемии такой степени (в условиях нормальной работы сердца) ве-ноартериальное шунтирование составляет более 2 /3 общего объема легочного кровотока. Дальнейшее повышение инспираторной фракции кислорода существенно не влияет на величину напряжения кислорода в артериальной крови, но возрастает риск токсического действия кислорода и дальнейшего поражения легких. Одним из действенных способов снизить внут-рилегочное шунтирование является применение постоянной искусственной вентиляции легких с положительным давлением в конце выдоха, которая позволяет повысить напряжение кислорода в артериальной крови. В тех случаях, когда, несмотря на большую концентрацию кислорода в дыхательной смеси, гипоксемия сохраняется, нужно, прежде всего, применить положительное давление в конце выдоха. До тех пор, пока напряжение кислорода в артериальной крови (РаОг) не превышает 50 мм рт.ст., величину положительного давления в конце выдоха (ПДКВ) можно поддерживать в пределах 5-20 см вод. ст. Нарастание гипоксемии, несмотря на применение ИВЛ с ПДКВ 100% кислородом в течение длительного времени, а также клинические признаки ухудшения состояния больного, служат показаниями для экстракорпоральной мембранной оксигенации. Показания к применению ЭКМО разработали W.M. Zapol и соавторы, которые считают, что если у больного определена прогрессирующая гипоксемия (РаО2 ниже 50 мм рт.ст. при 100% вдыхании кислорода и ПДКВ - 10 см вод. ст.) в течение 6-12 часов, а также уменьшена растяжимость легких до значений менее 15 мл/см вод. ст, увеличена доза кардиотони-ческих препаратов, необходимых для поддержания адекватного сердечного выброса, появились опасные для жизни нарушения ритма сердца и отсутствуют противопоказания к ЭКМО, необходимо осуществлять экстракорпоральный газообмен с применением мембранного оксигенатора. К противопоказаниям ЭКМО авторы относят: 1) геморрагию, 2) распространенный опухолевый про цесс, 3) пожилой возраст больного, 4) хроническую или заведомо необратимую легочную недостаточность, 5) резкие неврологические нарушения, б) сепсис, 7) ожоги более 50% поверхности тела. Почечная недостаточность, по их мнению, не является противопоказанием к экстракорпоральной мембранной ок-сигенации. После массивных травм ЭКМО может быть применена, если прошло 12-24 часа с момента прекращения кровотечения. Увеличенное сопротивление легочных сосудов свидетельствует об интенсивной их облитерации и служит плохим прогностическим при- знаком Экстракорпоральная мембранная оксигенация, однако, не является лечением самого патологического процесса, приведшего к острой дыхательной недостаточности. Это лишь симптоматическая терапия, дающая возможность выиграть время, в течение которого газообменная функция легких может быть восстановлена, Главным условием успеха данного лечения является обратимость патологических процессов в легких. К сожалению, мы еще не знаем, какие из них обратимы. Несомненно, однако, что уменьшение действия таких повреждающих факторов, как высокая концентрация кислорода и повышенное давление в дыхательных путях, при экстракорпоральной мембранной оксигенации должно спо- собствовать обратному развитию патологических процессов. Перфузионные схемы Э)КМО На сегодняшний день существует много схем подключения экстракорпорального контура к периферическим сосудам пациента для лечения острой дыхательной недостаточности. Мы будем говорить о наиболее употребляемых, а, следовательно о наиболее эффективных схемах экстракорпоральной мембранной оксигенации. Артериовенозная (АВ) схема, при которой кровь продвигается по экстракорпоральной и венозной системе за счет сердечных сокращений (варианты Б,В) Недостатки ее те же, что и при любом артерио-венозном шунте: снижение периферического кровообращения и перегрузка левого сердца. Дяя компенсации этих нарушений необходима повышенная работа сердца, которую не всегда переносят больные, особенно находящиеся в тяжелом состоянии. Варианты подключения ЭКМО по артериовенозной схеме А - артериовенозная схема с насосом (бедренная артерия-бедренная вена) Б - артериовенозная схема без насоса (бедренная артерия-бедренная вена) В - артериовенозная схема без насоса (лучевая артерия - лучевая вена) У большинства современных оксигенаторов большое перфузионное сопротивление, что требует включения в контур одного или двух насосов (вариант А). Недостатки артериовенозной схемы ЭКМО: 1) требуется увеличенный сердечный выброс, 2) чаще всего при наличии легочной гипертензии и правожелудочковой недостаточности; 3) во время байпасса в оксигенатор поступает артерилизованная кровь, что снижает его коэффициент полезного действия; 4) при увеличении сердечного выброса во время артериовенозного байпасса может снизиться коэффициент вентиляция /кровоток или увеличится сброс справа налево, что, в свою очередь, приведет к снижению насыщения кислородом артериальной крови. Достоинства артериовенозной схемы ЭКМО: 1. простота и безопасность безнасосной перфузии; с хорошими канюлями и простой антикоагуляцией, методика может быть использована в домашних условиях при задержке элиминации углекислоты с помощью простого диализатора; 2. минимальная травма крови; 3. необходим только один разрез; это важно в плане снижения инфицирования тканей и кровотечения; 4. оксигенированная кровь может оказывать терапевтический эффект на пораженные, патологическим процессом легкие; 5. хорошая оксигенация в проксимальной аорте, правда, аналогичного эффекта можно достигнуть вено-венозной, веноартериальной дуговой перфузиями или сочетанной вено-венозной и веноартериальной. Варианты подключения ЭКМО по веновенозной схеме А - дренаж из НПВ, возврат в ВПВ Б - дренаж из НПВ и из внутренней яремной вены (ВЯВ), возврат в ВПВ В - дренаж из НПВ с обтурирующим баллончиком и ВЯВ, возврат в ВПВ Следующей по частоте применения является вено-венозная (ВВ) схема ЭКМО. Преимуществами вено-венозной схемы, при которой кровь из нижней точности и большого сердечного выброса. При этом внутрилегочный шунт справа налево, более чем 50% минутного объема сердца приводит к низкой арте-риовенозной разнице по кислороду. В таких случаях неадекватно снабжаются кислородом сердце и мозг. Наилучшим образом оксигенированная кровь распределяется, если возвратная канюля или катетер находятся в дуге аорты (вариант Б), рядом с аортальным клапаном. При периферическом подключении веноартериальной дуговой схемы экстракорпоральной мембранной оксигенации необходим тонкостенный широкопросветный армированный катетер. При внешнем диаметре порядка 8 мм внутренний диаметр должен быть не менее 7 мм. Через такой катетер длиной до 800 мм можно обеспечить кровоток до 5 л/мин с градиентом перфузионного давления менее 75 мм рт. ст. Модификацией веноартериальной техники экст-. ракорпоральной оксигенации является «смешанная» веновенозная и веноартериальная (ВВА) перфузия (вариант В). При такой методике улучшается снабжение окснгенированной кровью сердца и головного мозга, а также пораженных легких, путем возвращения части крови в верхнюю полую вену. Но для осуществления данной методики требуется два разреза -на бедре и на шее. Для определения кровотока в каж.-дой системе необходимо включать флуометры в экстракорпоральный контур, что связано с усложнением подготовки и проведения ЭКМО. Управление свертывающей системой крови во время ЭКМО - это общая проблема для осуществления всех методов экстракорпоральной оксигенации. Низкие дозы гепарина (0,15-0,45 мг/кг/час) предотвращают образование тромбов в мембранных оксигенаторах, трубках, катетерах, канюлях. Контроль за кровотечением - один из самых важных аспектов длительной перфузии. Разрезы следует делать чрезвычайно осторожно - с тщательным гемостазом. Наибольшую популярность приобрел тест время активированного свертывания (Activated Clotting Time - ACT) или в русской аббревиатуре - ВАС. Мы предлагаем во время ЭКМО поддерживать ВАС в пределах 110-140 сек. при норме 85-90 секунд. Биологические вариации различных пациентов могут быть значительными. Температурный фактор по-разному влияет на метаболическую деструкцию гепарина. При увеличенном диурезе требуется и повышенная доза гепарина. С учетом этих и других мо- ментов рекомендуется определять ВАС не реже одного раза в час. В течение перфузии показатели ретракции фиб-ринового сгустка, фактора УШ, концентрации фибриногена и протромбинового времени не имеет смысла контролировать чаще, чем один раз в сутки. Наиболее трудно разрешимой на практике в проблеме тромбоцитопении является денатурация крови вследствие постоянного соприкосновения ее с полимерной поверхностью оксигенатора и механической травмой ее форменных элементов. Очевидно, что инородные активные поверхности адсорбируют и денатурируют белки крови больше, чем естественный эндотелий. Следовательно, один из путей сохранения крови в экстракорпоральной системе заключается в создании псевдоинтимы на поверхностях оксигенатора и трубок. Второй путь сохранения элементов крови - синтез препаратов, отличных от гепарина, способных «защитить» тромбоциты. J.J. White и соавт. (1976) сообщили об отличном от гепарина средстве антикоагуляции - об арвине, яде малазийской гадюки, который полностью дефиб-ригенизирует кровь. Под влиянием арвина фибриноген переходит в фибринопептид-А, фибриноген-В остается без изменений, фактор УШ не активизируется. Таким образом, образуется арвин-фибриновый полимер, быстро элиминируемый ретикулоэндотели-альной системой. Было отмечено, что газообменная функция мембранного легкого при использовании арвина была лучше, чем при применении гепарина, и мало изменялась к концу перфузии. Арвин циркулирует в крови в течение 12 часов после последней инъекции. По истечении этого времени для нормализации коагуляции следует перелить кровь или плазму. Арвин в отличие от гепарина, не вызывает кровотечения при длительных перфузиях. Функция и состояние легких при острой дыхательной недостаточности во время длительной ЭКМО. Этиология острой дыхательной недостаточности - различна, чаще всего это осложнения вирусной или бактериальной пневмонии, жировая эмболия мелких ветвей легочной артерии после травмы крупных трубчатых костей или кардиогенный отек легких, ингаляция химических веществ или травма грудной клетки с повреждением паренхимы легких и т.д. и т.п. В связи с этим и патогенез ОДН - различен. Но, несмотря на различие этиологических и патогенетических моментов острой дыхательной недостаточности, лечение должно быть направлено на предотвращение изменений в легких, затрудняющих адекватный газообмен. К таким патологическим из- менениям относятся: интерстициальный фиброз, ин-тра-альвеолярный фиброз, бронхолитическая облитерация, гиалиноз альвеолярной мембраны. При их развитии нарушается газообмен, и больные умирают. Решающим моментом в определении необхо- димости мембранной оксигенации является уточнение взаимосвязанных понятий: 1) переносимая гипоксемия и . 2) потенциально обратимые заболевания легких. Необходимо установить, при какой степени «де-сатурации» кислорода артериальной и венозной крови происходят необратимые изменения в органах и тканях, в частности в легких. Результаты применения мембранного легкого при лечении острой дыхательной недостаточности свидетельствуют о том, что необратимые изменения в легких существуют независимо от продолжительности экстракорпоральной оксигенации. В случаях не- обратимых изменений метод экстракорпоральной мембранной оксигенации может быть эффективным средством в поддержании жизненных функций в период подготовки операции по пересадке легкого. Внутриаортальная баллонная контрапульсация (ВАБК) Внутриаортальная баллонная контрапульсация - нешунтирующий вид вспомогательного кровообра- щения, суть которого заключается в повышении диа- столического и снижении пресистолического давления в аорте. При повышении диастолического давления увеличивается коронарный кровоток, а, следовательно улучшается питание ослабленного миокарда, при снижении пресистолического давления в аорте уменьшается преднагрузка на левый желудочек, следовательно увеличивается его выброс. Считается, что эффективность внутриаортальной контрапульса- ции определяется 10% от сердечного выброса, то есть, составляет 500-800 мл/мин, что необходимо учитывать при выработке показаний к этому методу. Надо отметить, что данный метод в силу своей простоты и относительной дешевизны нашел самое широкое применение в кардиохирургии и кардиореа- нимации. Он доступен не только хирургам, но и тера- певтам, которые используя технику Seldinger'a, вводят баллончик перкутанно, через бедренную артерию Баллончик располагают в нисходящей аорте, тотчас от отхождения левой подключичной артерии. Доказано, что в этой позиции его гемодинамическая эффективность наибольшая. Баллончики бывают однокамерные и двухкамерные. У двухкамерных баллончиков меньшая по объему камера, находясь дисталь- нее от аортального клапана, но проксимальное к началу баллончика, при ее раздувании как бы перекрывает аорту. Причем по времени это происходит раньше, чем раздувается большая камера, которая и увеличивает диастолическое перфузионное давление крови в коронарных сосудах. Понятно, что эффективность работы двухкамерных баллончиков выше за счет уменьшения объема нисходящей аорты, находящегося выше раздутой малой камеры. После введения баллончика в аорту его подсоединяют к исполнительному устройству пневматического типа (Datascope, Kontron), задача которого состоит в синхронизированном с сердцем нагнетании и вакуумировании инертного газа или углекислоты, которыми заполняется баллончик. Данные газы используются с целый предотвращения газовой эмболии на случай разрыва баллончика в аорте. При использовании этого метода вспомогательного кровообращения необходим мониторный контроль ЭКГ и артериального давления. С помощью этих показателей вычисляют момент раздувания и спадения баллончика. Зная что интервал S-T на ЭКГ соответствует систоле левого желудочка, очень важно, чтобы спадение баллончика предшествовало выбросу из него крови. По кривой давления легко проверяем момент раздувания баллончика. Волна после дикротики должна быть выше, чем до дикротики, то есть диастолическое давление выше систолического, как показано на рисунке Современные аппараты для ВАБК автоматически подстраиваются по кривой давления и, или ЭКГ и раздувают баллончик, не создавая конкуренции сердцу. Показаниями для интрааортальной контрапульса-ции в кардиохирургии являю-гся: а) предоперационная сердечная недостаточность, не позволяющая взять больного на опе- рационный стол, б) послеоперационная сердечная недостаточность во время отключения больного от аппарата искусственного кровообращения и в) сердечная недостаточность в послеоперационном периоде, развившаяся в реанимационном отделении. Клиническими показателями острой сердечной недостаточности, требующей ннтрааортальной кон-трапульсации являются: A) сердечный индекс меньше 2,5 л/мин м2, Б) среднее давление в аорте меньше 80 мм рт.ст., B) среднее давление в левом предсердии более 15 мм рт.ст., Г) диурез менее 20 мл/час, Д) доза допамина выше 5 мкг/кг мин. Противопоказаниями к интрааортальной контра-пульсации являются более выраженная сердечная недостаточность, требующая более эффективных ( шунтирующих) методов вспомогательного кровообращения, выраженная тахикардия и аритмия, резко-выраженный атеросклеротический процесс в бедренной и подвздошной артерии, препятствующий прове- дению баллончика в аорту. Правда, с широким внедрением перкутаннои техники введения баллончика на гибком проводнике число неудачных попыток катетеризироватиь аорту резко сократилось. Сравнительная характеристика пузы рьковых оксигенаторов. Спецификация Baxter Bentley- 10 Plus Dideco D-700E Jostra НСА- 500 Bard Н- 1700 Macci OBDII -40 Biotro nik Braile- Biome dica Polystan Venothe rm-Plus 11ределы кропотока,( л/мин) 2-6 1-6 1-6 1.5-6.5 1-6 1-6 1-5 Минимальный уровень крови в оксигенаторе, (мл) 300 300 300 300 400 500 600 Максимальный объем артер.резервуара, (л) 3,5 4,5 3,5 3,0 3,8 за 3,0 Клапан безопасности - + - - - - + Транспорт кислорода на кровотоке в 4л/мин,(мл/мин) 220 300 200 200 140 ? ? Транспорт углекислоты на кровотоке в 4л/мип, (мл/мин) 180 210 168 200 120 ? ? Предел давления по водному контуру теплообменника,(ря1) 75 45 69 ? 40 40 45 Гнездо дня температурного датчика +арт*вен +арг+вен +api+Be н +арт+ в ен +арт -арт- вен -арт-вен Дополнительный артериальный выход - + c клапано м + + + + • Коэффициент теплообмена на кровотоке 4 л/мин 0.50 0.53 0.63 0.55 0.58 0.60 Из осложнений этого метода вспомогательного кровообращения необходимо отметить следующие, а) перфорация проводником абдоминальной аорты, б) расслоение аорты, в) повреждение сосудов, через которые вводится баллончик, в виде нарушения целостности стенки и кровотечения, г) эмболизация атеро-склеротической бляшкой или тромбом периферической части сосуда с последующей ишемией конечности, д) кровотечение после удаления баллончика, е) развитие аневризмы, ж) сепсис. Тем не менее, на сегодняшний день метод внутри-аортальной контрапульсации остается наиболее часто применяемым методом вспомогательного кровообращения у больных с левожелудочковой недостаточностью, рефрактерной к медикаментозной терапии. |