La Circolazione Extra-Corporea (CEC) Unita Operativa di Cardiochirurgia A.O.R.N. S. Sebastiano -...

La Circolazione Extra-Corporea(CEC)

Unita’ Operativa di CardiochirurgiaA.O.R.N. S. Sebastiano - CasertaCaserta, 12 – 13 dicembre 2005

Problematiche gestionali ed assistenziali del cardio-operato

La circolazione extracorporea(CEC)

Dott. Francesco Paolo Tritto

CHIRURGIA “A CUORE APERTO”

Per poterla eseguire c’è bisogno che :

♥>>>>>>>>>>>>> sia fermo ed esangue

quindi

B P C P o C. E. C.

(BY-PASS CARDIO POLMONARE o CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA)

Circolazione extracorporea (CEC)

- SOSTITUZIONE TEMPORANEA DELLEFUNZIONI -

CARDIACA POLMONARE

POMPA OSSIGENATORE

MECCANISMO DELLA CEC

DRENAGGIO DALLE VENE CAVE

REINFUSIONE IN ARTERIA (AORTA)

CIRCUITO DI CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA (SCHEMA)

CANNULE VENOSE

SCAMBIATORE DI CALORE

OSSIGENATORE_

LINEAVENOSA

CANNULA AORTICA

POMPA

SOTTOPOMPA

MACCHINA CUORE-POLMONE(composizione)

⊙POMPA PRINCIPALE

⊙POMPA PER L’INFUSIONE DI SOLUZIONE CARDIOPLEGICA

⊙POMPA PER L’ASPIRATORE DA CAMPO

⊙POMPA PER IL VENT

⌘ GRUPPO CALDO FREDDO

MACCHINA CUORE-POLMONE

Gruppo caldo-freddo

CIRCUITO DELLA CEC

CANNULE VENOSE CAVALI

LINEA DI DRENAGGIO VENOSO

RECIPIENTE DI RACCOLTA DEL SANGUE VENOSO (RESERVOIR)

POMPA


OSSIGENATORE

LINEA ARTERIOSA

CANNULA ARTERIOSA (aorta, femorale, ascellare)

CANNULE VENOSE


OSSIGENATORE_

LINEAVENOSA

CANNULA AORTICA

POMPA

SOTTOPOMPA

POMPA

Rappresenta il “CUORE” della macchina

cuore-polmone

⊙Non deve creare danni al sangue che scorre nel circuito

⊙Funziona quanto più “fisiologicamente” possibile

⊙Assicura una portata di 8-10 l/min

⊙ Sostituisce la funzione cardiaca

POMPA

Rappresenta il “CUORE” della

macchina cuore-polmone

⊙ Sostituisce la funzione cardiaca

TIPI DI POMPA

CENTRIFUGAROLLER

POMPE SUPPLEMENTARI

Per infusione della soluzione cardioplegica

Per la perfusione cerebrale

Aspiranti (aspiratore da campo e vent)

OSSIGENATORE

SOSTITUISCE IL POLMONE

O2

CO2

FORNISCE OSSIGENO

al sangue

RIMUOVENDONE

ANIDRIDE CARBONICA

OSSIGENATORE come è costituito:

¶ Recipiente di raccolta (reservoir)

¶ Scambiatore di calore¶ Sezione ossigenante

(membrana)

Ossigenatore:RESERVOIR

• Raccolta del sangue venoso del paziente

• Filtraggio del sangue proveniente dal campo operatorio (coaguli, frustoli ossei grasso, etc.)

Ossigenatore:SCAMBIATORE DI CALORE

MODIFICA LA TEMPERATURA DEL SANGUE A SECONDA DELLE

ESIGENZE DELL’INTERVENTO

MODIFICA LA TEMPERATURA DEL SANGUE A SECONDA DELLE

ESIGENZE DELL’INTERVENTO

Ossigenatore:SEZIONE OSSIGENANTE

E’ IL “POLMONE” DELLA CEC

E’ COSTITUITA DA UNA MEMBRANA

ATTRAVERSO LA QUALE AVVIENE LO SCAMBIO GASSOSO

GRUPPO CALDO-FREDDO

Apparecchiatura separata che produce acqua calda o fredda e

la fornisce allo scambiatore di calore

(ossigenatore)

Macchina cuore-polmone

“unità funzionale”

E’ necessario che tutte le apparecchiature che costituiscono la macchina cuore-polmone siano

connesse tra loro tramite segmenti di tubi ed al paziente tramite le

cannule

TUBITUBI

PVC (polivinile cloruro)S ilicone

B IOC OM P ATIB I LE STERILEATOSS IC O

AP IROGENO

INALTERAB ILITA'FIS IC A

V I GRADO M EDIC ALE

TUBITUBI

PRIMING

IL CIRCUITO EXTRACORPOREO VA RIEMPITO CON UNA SOLUZIONE

PARTICOLARE PER ELIMINARE TUTTA L’ARIA PRESENTE

PRIME

• NON DEVE PROVOCARE ALTERAZIONI CHIMICO-FISICHE

• NON DEVE CAUSARE DANNI BIOLOGICI

• DEVE ESSERE ISOTONICO CON IL SANGUE (285±5 mOsm/l)

EMODILUIZIONE

• EMODILUIZIONE PARZIALE

Prime costituito da SANGUE e

soluzioni CRISTALLOIDI eCOLLOIDALI

• EMODILUIZIONE

TOTALE

Prime costituito

da soluzioni CRISTALLOIDI e/o

COLLOIDALI

EPARINIZZAZIONE

Il contatto tra il sangue del paziente e le superfici estranee del circuito extracorporeo attiva la cascata

coagulativa.Prima di collegare il circuito della CEC al

paziente, il sangue viene reso incoagulabile mediante

somministrazione di eparina(300 U.I. / Kg)

Heparin / ATIII InteractionIntrinsicXII XIIa HEP + ATIII

XI XIa HEP + ATIII

IX IXa HEP + ATIII

Xa + VIII HEP + ATIII

X Xa HEP + ATIII

PROTHROMBIN THROMBIN HEP + ATIII

FIBRINOGEN FIBRIN

METODI DI CONTROLLO DELL’EPARINA

• TEST FUNZIONALI ACT tempo di coagulazione attivata

• TEST QUANTITATIVI HPT Analisi della concentrazione dell’eparina

VARIABILI CHE INFLUENZANO L’ACT

• Precallicreina

• MW Chininogeno

• Fattore XII

• XI

• IX

• VIII

• X

• V

• VII

• Protrombina

• Fibrinogeno

• Vol.Globuli Rossi

• Conta Piastrinica

• Funz. Piastrinica

• Calcio

• Temperatura

• Eparina

• Antitrombina III

• Plasminogeno

• Monociti

• pH

• Proteina C

H M SHemostasis Management System

Monitoraggio in CEC

• FUNZIONE RESPIRATORIA (EMOGASANALISI) :

pH 7.35-7.45

PCO2 35-45 mmHg

PO2 100-250 mmHg

• FUNZIONE RENALE: Diuresi 2 ml/Kg/h

• FLUSSI: 2.2-2.4 L/m²

• PRESSIONI: arteriosa (60-100 mmHg), PVC (0-10 mmHg),pressione linea arteriosa<350mmHg

• TEMPERATURE: esofagea, rettale, sangue venoso, sangue arterioso, fonte di calore

• ECG

I TEMPI DELL’INTERVENTO IN CEC (1)

CARDIOCHIRURGOCARDIOCHIRURGO

CANNULAZIONE arteriosa e venosa e connessione delle cannule con le linee corrispondenti

CLAMPA L’AORTA ASCENDENTE (sospensione della circolazione coronarica)

ESEGUE L’INTERVENTO A CUORE FERMO

PERFUSIONISTAPERFUSIONISTA

ENTRA IN BY PASS e raggiunge il flusso arterioso teorico 2.2-2.4 l/m² e la temperatura desiderata

INFONDE LA SOLUZIONE CARDIOLEGICA (protezione miocardica per arresto cardiaco in diastole)

I TEMPI DELL’INTERVENTO IN CEC (2)

CARDIOCHIRURGOCARDIOCHIRURGO

DECLAMPA L’AORTA (ripresa della perfusione coronarica e dell’attività cardiaca)

dopo la sospensione della CEC procede alla DECANNULAZIONE della linea venosa ed arteriosa

PERFUSIONISTAPERFUSIONISTA

RIPRISTINA la temperatura fisiologica e l’equilibrio cardiocircolatorio necessario per lo “svezzamento” del pz. dalla CEC

INTERROMPE IL BY PASS (quando i parametri emodinamici, elettrocardiografici ed emogasanalitici dimostrano che il cuore può sostenere da solo la normale circolazione)

EFFETTI DELLA CEC

EFFETTI POSITIVI:

RIDUZIONE DEL LAVORO CARDIACO

ADEGUATA PERFUSIONE ED OSSIGENAZIONE PERIFERICA

RECUPERO DEL SANGUE (EMORRAGIE)

PROTEZIONE MIOCARDICA E TISSUTALE (IPOTERMIA)

RIEQUILIBRIO IDRO-ELETTROLITICO

EFFETTI NEGATIVI:

ALTERAZIONI DEL SANGUE CIRCOLANTE

ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO ACIDO-BASE

ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO IDRO-SALINO

ALTERAZIONI DELLA DISTRIBUZIONE DEI FLUSSI REGIONALI

Effetti negativi della CEC

ALTERAZIONI DEL SANGUE CIRCOLANTE

ALTERAZIONI FISICHE EMOLISI e CITOLISI LEUCOCITARIA ROTTURA DEI LEGAMI FISICI

DELLE MACROMOLECOLE PLASMATICHE

(fosfolipidi,lipoproteine,glicoproteine)

RIDUZIONE DEL NUMERO E DELL’ATTIVITA’ PIASTRINICA

ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO ACIDO-BASE

ECCESSIVA ELIMINAZIONE di CO2 a livello dell’ossigenatore

CONTRAZIONE DI UN DEBITO DI O2TISSUTALE per scarsa perfusione periferica


ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO IDRO-SALINO

SOVRACCARICO IDRICO IN CEC (prime, cardioplegia)

- a cui si aggiunge la generica risposta dell’organismo al trauma chirurgico con tendenza alla ritenzione idrica e sodica ed

eliminazione potassica -


ALTERAZIONI DELLA DISTRIBUZIONE DEI FLUSSI REGIONALI

Riduzioni (anche piccole) della portata

AUMENTO PERCENTUALE DEI FLUSSI CEREBRALE E

CORONARICO

RIDUZIONE PERCENTUALE DEL FLUSSO RENALE E DEL

DISTRETTO SPLANCNICO POSSONO ESSERE CAUSA DI

INSUFFICIENZA RENALE O EPATICA


BIOCOMPATIBILITA’Nuova Frontiera

• Coating Materiale C.E.C.

• Sistemi Chiusi

• Miniaturizzazione

• Riduzione eparina

…to prevent activation of the patient’s Systemic Inflammatory Response Syndrome

How can Perfusion influence SIRS?

…su quali aree dobbiamo concentrarci……..

…per una

“biocompatibilità

ottimale” ?

FlussoFlusso SangueSangue

SuperficiSuperfici

Aree su cui concentrarsi

Prevenire:

• AttritoAttrito

• StasiStasi

• TurbolenzeTurbolenze

Flusso OttimaleFlusso Ottimale

Aree su cui concentrarsi


SuperficiSuperfici

Biocompatibilità Biocompatibilità OttimaleOttimale

FLUSSO

Rapide decellerazioni possono indebolire o

distruggere la membrana cellulare

Se la velocità di un Se la velocità di un globulo rosso, così globulo rosso, così come quella di un come quella di un

pomodoro, viene ridotta pomodoro, viene ridotta rapidamente, rapidamente,

provocherà la rottura provocherà la rottura della sua membrana.della sua membrana.

Il controllo delle variazioni di velocità del

flusso possono minimizzare il danno

ematico

La Pompa CentrifugaBIOMEDICUS

La Pompa Centrifuga

SICUREZZA E VANTAGGI CLINICI

• Miglior Gestione del Flusso flusso laminare

• Protezione verso Embolie Gassose stop campana

• Protezione verso Iperpressurizzazione del circuito• Protezione verso la Spallazione No erosione del rullo

• Misurazione Esatta del Flusso Lettura elettromagnetica diretta. Temperatura e/o Emodiluizione non la influenzano.

• Benefici Economici minor uso di prodotti ematici.Minor tempo di ventilazione. Miinori danni neurologici

La Pompa Centrifuga


SuperficiSuperfici

Prevenzione di:

• AttritoAttrito

• StasiStasi



•Anticoagulazione ottimale

•Emodiluizione ottimale

•Aspirazione Atraumatica

Vent Sx

•Normotermia

•Prevenzione Interazione farmaci

•Filtrazione sostanze emboliche e patogeniche


SuperficiSuperfici

Prevenzione di:

• AttritoAttrito

• StasiStasi



Anticoagulazione ottimale

Emodiluizione ottimale

Aspirazione Atraumatica

Vent Sx

Normotermia

Prevenzione Interazione farmaci

Filtrazione sostanze emboliche e patogeniche

•Superfici Biocompatibili Superfici Biocompatibili

•Evitare contatto aria/sangueEvitare contatto aria/sangue

•Minimizzare le superfici di Minimizzare le superfici di contattocontatto

Circuito mini-CEC


SuperficiSuperfici

Superfici Biocompatibili

CARMEDACARMEDA

TRILLIUMTRILLIUM

Biocompatibilità Ottimale

Uncoated oxygenator fiber

Trillium™ coated oxygenator fiber

Uncoated Fiber Bundle after 6 hours CPB

Baksaas, ST

TrilliumTrillium Fiber Bundle after 6 hours CPB

TrilliumTM StudiesBaksaas, ST et al.

La Circolazione Extra-Corporea(CEC)

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