Оксигенатор — это медицинское устройство, способное обменивать кислород и углекислый газ в крови пациентов во время хирургических операций, которые могут потребовать прерывания или прекращения кровотока в организме, критическом органе или крупном кровеносном сосуде. Этими органами могут быть сердце , легкие или печень , в то время как крупными сосудами могут быть аорта , легочная артерия , легочные вены или нижняя полая вена . [1]
Оксигенатор обычно используется перфузиологом в кардиохирургии в сочетании с аппаратом искусственного кровообращения . Однако оксигенаторы также могут использоваться медсестрами при экстракорпоральной мембранной оксигенации в отделениях интенсивной терапии новорожденных . Для большинства операций на сердце, таких как аортокоронарное шунтирование , искусственное кровообращение выполняется с использованием аппарата искусственного кровообращения (или аппарата искусственного кровообращения). Аппарат искусственного кровообращения служит для замены работы сердца во время операции открытого шунтирования. Аппарат заменяет как насосную функцию сердца, так и функцию газообмена легких. Поскольку сердце останавливается во время операции, это позволяет хирургу оперировать бескровное, неподвижное сердце.
Одним из компонентов аппарата искусственного кровообращения является оксигенатор. Компонент оксигенатора выполняет функцию легкого и предназначен для воздействия на кровь кислорода и удаления углекислого газа. Он является одноразовым и содержит около 2–4 м² мембраны, проницаемой для газа, но непроницаемой для крови , в форме 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, она вступает в тесный контакт с тонкими поверхностями самого устройства. Газ, содержащий кислород и медицинский воздух, подается на интерфейс между кровью и устройством, позволяя клеткам крови напрямую поглощать молекулы кислорода.
Операции, включающие непокрытые контуры КПБ, требуют высокой дозы системного гепарина . 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 послеоперационное кровотечение из-за недостаточного обращения антикоагуляции. Системный гепарин не полностью предотвращает свертывание или активацию комплемента , нейтрофилов и моноцитов , которые являются основными медиаторами воспалительной реакции. Эта реакция производит широкий спектр цитотоксинов и сигнальных белков клеток, которые циркулируют по всему телу пациента во время операции и нарушают гомеостаз . Воспалительные реакции могут производить микроэмболические частицы. Большим источником таких микроэмболов является всасывание хирургического мусора и липидов в контур КПБ. [3]
Микрочастицы закупоривают артериолы, которые снабжают небольшие гнезда клеток по всему телу, и вместе с цитотоксинами повреждают органы и ткани и временно нарушают функцию органов. Все аспекты сердечно-легочного шунтирования, включая манипуляции с аортой хирургом, могут быть связаны с неврологическими симптомами после перфузии. Врачи называют такие временные неврологические дефициты « синдромом насосной головы ». Оксигенаторы крови с гепариновым покрытием являются одним из вариантов, доступных хирургу и перфузиологу для снижения заболеваемости, связанной с АКШ в ограниченной степени.
Оксигенаторы с гепариновым покрытием [ кем? ] [ нужна ссылка ] считаются :
Сообщается, что покрытие гепарином приводит к характеристикам, аналогичным характеристикам нативного эндотелия. Было показано, что оно подавляет внутреннюю коагуляцию, подавляет реакции хозяина на экстракорпоральное кровообращение и уменьшает постперфузионную или «насосную» синдром. Несколько исследований изучали клиническую эффективность этих оксигенаторов.
Mirow et al. 2001 [ полная цитата необходима ] исследовали эффекты систем искусственного кровообращения с гепариновым покрытием в сочетании с полной и низкой дозой системной гепаринизации у пациентов с аортокоронарным шунтированием. Исследователи пришли к выводу, что
Оврум и др. 2001 [ полная цитата необходима ] сравнили клинические результаты 1336 пациентов с покрытиями Carmeda Bioactive Surface и Duraflo II. Исследователи пришли к выводу, что:
Статистика и выводы из большего количества исследований доступны здесь. Очевидно, что оксигенаторы крови с гепариновым покрытием демонстрируют некоторые преимущества перед непокрытыми оксигенаторами. Некоторые больницы используют оксигенаторы с гепариновым покрытием в большинстве случаев, требующих сердечно-легочного шунтирования. Неясно, действительно ли большинство хирургов уменьшают количество системного гепарина, используемого при перфузии их пациентов с помощью оксигенаторов с гепариновым покрытием. В конечном итоге, каждый хирург принимает это решение на основе потребностей конкретного пациента.
Хотя они и предлагают преимущества, эти оксигенаторы не рассматриваются хирургами как революционные прорывы в области искусственного кровообращения. Это объясняется тем, что большая часть заболеваемости, связанной с искусственным кровообращением, не вызвана контактом крови с оксигенатором. Основной причиной гемолиза и микроэмболии является возврат крови, отсасываемой из операционного поля, в контур искусственного кровообращения. Эта кровь вступила в контакт с воздухом, липидами и мусором, которые могут значительно усилить воспалительную реакцию системы. Вместо этого хирурги рассматривают кардиологические процедуры без искусственного кровообращения, при которых операция выполняется на бьющихся сердцах, как следующее «большое событие» [ кем? ] [ нужна цитата ] в хирургии открытого сердца.
Не доказано, что покрытые контуры каким-либо статистически значимым образом изменяют результаты хирургического вмешательства. Более того, покрытые контуры значительно дороже обычных контуров.