CARDIOCHIRURGIA Prof Glieca
15\05\07
8.00-10.00
Diversamente dagli anni scorsi, in cui avevamo 1 o 2 ore, quest’anno noi chirurghi
abbiamo 11 ore di lezione. Lungi da noi il voler pretendere all’esame tutto quello che vi
diciamo, anche perché non esiste testo se non testi specifici di cardiochirurgia; è
sufficiente una preparazione di base, ricordate che dovete sapere soprattutto la
parte medica, la parte chirurgica è un bagaglio in più che dovete avere. L’importante è
che essendo medici sappiate quello che noi abbiamo in cardiochirurgia come in altre
specialità, in modo da poter rispondere a domande elementari del tipo:”come si fa
l’intervento?Che cos’è la circolazione extracorporea?E’ vero che mi prendono il cuore,
me lo mettono sul tavolino e poi me lo riportano dentro?E’ vero che c’è una colla
speciale o il laser che taglia, cuce…?”Tutte stupidaggini a cui dovrete saper
rispondere.
CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA (CEC)
La circolazione extracorporea è stata l’innovazione che ha permesso che la
cardiochirurgia nascesse. Prima tutti gli interventi venivano fatti arrabattandosi,
aprendo, giocando col tempo.
Oggi invece abbiamo una macchina che sostituisce le funzioni del cuore e del polmone
e che ci permette di fare i nostri interventi in tutta serenità. Attualmente tutti gli
interventi di cardiochirurgia,salvo qualche eccezione, sono fatti in CEC.
La sala operatoria cardiochirurgica si differenzia dalle altre perché compare una
macchina: la macchina cuore-polmone.
Prima del 1953 la cardiochirurgia esisteva: esistevano i difetti congeniti, la
valvulopatia mitralica, i chirurghi giocavano su alcune strategie per riuscire a
correggere i vizi valvolari, ad esempio la stenosi mitralica veniva aggredita a cuore
chiuso, cioè il cuore veniva operato mentre batteva, oggi questa tecnica si usa sempre
più raramente. Il primo ad aver introdotto la circolazione extracorporea è stato
Gibbon nel 1953, anche se gli italiani sono un po’ campanilisti e dicono che siamo stati
noi ad introdurla con Dogliotti.
Che cos’è la circolazione extracorporea?E’ il mezzo oggi indispensabile per l’attuazione
degli interventi cardiochirurgici a cuore aperto, in quanto è in grado di mantenere le
funzioni vitali del corpo.
Deve sostituire la funzione del cuore e dei polmoni, quindi sarà costituita da 2
elementi fondamentali: una pompa che sostituisce la funzione del cuore ed un
ossigenatore che sostituisce quella dei polmoni. Il sangue viene prelevato dal paziente
attraverso 2 cannule inserite nelle porzioni destre del cuore, questo sangue venoso
viene portato all’ossigenatore, viene ossigenato e quindi risospinto grazie ad una
pompa nel paziente attraverso una cannula che si inserisce in un qualsiasi sito
arterioso.
Componenti CEC:
1. ossigenatore
2. pompa
3. tubi di collegamento
4. cannule ( per prelevare ed immettere il sangue)
5. filtri (per bloccare eventuali emboli solidi e l’aria che potrebbe essere immessa
direttamente
nel corpo del paziente)
6. allarmi ( al fine di evitare che delle bolle di gas troppo grandi possano essere
immesse nel
sistema arterioso danneggiando gli organi)
7. scambiatori di calore
Vediamo nel dettaglio i vari componenti.
OSSIGENATORE
L’ossigenatore deve avere la funzione di scambiare l’ossigeno, quindi sostituisce la
funzione del polmone. D’altro canto il sangue viene derivato dalle sezioni destre del
cuore, dall’atrio destro. Normalmente il sangue dall’atrio dx và al ventricolo dx e da
qui in arteria polmonare, quindi nei polmoni dove scambia l’ossigeno e l’anidride
carbonica, poi ritorna attraverso le vene polmonari all’atrio sx. Dicevamo quindi che
l’ossigenatore deve scambiare l’ossigeno. Come è fatto? Si distinguono:
1. ossigenatori ad esposizione diretta (o a bolle) in cui l’ossigeno viene
direttamente immesso, fatto gorgogliare nel sangue del paziente.
2. ossigenatori ad esposizione indiretta
Un ossigenatore ideale dovrebbe avere le seguenti caratteristiche:
Deve ossigenare il 95% della portata
Deve sottrarre l’anidride carbonica
Deve evitare danni al sangue che vi circola
Deve garantire lunghi periodi di ossigenazione(per interventi anche superiori
alle 2ore)
Non deve determinare alterazioni della carica dei globuli rossi
Quindi in poche parole deve assicurare un ottimo scambio gassoso, ma soprattutto non
deve determinare alterazioni a carico degli elementi del sangue.
L’ossigenatore ad esposizione diretta funge anche da recipiente in cui immagazzinare
parte del sangue; nell’ambito di questo ossigenatore c’è un tubicino attraverso cui
viene immesso l’ossigeno. Esistono diversi tipi di ossigenatori ad esposizione diretta.
Si distinguono in:
Ossigenatori a maglie o reti metalliche;
ossigenatori a dischi ;
ossigenatori per gorgoglimento diretto.
Uno dei primi è quello a dischi detto”keycross(?)”. E’ una cassa divisa in due
parti:sotto c’è il sangue, sopra l’ossigeno. Il disco scende nel sangue, si carica di
sangue, lo porta nella parte superiore dove avviene uno scambio O2-CO2 , lo riporta in
basso e poi è spinto nel sistema arterioso.
Tutti gli ossigenatori oltre ad una camera di ossigenazione devono avere una camera di
deschiumazione per togliere le bolle d’aria che si formano.
Di ossigenatori a bolle ce ne sono tuttora, però fondamentalmente sono stati
soppiantati da quelli in cui non c’è contatto diretto tra il sangue ed il gas, detti
ossigenatori ad azione indiretta.
Negli ossigenatori ad esposizione indiretta lo scambio avviene per gradiente
attraverso membrane microporose, di cui ne esistono due tipi:
1. TIPO MEMBRANA membrane di tipo piatto formate da grosse lamine di
materiale diverso ripiegate su se stesse
2. TIPO FIBRE CAVE oggi più usati grazie al minor costo; formati da tubicini
grazie ai quali l’ossigeno non viene a contatto diretto con il sangue ma questo
viene ugualmente ossigenato. Da una parte entra l’ossigeno, nelle fibre cave
passa il sangue ad avviene lo scambio gassoso, il sangue viene raccolto in un
recipiente che funge da riserva di sangue. Si regola il sangue che si immette nel
paziente in base alle necessità di quest’ultimo. Con questa stessa struttura è
inoltre possibile scaldare e riscaldare, grazie a tubi grossolani in cui passa
acqua calda o acqua fredda in modo da scaldare a piacimento il sangue e quindi
anche il paziente.
POMPA
La pompa sostituisce la funzione cardiaca. Si dice che il cuore è la pompa del sistema
cardiocircolatorio, deve assicurare la portata e così via…
Le caratteristiche che deve avere una pompa sono:
Capacità di assicurare una portata almeno fino ad 8 L/min, quindi fornire un
flusso sufficiente a qualsiasi soggetto
Deve avere tutte le porzioni che la formano che non vengono ad alterare gli
elementi del sangue
Non deve essere complesso, nel senso che deve essere facilmente smontabile e
deve essere pulibile
Deve essere di facile calibrazione e regolazione
Si distinguono fondamentalmente due tipi di pompe:
1. Cinetiche (o centrifughe)è una centrifuga al cui interno si crea un
movimento rotante,a ventola, il sangue entra dalla periferia e viene spinto da
un movimento vorticoso interno a riuscire dal lato;è possibile ovviamente
calibrare la quantità di sangue che viene spinto.
2. A spostamento positivo(o a rullo) delle pompe dove un semicerchio viene
chiuso da una barretta e all’estremità vi sono dei rulli, nell’interno di questo
semicerchio viene messo un tubo che poi è collegato all’ossigenatore ed
ovviamente al paziente;quando il rullo gira viene a schiacciare la quantità di
sangue che si trova tra i due rulli, ad ogni corsa prende una quantità di
sangue e la sposta. E’ la pompa più usata.
CANNULE
Abbiamo detto che il sangue deve essere derivato dall’organismo, deve essere portato
alla pompa e all’ossigenatore e reimmesso in circolo. Per poter far questo sono
necessarie delle cannule:
Venose per sottrarre il sangue al paziente. Garantiscono alto flusso e minima
resistenza al drenaggio che può essere ad aspirazione o gravitazionale.
Arteriose per restituirlo al paziente una volta trattato. Garantiscono minima
resistenza.
Queste devono essere:
Di materiale altamente compatibile(plastica, metallo)
Prive di resistenza
Normalmente le cannule arteriose sono poste in aorta ascendente, il vaso
immediatamente a valle del cuore quindi il sito preferibile di reimmissione del sangue.
Le cannule venose sono di plastica con un’armatura metallica per evitare che si
pieghino, possono essere monocannula con un becco terminale che di solito viene
immessa o nelle vene cave oppure in atrio dx, quella usata maggiormente in interventi
in cui non è necessario aprire le cavità di dx è la “two stages” ed ha 2 siti di
prelievo(uno all’apice e l’altro a metà) e viene infilata contemporaneamente in cava
inferiore e in atrio dx.
Non so se avete mai sentito parlare di assistenze ventricolari o cuore artificiale,sono
delle mini CEC fatte in maniera un pochino diversa, con queste riusciamo a fare delle
CEC anche di 3-4 ore dopodichè si scatena il finimondo perché tutto l’organismo si
deteriora.
Immaginate un paziente che ha avuto un’embolia polmonare o che è stato sparato, se
riesco a mettergli una macchina cuore-polmone il paziente vive anche 1-2 giorni, in
questo caso non ho nessuna necessità di fermare il cuore perché non compio alcun
gesto sul cuore. Le coronarie vengono perfuse essendo i primi vasi che originano
dall’aorta ascendente,quindi non ho ischemia. Riesco a fare un’assistenza sinistrasinistro,cioè solo il cuore di sx (prendo il sangue dall’atrio di sx e lo spingo perché ho il
ventricolo sx infartuato); in caso di embolia polmonare massiva, dove il sangue al
polmone non c’arriva per niente faccio una CEC destro-sinistra, cioè la CEC
classica:prelevo tutto a dx, salto il polmone e lo rimetto a valle. Queste procedure
danno il tempo di mantenere in vita il paziente ed intervenire sotto il profilo medico o
chirurgico. Ovviamente per fare delle assistenze destro-sinistra prolungate bisogna
avere dei materiali adatti.
SCAMBIATORE DI CALORE
Riguardo agli scambiatori di calore dovete sapere che in origine si utilizzava la
tecnica del raffreddamento, cioè il corpo veniva raffreddato in vasche di ghiaccio e
poi successivamente operato; sapete che l’ipotermia serve a proteggere i tessuti
perché il freddo abbassa il metabolismo ( infatti mettete la carne in frigorifero
perché deve durare di più). In molti centri si utilizza lo scambiatore di calore, quindi il
sangue viene passato attraverso questa macchina e raffreddato, questo fa sì che
tutto l’organismo scenda dalla temperatura ambiente o di 37º a quella che vogliamo noi
per i nostri fini.
Molti centri (noi non sempre) utilizzano la CEC ipotermica, in cui il corpo è portato a
temperature diverse dai 37º con il significato di proteggere i tessuti riducendo il
metabolismo, il consumo di ossigeno. Questo significa che anche se l’ossigeno non
arriva benissimo gli organi tutto sommato possono durare, ecco il significato di
abbassare la temperatura.. Un tempo per fare ciò si usava una specie di cilindro al cui
interno passava il sangue e all’esterno acqua calda o acqua fredda. Oggi questo sistema
viene attaccato direttamente all’ossigenatore.
TUBI DI COLLEGAMENTO
Ovviamente tutto il sistema deve essere collegato da tubi. E che tubi usiamo? Quelli
per gli impianti di irrigazione? No, sono stati studiati dei tubi con proprietà fisico
chimiche compatibili con il sangue per evitare l’alterazione degli elementi del
sangue;ciò nonostante il sangue in parte viene distrutto. Deve essere materiale che ha
una bassa tensione superficiale e che non interagisce con gli elementi figurati del
sangue.
FILTRI E ALLARMI
Immaginate di avere un recipiente, che è l’ossigenatore, che si riempie e si svuota a
seconda di come gira la pompa, di quanto sangue dò; se il paziente improvvisamente ha
una vasoplegia, un abbassamento di tutte le resistenze arteriose periferiche, il
perfusionista riempie il sistema vascolare, aumenta i flussi, di conseguenza il
recipiente si svuota consumando tutto il sangue e spingendo nell’organismo l’aria. Ci
vuole un allarme che “quando vede l’aria”suona e blocca la pompa. Non solo, se non ci
fosse un filtro si avrebbe un’embolia arteriosa, il filtro è una specie di setaccio con
maglie piccolissime che blocca le impurità. Anche quando si raccoglie il sangue per una
trasfusione ci sono dei filtri con la stessa funzione.
Esiste un filtro arterioso che si chiama trappola d’aria e serve a catturare quelle
piccole bolle che ogni tanto si formano nel circuito arterioso.
Noi abbiamo la possibilità di non disperdere nessuna fonte ematica, tutto ciò che esce
dal cuore (emorragie…) può essere raccolto da alcuni aspiratori(intracardiaci od
extracardiaci). Questo sangue è nel torace aperto, quindi è misto a grasso,materiale
decomposto etc., non può essere riportato nel compartimento arterioso senza essere
filtrato, a ciò provvede il cardiotomo.
Sono detti filtri pre-bypass quelli usati per tutti i liquidi da immettere nel sistema.
E’ importante avere il livello del recipiente arterioso, se questo si abbassa troppo
suona e blocca la pompa per non spingere aria; ci sono dei sensori in grado di percepire
anche una piccola quantità di aria presente sulla linea arteriosa; ci servono poi degli
altri sensori che ci dicano quant’è la saturazione dell’ossigeno.
Sensori di allarme:
1. al livello del recipiente arterioso
2. di bolle d’aria (1 ml)
3. di saturazione continua
E abbiamo concluso:abbiamo la nostra macchina cuore polmone (mostra un’immagine).
Antonella
Oltre alla macchina cuore polmone, per l’intervento sono necessari altri strumenti
come gli aspiratori di campo, detti BENT (o bend?..oppure bant…band…) che vengono
immessi nelle camere cardiache e aspirano il sangue che riempie il campo operaratorio,
infatti esistono alcune anastomosi tra i sistemi bronchiale-esofageo e quello
coronarico che fanno si che una certa quota di sangue ritorni al cuore nonostante la
CEC dx-sx; il sangue aspirato va nel cardiotomo e da lì nell’ossigenatore.
Quando un sistema come la macchina cuore polmone viene collegata ad un paziente, è
assolutamente necessario che essa non sia vuota, perché il paziente verrebbe
salassato, è necessario quindi un PRIME; è il liquido di riempimento della suddetta
macchina (in realtà non so se volesse dire che il prime è proprio il liquido o più
semplicemente con prime si intende l’atto del riempimento…secondo me è più la
seconda..ma lui ha detto così..fate voi) che per quanto piccola sia deve essere riempita
con almeno 1.5-2 litri di roba. Inoltre è necessario “eparinizzare” il paziente perché
altrimenti il sangue coagulerebbe all’interno della macchina, di modo che il sistema
coagulativo del paziente venga completamente bloccato. Terzo problema (i primi due
saranno il “prime” e l’eparinizzazione) gli organi più importanti devono essere
monitorati, quindi cuore, cervello, polmoni, reni. Da tenere in considerazione è che
normalmente il cuore ha una determinata efficienza, misurata con un indice cardiaco
che deve stare tra 2 e 2,4; in queste condizioni il cuore ha una buona portata e il
soggetto sta bene; nel momento in cui la portata si abbassa, scende anche l’indice
cardiaco e il soggetto sta male, si ha lo scompenso; questo per dire che il
perfusionista deve essere molto attento nel regolare i flussi per mantenere stabili le
condizioni di un paziente durante un intervento. Tornando alla soluzione che deve riempire il
sistema inizia la frase dicendo qualcosa di incomprensibile tipo aoolpraiminger..forse dice allora, il
priminger…Allora,
il priminger, che abbiamo detto essere la soluzione che riempie il
circuito, varia a seconda della superficie corporea; il miglior priming ora ha detto
priming..è il sangue, ma oramai, vengono utilizzate delle soluzioni che garantiscono quella
che viene chiamata emodiluizione, perché si tende a risparmiare il sangue; quindi ad un
soggetto che ha 5L di sangue vengono aggiunti 2L d’acqua (sarebbe sempre la
soluzione cristalloide di prima..), e seppure ne risulta un sangue annacquato (e noi je
dimo e noi je famo, c’ha messo l’acqua nun te pagamo), è comunque compatibile con la
vita e con la funzione che deve svolgere, l’importante è garantire un minimo di
ematocrito intorno al 20-22%, al di sotto di tale valore la funzione ossigenatrice del
sangue non è più efficace. L’eparinizzazione invece, viene effettuata di modo che il
paziente abbia 2-3 volte il tempo normale di cougaulazione; per misurare il tempo di
coagulazione viene usato un apparecchio che misura l’ACT (nella diapositiva è scritto
TAC, ma lui dice che è meglio dire ACT giusto per non confondersi), il tempo di
coagulazione attivato, che normalmente è di 100sec, mentre deve raggiungerne almeno
400 (di solito 500-600..ma prima nn aveva detto 2-3 volte??) per rendere efficace la CEC; il
dosaggio è di circa 3-4 mg x kg corporeo per circa due ore di efficacia. Una volta
effettuato l’intervento, bisognerà antagonizzare l’eparina, e si fa con un antidoto
dell’eparina che si chiama protamina(controllare il nome, ma dovrebbe essere giusto..)
che va dosata di modo che per 1mg di eparina ci siano 1,3 mg di portamina. Per quanto
riguarda il flusso, esso deve garantire una corretta ossigenazione dei tessuti durante
l’intervento; ovviamente grazie all’ipotermia ci si può permettere di abbassare i flussi
fino a raggiungere l’arresto cardiocircolatorio con l’ipertermia profonda; inoltre è da
tenere in considerazione il discorso della pressione, infatti è anche necessario,
soprattutto per il cervello, garantire una pressione di almeno 60-70 mmHg.
Se quindi, da una parte, si vede come con le dovute accortezze si può ovviare a i vari
inconvenienti che si possono verificare durante un’operazione con CEC, dall’altra parte,
alcune controindicazioni alla CEC rimangono; in un paziente infatti, solo per il fatto di
essere messo in CEC, attiva il complemento (tutte le frazioni ma soprattutto C3 e C5)
e a loro volta poi si attivano altri mediatori dell’infiammazione e si sviluppa la
cosiddetta SINDROME INFIAMMATORIA POST-TRASFUSIONALE; tipica ad
esempio in questi pazienti l’essudazione delle sierose. Se questo è quel che succede a
livello bio-umorale, anche in altri distretti abbiamo delle alterazioni; per quanto
riguarda ad esempio il sistema endocrino, c’è per esempio un aumento delle
catecolamine circolanti e del ANF e soprattutto aumenta la dismissione di cortisolo e
di glicemia (ipse dixit). Un altro concetto da chiarire è che se si tracciasse uno
sfigmogramma durante la CEC non si avrebbero, come nella fisiologia cardiaca, le onde
anacrota e dicrota, si verrebbe a tracciare piuttosto una curva sinusoidale, perché il
flusso garantito dalla CEC è un flusso continuo e non pulsatile; ovviamente anche in
questo caso l’organo che risente di più della differenza tra fisiologico e non è il
cervello (spesso i familiari dei pazienti ne lamentano cambiamenti comportamentali);
ma anche piastrine e globuli rossi risentono della CEC: le piastrine sono ridotte, i g.r.
hanno una vita media più bassa, leucociti e proteine plasmatiche della coagulazione
sono alterati.
Come ci si arriva al cuore se si vuole fare un intervento con CEC? La metodica più
utilizzata è la sternotomia, ma anche la toracotomia (dx o sx) è una possibilità; la sega
per tagliare l’osso è detta sega oscillante; una volta tagliato l’osso, viene spalmata
della cera sul margine (all’interno c’è osso spugnoso) per evitare che fuoriesca del
sangue (qui trascrivo solo delle nozioni che si riesce ad estrapolare dalla registrazione
e che si riescono a rendere senza aiuti visivi…per il resto è tutto guardate cosa fa
qui…quello che fa lì ecc..una cosa mi sembra rilevante, quando parla di una “borsa di
tabacco” che paragona ai sacchetti con i laccetti sull’orlo che tirati chiudono il sacco
stesso..ma non si capisce né dove né come né perché si fa). Come si chiude il torace
una volta terminato l’intervento? Con quei lacci di seta o di metallo con i quali vengono
sintetizzate le due metà dello sterno. Alcuni non aprono lo sterno, e con il paziente in
decubito laterale (sx o dx) arrivano al cuore incidendo il torace. In altri casi si usa
addirittura effettuare delle microincisioni, anche per un fattore estetico (mostra una
microincisione laterale anteriore sx con la quale è stato fatto un by-pass aortocoronarico), soprattutto però il problema è che il chirurgo vede solo ciò che sta
operando, e nel caso ci fosse qualche problema, non ha a disposizione tutto il cuore.
Da qui in poi gli ultimi 5 min sono incomprensibili, si sentono frasi sparse del prof e per il resto solo
rumore…probabilmente si era tolto il microfono..cmq un concetto sono riuscito a tirarlo fuori, ma ve lo scrivo a
parole mie perché mi è impossibile capire tutte le parole del prof , e scrivere frasi a metà non mi sembra utile..
Quando si deve fermare il cuore, il paziente deve essere cannulato per poter
garantire la perfusione; se si cannula l’aorta ascendente si avrà un flusso anterograda
del tutto simile a quello fisiologico, in altri casi si cannula la femorale, e si avrà flusso
retrogrado; inoltre è necessario mettere un clamp quando si cannula il paziente, e si
mette a valle della valvola aortica, di modo che tronco brachiocefalico e carotide e
succlavia sx non siano escluse dalla circolazione; ma se si mette questo clamp vengono
escluse le coronarie; bisogna trovare un altro metodo per ovviare a questo
inconveniente…però pronuncia 3-4 parole incomprensibili e poi dice ….”ci vediamo
domani..”…sinceramente non so cosa abbia detto, ma difficilmente sarà riuscito a risolvere il problema con 4
parole, è più probabile che abbia detto qualcosa del tipo lo vedremo nella prossima lezione o qualcosa del genere,
ma vi assicuro che non ho capito neanche una parola perché era totalmente sovrastato dal rumore di fondo e
probabilmente l’avrà detta a bassa voce o voltandosi..che ne so…….e come direbbe il mitico dott. Corbo (ero alle sue
esercitazioni invece di stare in aula a registrare) statemi bene.
Ricordo che questa lezione è a canali unificati, pertanto il lavoro è stato diviso dai due
sbobinanti previsti per i due canali; la prima parte è opera di Antonella Mautone, la
seconda parte indovinate un po’..
p.s. come al solito sbobino sempre le lezioni a cui non posso partecipare, devo quindi
ringraziare Flora che si è presa la responsabilità della registrazione….thanks!
p.p.s. saluto tutti perché non è bello togliere il saluto.
p.p.p.s. i ringraziamenti sono per chi dimostra coerenza.
Giuseppe Cerchiara :-)
