Способ проведения искусственного кровообращения при операциях на открытом сердце Российский патент 2017 года по МПК A61M1/10 

Изобретение относится к области медицины, а именно к и реаниматологии и сердечно-сосудистой хирургии, для реализации при операциях на открытом сердце в условиях нормотермии.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к области медицины, а именно к проведению искусственного кровообращения (ИК) при операциях на открытом сердце в условиях нормотермии, сердечно-сосудистой хирургии.

Известен способ реанимации при операциях на открытом сердце в условиях бесперфузионной гипотермии, заключающийся в повышении эффективности антигипоксической защиты организма при операциях на сердце в условиях бесперфузионной гипотермии; уменьшении продолжительности и травматичности открытого массажа сердца, сокращении времени восстановления адекватной гемодинамики, снижении числа послеоперационных осложнений, за счет проведения реанимационных мероприятий после интраокклюзионной гемодилюции в объеме 5-8 мл/кг (патент РФ №2067877 от 20.10.1996 г.).

Известен также способ проведения искусственного кровообращения при операциях на открытом сердце, предложенный и успешно применяемый научным центром сердечно-сосудистой хирургии имени академика А.Н. Бакулева Российской академии медицинских наук (НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН).

Сущность его сводится к тому, что в настоящее время используются общепринятые формулы расчета адекватного объема перфузии во время искусственного кровообращения (ИК) - ППТ = √масса (кг) * рост (см)/ * 0,0165. Или по формуле Мостеллера: ППТ = √вес * рост разделить на 3600 (Сердечно-сосудистая хирургия под редакцией В.И. Бураковский, Л.А. Бокерия, издательство, 1996 год, страницы 20-22). При проведении ИК в режиме нормотермии, когда уровень потребления кислорода близок к физиологичному (СИ равен 2,2-2,4 л/мин на 1 м² поверхности тела), адекватным объемом перфузии является ПИ не менее 2,2-2,4 л/мин на 1 м² поверхности тела, а у лиц среднего возраста не более 3,0 л/м². Согласно описываемому способу повсеместно используемая формула, применяемая также НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, устанавливает объем перфузии при ИК равным 2,2-2,4 л/мин на 1 м² поверхности тела. [Осипов В.П. Основы искусственного кровообращения. - М.: Медицина, 1976];

Существенным недостатком этих способов является то, что при их использовании возникают мозговые осложнения при сочетанном поражении коронарных и сонных артерий. При этом при скорости перфузии 2,4-2,5 л/мин на м² поверхности тела их количество достигает 6,8%, что является недопустимо высокой цифрой.

Техническим результатом предложенного способа является повышение эффективности антигипоксической защиты организма при операциях на сердце в условиях нормотермии: сокращение времени восстановления адекватной гемодинамики, снижение числа послеоперационных осложнений, таких как инсульт, когнитивные нарушения, уменьшение количества пациентов с явлениями почечной недостаточности и пациентов с сочетанным поражением сонных и коронарных артерий.

Технический результат достигается тем, что объемная скорость перфузии во время искусственного кровообращения (ИК) и в условиях нормотермии устанавливается в пределах 3,0-3,2 л/мин на 1 м² поверхности тела поверхности тела.

Способ проведения искусственного кровообращения при операциях на открытом сердце осуществляют следующим образом.

При проведении искусственного кровообращения вначале выполняют подготовку аппарата ИК. Для этого необходимо заполнить его перфузатом (маннит 15%-200,0 мл; ионостерил 500,0 мл; ацесоль 200,0 мл; натрия бикарбонат 5%-150,0 мл; калия хлорид 4%-50,0 мл; гелоплазма 500,0 мл). После чего удаляют воздух из артериальной магистрали, проверяют и корригируют кислотно-основное состояние (КОС) перфузата. На следующем этапе производится канюляция восходящего отдела аорты и полых вен раздельно или двухпросветной канюлей по типу «правое предсердие - нижняя полая вена». Перед канюляцией необходимо ввести раствор гепарина из расчета 3 мг/кг под контролем активированного время свертывания крови clotting time- (АВСК), оптимальный уровень которого во время ИК должен быть в пределах 450-500 с. Перед началом ИК анестезиолог вводит в оксигенатор препараты, необходимые для поддержания анестезии и миорелаксации. Затем переходят с естественного кровообращения на искусственное в два этапа.

Во время первого этапа естественное кровообращение сочетается с искусственным, при этом забор венозной крови из организма больного осуществляется таким образом, чтобы центральное венозное давление уменьшалось постепенно, а биоэлектрическая активность мозга не изменялась, в то же время постепенно увеличивается производительность артериального насоса, доводя ее до расчетной в течение 2-3 мин. После того как достигнут перфузионный баланс между притоком и оттоком на уровне расчетной производительности, можно переходить к этапу полного ИК путем перетягивания турникетов над венозными канюлями. Объемная скорость перфузии (во время ИК) устанавливается в пределах 3,0-3,2 л/мин на 1 м² поверхности тела. Для улучшения периферического кровотока и предупреждения артериальной гипертензии в аппарат искусственного кровообращения (АИК) вводят вазодилататоры (дроперидол, натрия нитропрус-сид, гигроний, арфонад), так как в начале ИК часто наблюдается падение артериального давления и общего периферического сопротивления с последующим их повышением при неизменной производительности АИК. Во время перфузии целесообразно поддерживать среднее артериальное давление в пределах 50-60 мм рт.ст. В связи с тем, что большинство операций проводится в условиях холодовой и фармакологической кардиоплегии, часть раствора в процессе перфузии поступает в оксигенатор и усиливает гемодилюцию. Для выведения излишков воды необходимо в процессе ИК подключать специальный прибор - гемоконцентратор, который выводит излишки воды из перфузата, возвращая кровь в аппарат ИК.

После завершения внутрисердечного этапа операции и восстановления сердечной деятельности начинается не менее ответственный период - переход с искусственного на естественное кровообращение, который должен быть плавным, с этапом параллельного кровообращения, который обычно продолжительнее, чем параллельное кровообращение в начале перфузии, при этом нагрузка на сердце должна увеличиваться постепенно. При наличии признаков сердечной недостаточности параллельное кровообращение продолжают на фоне энергичной кардиотонической терапии. Перфузию прекращают, когда сердце начинает адекватно перекачивать 75% минутного объема крови. После пережатия венозной магистрали АИК продолжает нагнетать кровь через артериальную магистраль под контролем центрального венозного давления (ЦВД), которое не должно превышать 15-17 см вод. ст. В последующие 15-20 мин постепенно, дробными порциями (70-100 мл), по мере снижения ЦВД продолжается нагнетание крови из аппарата АИК. Циркуляция крови происходит в непрерывном режиме

Восстановление ОЦК и стабилизация гемодинамики являются основанием для удаления венозных канюль из предсердия и начала введения протамина сульфата для нейтрализации гепарина. Артериальная канюля удаляется несколькими минутами позже с тем, чтобы ввести дополнительный объем крови из АИК в ответ на снижение артериального давления и вазодилатацию, как правило, возникающие при введении протамина сульфата. В течение 30-40 мин постперфузионного периода АИК и канюли должны оставаться в операционной на случай экстренного подключения. При нестабильной гемодинамике этот период увеличивают. Если медикаментозными средствами не удается стабилизировать сердечную деятельность, следует, не теряя времени, прибегать к вспомогательным методам поддержания кровообращения.

В результате проведенных исследований было установлено, что использование объемной скорости перфузии в пределах 3,0-3,2 л/мин на 1 м² поверхности тела обеспечивает благоприятное воздействие на функциональную способность организма в интраоперационном периоде и, как следствие, снижает риск развития различных интра- и послеоперационных осложнений, в том числе послеоперационную дисфункцию почек, наиболее часто наблюдаемую у пациентов с сопутствующим атеросклерозом почечных артерий, что влечет за собой наилучшие результаты хирургического лечения этой категории больных.

Также в процессе исследования выявлено снижение риска развития ишемии органов и тканей, в том числе нижних конечностей, как основного показателя качества проводимого ИК, что влечет за собой наилучшие результаты хирургического лечения пациентов с мультифокальным атеросклерозом, с преимущественным поражением коронарных и сосудов нижних конечностей.

Увеличении объемной скорости перфузии до 3,0-3,2 л/мин на 1 м² поверхности тела приводит также к снижению риска развития интра- и послеоперационных осложнений в виде ишемии головного мозга как основного показателя качества проводимого ИК, что влечет за собой наилучшие результаты хирургического лечения пациентов с мультифокальным атеросклерозом, с преимущественным поражением коронарных и сонных артерий, т.е. уменьшается частота мозговых осложнений, таких как инсульт и когнитивные нарушения.

Критериями адекватности проведения перфузии в пределах 3,0-3,2 л/мин на 1 м² поверхности тела являются отсутствие гемолиза в моче; уровень лактата и билирубина в крови; отсутствие неврологической симптоматики и отрицательной динамики на КТ головного мозга.

При применении данного метода у пациентов с атеросклерозом почечных артерий в послеоперационном периоде не наблюдалось ОНМК, значительно реже возникали когнитивные дисфункции (снижение до 6,2% (3/48), против 23,6% (17/72). Так в группе №1 почечная дисфункция наблюдалась лишь у 7 пациентов (14,6%), а в группе №2 у 30 (41,7%), что достоверно чаще. Лабораторные показатели также свидетельствуют о преимуществе методики перфузии с более высоким ОСП: в группе №1 средний уровень лактата 2,9 ммоль/л (у 3-х пациентов (6,3%) превысил 4 ммоль/л); в группе №2 3,2 ммоль/л (у 16-ти пациентов (22,2%) превысил 4 ммоль/л, р<0,05). Средний уровень билирубина также был достоверно выше в группе №2 (32 ммоль/л, против 16 ммоль/л у пациентов первой группы, р<0,05).

Результаты проведенного исследования указывают на меньшее число мозговых осложнений (когнитивные дисфункции - 9,5% (10/105) в группе №1 и 37,8% (34/90) у пациентов группы №2, р<0,05; ОНМК не зафиксировано ни у кого из пациентов); меньшее число почечных дисфункций (2,9% (4/105) в группе №1, против 18,9% (17/90) в группе №2, р<0,05), а также на более оптимальные показатели уровня лактата (2,4 против 3,3) и билирубина (17 против 27) в крови.

Таким образом можно констатировать, что полученные результаты хирургического лечения пациентов с мультифокальным атеросклерозом, с преимущественным поражением коронарных и сонных артерий, при увеличенном объеме перфузии указывают на меньшее число периоперационных осложнений, таких как ОНМК, когнитивные дисфункции, нарушение функции почек, отсутствие гемолиза, удовлетворительные показатели лактата (до 4 ммоль/л) и билирубина (до 25 ммоль/л) крови по сравнению с пациентами контрольной группы, которым при аналогичных исходных показателях применялась более низкая ОСП. Так в первой группе больных, перенесших АКШ в условиях ИК с ОСП до 3,0 л/м², не выявлено ни одного случая ОНМК, тогда как у пациентов второй группы, которым прямая реваскуляризация миокарда проводилась в условиях ИК с ОСП не более 2,5 л/м² отмечено два случая ОНМК - 2,4% (2/85). Также в первой группе больных реже наблюдались в послеоперационном периоде когнитивные дисфункции - 14,3% (5/35) против 41,2% (35/85), р<0,05. При исследовании функции почек в обеих группах, выявлено достоверно меньшее число пациентов с послеоперационной почечной дисфункцией в первой группе (5,7% (2/35) против 25,9% (22/85), р<0,05. Лабораторные показатели уровня лактата и билирубина выявили следующие результаты: в группе №1 средний уровень лактата не превышал 2,8 ммоль/л и лишь у 2 (5,7%) пациентов этот показатель превысил уровень в 4 ммоль/л, тогда как в группе №2 средний уровень лактата составил 3,2 ммоль/л и у 17 (20%) превысил уровень в 4 ммоль/л, р<0,05. Аналогичные данные получены при анализе послеоперационного уровня билирубина - этот показатель был достоверно выше в группе больных, перенесших АКШ в условиях ИК с ОСП не более 2,5 л/м². У 154 пациентов с мультифокальным атеросклерозом с преимущественным поражением коронарных и сонных артерий 76 пациентам операция выполнялась в условиях искусственного кровообращения с повышенной скоростью перфузии. Ни у одного пациентов не развились мозговые осложнения и явления почечной недостаточности. В отличие от второй половины пациентов, которым проводилось искусственное кровообращение с обычной скоростью объемной перфузии (1,8-2.4), у двух пациентов развились мозговые осложения в виде ОНМК (острых нарушений мозгового кровообращения).

Также необходимо отметить, что подобных результатов удалось достичь в том числе благодаря минимальному среднему времени ИК и ишемии миокарда (79 и 52 мин. соответственно). Таким образом, можно сделать вывод, что повышение объемной скорости перфузии является наиболее оптимальным и безопасным при операциях на открытом сердце, проводимых в условиях ИК и нормотермии.

Изобретение относится к медицине, а именно к реаниматологии и сердечно-сосудистой хирургии. Выполняют подключение ИК к пациенту, проведение анестезии посредством введения наркологических препаратов в оксигенератор ИК. Проводят перфузии с оценкой ее адекватности. При этом объемную скорость перфузии во время искусственного кровообращения увеличивают до 3,0-3.2 л/мин на 1 м² поверхности тела в условиях нормотермии. Способ позволяет у пациентов с мультифокальным атеросклерозом, с преимущественным поражением коронарных и сонных артерий, уменьшить число периоперационных осложнений, таких как ОНМК, когнитивные дисфункции, нарушение функции почек, отсутствие гемолиза, удовлетворительные показатели лактата (до 4 ммоль/л) и билирубина (до 25 ммоль/л) крови.

Способ проведения искусственного кровообращения при операциях на открытом сердце с использованием аппарата ИК у больных с мультифокальным атеросклерозом, включающий подключение ИК к пациенту, проведение анестезии посредством введения наркологических препаратов в оксигенератор ИК, проведение перфузии с оценкой ее адекватности, отличающийся тем, что объемную скорость перфузии во время искусственного кровообращения увеличивают до 3,0-3.2 л/мин на 1 м² поверхности тела в условиях нормотермии.