Патент на изобретение №2196610

(54) СПОСОБ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ ГИПОТЕРМИЧЕСКОЙ АНТИГИПОКСИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА “ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНАЯ ГИПОТЕРМИЯ”

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине, к кардиохирургии, может быть использовано при выполнении операций, требующих выключения сердца из кровообращения. Состояние искусственной гипотермии и выведение из него обеспечивают расположенным вне организма теплообменником, причем одну его канюлю помещают в полость правого желудочка, а вторую – в нижнюю полую вену. Газообмен до и после выключения сердца из кровообращения проводят посредством искусственной вентиляции легких. Данный способ упрощает кардиохирургические операции и снижает их травматичность. 1 ил.

Способ относится к медицине, а именно к кардиохирургии, и может быть применен при выполнении операций, требующих выключения сердца из кровообращения.

Доступ к внутрисердечным структурам возможен после вскрытия стенки сердца. Перед вскрытием стенки сердца его обескровливают, перекрывая вены и артерии, сообщающиеся с полостью сердца. Перекрытие вен и артерий сердца означает выключение сердца из кровообращения. Однако при этом прекращается газообмен, возникает кислородное голодание тканей – гипоксия. Организм человека может перенести не более пяти минут гипоксии. Кардиохирургические операции требуют длительного выключения сердца и поэтому осуществимы лишь при условии защиты организма от гипоксии. В настоящее время существуют два способа антигипоксической защиты организма (АГЗО): искусственное кровообращение (ИК) и бесперфузионная гипотермия (БГ).

Механизм АГЗО при ИК заключается в замещении насосной функции сердца и мембранной функции легких машиной “сердце-легкие”, то есть комплексом, состоящим из роликового насоса, проталкивающего кровь по сосудистому руслу больного, оксигенатора – устройства, в котором происходит обогащение крови кислородом и удаление углекислого газа, и перфузионного теплообменника (ПТО) – устройства, изменяющего температуру протекающей по магистрали крови [1].

Механизм АГЗО при БГ заключается в использовании свойства снижения скорости химических реакций и потребления кислорода тканями при понижении температуры: снижение температуры в тепловом ядре с 37 до 23^oС сопровождается увеличением времени безопасного времени выключения сердца из кровообращения с 5 до 90 минут. Преднамеренное снижение температуры тела с целью АГЗО означает введение организма оперируемого больного в состояние искусственной гипотермии. Снижение температуры тела при БГ достигается наружным охлаждением при обкладывании больного снежной крошкой. Выведение из состояния искусственной гипотермии заключается в согревании теплового ядра, для чего создают полость внутреннего теплообменника, используя обе плевральные и перикардиальную полости [2].

Недостатком методики ИК является применение оксигенатора – искусственных легких, отрицательно влияющего на свертывающую систему крови (травматизация форменных элементов крови и потребление фибриногена плазмы, дороговизна устройства). Недостатком БГ является необходимость вскрытия плевральных полостей (травматичность второго способа-прототипа) для создания полости бесперфузионного теплообменника. В среднем для выполнения операции ребенку массой тела до 30 кг требуется 20 кг хладагента и 30 литров теплоносителя.

Недостатки обоих прототипов можно устранить, если в качестве основы АГЗО использовать защитное свойство искусственной гипотермии, но, в отличие от БГ, достигать состояния искусственной гипотермии и выводить организм из него следует посредством перфузионного теплообмена: проведения крови оперируемого больного через ПТО – расположенного вне организма устройства, в котором кровенесущая трубка интенсивно омывается холодной или горячей водой, за счет чего происходит регулируемое понижение или повышение температуры тела больного.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Способ осуществляют в следующей последовательности. Стандартное оборудование операционной, стандартный анестезиологический, перфузиологический и хирургический инструментарий и медикаменты. Стандартные общее обезболивание и искусственная вентиляция легких (ИВЛ). Стандартная торакотомия с продольным рассечением грудины без вскрытия плевральных полостей. Продольное рассечение перикарда. Наложение двух кисетных швов: в области нижнего атриокавального соединения и в центре латеральной стенки правого предсердия. Введение расчетной дозы гепарина (3 мг/кг) в полость правого предсердия (ПП). Введение стандартных венозных канюль через проколы в зонах кисетных швов. Проведение клюва первой канюли (1), соединенной с магистралью (2) перфузионного теплообменника (3), проходящей вокруг роликового насоса (4), в нижнюю полую вену, а клюва второй канюли (5) в полость правого желудочка. Начало перфузионного охлаждения организма. Подведение стандартных удавок под обе полые вены. По достижении заданной температуры (25^oС в rectum) прекращают охлаждение крови в перфузионном теплообменнике, затягивают удавки на полых венах, прекращают ИВЛ и перекрывают зажимом восходящую аорту. Выполняют стандартную кардиоплегию, вскрывают стенку сердца. Далее выполняют внутрисердечный этап, по завершении которого герметизируют стенку сердца, осуществляют профилактику аэроэмболии, распускают удавки с полых вен, возобновляют ИВЛ и снимают зажим с восходящей аорты.

Затем начинают перфузионное согревание крови в ПТО. После согревания до 35^oС в rectum выключают ПТО, извлекают вначале канюлю из нижней полой вены с одновременным затягиванием и завязыванием кисетного шва, возвращают всю кровь из магистрали ПТО и извлекают канюлю из полости сердца. Далее выполняют контроль хирургического гемостаза, вводят протамина-сульфат по стандартной методике до полной нейтрализации циркулирующего гепарина. Операцию завершают стандартным ушиванием раны грудной клетки.

Таким образом, АГЗО на период выключения сердца из кровообращения осуществляют, вводя организм в состояние искусственной гипотермии, используя для охлаждения стандартное промышленно выпускаемое устройство – перфузионный теплообменник. Во время выключения сердца из кровообращения машину “сердце-легкие” не используют, поскольку состояние искусственной гипотермии позволяет не выполнять принудительный газообмен крови. После выполнения внутрисердечного этапа операции, включения сердца и легких в кровообращение и газообмен необходимость в продлевании состояния искусственной гипотермии отпадает, поэтому организм выводят из состояния искусственной гипотермии, используя для согревания прежнее стандартное устройство – ПТО.

Пример. Больной X., 11 лет, истории болезни 2500-98, оперирован в клинике Новосибирского НИИ ПК МЗ РФ 05.01.99 года по поводу врожденного порока сердца – частичного аномального дренажа правых легочных вен. Больному выполнена операция: перемещение правых верхне- и среднедолевых легочных вен в левое предсердие и пластика устья верхней полой вены двумя заплатами из аутоперикарда (хирурги: А.М. Караськов и Е.В. Ленько). Антигипоксическую защиту организма осуществляли по заявляемому способу – “Экстракорпоральная гипотермия”.

Способ осуществляли в следующей последовательности. Под стандартными общим обезболиванием и искусственной вентиляцией легких выполнили стандартную торакотомию с продольным рассечением грудины без вскрытия плевральных полостей. Продольное рассечение перикарда. Наложение двух кисетных швов атравматической нитью prolen 5-0: в области нижнего атриокавального соединения (первый) и в центре латеральной стенки правого предсердия (второй). Диаметры каждого кисетного шва около 10 мм (под размер клювов венозных канюль). Введение расчетной дозы гепарина (3 мг/кг) в полость ПП. Последовательное введение стандартных венозных канюль через проколы скальпелем в центре кисетных швов, проведение первой канюли в полость нижней полой вены, второй – в полость правого желудочка. Присоединение канюль к стерильной трубке магистрали, соединенной со стандартным перфузионным теплообменником фирмы “Dideco”. Начало перфузионного охлаждения. Препарирование устьев обеих полых вен. Подведение резиновых удавок под каждую полую вену. По достижении температуры 25^oС в rectum прекратили перфузионное охлаждение крови, затянули удавки на полых венах, прекратили ИВЛ и перекрыли зажимом восходящую аорту, выключив тем самым сердце из кровообращения. Затем выполнили стандартную кардиоплегию через корень аорты и на этом фоне вскрыли стенку ПП.

Далее выполнили внутрисердечный этап – вшили заплату из нативного аутоперикарда 4025 мм над устьями аномально впадающих легочных вен и sinus-septum defect, вшили вторую заплату из нативного аутоперикарда 3020 мм в разрез устья верхней полой вены и герметизировали стенку ПП ушиванием атравматическим швом prolen 5-0, осуществили профилактику аэроэмболии, распустили удавки с полых вен, возобновили ИВЛ и сняли зажим с восходящей аорты. Время выключения сердца из кровообращения 47 минут. Затем начали согревание крови перфузионным теплообменником. Через 1,5 минуты после начала согревания наступило спонтанное восстановление сердечной деятельности. После согревания до 35^oС в rectum выключили ПТО, извлекли вначале канюлю из нижней полой вены, возвратили всю кровь из магистрали ПТО по второй канюле и извлекли последнюю из полости сердца. После извлечения каждой канюли сразу затягивали кисетные швы. Выполнили контроль хирургического гемостаза, ввели протамина-сульфат до полной нейтрализации введенного гепарина. Операцию завершили обычным послойным ушиванием раны грудной клетки. Послеоперационный период протекал без осложнений. Больной экстубирован через 4 часа после перевода в послеоперационную палату. Симпатомиметики не применяли. Заживление кожной раны первичным натяжением. Обследован психоневрологом: патологических отклонений не выявлено. В удовлетворительном состоянии выписан домой на 10-е сутки после операции.

Таким образом, больному выполнена операция на сердце с использованием заявляемого способа экстракорпоральной гипотермической антигипоксической защиты организма “Экстракорпоральная гипотермия”. Введение организма в состояние искусственной гипотермии позволило выключить сердце из кровообращения без применения дорогостоящего и травматичного устройства – искусственных легких (оксигенатора). Применение ПТО позволило охладить (ввести в состояние искусственной гипотермии) и согреть (вывести из состояния искусственной гипотермии) больного, не прибегая к дорогостоящей и травматичной технологии теплообмена БГ.

На наш взгляд, применение для АГЗО способа “Экстракорпоральная гипотермия” упростило и удешевило технологическое оснащение кардиохирургической операции, исключив из состава дорогостоящие оксигенатор (искусственные легкие), хладагент и теплоноситель, а также уменьшило травматичность метода обеспечения АГЗО.

Источники информации
1. The Manual of clinical perfusion./J.E. Brodie et all. – Glendale Medical Corporation, 1997, – 277 p.

2. Литасова Е. Е. , Ломиворотов В.Н., Постнов В.Г. Бесперфузионная углубленная гипотермическая защита. – Новосибирск: Наука, 1998, – 206 с.

Формула изобретения

Способ экстракорпоральной гипотермической антигипоксической защиты организма при выполнении операций, требующих выключения сердца из кровообращения, включающий защиту организма от гипоксии с помощью искусственной гипотермии, отличающийся тем, что после вскрытия грудной клетки при общем обезболивании и искусственной вентиляции легких накладывают два кисетных шва в области нижнего атриокавального соединения и в центре латеральной стенки правого предсердия, проводят в зоны швов венозные канюли, соединенные с теплообменником, расположенным вне организма, и вводят больного в состояние искусственной гипотермии путем перфузии крови через теплообменник, при достижении заданной температуры прекращают охлаждение крови и искусственную вентиляцию легких, выключают сердце из кровообращения, перекрывая полые вены и восходящую аорту, и выполняют внутрисердечный этап операции на открытом сердце, по завершении которого возобновляют искусственную вентиляцию легких, восстанавливают кровообращение, затем больного выводят из состояния искусственной гипотермии, прекращая перфузионное охлаждение до согревания крови до 35^oС в rectum, отключают теплообменник, извлекают канюлю из нижней полой вены, кровь из магистрали теплообменника возвращают в правое предсердие и извлекают канюлю из полости правого предсердия, после чего завершают операцию экстракорпоральной гипотермии.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.02.2008

Извещение опубликовано: 10.01.2010 БИ: 01/2010