Искусственное кровообращение с аутооксигенацией

Совершенствование канюль и катетеров снизило хирургические трудности.
Методика бивентрикулярного обхода без использования оксигенатора обладает многими достоинствами, важными для больного. Включение легких больного в циркуляцию позволяет сохранить их метаболизм. Отсутствие оксигенатора снижает травму крови и вероятность активации комплемента, а соответственно и легочных осложнений. И, наконец, необходимо учитывать, что цена оксигенаторов непрерывно возрастает и исключение их из экстракорпорального контура снижает стоимость операции.
История метода бивентрикулярного обхода с аутооксигенацией тесно связана с ранним этапом развития традиционного ИК. Изучены не только «внешние» оксигенаторы, но и методы перекрестного кровообращения, гетерологическое изолированное легкое, изолированное гомологическое легкое и затем разные виды аутооксигенации. Эти методы развивались и испытывались параллельно. Аутооксигенацию начали изучать в 50-х годах. В 1953 г. была опубликована статья, посвященная описанию этой методики. Были использованы правое предсердие и левая легочная артерия для правостороннего обхода, ушко левого предсердия и левая плечевая артерия для левостороннего обхода. Авторы применяли канюли из разных материалов, в том числе из стекла и полиэтилена, и хотя авторы сочли методику довольно рискованной, они продемонстрировали ее работоспособность на животных в течение более 2 ч. Те же авторы позднее использовали систему 2 насосов и одной доли легкого. Они отмечали 100% насыщение крови О² и низкий гемолиз. Большое внимание было уделено проблеме адекватности дренажа легочной вены и связанной с этим опасности воздушной эмболии. У 85 собак в качестве оксигенатора использовали левое легкое; было показано, что наиболее адекватный дренаж из легочной вены достигается с помощью мягкого дренажа Penrose. Применение этого дренажа ликвидировало проблему отека легкого. Однако метод оказался сложным и не получил широкого распространения.
В 1958 г. группа исследователей применили метод аутологичной оксигенации у животных и у 5 пациентов с заболеваниями аортальных клапанов. Все операции (самая продолжительная 82 мин) прошли успешно. Травма крови была минимальной: после ИК количество тромбоцитов было не ниже доперфузионного уровня, концентрация гемоглобина плазмы не превышала 200 мг/л.
Средство для более легкого регулирования уровней в 2 резервуарах было разработано с использованием открытого гравитационного дренажа. Поддерживая более высокую производительность правого насоса, авторы добивались сброса оксигенированной крови из левой части контура в правую, которые были соединены тонкошунтирующей трубкой. Однако подсасывание воздуха все-таки наблюдалось. Результаты показали, что эту методику нельзя использовать при коррекции септальных дефектов — преобладающем типе операций конца 50-х годов.

В 1959 г. С. Е. Drew использовал на собаках метод двойного резервуара в сочетании с глубокой гипотермией (ниже 10°С) и прекращением кровообращения. Наиболее важным результатом этого исследования было отсутствие легочных осложнений. Кроме того, не было трудностей при восстановлении нормального сердечного ритма. Этот метод был применен в клинике у 3 больных с охлаждением до 15°С и остановкой кровообращения на 15 мин.
В 1960 г. V. О. Bjork сравнил методику глубокой гипотермии с применением оксигенатора и без него. Он обнаружил, что без использования оксигенатора травма крови и гемолиз были ниже, причем оксигенация крови была лучше, чем в любом искусственном оксигенаторе того времени.
В 1965 г. Я. П. Кулик проводил экспериментальные исследования по выключению левой половины сердца при операциях на митральном клапане и межжелудочковой перегородке. Для этого использовалась экстракорпоральная система и аутооксигенация крови левым легким. Эти исследования показали, что левое легкое обеспечивало полноценный газообмен в течение 30—60 мин и функция легочной ткани как оксигенатора не снижалась, даже если экстракорпоральная система заполнялась физиологическим раствором. При исследовании возможности использования различных участков легкого для оксигенации у собак был выявлен ряд несомненных преимуществ замены механического оксигенатора собственным легким животного.
В течение долгого времени интерес к этому методу был полностью утрачен, до тех пор пока на него вновь обратили внимание. Для этого было много причин, о самой главной была та, что операции на коронарных иериях стали наиболее распространенными в кардиохиургии.
В 80-е годы экстракорпоральную систему с 2 насосами в клинике использовал только С. Е. Drew.
В настоящее время уже накоплен достаточный для предварительной оценки опыт по применению аутооксигенации в ИК. Из доступной нам литературы стало ясно, что аорто-коронарное шунтирование (АКШ) в условиях аутооксигенации используется в 3 центрах: в Великобритании,
Швеции и Польше. Считаем необходимым подробно остановиться на особенностях использовавшейся в этих странах техники и полученных результатах.
Операции были проведены у больных, средний возраст которых составлял 56,4 года и 55,5 года. Все больные страдали стенокардией и относились к IIIB или IV функциональному классу по классификации Нью-Йоркской ассоциации кардиологов. Шведские исследователи выполняли АКШ в условиях бивентрикулярного обхода без оксигенатора у 10 больных, исследователи из Польши применяли данную методику у 12 больных, а английские исследователи провели более 100 таких операций.
Berglin и соавт. использовали 2 роликовых насоса "Gambro", 2 приемных резервуара «Dideco», теплообменники "Dideco» или «Sci-Med». В каждом резервуаре был фильтр. Теплообменник помещали до артериального резервуара, для предотвращения пузырьковой эмболии, которая могла возникнуть при согревании.
В. Glenville и D. Ross, В. Glenville использовали 2 резервуара «Polystan». Теплообменник включали в левый контур. Перфузат состоял из 2 л раствора Рингера либо из 3 л сбалансированного электролитного раствора Рингердекс с гепарином.
В настоящее время разрабатывается даже специальный резервуар с гораздо меньшим заправочным объемом.
Е. W. Berglin и соавт. предложили накладывать кисетные швы на аорту, легочную артерию, правое и левое предсердия непосредственно выше правой легочной вены. После введения гепарина канюлировали аорту и легочную артерию с помощью канюль «Blue Line» № 24. Двухступенчатую
канюлю «Sarns» устанавливали в правое предсердие и в нижнюю полую вену. В левое предсердие помещали стальную канюлю, присоединенную к трубке диаметром 3/8" . Авторы не указывают последовательность процедур, с которых они начинали бивентрикулярный обход. Поэтому остаются неясными вопросы о начале обхода левого (ОЛЖ) и правого желудочков, о начале охлаждения больного и тем более последовательности наложения дистальных и проксимальных анастомозов.
После исследований по использованию легких больных в качестве оксигенатора во время АКШ английские специалисты из National Heart Hospital (London) привели следующий протокол манипуляций. После введения гепарина (3 мг/кг) канюлировали аорту (канюлей диаметром 6,5 мм), затем вводили под углом изогнутый катетер диаметром 9 мм в левое предсердие через правую верхнюю легочную вену, начинали ОЛЖ и охлаждали больного до 32 °С. Во время охлаждения венозный армированный катетер диаметром 3/8" вводили в правое предсердие, а затем катетер диаметром 6,5 мм — в общую легочную артерию. На фоне билатерального байпаса продолжали ИВЛ. Шунт между приемными сосудами оставляли закрытым до полного выхода на ресчетную скорость правого обхода и только после этого открывали его для поддержания баланса между двумя резервуарами. Шунт между резервуарами закрывали, когда прекращали тот или иной обход.
Дистальные анастомозы накладывали на остановленном, проксимальные — на сокращающемся сердце при 32 °С. Как только накладывали последний проксимальный анастомоз, начинали согревать больного. Сразу после восстановления сердечной деятельности удаляли правую венозную канюлю и перекрывали шунт между резервуарами. После согревания больного прекращали ОЛЖ. Конечно, и этот метод, примененный у 100 больных, не будет единственным, и мы думаем, что он еще будет дополняться, изменяться и совершенствоваться. Возможны и другие варианты технического осуществления этой процедуры бивентрикулярного обхода.
Несмотря на некоторые различия в методике ИК без оксигенатора, всеми исследователями были достигнуты хорошие результаты. У Е. W.-O. Berglin и соавт. средняя продолжительность ИК достигала 76 мин с охлаждением больных до 29 °С. Среднее число шунтов составило 3,2. У всех больных послеоперационный период протекал без осложнений. Средняя продолжительность послеоперационного периода 8,8 дня. По данным В. Glenville, среднее число шунтов 3,7, ишемия миокарда в среднем 29,5 мин. Авторами была выявлена опасность подачи бескровного раствора в легкие, так как это могло спровоцировать их отек. Оксигенацию крови достигали ИВЛ с дыхательным объемом 250—800 мл (в среднем 550 мл) и минутным объемом дыхания 5,4 л-мин.
A. Bochenek и соавт. использовали концентрацию О² 30 % для ИВЛ и при этом получили физиологические уровни рО² и рСО² в крови. Альвеоло-артериальная разность рО² перед операцией и после нее была одинаковой.
Исключение оксигенатора из контура позволяет значительно снизить травму крови. По данным, гемолиз до перфузии составлял 47 мг-л, через 30 мин после начала ИК 102 мг-л , через 60 мин ИК — 235 мг-л , в конце перфузии — в среднем около 355 мг-л . Эти исследователи также считают, что гемолиз был бы меньше, если бы были исключены лишние коннекторы и увеличен диаметр входного
отверстия резервуара. Скорость фильтрации эритроцитов, являющаяся чувствительным показателем травмы крови, не изменялась в течение первых 60 мин ИК (в среднем 47 мкл-с перед ИК; спустя 30 мин 48 мкл-с и спустя 60 мин 47 мкл-с). После окончания перфузии скорость фильтрации эритроцитов уменьшалась до 33 мкл-с.
Таким образом, метод не вызывает значительного изменения этого параметра. По данным В. Glenville и соавт., количество тромбоцитов после перфузии составляло 89 % от исходного с сохранением их функции. Ни в одном контуре газовых пузырьков во время ИК обнаружено не было. Меньшее
число газовых эмболов и сохранение функции тромбоцитов, а также, меньшее число материальных эмболов из разрушенных тромбоцитов позволяют отдать предпочтение таким системам для снижения послеоперационных осложнений, возникающих в результате ИК.
Исследователи наблюдали низкие уровни секвестрации лейкоцитов в легких, активации комплемента и меньшую потерю крови, позволяющую не использовать донорскую кровь после операции.
При всех операциях технические трудности были минимальны и послеоперационный период протекал гладко. Во время операции канюли можно было устанавливать так, чтобы они не попадали в хирургическое поле. Всех больных легко отключали от аппарата ИК, но при появлении каких-либо признаков сердечной недостаточности система могла бы поддерживать правый или левый желудочек. После ИК газы крови и кислотно-основное равновесие были легкоуправляемы режимом ИВЛ; больного уже через несколько часов после операции можно было отключить от аппарата ИВЛ.
Устранение оксигенатора из экстракорпорального контура позволяет избежать еще ряд неблагоприятных факторов.
Как известно, ИК нередко приводит к нарушению проницаемости легочных сосудов с развитием интерстициального и альвеолярного отека. Этому способствуют следующие факторы: 1) повреждение крови с нарастанием концентрации токсических веществ (таких как гистамин, серотонин, АТФ, свободные жирные кислоты, липофосфатиды) при пассаже ее через оксигенатор; 2) ишемия легочной ткани из-за прекращения циркуляции крови по малому кругу во время ИК и снижения активности сурфактанта; 3) эмболизация легочных сосудов тромбоцитными микроагрегатами.
Травма крови в оксигенаторе ведет не только к увеличению в крови содержания вазоактивных веществ, но и к денатурации глобулинов, что обусловливает активацию комплемента, который в свою очередь увеличивает проницаемость капилляров и ведет к секвестрации в легких нейтрофилов. Уменьшается также количество лимфоцитов, появляются их атипичные формы, нарушаются их функциональные свойства. Все это сопровождается снижением клеточного и гуморального иммунитета и возникновением инфекционных осложнений. Характерно также появление пневмоний на фоне возникших нарушений проницаемости легочных сосудов.
Из сказанного становится понятным желание исключить оксигенатор из системы аппарата ИК и шире использовать более физиологичный метод бивентрикулярного обхода с аутооксигенацией.

Ключевые слова:

искусственное кровообращение

аутооксигенация

АИК