Апарат штучного кровообігу: призначення і принцип роботи

Апарат штучного кровообігу - спеціальне медичне обладнання, яке здатне забезпечувати процеси життєдіяльності людини, якщо серце або легені перестають повністю або частково виконувати свої функції. Ідея про можливість втілити в життя "збереження в живому стані будь-якій частині тіла" з`явилася в 1812 році, але перше примітивне пристрій, який складався з механізму нагнітання крові і оксигенації, з`явилося тільки в 1885 році.

Перша операція на відкритому серці, де був задіяний апарат штучного кровообігу, проведена в 1930 році. З тих пір використовуються кілька основних методик застосування АІК: штучний кровообіг повністю всього організму, регионарное, де постачають біологічної рідиною певний орган або ділянку, і різні варіації допоміжного кровообігу.

особливості методів

Загальним штучним кровообігом називається повна заміна функцій серцевого м`яза і газообміну в легенях спеціальними механічними пристосуваннями і пристроями. Це широко використовується в хірургії серця.

Регіонарним називається кровообіг певного органу або частини тіла. Такий спосіб застосовується для введення значної кількості лікарських препаратів в область гнійної інфекції або злоякісної пухлини.

Регіонарне штучний кровообіг має варіант, який використовується для коротких операцій на серці в поєднанні з навмисним зниженням температури тіла людини (гіпотермія). Такий спосіб називається коронарної-каротидної перфузії.

особливості апаратів

Сучасний апарат штучного кровообігу, принцип роботи якого буде розглянуто нижче, повинен відповідати таким вимогам:

• підтримка на необхідному рівні хвилинного обсягу кровообігу в організмі пацієнта;
• якісна оксигенація, при якій насичення киснем повинно знаходитися на рівні не нижче 95%, а кількість вуглекислого газу - 35-45 мм рт. ст .;
• обсяг заповнення апарату не більше 3 л;
• наявність пристрою для повернення крові хворого в циркуляторний контур;
• не повинен травмувати кров при її проходженні через структурні елементи;
• матеріал для виготовлення механізмів повинен бути нетоксичним, щоб здійснювалася можливість проводити дезінфекцію і стерилізацію.

Пристрій

Будь-апарат штучного кровообігу складається з фізіологічного (артеріальний насос, оксигенатор, циркуляторний контур) і механічного блоку. З організму хворого венозна кров надходить у оксигенатор, де відбувається її збагачення киснем і очищення від вуглекислого газу, а далі за допомогою артеріального насоса вона повертається в кровоносне русло.

Перш ніж кров надійде назад, вона проходить через спеціальні фільтри, які вловлюють тромби, бульбашки повітря, шматочки кальцію з клапанної системи, а також через теплообмінник, що підтримує необхідний температурний режим. Якщо кров в організмі знаходиться в порожнинах, її відправляються в апарат штучного кровообігу за допомогою спеціального насоса.

Основні елементи

АІК має наступні структурні елементи:

1. Оксигенатори. Існують механізми, в яких кров збагачується киснем при безпосередньому контакті, а є ті, де взаємодія відбувається через спеціальну мембрану.
2. Насоси. Розрізняються клапанні і безклапанні в залежності від того, яким чином відбувається рух крові.
3. Теплообмінник. Підтримує температуру в крові і тілі пацієнта. Корекція температурного режиму відбувається за допомогою води, яка омиває пристрій.
4. Додаткові вузли. Сюди відносять пастки, ємності для збереження віддаленої з порожнин або резервної крові.
5. Механічний блок. Складається з корпусу апарату, рухомих частин оксигенатора, апаратури для визначення різних показників, аварійного ручного приводу.

Апарат штучного кровообігу HL 20 - один з кращих прикладів. Система перфузії в цьому механізмі відповідає найвищим стандартам і вимогам. Він поєднує в собі безпеку та надійність, досконалу систему збору даних, гнучкість і можливість адаптації до будь-якої маніпуляції.

Підготовка та підключення апарату

Перед використанням обов`язково необхідно перевірити готовність механізму до роботи. АІК (апарат штучного кровообігу) повинен мати абсолютну чистоту і стерильність тих поверхонь, які безпосередньо контактують з кров`ю.

Всі структурні елементи, що входять до фізіологічний блок, обробляють детергентами або розчинами лугів високої концентрації з подальшим промиванням водою. Після проводять стерилізацію. Після повного складання і заповнення апарату кров`ю, його підключають до пацієнта на певному етапі проведення операції.

Для повернення крові в організм частіше використовують доступ з стегнової або клубової артерії, іноді через висхідний відділ аорти. В апарат біологічна рідина надходить через дренованих порожнисті вени. Перед надходженням крові в оксигенатор хворому вводять гепарин (2-3 мг на кілограм маси тіла). Щоб пацієнт знаходився в безпеці, доступ до артеріальної системи проводять раніше, ніж катетеризацию венозного русла.

Анестезія та наркоз

Використання апарату штучного кровообігу при операціях має певні особливості, тому і проведення наркозу в цей період відрізняється.

1. Багатокомпонентна премедикація.
2. Період перед проведенням перфузії вимагає штучну вентиляцію легенів з підвищеними показниками тиску на вдиху і видиху.
3. У періоді перфузії анестетики надходять в організм через АІК. Проведення ШВЛ характеризується збільшеним тиском на видиху.
4. У послеперфузіонном періоді відновлюють показники гемодинаміки, потрібна тривала вентиляція легенів.

Патофізіологія

При використанні апарату штучного кровообігу організм людини знаходиться в незвичайних умовах. Можуть розвиватися патологічні реакції на проведення перфузії, оскільки ретроградний потік крові в аорті, зниження тиск в порожнинах серця, відсутність роботи малого кола кровообігу - умови, які не характерні для нормального стану організму.

Під час проведення втручання людина знаходиться в стані, близькому до геморагічного шоку. Відбувається зниження артеріального тиску і загального периферичного опору. У звичайних умовах така реакція вважається захисною, але в умовах використання АІК це заважає нормальному відновленню кровообігу.

Наслідком стає розвиток гіпоксії і метаболічного ацидозу в крові. Профілактика ускладнень заснована на поліпшенні мікроциркуляції, усунення феномена захисного перерозподілу крові.

можливі ускладнення

Основними ускладненнями вважаються:

• емболія судин, яка може бути викликана закупоркою тромбами, газом, ліпідами, частинками кальцію;
• гіпоксія - може розвиватися через недостатню роботи оксигенатора або артеріального насоса, через який кров повинна надходити назад в організм;
• гематологічні ускладнення - несумісність крові пацієнта і донора по групі або резус-фактору, реакція організму хворого на вливання цитратной крові, травматизація формених елементів крові в апараті штучного кровообігу, порушення згортання.

Апарати постійно піддаються удосконаленню, щоб знизити можливі ускладнення в ході процедури. Сучасні інновації, технології та висока кваліфікація бригади лікарів - запорука успішно проведеного втручання.