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

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

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

3 CHIRURGIA A CUORE APERTO Per poterla eseguire cè 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 - CARDIACAPOLMONARE POMPA OSSIGENATORE

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

6 CIRCUITO DI CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA (SCHEMA)

7 MACCHINA CUORE-POLMONE (composizione) POMPA PRINCIPALE POMPA PER LINFUSIONE DI SOLUZIONE CARDIOPLEGICA POMPA PER LASPIRATORE DA CAMPO POMPA PER IL VENT GRUPPO CALDO FREDDO

8 MACCHINA CUORE-POLMONE

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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 Non deve creare danni al sangue che scorre nel circuito Funziona quanto più fisiologicamente possibile Assicura una portata di 8-10 l/min Sostituisce la funzione cardiaca

17 POMPA Rappresenta il CUORE della macchina cuore-polmone Sostituisce la funzione cardiaca

18 TIPI DI POMPA CENTRIFUGA ROLLER

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

20 OSSIGENATORE SOSTITUISCE IL POLMONE O2O2 CO2 FORNISCE OSSIGENO al sangue RIMUOVENDONE ANIDRIDE CARBONICA

21 OSSIGENATORE come 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 DELLINTERVENTO

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

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 di eparina (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 PROTHROMBINTHROMBIN HEP + ATIII FIBRINOGENFIBRIN

34 METODI DI CONTROLLO DELLEPARINA TEST FUNZIONALI ACT tempo di coagulazione attivata TEST QUANTITATIVI HPT Analisi della concentrazione delleparina

35 VARIABILI CHE INFLUENZANO LACT 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 S Hemostasis Management System

37 Monitoraggio in CEC FUNZIONE RESPIRATORIA (EMOGASANALISI) : pH PCO mmHg PO mmHg FUNZIONE RENALE: Diuresi 2 ml/Kg/h FLUSSI : L/m² PRESSIONI : arteriosa ( mmHg), PVC (0- 10 mmHg),pressione linea arteriosa< 350mmHg TEMPERATURE : esofagea, rettale, sangue venoso, sangue arterioso, fonte di calore ECG

38 I TEMPI DELLINTERVENTO IN CEC (1) CARDIOCHIRURGO F CANNULAZIONE arteriosa e venosa e connessione delle cannule con le linee corrispondenti F CLAMPA LAORTA ASCENDENTE (sospensione della circolazione coronarica) F ESEGUE LINTERVENTO A CUORE FERMOPERFUSIONISTA F ENTRA IN BY PASS e raggiunge il flusso arterioso teorico l/m² e la temperatura desiderata F INFONDE LA SOLUZIONE CARDIOLEGICA (protezione miocardica per arresto cardiaco in diastole)

39 I TEMPI DELLINTERVENTO IN CEC (2) CARDIOCHIRURGO F DECLAMPA LAORTA (ripresa della perfusione coronarica e dellattività cardiaca) F dopo la sospensione della CEC procede alla DECANNULAZIONE della linea venosa ed arteriosa PERFUSIONISTA F RIPRISTINA la temperatura fisiologica e lequilibrio cardiocircolatorio necessario per lo svezzamento del pz. dalla CEC F INTERROMPE IL BY PASS (quando i parametri emodinamici, elettrocardiografici ed emogasanalitici dimostrano che il cuore può sostenere da solo la normale circolazione)

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

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

42 L ALTERAZIONI DELL EQUILIBRIO ACIDO-BASE L ECCESSIVA ELIMINAZIONE di CO2 a livello dellossigenatore L CONTRAZIONE DI UN DEBITO DI O2 TISSUTALE per scarsa perfusione periferica Effetti negativi della CEC

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

44 L 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 Effetti negativi della CEC

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

46 …to prevent activation of the patients Systemic Inflammatory Response Syndrome How can Perfusion influence SIRS?

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

48 Flusso Sangue Superfici Aree su cui concentrarsi

49 Prevenire: AttritoAttrito StasiStasi TurbolenzeTurbolenze Flusso Ottimale Aree su cui concentrarsi Flusso Sangue Superfici Biocompatibilità Ottimale

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

51 La Pompa Centrifuga BIOMEDICUS

52 La Pompa Centrifuga

53 SICUREZZA E VANTAGGI CLINICI Miglior Gestione del Flusso flusso laminare Protezione verso Embolie Gassose stop campana Protezione verso Iperpressurizzazione del circuito Protezione verso la Spallazione No erosione del rullo Misurazione Esatta del Flusso Lettura elettromagnetica diretta. Temperatura e/o Emodiluizione non la influenzano. Benefici Economici minor uso di prodotti ematici.Minor tempo di ventilazione. Miinori danni neurologici La Pompa Centrifuga

54 FlussoSangue Superfici Prevenzione di: AttritoAttrito StasiStasi TurbolenzeTurbolenze Biocompatibilità Ottimale Anticoagulazione ottimale Emodiluizione ottimale Aspirazione Atraumatica Vent Sx Normotermia Prevenzione Interazione farmaci Filtrazione sostanze emboliche e patogeniche

55 FlussoSangue Superfici Prevenzione di: AttritoAttrito StasiStasi TurbolenzeTurbolenze Biocompatibilità Ottimale Anticoagulazione ottimale Emodiluizione ottimale Aspirazione Atraumatica Vent Sx Normotermia Prevenzione Interazione farmaci Filtrazione sostanze emboliche e patogeniche Superfici BiocompatibiliSuperfici Biocompatibili Evitare contatto aria/sangueEvitare contatto aria/sangue Minimizzare le superfici di contattoMinimizzare le superfici di contatto

56 Circuito mini-CEC

57 FlussoSangue Superfici Superfici BiocompatibiliCARMEDATRILLIUM Biocompatibilità Ottimale

58 Uncoated oxygenator fiber Trillium coated oxygenator fiber

59 Uncoated Fiber Bundle after 6 hours CPB Baksaas, ST Trillium Trillium Fiber Bundle after 6 hours CPB Trillium TM Studies Baksaas, ST et al.

60 La Circolazione Extra-Corporea (CEC)


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