Okysličovač - Oxygenator

Tento článek je o zdravotnickém zařízení. Pro další použití viz vodní rostlina.
Schéma okysličovače silikonové membrány

An oxygenátor je zdravotnický prostředek schopný výměny kyslík a oxid uhličitý v krvi lidského pacienta během chirurgických zákroků, které mohou vyžadovat přerušení nebo zastavení průtoku krve v těle, kritickém orgánu nebo velké cévě. Těmito orgány mohou být srdce, plíce nebo játra, zatímco velkými plavidly mohou být aorta, plicní tepna, plicní žíly nebo vena cava.[1]

Používání

Okysličovadlo se obvykle používá a perfuzionista v operace srdce ve spojení s srdeční-plicní stroj. Okysličovadla však lze použít také v okysličení mimotělní membrány na novorozeneckých jednotkách intenzivní péče do zdravotní sestry Pro většinu srdečních operací, jako je bypass koronární arterie roubování kardiopulmonální bypass se provádí pomocí přístroje srdce-plíce (nebo kardiopulmonálního bypassu). The srdeční-plicní stroj slouží k nahrazení práce srdce během operace otevřeného bypassu. Stroj nahrazuje jak čerpací činnost srdce, tak funkci výměny plynů v plicích. Protože je srdce během operace zastaveno, umožňuje to chirurgovi operovat nekrvavé, nehybné srdce.

Jednou ze složek stroje srdce a plic je oxygenátor. Složka oxygenátoru slouží jako plíce a je navržena tak, aby vystavila krev kyslíku a odstranila oxid uhličitý. Je na jedno použití a obsahuje asi 2–4 m² membrány propustné pro plyn, ale nepropustné pro krev, ve formě dutých vláken.[2] Krev proudí na vnější straně dutých vláken, zatímco kyslík proudí v opačném směru na vnitřní straně vláken. Když krev prochází okysličovadlem, přichází krev do těsného kontaktu s jemnými povrchy samotného zařízení. Plyn obsahující kyslík a lékařský vzduch je dodáván na rozhraní mezi krví a zařízením, což umožňuje krevním buňkám přímo absorbovat molekuly kyslíku.

Okysličovač krve potažený heparinem

Odůvodnění

Operace, které zahrnují nepotažené obvody CPB, vyžadují vysokou dávku systémového heparin. Ačkoli jsou účinky heparinu reverzibilní podáním protaminu, je s tím spojena celá řada vedlejších účinků. Nežádoucí účinky mohou zahrnovat alergickou reakci na heparin vedoucí k trombocytopenii, různé reakce na podání protaminu a pooperační krvácení kvůli nedostatečnému zvrácení antikoagulace. Systematické heparin zcela nezabrání srážení nebo aktivaci doplněk, neutrofily, a monocyty, které jsou hlavními mediátory zánětlivé reakce. Tato reakce produkuje širokou škálu cytotoxinů a buněčných signálních proteinů, které cirkulují během operace v těle pacienta a narušují homeostáza. Zánětlivé reakce mohou produkovat mikroembolické částice. Větší zdroj takových mikroembol je způsoben nasáváním chirurgických nečistot a lipidů do obvodu CPB.[3]

Mikročástice blokují arterioly, které zásobují malá hnízda buněk v celém těle a spolu s cytotoxiny poškozují orgány a tkáně a dočasně narušují funkci orgánů. Všechny aspekty kardiopulmonálního bypassu, včetně manipulace aorty chirurgem, mohou být spojeny s neurologickými příznaky po perfuzi. Lékaři označují dočasné neurologické deficity jako „syndrom pumphead. “ Oxygenátory krve potažené heparinem jsou jednou z možností, které a chirurg a a perfuzionista snížit v omezené míře morbiditu spojenou s CPB.

Předpokládá se, že okysličovače potažené heparinem[kým? ][Citace je zapotřebí ] na:

  • Zlepšete celkovou biokompatibilitu a homeostázu hostitele
  • Napodobuje přirozenou endoteliální výstelku vaskulatury
  • Snižte potřebu systémové antikoagulace
  • Lepší udržování počtu krevních destiček
  • Snižte adhezi plazmatických proteinů
  • Zabraňte denaturaci a aktivaci adherovaných proteinů a krevních buněk
  • Vyhněte se komplikacím vyplývajícím z abnormálního tlakového gradientu napříč oxygenátorem

Chirurgické výsledky

Uvádí se, že heparinový povlak má podobné vlastnosti jako nativní endotel. Bylo prokázáno, že inhibuje vnitřní koagulaci, inhibuje reakce hostitele na mimotělní oběh a snižuje postperfuzi neboli syndrom „pumphead“. Několik studií zkoumalo klinickou účinnost těchto oxygenátorů.

Mirow a kol. 2001[úplná citace nutná ] zkoumali účinky kardiopulmonálních bypassových systémů potažených heparinem v kombinaci s plnou a nízkou dávkou systémové heparinizace u pacientů s bypassem koronární arterie. Vědci k tomu dospěli

  • Extrakorporální okruhy potažené heparinem se sníženou systémovou heparinizací vedou k významně zvýšené tvorbě trombinu.
  • Pooperační krvácení bylo sníženo nízkou systémovou heparinizací, ale snížení nebylo významné.

Ovrum a kol. 2001[úplná citace nutná ] porovnal klinické výsledky 1336 pacientů s povlaky Carmeda Bioactive Surface a Duraflo II. Vědci dospěli k závěru, že:

  • Pacienti, kteří užívali přípravek Duraflo II, potřebovali k udržení cílové aktivované doby srážení méně heparinu
  • Účinky na funkci ledvin a trombocyty byly podobné
  • Výskyt perioperačního IM, cévní mozkové příhody a úmrtnosti v nemocnicích byl podobný
  • Snížený výskyt pooperační fibrilace síní ve srovnání se stejnými nepotaženými kontrolami
  • Celkové klinické výsledky byly v obou skupinách příznivé

K dispozici jsou statistiky a závěry z více studií tady. Je zřejmé, že heparinem potažené okysličovače krve vykazují některé výhody oproti nepokrytým okysličovačům. Některé nemocnice používají okysličovače potažené heparinem pro velkou většinu případů vyžadujících kardiopulmonální bypass. Není jasné, zda většina chirurgů skutečně snižuje množství použitého systémového heparinu, když jsou jejich pacienti perfundováni okysličovadly potaženými heparinem. Nakonec každý chirurg dělá toto rozhodnutí na základě potřeb jednotlivých pacientů.

I když nabízejí výhody, nejsou tyto oxygenátory chirurgy široce považovány za revoluční průlom v kardiopulmonálním bypassu. To lze připsat skutečnosti, že většina chorobnosti spojené s CPB není způsobena kontaktem krve s oxygenátorem. Hlavní příčinou hemolýzy a mikroembolií je návrat krve odsávané z chirurgického pole do obvodu CPB. Tato krev přišla do styku se vzduchem, lipidy a úlomky, které mohou významně zvýšit zánětlivou reakci systému. Lékaři místo toho hledají srdeční výkony mimo čerpadlo, při nichž se chirurgie provádí ubíjejícím srdcem jako další „velká věc“ v otevřené operaci srdce.

Nebylo prokázáno, že potažené obvody statisticky významně mění chirurgické výsledky. Potažené obvody jsou navíc výrazně dražší než běžné obvody.

Viz také

Poznámky pod čarou

  1. ^ „Studie v mimotělním oběhu. I. Použitelnost pumpového-oxygenátoru typu Gibbon pro intrakardiální chirurgii člověka: 40 případů“. doi:10.1097/00000658-195607000-00002. PMC  1465298. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  2. ^ Iwahashi, Hidehiko; Yuri, Koichi; Nosé, Yukihiko (2004). "Vývoj okysličovače: minulost, přítomnost a budoucnost". Journal of Artificial Organs. 7 (3): 111–120. doi:10.1007 / s10047-004-0268-6. ISSN  1434-7229. PMID  15558331.
  3. ^ Brooker, R. F .; Brown, W. R .; Moody, D. M .; Hammon, J. W .; Reboussin, D. M .; Deal, D. D .; Ghazi-Birry, H. S .; Stump, D. A. (1998). "Kardiotomie sání: hlavní zdroj embolizace lipidů v mozku během kardiopulmonálního bypassu". Annals of Thoracic Surgery. 65 (6): 1651–1655. doi:10.1016 / s0003-4975 (98) 00289-6. ISSN  0003-4975. PMID  9647075.