Глава 15. Вспомогательное кровообращение

Глава 15. Вспомогательное кровообращение

Вспомогательное кровообращение необходимо при тяжелом нарушении гемодинамики, когда прогноз без трансплантации сердца крайне неблагоприятный. Вспомогательное кровообращение позволяет поддержать жизнь больного в ожидании трансплантации сердца.

К вспомогательному кровообращению относят внутриаортальную баллонную контрпульсацию, экстракорпоральную мембранную оксигенацию, желудочковые и двухжелудочковые постоянные или пульсирующие насосы (искусственные желудочки), искусственное сердце.

Выбор того или иного метода определяется предполагаемой продолжительностью использования, обратимостью причины кардиогенного шока, необходимостью поддержания функции одного левого или обоих желудочков, а также телосложением больного.

К вспомогательному кровообращению обычно прибегают, когда, несмотря на интенсивное медикаментозное лечение, гемодинамика остается нестабильной. Чаще всего это больные, которым нужна трансплантация сердца. К показаниям относятся:

- Систолическое АД менее 75-80 мм. рт. ст.

- Сердечный индекс менее 1,5-1,8 .

- Насыщение крови кислородом в смешанной венозной крови менее 50%.

Вспомогательное кровообращение может использоваться краткосрочно при кардиогенном шоке в следующих ситуациях.

- После операций на сердце

- При инфаркте миокарда

- При фульминантном миокардите

- При остановке кровообращения во время кардиохирургических вмешательств (выживаемость в этом случае мала)

Если ожидается, что насосная функция сердца вскоре восстановится, лучше всего выбрать наименее сложный и травматичный метод вспомогательного кровообращения. Для маленьких больных (с поверхностью тела менее 1,3 ) годятся только внешние устройства с центробежными насосами. Если восстановления насосной функции сердца не ожидается, приходится использовать имплантируемые длительно работающие устройства.

Экстракорпоральная мембранная оксигенация

Экстракорпоральная мембранная оксигенация - метод экстракорпорального кровообращения, при котором кровь отсасывается центробежным насосом и поступает в мембранный оксигенатор, где происходит обмен углекислого газа на кислород.

Кровь забирают из бедренной вены, а возвращают ее в бедренную артерию. При экстракорпоральной мембранной оксигенации необходима системная антикоагулянтная терапия, кроме того, могут значительно повреждаться компоненты крови.

Этот метод позволяет насыщать кровь кислородом при выраженной дыхательной недостаточности. Кроме того, происходит разгрузка правого желудочка.

Катетерный насос Hemopump

Катетерный насос Hemopump можно использовать лишь в течение нескольких дней. Его, как и баллон для внутриаортальной баллонной контрпульсации, вводят через катетер в бедренной артерии. Однако в отличие от внутриаортальной баллонной контрпульсации, которая лишь частично облегчает работу левого желудочка, катетерный насос полностью берет ее на себя.

Катетер проводят через аортальный клапан в левый желудочек. В катетере диаметром 14, 21 или 24 F содержится постоянный насос, производительность которого достигает 3,5-5,7 л/мин.

Необходимы антикоагулянтная терапия, постоянное наблюдение и постельный режим. Кроме того, катетерный насос не разгружает правый желудочек, его нельзя использовать при поражении аорты и аортального клапана.

Самые частые осложнения - гемолиз и желудочковые аритмии, вызванные контактом катетера с миокардом.

Центробежные насосы

Центробежные насосы используются экстракорпорально. Их обычно применяют для поддержки обоих желудочков у больных с площадью поверхности тела менее 1,3 . Обычно центробежные насосы сочетают с экстракорпоральной мембранной оксигенацией.

Поток в этих насосах непульсирующий, он образуется за счет вращения рабочих колес в виде крыльчатки или воронки.

Кровь забирают из правого предсердия, возвращают - в аорту. Катетеры вводятся через стернотомический доступ, обычно зашивается лишь кожа. За работой устройства необходимо постоянное наблюдение, долгосрочное его использование невозможно.

Необходима гепаринотерапия.

Пульсирующие насосы

Пульсирующие насосы - это экстракорпоральные асинхронные насосы, которые обычно используют в качестве искусственного правого, левого или обоих желудочков.

Насос соединяется с кровеносной системой двумя катетерами - предсердным и артериальным. Предсердный катетер помещают в правое или левое предсердие, артериальный - в аорту. Преимущество этих насосов перед центробежными состоит в том, что катетеры можно проводить под ребрами, закрыв стернотомическое отверстие.

Насос состоит из верхней и нижней камер. Верхняя камера наполняется пассивно - непрерывным потоком крови из предсердия. Нижняя камера имеет два трехстворчатых полиуретановых клапана (входной и выходной). Ударный объем насоса - 70-89 мл.

Насос работает на пневматическом приводе с использованием атмосферного воздуха и обеспечивает пульсирующий поток до 4-5 /мин. Для профилактики тромбоэмболии рекомендуется использовать гепарин (активированное время свертывания должно составлять 180 с), варфарин.

К недостаткам пульсирующих насосов относятся невозможность их амбулаторного использования и низкая скорость потока по сравнению с имплантируемыми устройствами. После 5-7 сут, если уйти от вспомогательного кровообращения невозможно, пульсирующий насос отключают и имплантируют одно из устройств для длительного вспомогательного кровообращения.

К имплантируемым насосам для длительного применения относятся Новакор (Novacor) и Хартмейт (HeartMate).

Новакор имплантируется в брюшную стенку. Кровь забирают катетером через верхушку левого желудочка, возвращают ее в восходящую аорту. С помощью магнитов камера насоса сдавливается между двумя пластинами и выбрасывает кровь в аорту. Систола насоса совпадает с концом систолы желудочков. Максимальный ударный объем - 70 мл, производительность - 10 /мин. Блок питания и блок управления подключаются отдельно через кабель, выходящий через правую брюшную стенку. У 10% больных происходят тромбоэмболии, после имплантации устройства необходима терапия гепарином или варфарином.

Хартмейт - тоже имплантируемый насос, работающий на электрическом или пневматическом приводе. Забор и возврат крови осуществляют примерно так же, как у Новакора. Ударный объем может достигать 85 мл, а производительность - 11 л/мин. Внутренние поверхности этого насоса устроены так, что они могут выстилаться неоинтимой, это снижает риск тромбоэмболии. Теоретически насосы Хартмейт позволяют обходиться без антитромботической терапии, однако в большинстве случаев назначают антиагреганты.

К осевым насосам относится Джарвик 2000 (Jarvik 2000). Осевые насосы дают непрерывный непульсирующий поток. Джарвик 2000 - это небольшой насос с лопастным рабочим колесом, совершающим 10 000-20 000 оборотов в минуту. Кровь вступает в непосредственный контакт с подшипниками рабочего колеса. Эти насосы очень малы, Джарвик 2000 помешается в желудочек, что позволяет обойтись без венозной канюли. Внутрижелудочковое расположение насоса позволяет избежать таких осложнений, как перекручивание и тромбоз канюли, зарастание ее соединительной тканью, а также обструкция стенкой левого желудочка или межжелудочковой перегородкой. Возврат крови осуществляется через нисходящую аорту. Небольшие размеры насоса позволяют имплантировать его через левый торакотомический доступ без искусственного кровообращения. Осевой насос действительно можно назвать искусственным левым желудочком, поскольку он берет на себя часть его функции. Оптимальная скорость работы насоса - 9 000-10 000 оборотов в минуту. При этом левый желудочек продолжает выбрасывать кровь в аорту через аортальный клапан, что придает системному кровотоку пульсирующий характер. Производительность насоса может достигать 6 л/мин. Главный недостаток - слабый кровоток в восходящей аорте, что может приводить к тромбозам и тромбоэмболиям. О первом опыте применения насоса Джарвик 2000 сообщили Frazier с соавт.: сердечный индекс возрастал на 43%, ДЗЛА снижалось на 52%, 80% больных переходили из IV функционального класса в I. О тромбозах насоса не сообщалось.

Относительные противопоказания

1. Не поддающийся лечению сепсис.

2. Аортальная недостаточность может привести к попаданию крови из артериальной канюли обратно в левый желудочек.

3. Механические протезы клапанов иногда приходится заменять на биопротезы, поскольку это позволяет избежать антикоагулянтной терапии перед имплантацией устройства.

4. При повышенной свертываемости крови могут возникнуть сложности с имплантацией устройств, не требующих постоянной антикоагулянтной терапии.

5. Аневризма и расслаивание аорты затрудняют помещение канюли в восходящей аорте.

6. Геморрагические диатезы.

7. Открытое овальное окно и дефекты межпредсердной перегородки перед имплантацией насосов закрывают для профилактики сброса крови справа налево и парадоксальной эмболии, поскольку давление в левых отделах сердца после имплантации снижается. На неблагоприятный прогноз после имплантации искусственного левого желудочка указывают следующие факторы.

1. Диурез менее 30 мл/ч

2. ЦВД более 16 мм рт. ст

3. Необходимость в ИВЛ

4. Протромбиновое время более 16 с;

5. Необходимость повторной имплантации.

Осложнения

Периоперационная кровопотеря возрастает при длительном искусственном кровообращении, при этом усиливается фибринолиз и развивается тромбоцитопения потребления. Кровопотеря способствует правожелудочковой недостаточности и повышает риск того, что потребуется имплантация искусственного правого желудочка. При длительных вмешательствах для уменьшения кровопотери используют апротинин. Это бычий ингибитор протеаз, действующий на плазмин, калликреин и другие протеазы свертывающей системы, он подавляет фибринолиз и уменьшает кровотечение. Показано, что апротинин уменьшает потребность в послеоперационном дренировании торакотомической раны, переливании крови и имплантации искусственного правого желудочка. Переливание крови может стать причиной инфекции и аллоиммунизации к антигенам HLA. Последняя повышает риск сверхострого отторжения после трансплантации сердца Имплантация искусственного левого желудочка из-за частой необходимости в переливании крови повышает риск сверхострого отторжения с 4 до 25% Чтобы свести вероятность отторжения к минимуму, следует использовать препараты крови с малым содержанием лейкоцитов.

Аритмии. После имплантации устройств для вспомогательного кровообращения часто отмечаются тяжелые аритмии. Это обусловлено ишемией, дилатацией камер сердца, использованием инотропных средств и повреждением левого желудочка в месте имплантации.

Инфекции. Необходима антимикробная профилактика. Обычно в течение 3 сут после операции дают ванкомицин, азтреонам и флуконазол. Если грибковая инфекция доказана, необходим полный, 10-дневный, курс флуконазола. В поздние сроки инфекция развивается у 25-45% больных, из-за этого у 20% больных трансплантация сердца на время становится невозможной. Самая тяжелая инфекция - это инфекционный эндокардит искусственного желудочка смертность при нем достигает 50%, а искусственный желудочек приходится удалять или заменять.

Тромбоэмболии. Даже на фоне полноценной антикоагулянтной терапии тромбоэмболии происходят часто. Риск эмболического инсульта при имплантации устройства Торатек (Thoratec) составляет 22% в год, Новакор - 10%, а Хартмейт - 3-5%.

В исследовании REMATCH клапанный искусственный желудочек сердца с электрическим приводом сравнивали с медикаментозным лечением. Общая смертность после имплантации искусственного желудочка снижалась на 48%. За 2 года неполадки в работе искусственного желудочка возникли у 35% больных, у 15% устройство пришлось заменять. Значимых различий в качестве жизни между двумя группами не отмечалось, а выживаемость после имплантации постоянного искусственного желудочка все равно оставалась намного ниже, чем после трансплантации сердца.

Таблица 16. Показания для имплантации искусственного ЛЖ

Показания к имплантации искусственного левого желудочка

Возраст, позволяющий надеяться на удачную трансплантацию сердца (обычно до70 лет)

Размеры больного (площадь поверхности тела), позволяющие имплантировать искусственный желудочек

Возможность трансплантации сердца

Неминуемая смерть без искусственного желудочка (нестабильная гемодинамика несмотря на инфузию инотропных средств с внутриаортальной баллонной контрпульсацией или без нее) в ожидании донорского сердца

Гемодинамические показатели - Сердечный индекс < 1,8 - Систолическое АД < 90 мм рт. ст. - ДЗЛА > 20 мм рт. ст. несмотря на медикаментозное лечение

Психическая адекватность больного и наличие психологической и социальной поддержки, необходимой для трансплантации сердца и длительной имплантации искусственного левого желудочка

Информированное согласие больного или членов его семьи

Отсутствие необратимой легочной гипертензии (легочное сосудистое сопротивление > 6 ед Вуда)

Отсутствие необратимой почечной и печеночной недостаточности (вспомогательное кровообращение не позволяет их устранить)

Кратковременное вспомогательное кровообращение дает время, необходимое для оценки обратимости органной недостаточности и для полного обследования с целью определить, показана ли трансплантация сердца. Если больной отвечает критериям, перечисленным в таблице, его переводят на искусственный левый желудочек и, если органная недостаточность разрешается, ожидают трансплантации сердца. До трансплантации сердца доживают примерно 70-80% больных после имплантации искусственного левого желудочка, тогда как при инфузии инотропных средств с внутриаортальной баллонной контрпульсацией или без нее - лишь 36%. Из этих больных примерно 80% после трансплантации сердца выписываются домой.