La Circolazione Extra-Corporea (CEC)

1. Problematiche gestionali ed assistenziali del cardio-operato La Circolazione Extra-Corporea(CEC) Unita’ Operativa di Cardiochirurgia A.O.R.N. S. Sebastiano - Caserta Caserta, 12 – 13 dicembre 2005

2. La circolazione extracorporea (CEC) Dott. Francesco Paolo Tritto

3. CHIRURGIA “A CUORE APERTO” Per poterla eseguire c’è bisogno che : • >>>>>>>>>>>>> sia fermo ed esangue quindi B P C P o C. E. C. (BY-PASS CARDIO POLMONARE o CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA)

4. Circolazione extracorporea (CEC) - SOSTITUZIONE TEMPORANEA DELLE FUNZIONI - CARDIACA POLMONARE OSSIGENATORE POMPA

5. MECCANISMO DELLA CEC DRENAGGIO DALLE VENE CAVE REINFUSIONE IN ARTERIA (AORTA)

6. CIRCUITO DI CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA (SCHEMA)

7. MACCHINA CUORE-POLMONE(composizione) • POMPAPRINCIPALE • POMPAPER L’INFUSIONE DI SOLUZIONE CARDIOPLEGICA • POMPAPER L’ASPIRATORE DA CAMPO • POMPAPER IL VENT • GRUPPO CALDO FREDDO

8. MACCHINA CUORE-POLMONE

9. MACCHINA CUORE-POLMONE

10. MACCHINA CUORE-POLMONE

11. MACCHINA CUORE-POLMONE

12. MACCHINA CUORE-POLMONE

13. MACCHINA CUORE-POLMONE

14. Gruppo caldo-freddo

15. CIRCUITO DELLA CEC • CANNULE VENOSE CAVALI • LINEA DI DRENAGGIO VENOSO • RECIPIENTE DI RACCOLTA DEL SANGUE VENOSO (RESERVOIR) • POMPA • SCAMBIATORE DI CALORE • OSSIGENATORE • LINEA ARTERIOSA • CANNULA ARTERIOSA (aorta, femorale, ascellare)

16. POMPA Rappresenta il “CUORE”della macchina cuore-polmone • Sostituisce la funzione cardiaca • Assicura una portata di 8-10 l/min • Non deve creare danni al sangue che scorre nel circuito • Funziona quanto più“fisiologicamente”possibile

17. POMPA Rappresenta il “CUORE”della macchina cuore-polmone • Sostituisce la funzione cardiaca

18. CENTRIFUGA ROLLER TIPI DI POMPA

19. POMPE SUPPLEMENTARI • Per infusione della soluzione cardioplegica • Per la perfusione cerebrale • Aspiranti (aspiratore da campo e vent)

20. OSSIGENATORE SOSTITUISCE IL POLMONE FORNISCE OSSIGENO al sangue RIMUOVENDONE ANIDRIDE CARBONICA O2 CO2

21. OSSIGENATOREcome è costituito: • Recipiente di raccolta (reservoir) • Scambiatore di calore • Sezione ossigenante (membrana)

22. Ossigenatore:RESERVOIR • Raccolta del sangue venoso del paziente • Filtraggio del sangue proveniente dal campo operatorio (coaguli, frustoli ossei grasso, etc.)

23. Ossigenatore:SCAMBIATORE DI CALORE MODIFICA LA TEMPERATURA DEL SANGUE A SECONDA DELLE ESIGENZE DELL’INTERVENTO

24. Ossigenatore:SEZIONE OSSIGENANTE E’ IL “POLMONE” DELLA CEC E’ COSTITUITA DA UNA MEMBRANA ATTRAVERSO LA QUALE AVVIENE LO SCAMBIO GASSOSO

25. GRUPPO CALDO-FREDDO Apparecchiatura separata che produce acqua calda o fredda e la fornisce allo scambiatore di calore (ossigenatore)

26. Macchina cuore-polmone “unità funzionale” E’ necessario che tutte le apparecchiature che costituiscono la macchina cuore-polmone siano connesse tra loro tramite segmenti di tubi ed al paziente tramite le cannule

27. TUBI

28. TUBI

29. PRIMING IL CIRCUITO EXTRACORPOREO VA RIEMPITO CON UNA SOLUZIONE PARTICOLARE PER ELIMINARE TUTTA L’ARIA PRESENTE

30. PRIME • NON DEVE PROVOCARE ALTERAZIONI CHIMICO-FISICHE • NON DEVE CAUSARE DANNI BIOLOGICI • DEVE ESSERE ISOTONICO CON IL SANGUE (285±5 mOsm/l)

31. EMODILUIZIONE PARZIALE Prime costituito da SANGUE e soluzioni CRISTALLOIDI e COLLOIDALI EMODILUIZIONE TOTALE Prime costituito da soluzioni CRISTALLOIDI e/o COLLOIDALI EMODILUIZIONE

32. EPARINIZZAZIONE Il contatto tra il sangue del paziente e le superfici estranee del circuito extracorporeo attiva la cascata coagulativa. Prima di collegare il circuito della CEC al paziente, il sangue viene reso incoagulabile mediante somministrazione dieparina (300 U.I. / Kg)

33. Heparin / ATIII Interaction Intrinsic XII XIIa HEP + ATIII XI XIa HEP + ATIII IX IXa HEP + ATIII Xa + VIII HEP + ATIII X Xa HEP + ATIII PROTHROMBIN THROMBINHEP + ATIII FIBRINOGEN FIBRIN

34. METODI DI CONTROLLO DELL’EPARINA • TEST FUNZIONALIACT tempo di coagulazione attivata • TEST QUANTITATIVIHPTAnalisi della concentrazione dell’eparina

35. VARIABILI CHE INFLUENZANO L’ACT • Precallicreina • MW Chininogeno • Fattore XII • XI • IX • VIII • X • V • VII • Protrombina • Fibrinogeno • Vol.Globuli Rossi • Conta Piastrinica • Funz. Piastrinica • Calcio • Temperatura • Eparina • Antitrombina III • Plasminogeno • Monociti • pH • Proteina C

36. H M SHemostasis Management System

37. FUNZIONE RESPIRATORIA (EMOGASANALISI): pH 7.35-7.45 PCO2 35-45 mmHg PO2 100-250 mmHg FUNZIONE RENALE:Diuresi 2 ml/Kg/h FLUSSI: 2.2-2.4 L/m² PRESSIONI: arteriosa (60-100 mmHg), PVC (0-10 mmHg),pressione linea arteriosa<350mmHg TEMPERATURE: esofagea, rettale, sangue venoso, sangue arterioso, fonte di calore ECG Monitoraggio in CEC

38. CARDIOCHIRURGO CANNULAZIONEarteriosa e venosa e connessione delle cannule con le linee corrispondenti CLAMPA L’AORTA ASCENDENTE(sospensione della circolazione coronarica) ESEGUE L’INTERVENTO A CUORE FERMO PERFUSIONISTA ENTRA IN BY PASSeraggiunge il flusso arterioso teorico 2.2-2.4 l/m² e la temperatura desiderata INFONDE LA SOLUZIONE CARDIOLEGICA(protezione miocardica per arresto cardiaco in diastole) I TEMPI DELL’INTERVENTO IN CEC (1)

39. CARDIOCHIRURGO DECLAMPA L’AORTA(ripresa della perfusione coronarica e dell’attività cardiaca) dopo la sospensione della CEC procede allaDECANNULAZIONEdella linea venosa ed arteriosa PERFUSIONISTA RIPRISTINA la temperatura fisiologica e l’equilibrio cardiocircolatorio necessario per lo “svezzamento” del pz. dalla CEC INTERROMPE IL BY PASS(quando i parametri emodinamici, elettrocardiografici ed emogasanalitici dimostrano che il cuore può sostenere da solo la normale circolazione) I TEMPI DELL’INTERVENTO IN CEC (2)

40. EFFETTI POSITIVI: RIDUZIONE DEL LAVORO CARDIACO ADEGUATA PERFUSIONE ED OSSIGENAZIONE PERIFERICA RECUPERO DEL SANGUE (EMORRAGIE) PROTEZIONE MIOCARDICA E TISSUTALE (IPOTERMIA) RIEQUILIBRIO IDRO-ELETTROLITICO EFFETTI NEGATIVI: ALTERAZIONI DEL SANGUE CIRCOLANTE ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO ACIDO-BASE ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO IDRO-SALINO ALTERAZIONI DELLA DISTRIBUZIONE DEI FLUSSI REGIONALI EFFETTI DELLA CEC

41. Effetti negativi della CEC • ALTERAZIONI DEL SANGUE CIRCOLANTE • ALTERAZIONI FISICHE EMOLISI e CITOLISI LEUCOCITARIA ROTTURA DEI LEGAMI FISICI DELLE MACROMOLECOLE PLASMATICHE (fosfolipidi,lipoproteine,glicoproteine) • RIDUZIONE DEL NUMERO E DELL’ATTIVITA’ PIASTRINICA

42. Effetti negativi della CEC • ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO ACIDO-BASE • ECCESSIVA ELIMINAZIONE di CO2 a livello dell’ossigenatore • CONTRAZIONE DI UN DEBITO DI O2 TISSUTALE per scarsa perfusione periferica

43. Effetti negativi della CEC • ALTERAZIONI DELL’ EQUILIBRIO IDRO-SALINO • SOVRACCARICO IDRICO IN CEC (prime, cardioplegia) - a cui si aggiunge la generica risposta dell’organismo al trauma chirurgico con tendenza alla ritenzione idrica e sodica ed eliminazione potassica -

44. Effetti negativi della CEC • ALTERAZIONI DELLA DISTRIBUZIONE DEI FLUSSI REGIONALI Riduzioni (anche piccole) della portata AUMENTO PERCENTUALE DEI FLUSSI CEREBRALE E CORONARICO RIDUZIONE PERCENTUALE DEL FLUSSO RENALE E DEL DISTRETTO SPLANCNICO POSSONO ESSERE CAUSA DI INSUFFICIENZA RENALE O EPATICA

45. BIOCOMPATIBILITA’Nuova Frontiera • Coating Materiale C.E.C. • Sistemi Chiusi • Miniaturizzazione • Riduzione eparina

46. …to prevent activation of the patient’s Systemic Inflammatory Response Syndrome How can Perfusion influence SIRS?

47. …su quali aree dobbiamo concentrarci…….. …per una “biocompatibilità ottimale” ?

48. Aree su cui concentrarsi Sangue Flusso Superfici

49. Aree su cui concentrarsi Flusso Sangue • Prevenire: • Attrito • Stasi • Turbolenze Biocompatibilità Ottimale Superfici Flusso Ottimale

50. FLUSSO Se la velocità di un globulo rosso, così come quella di un pomodoro, viene ridotta rapidamente, provocherà la rottura della sua membrana. Rapide decellerazioni possono indebolire o distruggere la membrana cellulare Il controllo delle variazioni di velocità del flusso possono minimizzare il danno ematico