Обеспечение операций на открытом сердце

(гипотермия и искусственное кровообращение)

Первые кардиохирургические операции проводились на работающем сердце. Ярким примером последних может быть закрытая митральная комиссуротомия, производимая пальцем хирурга, введённым через кисетный шов, наложенный на ушко левого предсердия. Позднее для расширения митрального клапана использовались специальные инструменты, например, комиссуротом, проводимый через второй кисетный шов на верхушке левого желудочка. Хирург контролировал пальцем расположение аппарата и раскрытие его бранш. В наше время вмешательства на работающем сердце выполняются крайне редко. Единственным исключением являются некоторые операции аорто-коронарного и маммаро-коронарного шунтирования на бьющемся сердце (off pump: без искусственного кровообращения).

Остальные операции производятся на открытом (как раньше говорили, «сухом») сердце. Первоначально обеспечение таких вмешательств шло в двух альтернативных направлениях, позднее слившихся воедино.

Конструирование аппаратов искусственного кровообращения было начато в 30-х годах ХХ века, однако учёные в США и СССР работали независимо друг от друга. В США основным разработчиком аппарата был Джон Гиббон. Первоначально он конструировал устройство, заменяющее собою малый круг кровообращения в случае тромбоэмболии лёгочной артерии. Под «прикрытием» такого аппарата предполагалось устранять окклюзии артерий малого круга. Согласно идее автора, аппарат был назван «машина сердце-лёгкие» (The heart-lung machine). Этот термин используется в англоязычной медицинской литературе.

Если в США АИК создавался для сугубо клинических целей, то в СССР его разработчиком был физиолог С.С Брюханенко, предназначавший аппарат для экспериментов в области трансплантологии. Этим обстоятельством объясняется то, что в «Автожекторе» Брюханенко кровь насыщалась кислородом в лёгких, изолированных из организма другого животного. Известно, что перед началом Великой Отечественной войны в СССР начали конструировать «механические лёгкие», но эти работы не были завершены.

В настоящее время все АИКи состоят из элементов, предложенных Д. Гиббоном, а именно: из оксигенатора (искусственных лёгких), теплообменника и его термостата, основного насоса и отсосов для осушения операционного поля, блоков контроля и управления (рис.37).

Первоначально искусственное кровообращение было достаточно опасной процедурой, в первую очередь вследствие гемолиза, вызывавшегося несовершенным оксигенатором. Например, вплоть до конца 70-х годов применялись многоразовые пенно-плёночные или пузырьковые оксигенаторы, в которых кислород продувался через ёмкость с протекающей кровью. Газообмен происходил в пузырях и пене, возникавшей на поверхности крови. Повреждение

форменных элементов крови при этом было колоссальным. Острая почечная недостаточность и «синдром перфузионного лёгкого» в то время были обыденными явлениями, часто приводившими к смерти больных. Кроме того, примитивные оксигенаторы имели малую пропускную способность, поэтому артериальное давление во время ИК было низким, около 60 мм рт. ст. Чтобы уменьшить потребление кислорода тканями и защитить органы от действия гипотензии, было предложено использовать гипотермию. В контур аппарата был включен теплообменник. Охлаждая протекавшую через него кровь, создавали общую гипотермию организма. В конце вмешательства тем же устройством кровь согревали до нормальных цифр.

Для осушения операционного поля в АИКе используют два отсоса: «коронарный» и «левожелудочковый». Эти названия появились в те годы, когда АИК подключался к бьющемуся сердцу. Коронарным отсосом осушали кровь, вытекавшую внутрь сердца через коронарный синус – устье коронарных вен. Им же можно было сушить любую область операционного поля во время ИК. В отличие от коронарного отсоса, левожелудочковый дренаж устанавливался в постоянную позицию через «кисетный» шов на стенке сердца или сосуда. Манипулировать им было нельзя. Несмотря на то, что в наше время операции производятся на остановленном сердце (в условиях кардиоплегии), названия отсосов сохранились, хотя и не отражают их современного назначения.

Необходимость в кардиоплегии определялась многими причинами. Главнейшей был риск засасывания воздуха в работающее сердце и последующей воздушной эмболии. Таким образом, оказалось, что во время ИК кровоснабжаются все органы больного, за исключением остановленного сердца. Для защиты миокарда от гипоксии было применено совместное действие холода и фармакологических препаратов. Разработка методов кардиоплегии продолжается и в настоящее время. Для всех способов кардиоплегии характерно то, что сердце выключается из системной циркуляции зажимом, наложенным между устьями коронарных артерий и аортальной магистралью АИК. Далее через сосуды сердца прокачиваются растворы, останавливающие его. Состав растворов различен, но главное, что они должны подавить метаболизм миокарда, остановить его в период диастолы и защитить от действия активных форм кислорода во время восстановления кровообращения по коронарным сосудам (реперфузии). Введение растворов может быть антеградным (по коронарным артериям) и ретроградным (по венам сердца). Последний способ предпочтителен в случае ишемической болезни сердца, вызванной стенозами или окклюзиями коронарных артерий. Также может применяться кровяная кардиоплегия, когда по сосудам сердца, из специальной магистрали АИК, периодически прокачивают кровь, смешанную с кардиоплегическим раствором. Как правило, плегические растворы имеют низкую температуру, около 6 °С.

Дополнительная защита сердца осуществляется заполнением перикарда тающим льдом или холодным раствором.

Безопасным искусственное кровообращение стало лишь с момента изобретения оксигенаторов с полупроницаемыми мембранами, разделяющими

поток кислорода и крови. В упрощённом виде такую мембрану можно представить, как «сито» с мельчайшими порами, на которых, за счёт силы поверхностного натяжения, образуется плёнка крови.

Рис. 37. Схема АИК: 1 – патрубок для подвода крови в кардиотомический резервуар; 2 – рециркуляционная магистраль; 3 – магистрали отсосов; 4 – магистраль полых вен; 5 – фильтр в аортальной магистрали; 6 – смеситель газов; 7 – аортальная магистраль; 8 – магистраль роликового насоса; 9 – роликовые отсосы; 10 – патрубки подвода и отвода воды в теплообменник; 11 – фильтр газовой линии; 12 – газовая линия; 13 – оксигенатор.

В настоящее время, для предупреждения инфицирования больного ВИЧ и гепатитами, все части АИК, контактирующие с кровью (кровяные магистрали, оксигенатор, комбинированный с теплообменником, фильтры, гемоконцентраторы) делаются одноразовыми.

Впервые успешная операция в условиях ИК была выполнена в 1953 году. Однако, в связи с несовершенством первых АИКов, многие хирурги оперировали на открытом сердце, используя другие методы. Например, К. Лиллехей выполнял операции по поводу тяжелых врождённых пороков сердца у детей в условиях перекрёстной циркуляции «подключая» кровеносную

систему ребёнка к сосудам отца или матери (пластика дефекта межжелудочковой перегородки, 1955).

Другим направлением была т.н. «бесперфузионная гипотермическая защита», при которой кровообращение останавливали полностью, сохраняя жизнь больного за счёт его охлаждения до низких температур. Выделяют несколько уровней гипотермии. Общая умеренная гипотермия (охлаждение тела больного до 28-30С°) позволяла останавливать кровообращение максимум до 10 минут. Метод был разработан В. Бигелоу и широко применялся при ушивании дефектов вторичной межпредсердной перегородки, операциях по поводу триады Фалло, вальвулотомии при клапанном стенозе лёгочной артерии. Для увеличения времени внутрисердечного этапа операции использовали гипербарическую оксигенацию, в специальных барооперационных, где организм больного (да и всей операционной бригады) насыщался кислородом под большим давлением. Это направление разрабатывалось Н.А. Амосовым. Работа в таких операционных была особенно опасна (риск «кессонной болезни», пожара в атмосфере, насыщенной кислородом). Общая углублённая гипотермия (охлаждение больного до 26-28 °С), разработанная Е.Н. Мешалкиным, позволяла увеличить время окклюзии полых вен до одного часа. За это время автор и его ученики выполняли, например, протезирование клапанов сердца. Отдельно стоит общая глубокая гипотермия (охлаждение до 28 °С и ниже), которую можно достигнуть только при искусственном кровообращении. Она может потребоваться, например, при операциях по поводу расслаивающей аневризмы дуги аорты, при которых, для её протезирования, иногда необходимо полностью прекратить кровообращение в сосудах мозга. Операцию начинают с ИК, затем, при глубокой гипотермии, останавливают кровообращение, протезируют дугу аорты и потом вновь начинают искусственное кровообращение, согревая больного.

С конца 80-х годов ХХ века, когда искусственное кровообращение, само по себе, перестало создавать дополнительную опасность для больного, методы бесперфузионной гипотермической защиты стали применяться всё реже. В настоящее время основной метод обеспечения операций на открытом сердце – искусственное кровообращение, вобравшее в себя элементы гипотермической защиты.

Дата добавления: 2015-05-09