CC BY
95
ПЕРИОПЕРАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТАНДАРТНОГО ОКСИГЕНАТОРА В КАРДИОХИРУРГИЧЕСКОМ СТАЦИОНАРЕ
ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ
Пантюхина Майя Александровна -врач анестезиолог-реаниматолог ФГБУ «Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии» Минздрава России (Пенза, Россия) Е-таИ: lexei285@yandex.ru http://orcid.org/0000-0001-7773-1168
Евдокимов М.Е., Базылев В.В., Россейкин Е.В., Пантюхина М.А.
ФГБУ «Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии» Минздрава России, Пенза, Россия
Цель - отразить возможные пути применения систем искусственного кровообращения (ИК) на основе стандартного оксигенатора.
Материал и методы. Представлен ретроспективный анализ историй болезни 95 пациентов (2011-2016 гг.): 23 пациентам проведено экстренное подключение системы искусственного кровообращения (ИК) на основе стандартного оксигенатора как компонента сердечно-легочной реанимации при остановке кровообращения, рефрактерной к проводимому комплексу реанимационных мероприятий; 16 пациентам - вспомогательное кровообращение на основе стандартных оксигенаторов и модифицированных мини-контурных систем для обеспечения чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ) высокого риска при отсутствии возможности выполнения аортокоронарного шунтирования (АКШ) - 56 пациентов; применение оригинальной системы аппарата искусственного кровообращения (АИК) из двух независимых контуров -основного (висцерального) и селективного (церебрального), позволяющей создавать различающиеся режимы перфузии для тела и головного мозга при вмешательствах на дуге аорты, проводилось 56 пациентам.
Результаты. У всех пациентов использовались системы искусственного кровообращения на основе стандартного оксигенатора. Для циркуляторной поддержки были использованы центрифужный насос (MAQUET RotaFlow), оксигенаторы (Terumo Capiox RX 25 или Medtronic Affinity NT) с набором магистралей, собранных по стандартной схеме или по принципу мини-контура в модификации, предложенной X. Chang. Подключение: восходящая аорта - правое предсердие (при разведении грудины) или бедренная артерия - бедренная вена (пункционно либо секционно). Средняя продолжительность реанимационных мероприятий (сердечно-легочная реанимация, СЛР) до подключения АИК у выживших пациентов составила 26 (20-30) мин, средняя продолжительность вспомогательного кровообращения - 119 (195-327) мин. Средняя продолжительность СЛР до подключения АИК у умерших пациентов составила 33 (28-43) мин, средняя продолжительность вспомогательного кровообращения - 290 (280-442) мин. 16 пациентов после СЛР и подключения АИК были транспортированы в рентгенохирургическую операционную для проведения экстренного коронароангиографического исследования (КАГ) с последующим стентированием коронарных артерий (КА) в 4 случаях. У 5 пациентов после КАГ проведено повторное АКШ. В 5 случаях экстракорпоральная поддержка была продолжена на системах длительной мембранной оксигенации (ЭКМО): 3 пациента в последующем были успешно отлучены от ЭКМО. Выживаемость составила 39,1% (9 человек) при прогнозируемой летальности 100. В группе пациентов с ЧКВ высокого риска, имеющих противопоказания к АКШ, длительность ИК составила 43+14,6 мин, успех стентирования - 100%, длительность искусственной вентиляции легких (ИВЛ) в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) -5,4+3,9 ч, значение тропонинового теста через 12 ч после вмешательства - 239,2+219,1 нг/мл. Инфарктов, инсультов во время процедуры или в послеоперационном периоде не было. Полугодовая выживаемость составила 100%.
В группе пациентов с вмешательствами на дуге аорты и использованием оригинальной системы перфузии на основе двух стандартных оксигенаторов время ИК составило 177,5 (92-312) мин, время антероградной перфузии головного мозга (АПГМ) - 145 (78-220) мин,
I
интраоперационная кровопотеря - 626,5 (300-3200) мл, длительность ИВЛ в ОРИТ -8,9 (3,6-106,8) ч. Выживаемость составила 100%. Применение данной технологии впервые позволило использовать технику «открытого дистального анастомоза» одновременно с нормотер-мической перфузией головного мозга при вмешательствах на дуге аорты. Заключение. Рациональный, творческий и индивидуальный подход к использованию систем ИК на основе стандартного оксигенатора позволяет оперативно и эффективно осуществлять циркуляторную поддержку в различных клинических ситуациях. При определенных условиях системы ИК на основе стандартного оксигенатора могут выступать как альтернатива ЭКМО.
Ключевые слова:
сердечно-легочная реанимация, искусственное кровообращение, циркуляторная поддержка
Для цитирования: Евдокимов М.Е., Базылев В.В., Россейкин Е.В., Пантюхина М.А. Возможности систем искусственного кровообращения на основе стандартного оксигенатора в кардиохирургическом стационаре // Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2019. Т. 7, № 3. С. 94-104. 10.24411/2308-1198-2019-13011 Статья поступила в редакцию 15.02.2019. Принята в печать 25.07.2019.
Different applications of cardiopulmonary bypass systems based on common membrane oxygenator in cardiovascular surgery
Evdokimov M.E., Bazylev V.V., Rosseyikin E.V., Pantyukhina M.A.
Federal Center for Cardiovascular Surgery, Penza, Russia
Aim - to introduce possible ways of using the cardiopulmonary bypass (CPB) systems based on the standard oxygenator.
Introducion. In аpart from classic use of heart-lung machine for extracorporeal circulation during open cardiosurgical operation we also use CPB system in three following ways: as a part of cardiopulmonary resuscitation, during percutaneous coronary interventions (PCI) in high risk patients (including those with contraindications for CABG) as some sort of safety net (some of them with modified mini-circuit system); and also for operations on aortic arch, in which cases we use modified double circuit with two independent oxygenators, developed in our hospital. In this article we present our clinical experience and outcomes for this three groups of patients. Material and methods. We retrospectively analysed cases of 95 patients (2011-2016). 23 of them underwent open cardiosurgical interventions in 2012-2016 and suffered cardiac arrest in postoperative period, required using of cardiopulmonary bypass due to inefficiency of standard cardiopulmonary resuscitation; 16 patients underwent PCI with CPB due to high risk of intervention and/or impossibility to perform open CABG; 56 patients with operations on aortic arch required use of cardiopulmonary bypass with our modified double circuit, which allows independent perfusion of body and brain.
Results. In all patients we used centrifugal pump (MAQUET RotaFlow) and standard oxygenator (Terumo Capiox RX 25 или Medtronic Affinity NT) with usual or modified (mini) circuits. Depending on circumstances, central cannulation (ascending aorta - right atrium) or peripheral (femoral vein and arteria) were performed. The duration of cardiopulmonary resuscitation before CPB was 26 min (20-30 min) for survivors and 33 (28-43) min for those who died. The duration of CPB was 119 min (195-327) and 290 min (280-442) respectively. After CPB was started, 16 patients were transferred to the catheterization laboratory for urgent coronary catheterization, 4 of them underwent percutaneous coronary angioplasty (PCI), 5 required redo coronary artery bypass grafting. Five patients were placed on prolonged extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), three of them were able to be weaned off ECMO in near future. Overall survival was 39.1% (9 persons) compared to predicted 100% mortality rate.
In 16 patients with PCI performed on CPB the duration of CPB was 43+14.6 min. All interventions were performed successfully, duration of artificial pulmonary ventilation (APV) in ICU was 5.4+ 3.9, troponin level on 12th hour after surgery was 239.2+219.1 ng/ml. There were no myocardial infarctions or cerebral accidents during or after PCI. Half year survival rate was 100%. In group of patients underwent operation on aortic arch with our modified method of CPB using double circuit the duration of CPB was 177.5 (92-312) min, time of selective antegrade cerebral perfusion (SACP) was 145 (78-220) min, intraoperative blood loss was 626.5 (300-3200) ml, duration
OORRESPONDENCE
Pantyukhina Maya A. -Anesthesiologist, Federal Center for Cardiovascular Surgery (Penza, Russia) E-mail: lexei285@yandex.ru http://orcid.org/0000-0001-7773-1168
Keywords:
cardiopulmonary resuscitation, artificial circulation, circulatory support
of APV in ICU was 8.9 (3.6-106.8). Survival rate was 100%. Thanks to this method our surgeons for the first time in history were able to use strategy of open distal anastomosis simultaneously with normothermic SACP.
Conclusion. Rational, individual and creative approach to use of standard CPB systems allows to perform circulatory support in different clinical situations quickly and efficiently. In certain circumstances such systems can be used as alternative to ECMO.
For citation: Evdokimov M.E., Bazylev V.V., Rosseyikin E.V., Pantyuhina M.A. Different applications of cardiopulmonary bypass systems based on common membrane oxygenator in cardiovascular surgery. Clin Experiment Surg. Petrovsky J. 2019; 7 (3): 94-104. doi: 10.24411/2308-1198-2019-13011 (in Russian) Received 15.02.2019. Accepted 25.07.2019.
В 1953 г. J. Gibbon выполнил успешную операцию ушивания дефекта межпредсердной перегородки на открытом сердце в условиях полного сердечно-легочного обхода на созданном им аппарате искусственного кровообращения (ИК), открыв эру его применения в кардиохирургии [1]. В современных реалиях возможности систем ИК на основе стандартного оксигенатора значительно расширились.
Настоящая публикация отражает пути рационального использования систем ИК на основе стандартного оксигенатора в клинической практике, которые в некоторых случаях могут рассматриваться как альтернатива экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО).
Материал и методы
Для циркуляторной поддержки использовались оксигенаторы (Terumo Capiox RX 25 или Medtronic Affinity NT) с набором магистралей, собранных по стандартной схеме или по принципу мини-контура в модификации, предложенной X. Chang [2]. Подключение: восходящая аорта - правое предсердие (при разведении грудины) или бедренная артерия -бедренная вена (пункционно либо секционно).
Экстракорпоральная поддержка с использованием стандартного оксигенатора как составляющая сердечно-легочной реанимации
Несмотря на совершенствующуюся методологию сердечно-легочной реанимации (СЛР), после остановки сердца в стационаре выживаемость составляет порядка 15-17% и стремится к нулю при рефрактерной к комплексу проводимой сердечно-легочной реанимации (СЛР) остановке сердечной деятельности [3]. Появляется все больше публикаций, отражающих результаты проспективных и ретроспективных исследований, которые свидетельствуют о преимуществах использования экстракорпоральной поддержки и демонстрируют статистически значимое повышение выживаемости
при СЛР и более благоприятный неврологический исход [4-7]. В абсолютном большинстве зарубежных источников инструментом экстракорпоральной поддержки является ЭКМО [8, 9]. Опираясь на данные отечественных коллег и собственный опыт, полагаем, что с подобной задачей успешно справляются стандартные системы ИК [10]. С 2013 г. в клинической практике принята стратегия, согласно которой на случай экстренной ситуации в распоряжении дежурной бригады находятся 2 аппарата ИК (АИК), заряженные стандартными оксигенаторами с набором магистралей и подготовленные к работе. При возникновении экстренной ситуации, требующей циркуляторной поддержки, собранные и готовые к применению аппараты ИК позволяют начать перфузию в течение 5-10 мин (рис. 1).
С 2013 по 2016 г. имело место 23 подключения аппарата ИК в рамках комплексных мероприятий при СЛР у пациентов, перенесших кардиохирургиче-ские вмешательства с ИК. Возраст пациентов составил 58,4+7,3 года, преобладали мужчины. Решение о целесообразности использования циркуляторной поддержки в рамках СЛР принималось при отсутствии восстановления естественного кровообращения в течение 10-15 мин на фоне рефрактерности к увеличению кардиотонической поддержки и проведению стандартного комплекса СЛР. В 16 случаях ИК подключали центральным способом (восходящая аорта - правое предсердие), в 7 случаях периферическим: через бедренную артерию - бедренную вену (БА-БВ) пункционно. Для технического обеспечения при бедренном доступе использовали артериальные канюли размером 16-№г и бедренные канюли размером 24-28Fr, при центральном доступе применяли двухпросветные венозные канюли 32-36Fr и артериальные 22-24Fr. ИК проводили с объемной скоростью, соответствующей расчетным коэффициентам перфузии 2,6-2,8 л/мин/м2 в режиме умеренной гипотермии с последующим переходом к нормотермическому режиму (табл. 1).
Лабораторный контроль кислотно-щелочного состояния (КЩС) и газов крови осуществлялся каждые 30 мин. Гемотрансфузию и высокопоточ-
Рис. 1. Алгоритм действий при рефрактерной к проведению комплекса сердечно-легочная реанимация при остановке сердечной деятельности у кардиохирургических пациентов
в ФГБУ «Федеральный центр сердечнососудистой хирургии» Минздрава России (Пенза)
Fig 1. Sequence of actions for a cardiac arrest in case of refractoriness to CPR procedure in cardiosurgical patients at the Federal Center for Cardiovascular Surgery, Penza
АИК - аппарат искусственного кровобращения; КАГ - коронароангиография; КФМ - коронарофлуометрия;ЧП ЭхоКГ - чреспище-водная эхокардиография; СД - сердечная деятельность; ССС - сердечно-сосудистая система; КОС - кислотно-основное состояние; СЛР - сердечно-легочная реанимация; ЧТКА - чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика; ЭКМО - экстракорпоральная мембранная оксигенация; ЭСЛР - экстренная сердечно-легочная реанимация.
CBM - cardiopulmonary bypass machine; CAG - coronary angiography; CFM - coronofluorometry; TEE - transesophageal echocardiography; CA - cardiac activity; CVS - cardiovascular system; KOS - acid-base state; CPR - cardiopulmonary resuscitation; PCTA - percutaneous transluminal coronary angioplasty; ECMO - extracorporeal membrane oxygenation; ESLR - extracorporeal cardiopulmonary resuscitation.
ную ультрафильтрацию крови во время ИК проводили по показаниям. После подключения аппарата искусственного кровообращения (АИК) всем пациентам проводилась чреспищеводная эхокардиография (ЧП ЭхоКГ), при наличии ко-
ронарных шунтов - коронарная флуометрия, 16 пациентов были транспортированы в рентге-нохирургическую операционную для экстренного КАГ-исследования. По результатам коронароанги-ографии (КАГ) 5 пациентам выполнено аортокоро-
Таблица 1. Основные характеристики экстракорпоральной поддержки и ее исхода при реанимационных мероприятиях
Показатель Медиана (Min-Max)
Продолжительность СЛР до подключения АИК у выживших, мин 22(15-45)
Продолжительность СЛР до подключения АИК у умерших, мин 33 (10-90)
Подключение: восходящая аорта - правое предсердие, п 16
Подключение БА-БВ, п 7
Продолжительность ИК у выживших, мин 261(60-1119)
Продолжительность ИК у умерших, мин 290 (165-622)
КАГ на ИК, п 16
Стентирование на ИК, п 4
Повторное АКШ, п 5
Переход на ЭКМО, п 5
Длительность пребывания в ОРИТ выживших, дней 7 (3-26)
Длительность пребывания в стационаре выживших, дней 26(10-43)
Выживаемость, п (%) 9 (39,1)
Примечание. СЛР - сердечно-легочная реанимация; АИК - аппарат искусственного кровообращения; АКШ - аортокоронарное шунтирование; БА - бедренная артерия; БВ - бедренная вена; ИК - искусственное кровообращение; КАГ - коронароангиография; ОРИТ - отделение реанимации и интенсивной терапии; ЭКМО - экстакорпоральная мембранная оксигенация.
нарное шунтирование (АКШ) и 4 - стентирование коронарных артерий. Если при проведении СЛР после подключения ИК и восстановления сердечной деятельности производительность сердца не восстанавливалась, при отсутствии противопоказаний переходили на систему ЭКМО. В 5 случаях экстракорпоральная поддержка была продолжена на системах ЭКМО. 3 пациентов впоследствии были успешно отлучены от ЭКМО. Выживаемость составила 39,1% (9 человек) при прогнозируемой летальности 100%. Длительность пребывания выживших пациентов в ОРИТ составила 7 (3-26) сут, длительность пребывания в стационаре 26 (10-43) сут. Наибольший успех реанимационных мероприятий отмечался у пациентов, которым была обеспечена экстракорпоральная поддержка в течение 20 мин СЛР. При продолжительности реанимационных мероприятий до подключения АИК свыше 40 мин выживших не было.
Опираясь на данные отечественных, зарубежных коллег и собственный опыт, можем утверждать, что для повышения вероятности успешного исхода необходимо более раннее приятие решения об использовании вспомогательного кровообращения при СЛР у пациентов с потенциально обратимыми проблемами [11, 12]. В этом случае экстренное подключение ИК является эффективной методикой циркуляторной поддержки при СЛР с наибольшей эффективностью у пациентов с временно и обратимо сниженной функцией сердца.
Экстракорпоральная поддержка с использованием стандартного оксигенатора и модифицированного мини-контура на основе стандартного оксигенатора при чрескожном вмешательстве высокого риска
Идея использования вспомогательного кровообращения при чрескожном вмешательстве (ЧКВ) высокого риска с 1989 г., когда впервые было опубликовано сообщение о применении ЭКМО при ЧКВ высокого риска, оставалась дискутабельной [13]. Однако в 2015 г. были опубликованы анализ и консенсусное мнение БСМ/АСС/Н^БА/БТБ, в котором использование систем экстракорпоральной поддержки кровообращения у данной группы пациентов носит рекомендательный характер [14]. Зарубежные и российские коллеги для обеспечения безопасности пациента при ЧКВ высокого риска используют системы ЭКМО [15-18]. На базе нашей клиники накоплен успешный опыт экстракорпоральной поддержки кровообращения у пациентов при ЧКВ высокого риска с использованием стандартных оксигенаторов, и их модификаций до мини-контурных систем.
С 2011 по 2016 г. ЧКВ с использованием данных техник выполнено 16 пациентам с многососудистым
поражением коронарных артерий (оценка по шкале SINTAX Score 42+9,5 балла), которым было невозможно или нецелесообразно проведение прямой реваскуляризации миокарда (АКШ). 5 процедур носили экстренный характер. Все пациенты имели поражение ствола левой коронарной артерии (СтЛКА) >70% и картину трехсосудистого поражения. Стенозы магистральных артерий имелись у всех пациентов, среднее значение степени стеноза СтЛКА составило 83+8,9%, поражение СтЛКА сочеталось с окклюзией или субокклюзией правой коронарной артерии (ПКА) (незащищенный СтЛКА). Все пациенты относились к группе высокого риска, имели многососудистое поражение коронарных артерий, низкую глобальную сократительная способность левого желудочка (ЛЖ), в связи с чем АКШ было признано нецелесообразным и отдано предпочтение ЧКВ с механической поддержкой кровообращения. У всех пациентов имелось наличие или сочетание комплекса клинических, анатомических, функциональных факторов, повлекших за собой отказ от открытой операции. По интегральной шкале риска неблагоприятного исхода коронарного шунтирования (EuroScore 1) пациенты имели средний балл 10,2+2,8, что соответствовало высокому риску неблагоприятного исхода при прямой реваскуляризации миокарда. У 10 пациентов циркуляторная поддержка осуществлялась на основе использования классической системы ИК, у 6 пациентов на основе стандартного оксигенатора, собранного по принципу миниконтурной системы.
Технические нюансы подготовки к работе мини-контурной системы искусственного кровообращения в модификации, предложенной X. Chang и соавт. [2]
Использовали центрифужный насос (MAQUET RotaFlow) и стандартный оксигенатор (Terumo Capiox RX 25 или Medtronic Affinity NT) с набором магистралей. На стойке центрифужного насоса крепили стандартный оксигенатор с венозным резервуаром. В венозную магистраль перед входом в резервуар врезали тройник (1/2-1/2-3/8), в магистраль на выходе из венозного резервуара врезали еще один тройник (3/8-3/8-3/8), оба тройника соединяли магистралью (3/8). Аппарат заполняли стандартными растворами (коллоид 6% -500,0 маннитол, 15% - 200,0 сбалансированный солевой раствор - 500,0), перекрывали магистраль между тройниками и выполняли деаэрацию системы. Перед началом перфузии накладывали зажимы на венозную магистраль непосредственно перед венозным резервуаром и на магистраль сразу при выходе из венозного резервуара, а зажим с магистрали между тройниками снимали. В результате в начале перфузии кровь по венозной магистрали
Оксигенатор
Рис. 2. Схема и общий вид работы стандартного оксигенатора, собранного по принципу мини-контурной системы
Fig. 2. The scheme
and general view
of the standard oxygenator,
assembled according
to the principle
of mini-circuit system
через врезанные тройники и магистраль 3/8, минуя венозный резервуар, попадала непосредственно в центрифужный насос, затем в оксигенатор, фильтр-ловушку и артериальную магистраль. Перед началом перфузии накладывали зажимы на венозную магистраль непосредственно перед венозным резервуаром и на магистраль сразу при выходе из венозного резервуара, а зажим с магистрали между тройниками снимали. В результате в начале перфузии кровь по венозной магистрали через врезанные тройники и магистраль 3/8, минуя венозный резервуар, попадала непосредственно в центрифужный насос, затем в оксигенатор, фильтр-ловушку и артериальную магистраль (рис. 2).
Подключение ИК проводилось периферическим доступом [бедренная артерия - бедренная вена (хирургический доступ к сосудам, кисетные швы и канюляция под контролем зрения)]. Во всех случаях после окончания эндоваскулярного вмешательства вспомогательное кровообращение было остановлено при стабильных гемодинамических показателях. Длительность ИК составила 43+14,6 мин. У 4 пациентов во время ЧКВ имела место фибрилляция желудочков и у 1 пациента - асистолия. Эпизоды гемодинамической нестабильности, нарушения ритма купировались самостоятельно после восстановления коронарного кровотока на фоне экстракорпоральной поддержки. Успех стентиро-вания составил 100%, длительность ИВЛ в ОРИТ 5,4+3,9 ч, значение тропонинового теста через 12 ч
после вмешательства - 239,2+219,1 нг/мл. Инфарктов, инсультов во время процедуры или в послеоперационном периоде не зафиксировано. Полугодовая выживаемость составила 100%.
В рамках нашего опыта методика поддержки кровообращения на основе стандартных систем ИК и их модификация (мини-контурная система) показали свою эффективность, перспективность и позволяют проводить ЧКВ высокого риска у пациентов, имеющих противопоказания для АКШ, в том числе в клиниках, не имеющих оборудования и опыта ЭКМО. Применение систем длительной экстракорпоральной оксигенации для обеспечения непродолжительных по времени процедур ЧКВ считаем нерациональным [19].
Экстракорпоральная поддержка на основе двух независимых контуров, состоящих из стандартных оксигенаторов при операциях на дуге аорты
При любых подходах к протезированию дуги аорты практически все авторы сходятся во мнении о необходимости остановки кровообращения для формирования качественного дистального анастомоза с нисходящим отделом аорты, что также отражено в рекомендациях Европейского общества кардиоторакальных хирургов [20]. При остановке кровообращения используют разные подходы защиты головного мозга: это глубокая гипотермия
с полной остановкой кровообращения (без перфузии головного мозга) и глубокая или умеренная гипотермия с различными вариантами перфузии головного мозга (антеградная, ретроградная, одно-и двусторонняя, тотальная) [21-24].
Применив индивидуальный подход и методику искусственного кровообращения с двумя независимыми контурами перфузии, мы разработали и внедрили оригинальную систему АИК из двух независимых контуров: основного (висцерального) и селективного (церебрального). На сегодняшний день только она позволяет осуществлять технику «открытого дистального анастомоза» («холодное тело»), не прекращая нормотермическую селективную антеградную перфузию головного мозга (АПГМ)
(«теплая голова»). В доступной литературе мы не встретили упоминаний похожей на предлагаемую нами технологии. Ниже представлена схема АИК с двумя независимыми контурами (рис. 3) [25, 26].
Объемную скорость для АПГМ у пациентов рассчитывали, как сумму измеренных методом интра-операционной флуометрии (TTFM, VeryQ MediStim, Norway) скоростей по всем брахиоцефальным ветвям аорты. Таким образом, АПГМ становится полностью персонифицированной и соответствует объемной скорости кровотока по брахиоцефальным ветвям, измеренной до основного хирургического этапа в физиологических условиях кровоснабжения головного мозга (тотальная индивидуальная АПГМ).
Рис. 3. Схема аппарата искусственного кровообращения с двумя независимыми контурами: висцеральным -основным (тело) и церебральным -селективным (головной мозг)
Fig. 3. The scheme of the heart-Lung machine with two independent circuits, visceral - main (body) and cerebral -
selective (brain) 21'/
v ' 02 Воздух/
22
02 Воздух
21 Hi
1 - венозная магистраль общая; 2 - венозная магистраль висцерального (основного) контура; 3 - артериальная магистраль висцерального (основного) контура; 4 - артериальный фильтр висцерального (основного) контура; 5 - терморегулирующее устройство висцерального (основного) контура; 6 - оксигенатор висцерального (основного) контура; 7 - теплообменник висцерального (основного) контура; 8 - роликовый артериальный насос висцерального (основного) контура; 9 - тройник-разветвитель 3/8 дюйма; 10 - центрифужный артериальный насос церебрального (селективного) контура; 11 - теплообменник церебрального (селективного) контура; 12 - оксигенатор церебрального (селективного) контура; 13 - терморегулирующее устройство церебрального (селективного) контура; 14 - артериальный фильтр церебрального (селективного) контура; 15 - артериальная магистраль церебрального (селективного) контура; 16 - венозная магистраль церебрального (селективного) контура; 17 - общий венозный резервуар; 18 - держатель датчика уровня церебрального (селективного) контура; 19 - держатель датчика уровня висцерального (основного) контура; 20 - шунтирующие линии; 21 - смеситель дыхательных газов (О2 и воздух); 22 - испаритель газообразных анестетиков; стрелками указано направление тока крови по контурам.
1 - Venos main Line; 2 - venous Line of visceral (main) circuit; 3 - arterial Line of visceral (main) circuit; 4 -arterial filter visceral (main) circuit; 5 - thermal control device of visceral (main) circuit; 6 - oxygenator visceral (main) circuit; 7 - heat exchanger visceral (main) circuit; 8 - arterial pump of visceral (main) circuit; 9 - tee splitter 3/8 inch; 10 - centrifugal arterial pump cerebral (selective) circuit; 11 - cerebral-selective circuit heat exchanger; 12 - oxygenator cerebral-selective circuit; 13 - thermostatic device cerebral-selectiv cerebral (selective) circuit; e circuit; 14 - arterial filter cerebral (selective) circuit; 15 - arterial cerebral (selective) circuit; 16 - venous line of cerebral (selective) circuit; 17 - the general venous reservoir; 18 - holder of cerebral (selective) circuit; level sensor; 19 - holder of level sensor cerebral (selective) circuit; 20 - shunting lines; 21 - respiratory gas mixer (O2 and air); 22 - vaporizer anesthetic gas; indicate the direction of blood flow along the contours.
Таблица 2. Основные характеристики интра- и послеоперационного периода
Показатель Среднее значение ± ст. откл., медиана (м1п-мах)
Пациенты,п 56
Время операции, ч 7,38+1,13
Время ИК, мин 177,5 (92-312)
Время ишемии миокарда, мин 102,8+36,1
Время АПГМ, мин 145 (78-220)
Время остановки кровообращения тела, мин 22 (8-55)
Интраоперационная кровопотеря, мл 626,5 (300-3200)
Время ИВЛ в ОРИТ, ч 8,9 (3,6-106,8)
Пребывание в ОРИТ, дни 3 (2-23)
Дней после операции 11 (7-48)
Госпитальная летальность, % 0
Послеоперационное ПНМК, количество пациентов 1 (1,7%)
Послеоперационный инсульт, количество пациентов 1 (1,7%)
Примечание. Ст. откл. - стандартное отклонение; АПГМ - антеградная перфузия головного мозга; ИВЛ - искусственная вентиляция легких; ИК - искусственное кровообращение; ПНМК - преходящее нарушение мозгового кровообращения.
ИК осуществляется по оригинальной методике с использованием двух независимых контуров, работающих параллельно друг с другом, для проведения основной (висцеральной) и селективной (церебральной) перфузии. Для создания независимости контуров используются 2 оксигенатора, 2 артериальных насоса (основной - висцеральный роликовый и селективный - церебральный центрифужный), 2 терморегулирующих устройства, 2 смесителя дыхательных газов и 1 общий венозный резервуар (см. рис. 1). Такой способ позволяет проводить основную (висцеральную) и селективную (церебральную) перфузии в разных температурных и скоростных режимах («теплая голова - холодное тело»): после канюляции аорты и полых вен начинается перфузия по основному контуру в нормотерми-ческом режиме; по мере формирования анастомозов с браншами протеза и всеми брахиоцефальными артериями начинается и увеличивается перфузия головного мозга по селективному (церебральному) контуру, согласно измеренным до перфузии скоростям по брахиоцефальным артериям (тотальная индивидуальная АПГМ), скорость перфузии основного контура уменьшается пропорционально скорости селективного контура; во время реконструкции клапанного аппарата сердца и восходящего отдела аорты начиналось охлаждение в основном (висцеральном) контуре, в то время как в селективном (церебральном) контуре продолжалась нормотермич-ская перфузия (температура в носоглотке 36,5 °С); по достижении ректальной температуры 26-28 °С кровообращение по основному (висцеральному) контуру останавливалось и формировался дисталь-ный анастомоз протеза с нисходящим отделом аорты (открытый дистальный анастомоз). АПГМ в нормо-термическом режиме не прекращалась после формирования дистального анастомоза, возобновлялась перфузия по основному - висцеральному контуру
и начиналось согревание; снимали зажим с аорты, восстанавливали сердечную деятельность; перфузия по селективному - церебральному контуру продолжалась до формирования анастомоза протеза восходящей аорты с протезом брахиоцефальных сосудов, висцеральный и церебральный потоки объединялись, и перфузия продолжалась по основному контуру; по завершению согревания (ректальная температура 36,2-36,4 °С, температура в носоглотке 36,5 °С) и нормальных показателях сократительной функции сердца перфузию заканчивали.
С января 2014 г. по июль 2016 гг. выполнено протезирование дуги аорты по данной технологии 56 пациентам (средний возраст - 55,8+11,5 года). Показанием к протезированию дуги аорты являлись аневризма дуги аорты (32 пациента, 57%), острое (8 пациентов, 14%) и хроническое расслоение (16 пациентов, 29%) аорты I и II типа по Дебейки. Основные характеристики интра- и послеоперационного периода приведены в табл. 2.
Госпитальной летальности при использовании данной техники не отмечено. У 2 пациентов в раннем послеоперационном периоде возник неврологический дефицит, связанный с фибрилляцией предсердий. При интраоперационном измерении скорости кровотока по брахиоцефальным артериям у 4 пациентов измеренная суммарная объемная скорость соответствовала рекомендуемой многими авторами скорости АСПГМ 10 мл/кг в минуту; у 12 пациентов указанная скорость была меньше этого значения (в среднем 7,8 мл/кг в минуту); а у 40 - больше (в среднем 14,6 мл/кг в минуту). Необходимо особо подчеркнуть, что представленная методика перфузии двумя независимыми контурами позволила проводить нормотермическую АПГМ практически так же долго, как и всю перфузию (144+36,5 и 185,1+47,6 мин соответственно). Время ИК составило 177,5 (92-312) мин, время АПГМ - 145 (78220) мин, интраоперационная кровопотеря - 626,5
(300-3200) мл, длительность ИВЛ в ОРИТ - 8,9 (3,6106,8) ч.
Опираясь на собственный опыт, можем утверждать, что предложенная оригинальная технология протезирования дуги аорты и ее ветвей является радикальной, универсальной и индивидуальной, показывает хорошие клинические результаты без госпитальной летальности. На сегодняшний день только она позволяет использовать технику «открытого дистального анастомоза» одновременно с нормотермической перфузией головного мозга.
Заключение
Рациональный индивидуальный подход к использованию систем ИК на основе стандартного оксигенатора позволяет оперативно и эффективно осуществлять циркуляторную поддержку в различных клинических ситуациях. При определенных условиях системы ИК на основе стандартного оксигенатора могут выступать как альтернатива ЭКМО.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература
1. Аверина Т.Б. Искусственное кровообращение Искусственное кровообращение // Анналы хир. 2013. № 2. С. 5-12.
2. Chang X., Zhang X., Li X. et al. Use of extracorporeal membrane oxygenation in tracheal surgery: a case series // Perfusion. 2014. Vol. 29. P. 159-162.
3. Pappalardo F., Montisci A. What is extracorporeal cardiopulmonary resuscitation? // J. Thorac. Dis. 2017. Vol. 9, N 6. P. 1415-1419. doi:10.21037/jtd.2017.05.33.
4. Dennis M., McCanny P., D'Souza M. et al. Extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for refractory cardiac arrest: a multicentre experience // Int. J. Cardiol. 2017.Vol. 231. P. 131-136.
5. Spangenberg T., Meincke F., Brooks S. et al. «Shock and Go?» extracorporeal cardio-pulmonary resuscitation in the golden-hour of ROSC // Catheter. Cardio-vasc. Interv. 2016. Vol. 88. P. 691-696.
6. Shin T., Jo I., Sim M. et al. Two-year survival and neurological outcome of in-hospital cardiac arrest patients rescued by extracorporeal cardiopulmonary resuscitation // Int. J. Cardiol. 2013. Vol. 168.P. 3424-3430.
7. Mazzeffi M., Sanchez P., Herr D. et al. Outcomes of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for refractory cardiac arrest in adult cardiac surgery patients // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2016. Vol. 152. P. 1133-1139.
8. Chou T., Fang C., Yen Z., Lee C. et al. A observational study of extracorporeal CPR for in-hospital cardiac arrest secondary to myocardial infarction // Emerg. Med. J. 2014.Vol. 31, N 6. P. 441-447.
9. Siao F., Chiu C., Chiu C., Chen Y. et al. Managing cardiac arrest with refractory ventricular fibrillation in the emergency department: conventional cardiopulmonary resuscitation versus extracorporeal cardiopulmonary resuscitation // Resuscitation. 2015. Vol. 92. P. 70-76.
10. Белов С.И., Пасюга В.В., Бережной С.А., Клепикова И.В. и др. Экстракорпоральная поддержка жизни в терапии критических состояний у кардиохирургиче-ских пациентов // Клин. и экспер. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2017. Т. 5, № 1. С. 37-40.
11. Cave D., Gazmuri R., Otto C., Nadkarni V., et al. Part 7: CPR techniques and devices: 2010 American
Heart Association Guidelines for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care // Circulation. 2010. Vol. 122, N 3. P. 720-728.
12. Cheng R., Hachamovitch R., Kittleson M., Patel J. et al. Complications of extracorporeal membrane oxygenation for treatment of cardiogenic shock and cardiac arrest: a meta-analysis of 1,866 adult patients // Ann. Thorac. Surg. 2014. Vol. 97, N 2. P. 610616.
13. Taub J., LHommedieu B. Raithel S. et al. Extracorporeal membrane oxygenation for percutaneous coronary angioplasty in high risk patients // ASAIO Trans. 1989. Vol. 35, N 3. P. 664-666.
14. Rihal C.S., Naidu S.S. et al.; Society for Cardiovascular Angiography and Interventions (SCAI); Heart Failure Society of America (HFSA); Society of Thoracic Surgeons (STS); American Heart Association (AHA) and American College of Cardiology (ACC). 2015 SCAI/ACC/ HFSA/STS Clinical Expert Consensus Statement on the Use of Percutaneous Mechanical Circulatory Support Devices in Cardiovascular Care. Endorsed by the American Heart Association, the Cardiological Society of India, and Sociedad Latino Americana de Cardiologia Intervencionista; Affirmation of Value by the Canadian Association of Interventional Cardiology - Association Canadienne de Cardiologied'intervention // J. Am. Coll. Cardiol. 2015. Vol. 65, N 19. P. 7-26.
15. Ганюков В.И., Попов B.A., Шукевич Д.Л. и др. Госпитальные результаты чрескожного коронарного вмешательства с бивентрикулярной циркуляторной поддержкой в сочетании с экстракорпоральной мембранной оксигенацией // Кардиология и серд.-сосуд. хир. 2014. № 1.С. 15-20.
16. Magovern G., Simpson K. Extracorporeal membrane oxygenation for adult cardiac support: the Allegheny experience // Ann. Thorac. Surg. 1999.Vol. 68. P. 655-661.
17. Осиев А.Г., Байструков В.И., Бирюков А.В. и др. Использование экстракорпоральной мембранной оксигенации при проведении экстренного чрескожно-го коронарного вмешательства у пациента с острым инфарктом миокарда, осложненным кардиогенным
шоком // Междунар. журн. интервенционной кардио-ангиологии.2012. № 30. С. 46-50.
18. Chen J., KoW., Yu H. et al. Analysis of the outcome for patients experiencing myocardial infarction and cardiopulmonary resuscitation refractory to conventional therapies necessitating extracorporeal life support rescue // Crit. Care Med. 2006.Vol. 34.P. 950957.
19. Базылев В.В., Евдокимов М.Е., Пантюхина М.А., Морозов З.А. Искусственное кровообращение при чрескожных коронарных вмешательствах высокого риска // Ангиология и сосуд. хир. 2016. Т. 22, № 3. С. 112-118.
20. De Paulis R., Czerny M., Weltert L., Bavaria J. et al.; EACTS Vascular Domain Group. Current trends in cannulation and neuroprotection during surgery of the aortic arch in Europe // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2015. Vol. 47, N 5. P. 917-923.
21. Griepp R., Ergin M., McCullough J., Nguyen K.H. et al. Use of hypothermic circulatory arrest for cerebral protection during aortic surgery // J. Cardiovasc. Surg. 1997. Vol. 12, N 2. P. 312-321.
References
1. AverinaT.B. Cardiopulmonary bypass. Annaly kh-irurgii [Annals of Surgery]. 2013; (2): 5-12. (in Russian)
2. Chang X., Zhang X., Li X., et al. Use of extracorporeal membrane oxygenation in tracheal surgery: a case series. Perfusion. 2014; 29: 159-62.
3. Pappalardo F., Montisci A. What is extracorporeal cardiopulmonary resuscitation? J Thorac Dis. 2017; 9 (6): 1415-9. doi:10.21037/jtd.2017.05.33.
4. Dennis M., McCanny P., D'Souza M., et al. Extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for refractory cardiac arrest: a multicentre experience. Int J Cardiol. 2017; 231: 131-6.
5. Spangenberg T., Meincke F., Brooks S., et al. «Shock and Go?» extracorporeal cardio-pulmonary resuscitation in the golden-hour of ROSC. Catheter Cardiovas-cInterv.2016; 88: 691-6.
6. Shin T., Jo I., Sim M., et al. Two-year survival and neurological outcome of in-hospital cardiac arrest patients rescued by extracorporeal cardiopulmonary resuscitation. Int J Cardiol. 2013; 168: 3424-30.
7. Mazzeffi M., Sanchez P., Herr D., et al. Outcomes of extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for refractory cardiac arrest in adult cardiac surgery patients. J Thorac Cardiovasc Surg. 2016; 152: 1133-9.
8. Chou T., Fang C., Yen Z., Lee C., et al. A observational study of extracorporeal CPR for in-hospital cardiac arrest secondary to myocardial infarction. Emerg Med J. 2014; 31(6): 441-7.
9. Siao F., Chiu C., Chiu C., Chen Y., et al. Managing cardiac arrest with refractory ventricular fibrillation in the emergency department: conventional cardiopulmonary
22. Di Eusanio M., Schepens M., Morshuis W., Dos-sche K.M. et al. Brain protection using antegrade selective cerebral perfusion: a multicenter study // Ann. Thorac. Surg. 2003. Vol. 76, N 4.P. 1181-1188.
23. Kamiya H., Hagl C., Kropivnitskaya I., BothigD. et al. The safety of moderate hypothermic lower body circulatory arrest with selective cerebral perfusion: a propensity score analysis // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2007. Vol. 133, N 2. P. 501-509.
24. Pacini D., Leone A., Di Marco L., Marsilli D. et al. Antegrade selective cerebral perfusion in thoracic aorta surgery: safety of moderate hypothermia // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2007. Vol. 31, N 4. P. 618-622.
25. Россейкин Е.В., Евдокимов М.Е., Базылев В.В., Батраков П.А. и др. Cмена парадигмы при операциях на дуге аорты - «теплая голова - холодное тело» // Патология кровообращения и кардиохир. 2016. Т. 16, № 4.С. 26-33.
26. Россейкин Е.В., Евдокимов М.Е., Базылев В.В., Вачев С.А. Пат. RU 2596059 C2: Способ определения объемной скорости регионарного кровотока для проведения селективной антеградной перфузии // Бюл. «Изобретения. Полезные модели». 2016, август. № 24.
resuscitation versus extracorporeal cardiopulmonary resuscitation. Resuscitation. 2015; 92: 70-6.
10. Belov S.I., Pasyuga V.V., Berezhnoy S.A., Klepiko-va I.V., Adzhigaliev R.R., Ibragimov S.V., Panov O.S., Chernov 1.1., Tarasov D.G. Extracorporeal life support in the treatment of critical conditions in cardiac surgery. Clinical and Experimental Surgery. Petrovsky J. 2017; 5 (1): 37-40. (in Russian)
11. Cave D., GazmuriR., Otto C., Nadkarni V., et al. Part 7: CPR techniques and devices: 2010 American Heart Association Guidelines for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care. Circulation. 2010; 122 (3): 720-8.
12. Cheng R., Hachamovitch R., Kittleson M., Patel J., et al. Complications of extracorporeal membrane oxygenation for treatment of cardiogenic shock and cardiac arrest: a meta-analysis of 1,866 adult patients. Ann Thorac Surg. 2014; 97 (2): 610-6.
13. Taub J., LHommedieu B., Raithel S., et al. Extracorporeal membrane oxygenation for percutaneous coronary angioplasty in high risk patients. ASAIO Trans. 1989; 35 (3): 664-6.
14. Rihal C.S., Naidu S.S., et al.; Society for Cardiovascular Angiography and Interventions (SCAI); Heart Failure Society of America (HFSA); Society of Thoracic Surgeons (STS); American Heart Association (AHA) and American College of Cardiology (ACC). 2015 SCAI/ACC/ HFSA/STS Clinical Expert Consensus Statement on the Use of Percutaneous Mechanical Circulatory Support Devices in Cardiovascular Care. Endorsed by the American Heart Association, the Cardiological Society of India, and
Sociedad Latino Americana de Cardiologia Intervencionista; Affirmation of Value by the Canadian Association of Interventional Cardiology - Association Canadienne de Cardiologied'intervention. J Am Coll Cardiol. 2015; 65 (19): 7-26.
15. Ganyukov V.I., Popov V.A., Shukevich D.L., et al. In-hospital and long-term results of percutaneous coronary intervention with biventricular support and extracorporeal membrane oxygenation. Kardiologiya i serdechno-sosudistaya khirurgiya [Cardiology and Cardiovascular Surgery]. 2014; (1): 15-20. (in Russian)
16. Magovern G., Simpson K. Extracorporeal membrane oxygenation for adult cardiac support: the Allegheny experience. Ann Thorac Surg. 1999; 68: 655661.
17. Osiev A.G., Baystrukov V.I., Biryukov A.V., et al. Use of extracorporeal membrane oxygenation during emergency percutaneous coronary intervention in a patient with acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock. Mezhdunarodniy zhurnal interven-tsionnoy kardioangiologii [International Journal of Interventional Cardioangiology]. 2012; (30): 46-50. (in Russian)
18. Chen J., KoW., Yu H., et al. Analysis of the outcome for patients experiencing myocardial infarction and cardiopulmonary resuscitation refractory to conventional therapies necessitating extracorporeal life support rescue. Crit Care Med. 2006; 34: 950-7.
19. Bazylev V.V., Evdokimov M.E., Pantyukhina M.A., Morozov Z.A. Artificial circulation in high-risk percutaneous coronary interventions. Angiologiya i sosudistaya kh-irurgiya [Angiology and Vascular Surgery]. 2016; 22 (3): 112-8 (in Russian).
20. DePaulis R., Czerny M., Weltert L., Bavaria J., et al.; EACTS Vascular Domain Group. Current trends in cannula-tion and neuroprotection during surgery of the aortic arch in Europe. Eur J Cardiothorac Surg. 2015; 47 (5): 917-23.
21. 21.Griepp R., Ergin M., McCullough J., Nguyen K.H., et al. Use of hypothermic circulatory arrest for cerebral protection during aortic surgery. J Cardiovasc Surg. 1997; 12 (2): 312-21.
22. Di Eusanio M., Schepens M., Morshuis W., Doss-che K.M., et al. Brain protection using antegrade selective cerebral perfusion: a multicenter study. Ann Thorac Surg. 2003; 76 (4): 1181-8.
23. Kamiya H., Hagl C., Kropivnitskaya I., Bothig D., et al. The safety of moderate hypothermic lower body circulatory arrest with selective cerebral perfusion: a propensity score analysis. J Thorac Cardiovasc Surg. 2007; 133 (2): 501-9.
24. Pacini D., Leone A., Di Marco L., Marsilli D., et al. Antegrade selective cerebral perfusion in thoracic aorta surgery: safety of moderate hypothermia. Eur J Cardiothorac Surg. 2007; 31 (4): 618-22.
25. Rosseykin E.V., Evdokimov M.E., Bazylev V.V., Ba-trakov P.A., et al. Change of paradigm in the aortic arch reconstruction - "warm head - cool body". Patologiya kro-voobrashcheniya i kardiokhirurgiya [Pathology of Blood Circulation and Cardiac Surgery]. 2016; 16 (4): 26-33. (in Russian)
26. Rosseykin E.V., Evdokimov M.E., Bazylev V.V., Vachev S.A. Pat. RU 2596059 C2: A method for determining the volumetric rate of regional blood flow for selective antegrade perfusion. Bulletin "Inventions. Utility Models". 2016 August. No. 24.
