A szív-tüdő gép ( AIC ) vagy „mesterséges szív-tüdő” készülék olyan speciális orvosi berendezés , amely biztosítja egy olyan személy életét, aki részben vagy teljesen nem képes ellátni a szív és/vagy a tüdő funkcióit.
Az első szív-tüdő gépet (autojektort) Sz. S. Brjuhonenko és S. I. Csecsulin szovjet tudósok tervezték 1926-ban [1] [2] [3] [4] . A készüléket kutyákon végzett kísérletekben használták, de ezt az eszközt a klinikai gyakorlatban nem használták emberi szívsebészetben. 1952. július 3-án az Egyesült Államokban Forest Dewey Dodrill amerikai szívsebész és feltaláló végrehajtotta az első sikeres műtétet nyitott emberi szíven a Dodrill-GMR szív-tüdő géppel, amelyet a General Motors -szal együttműködésben fejlesztett ki [5]. [6] .
A Szovjetunióban az első sikeres kardiopulmonális bypass műtétet A. A. Vishnevsky végezte 1957-ben [7] .
A szív pumpáló funkciójának és a tüdő gázcsere funkciójának mechanikus eszközökkel történő teljes helyettesítését biztosító kardiopulmonális bypass mellett regionális mesterséges keringést alkalmaznak, amely egy külön szervet vagy testterületet perfundál, ideiglenesen elkülönítve . az érrendszer többi részéből, hogy nagy koncentrációjú gyógyászati anyagokat közvetlenül a lézióba vigyenek.
A szív-tüdő gépek ( AEC) mellett a pulmonalis asszisztens eszközöket (AVC ) széles körben használják a klinikai gyakorlatban az oxigénellátás fenntartására és a szív működésének részbeni helyettesítésére.
Szerkezetileg a készülék komponensek kombinációja, amely egy szivattyúkkal ellátott konzolból és egy vezérlőegységből áll a szükséges érzékelőkészlettel és segédberendezésekkel (infúziós állványok, rozsdamentes acél polcok, vénabilincs). A mozgatható konzolra 250 ford./perc sebességig görgős pumpák vannak felszerelve, ami lehetővé teszi 0-11,2 liter/perc véráramlás elérését ½"-os csövekben. Az egyik pumpa (artériás) pumpálja a vért a vénából. A második - a szív bal kamrájának elvezetésére , a harmadik - a vér kiszívására a sebből és az extracorporalis körbe való visszajuttatására, a negyedik és ötödik pumpa a kardioplegia különböző módjaira szolgál. A készülék méretének csökkentése és a vér kardioplegia konzisztens módjainak biztosítása érdekében a pumpákat egyetlen szivattyúmodulba lehet kombinálni 2 független motorral, egyetlen házban és egy közös elektronikus vezérlőmodullal. nyomásszabályozó egységgel, elektrohőmérővel, gázkeverővel, időzítőkkel, szint- és buborékérzékelőkkel - vezérlőegységgel kombinálva.
Háromféle vérpumpát használnak: azokat, amelyek külön-külön hoznak létre szisztolt és diasztolt (a kamra térfogatának membránnal történő megváltoztatásának elve alapján hidraulikus vagy pneumatikus közeg segítségével); véráramlás létrehozása rugalmas csövekben tágulás vagy összehúzódás révén (a szelepeket a cső lumenébe vagy azon kívül helyezik el); szaggatott hullámmal (hengerrel és ujjal) véráramlást hozva létre. A hatásmechanizmus szerint minden vérpumpát állandó és változó lökettérfogatú pumpákra osztanak, az általuk létrehozott véráramlás jellege szerint pedig kis és nagy lüktetésű pumpákra. A hőmérsékleti rendszerek megvalósításához hőcserélőt használnak termosztatikus eszközzel. A vezérlőrendszer biztosítja az egyes funkcionális egységek és a készülék egészének meghatározott működési módjait.
A szív-tüdő gépet hidraulikus, pneumatikus vagy elektromechanikus hajtások hajtják. Vészhelyzetben kézi hajtást használnak. A világon számos különféle célú mesterséges vérkeringés eszközt hoztak létre: rosszindulatú daganatok, gyulladásos folyamatok és destruktív elváltozások izolált kemoterápiájára; kiegészítő mesterséges keringéshez a szív- és légzésfunkció megsértése esetén; klinikai halál állapotában lévő betegek újraélesztésére; a későbbi átültetésre szánt izolált szervek létfontosságú tevékenységének fenntartása. Minden eszköznek közös szerkezeti diagramja van, és különböznek egymástól a teljesítményben, a vezérlőrendszerek jellemzőiben vagy a további speciális funkcionális egységekben.
Az 1960-as évek végétől az SKB MT KChKhZ (melynek fő termékei a mechanikus mesterséges szívbillentyűk voltak ) több száz keringést segítő eszközt fejlesztettek ki, gyártottak és szállítottak át a klinikáknak az intraaorta ballonos ellenpulzálás (AVK-) módszere szerint. 1, AVK-2 , AVK-3, AVK-5M, AVK-7 és szállítási lehetőség - AVKT). 1981-ben létrehozták az "AVK-5MS" készüléket elektromos pacemakerrel . 1984-ben fejlesztették ki az asszisztált és mesterséges vérkeringést segítő AVIK-9M készüléket, amely akár 10 napig is képes együttesen vagy külön-külön elvégezni a szív és a segédvérkeringés elektromos stimulációját. 1986-ban elsajátították az AVIK-10 készüléket a segédkeringető szivattyúk működésének vezérlésére. A "VK-02" segédvérkeringés operatív vezérlésének blokkját, amelyet a páciens állapotának műtőben történő nyomon követésére terveztek, sikeresen használták az ország kardioklinikáin, és a VDNKh ezüstéremmel tüntették ki [8] .
AVK-5M készülék
AVKT-2 készülék
AVIK-10 készülék
VK-02 blokk
Az AIC csatlakoztatásának sémája és technikája a műtéti hozzáféréstől és a szív (vagy ér) patológiájának típusától függően eltérő lehet. Vérinjekcióhoz gyakrabban a femorális vagy csípőartériák valamelyikét alkalmazzák, ahonnan a vér retrográd módon a hasi és mellkasi aortába, majd annak ívébe jut, az agyat és szívet tápláló erekbe (koszorúér erekbe) jutva. Néha arterializált vért pumpálnak egy kanülön keresztül a felszálló aortába. A vénás rendszer vízelvezetése vagy két műanyag katéter segítségével történik, amelyeket mindkét vena cavába a jobb pitvaron keresztül vezetnek be, vagy egyetlen katéterrel, amelyet a jobb pitvarba vagy a kamrába helyeznek be. A vénás vér belép az AIK oxigenátorba , ahol oxigénnel telítődik, és az AIK pumpa segítségével eljut a páciens artériás rendszerébe. Mindkét manipulációt a heparinnak a páciens vérébe történő bevezetése után hajtják végre 2-3 mg / 1 testtömeg-kg dózisban. A nagyobb betegbiztonság érdekében a vénás ágy katéterezését meg kell előzni az artériás rendszer kanülozása [ 7] .
A kardiopulmonális bypass végrehajtása az artériás pumpa egyidejű beépítésével és a bilincsek eltávolításával kezdődik a készülék vénás vonalából, megakadályozva a vér teljes kiáramlását a testből. A pumpa teljesítményének és a vénás beáramlás mértékének egyidejű növelésével a térfogati perfúziós sebesség a számított értékre (2,2-2,4 l/perc 1 m2 testfelületre) kerül. A jövőben a perfúzió megfelelőségének kritériumai vezérlik őket.
A cardiopulmonalis bypass időtartama a patológia természetétől függ, és néhány perctől (pitvari sövény defektus varrása, izolált billentyűszűkület megszüntetése) több óráig terjed (több szívbillentyű egyidejű cseréje ) [ 7] .
A természetes keringésre való áttérés a készülék véráramlásának fokozatos vagy egyidejű leállításával kezdődik, az artériás pumpa teljesítményének egyidejű csökkenésével. A vér artériáiba történő befecskendezése teljesen leáll, ha a páciens érágyában keringő vér optimális térfogata eléri a centrális vénás nyomás értékéből ítélve, aminek ebben a pillanatban 150-180 mm vízoszlopnak kell lennie.
Elhúzódó (1 óra feletti) cardiopulmonalis bypass esetén célszerű mesterséges hipotermiával kombinálni , ami a szervezet oxigénigényének csökkenésével jár, ami lehetővé teszi a volumetrikus perfúziós sebesség csökkentését, és ezáltal a vérsejtek sérülése . A legtöbb esetben elegendő a mérsékelt hipotermia (a nyelőcső hőmérséklete nem alacsonyabb, mint 28 °). A 15-10 ° -os mély hipotermia rendkívül ritkán alkalmazható, szükség esetén a vérkeringés ideiglenes teljes leállítására.
A kardiopulmonális bypass során széles körben alkalmazzák a szabályozott hemodilúció módszerét, vagyis a keringő vér hígítását helyettesítő folyadékokkal (például elektrolitok, cukrok vagy fehérjék kis molekulatömegű oldataival) [7] .