Оксигенатор - Oxygenator

Эта статья о медицинском устройстве. Для использования в других целях см. водное растение.
Схема оксигенатора с силиконовой мембраной

An оксигенатор это медицинское устройство, которое может заменять кислород и углекислый газ в крови пациента-человека во время хирургических процедур, которые могут потребовать прерывания или прекращения кровотока в организме, критическом органе или большом кровеносном сосуде. Эти органы могут быть сердце, легкие или же печень, а великие сосуды могут быть аорта, легочная артерия, легочные вены или же полая вена.[1]

использование

Оксигенатор обычно используется перфузиолог в операция на сердце в сочетании с сердечно-легочный аппарат. Однако оксигенаторы можно также использовать в экстракорпоральная мембранная оксигенация в отделениях интенсивной терапии новорожденных медсестры.Для большинства кардиологических операций, таких как коронарное шунтирование прививка, сердечно-легочный обход выполняется с использованием аппарата искусственного кровообращения (или аппарата искусственного кровообращения). В сердечно-легочный аппарат служит для замены работы сердца при открытом шунтировании. Аппарат заменяет как насосную работу сердца, так и функцию газообмена легких. Поскольку во время операции сердце останавливается, это позволяет хирургу оперировать бескровное неподвижное сердце.

Одним из компонентов аппарата искусственного кровообращения является оксигенатор. Компонент оксигенатора служит легким и предназначен для воздействия кислорода на кровь и удаления углекислого газа. Он одноразовый и содержит около 2–4 м² мембраны, проницаемой для газа, но непроницаемой для кровь, в виде полых волокон.[2] Кровь течет по внешней стороне полых волокон, в то время как кислород течет в противоположном направлении по внутренней стороне волокон. Когда кровь проходит через оксигенатор, кровь вступает в тесный контакт с тонкими поверхностями самого устройства. Газ, содержащий кислород и медицинский воздух, подается на поверхность раздела между кровью и устройством, позволяя клеткам крови напрямую поглощать молекулы кислорода.

Оксигенатор крови с гепариновым покрытием

Обоснование

Операции, связанные с контурами CPB без покрытия, требуют высокой дозы системного гепарин. Хотя эффекты гепарина обратимы при введении протамина, с этим связан ряд побочных эффектов. Побочные эффекты могут включать аллергическую реакцию на гепарин, приводящую к тромбоцитопении, различные реакции на введение протамина и послеоперационные реакции. кровоизлияние из-за неадекватной отмены антикоагуляции. Системный гепарин не полностью предотвращает свертывание или активацию дополнять, нейтрофилы, и моноциты, которые являются основными медиаторами воспалительного ответа. Этот ответ производит широкий спектр цитотоксинов и сигнальных белков, которые циркулируют по телу пациента во время операции и нарушают гомеостаз. Воспалительные реакции могут производить микроэмболические частицы. Более значительный источник таких микроэмболов вызван всасыванием хирургического мусора и липидов в контур CPB.[3]

Микрочастицы закупоривают артериолы, которые снабжают небольшие скопления клеток по всему телу, и вместе с цитотоксинами повреждают органы и ткани и временно нарушают функцию органов. Все аспекты искусственного кровообращения, включая манипуляции с аортой хирургом, могут быть связаны с неврологическими симптомами после перфузии. Врачи называют такие временные неврологические дефициты «синдром помпы. » Оксигенаторы крови с гепариновым покрытием - это один из вариантов, доступных для врач хирург и перфузиолог для снижения заболеваемости, связанной с ХПБ, до определенной степени.

Оксигенаторы, покрытые гепарином, считаются[кем? ][нужна цитата ] к:

  • Улучшить общую биосовместимость и гомеостаз хозяина
  • Имитировать естественную эндотелиальную выстилку сосудистой сети
  • Снижает потребность в системных антикоагулянтах
  • Лучше поддерживать количество тромбоцитов
  • Снижают адгезию белков плазмы
  • Предотвращает денатурацию и активацию прилипших белков и клеток крови
  • Избегайте осложнений, связанных с аномальным градиентом давления в оксигенаторе.

Хирургические исходы

Сообщается, что покрытие из гепарина дает характеристики, аналогичные характеристикам нативного эндотелия. Было показано, что он подавляет внутреннюю коагуляцию, подавляет реакцию хозяина на экстракорпоральное кровообращение и уменьшает постперфузионный синдром, или синдром «головки насоса». Несколько исследований изучали клиническую эффективность этих оксигенаторов.

Mirow et al. 2001 г.[требуется полная цитата ] исследовали эффекты покрытых гепарином систем искусственного кровообращения в сочетании с полной и низкой системной гепаринизацией у пациентов с коронарным шунтированием. Исследователи пришли к выводу, что

  • Экстракорпоральные контуры, покрытые гепарином, с пониженной системной гепаринизацией приводят к значительному увеличению образования тромбина.
  • Послеоперационное кровотечение уменьшилось при низкой системной гепаринизации, но это снижение было незначительным.

Ovrum et al. 2001 г.[требуется полная цитата ] сравнили клинические исходы 1336 пациентов с покрытиями Carmeda Bioactive Surface и Duraflo II. Исследователи пришли к выводу, что:

  • Пациентам с Duraflo II требуется меньше гепарина, чтобы поддерживать целевое время активированного свертывания.
  • Влияние на функцию почек и тромбоцитов было одинаковым.
  • Частота периоперационного инфаркта миокарда, инсульта и госпитальной смертности была аналогичной.
  • Снижение частоты послеоперационной фибрилляции предсердий по сравнению с идентичным контролем без покрытия
  • Общие клинические результаты были благоприятными в обеих группах.

Доступны статистические данные и выводы из других исследований. Вот. Ясно, что оксигенаторы крови, покрытые гепарином, обладают некоторыми преимуществами по сравнению с оксигенаторами без покрытия. Некоторые больницы используют оксигенаторы с гепариновым покрытием в подавляющем большинстве случаев, когда требуется искусственное кровообращение. Неясно, действительно ли большинство хирургов снижают количество системного гепарина, когда их пациенты перфузируются оксигенаторами, покрытыми гепарином. В конечном итоге каждый хирург принимает это решение, исходя из потребностей конкретного пациента.

Несмотря на свои преимущества, эти оксигенаторы не рассматриваются хирургами как революционный прорыв в искусственном кровообращении. Это связано с тем, что большая часть заболеваний, связанных с CPB, не вызвана контактом крови с оксигенатором. Основной причиной гемолиза и микроэмболий является возвращение крови, взятой из операционного поля, в контур CPB. Эта кровь вступила в контакт с воздухом, липидами и мусором, что может значительно усилить воспалительную реакцию системы. Вместо этого хирурги обращаются к кардиологическим процедурам без помпы, при которых операция проводится на бьющемся сердце, как на следующий «большой шаг» в хирургии открытого сердца.

Не было доказано, что схемы с покрытием влияют на результаты хирургического вмешательства каким-либо статистически значимым образом. Кроме того, схемы с покрытием значительно дороже обычных схем.

Смотрите также

Сноски

  1. ^ «Исследования экстракорпорального кровообращения. I. Применимость насоса-оксигенатора гиббонового типа в интракардиальной хирургии человека: 40 случаев». Дои:10.1097/00000658-195607000-00002. ЧВК  1465298. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ Ивахаси, Хидехико; Юрий, Коичи; Носе, Юкихико (2004). «Разработка оксигенатора: прошлое, настоящее, будущее». Журнал искусственных органов. 7 (3): 111–120. Дои:10.1007 / s10047-004-0268-6. ISSN  1434-7229. PMID  15558331.
  3. ^ Brooker, R. F .; Brown, W. R .; Муди, Д. М .; Hammon, J. W .; Reboussin, D.M .; Дело, Д. Д .; Ghazi-Birry, H.S .; Стамп, Д. А. (1998). «Отсасывание кардиотомии: основной источник липидной эмболии головного мозга во время искусственного кровообращения». Летопись торакальной хирургии. 65 (6): 1651–1655. Дои:10.1016 / с0003-4975 (98) 00289-6. ISSN  0003-4975. PMID  9647075.