Kardiyopulmoner bypass sistemindeki modifikasyonların gazeöz mikroembolizasyon üzerine etkisi

Abstract

Kardiyopulmoner baypas (KPB) sisteminde oluĢan gazeöz mikroemboliler baştabeyin olmak üzere çeşitli doku ve organlarda iskemik hasara ve fonksiyon kaybınayol açmaktadır. Gazeöz mikroembolizasyonun önlenmesi amacıyla çeşitli filtresistemleri geliştirilmiştir. Ek olarak KPB uygulama tekniğinde çeşitli değişiklikleringazeöz mikroemboli (GME) oluşumunu azalttığı bildirilmiştir. Ancak buuygulamaların hangisinin gazeöz mikroembolizasyonun en aza indirilmesinde dahaetkili olduğu ve arteriyel filtre kullanımında bu uygulamalara gereksinim olupolmadığı tartışmalıdır. Günlük klinik uygulamada kalp cerrahi merkezlerinin herbirinin kendine özgü ve genel anlamda farklı KPB devreleri ve uygulamaları olduğugörülmektedir. Sistemik hattaki GME yükünü azaltan yöntemlerin hangileriolduğunun belirlenip rutin iĢlemlere dahil edilmesi embolik hasarın azaltılmasına vebunun sonucunda baĢta serebral hasar olmak üzere morbidite ve mortaliteninazaltılmasına önemli katkı sağlayacaktır.Çalışma bir benzetim (simülasyon) modeli üzerinde gerçekleĢtirildi. Kalpakciğermakinesi üzerinde kurulan KPB devresinde çeşitli değişiklikler yapıldı veemboli algılayıcısı ile devredeki embolik yük ölçüldü. GME oluşumunu etkileyenyedi yöntem değiĢikliği (akım formu, sıkıĢtırma (oklüzyon) tipi, oksijenizasyonyöntemi, filtre ventleme yöntemi, farklı rezervuar seviyesi, arteriyel filtre konumu vevenöz hattan bolus hava enjeksiyonu) uygulandı ve oluĢan emboli miktarlarıkıyaslandı.Mikroembolik yükü azaltan önlemler alınsa da arteriyel filtre kullanımihtiyacının ortadan kalkmadığı görüldü. Pulsatil akım ve tam sıkıştırmada GME sayıolarak fazla görünse de hacim olarak nonpulsatil akım ve kısmi sıkıĢtırma ilebenzerdir. Oksijenizasyon yönteminin değiĢtirilmesinin sağlayacağı katkı KPBsırasında oluşabilecek embolik durumlara göre değişkenlik göstermektedir.Oksijenatöre olağan dışı kabarcık girişi varsa normobarik oksijenizasyon dahaetkiliyken, kabarcık girişi yoksa hipobarik oksijenizasyon daha etkilidir. Filtre tahliyehattının tamamen açık olması, aralıklı açılmasına göre daha etkilidir. Üreticininönerdiği en alt rezervuar seviyesi güvenli sınırlar içerisindedir. Arteriyel filtrenin konumu embolik yükü etkilememektedir. Venöz hattan hava giriĢi olduğundadevrenin bütün bölümlerinde mikroemboli artışı olmaktadır.Anahtar Kelimeler: Kardiyopulmoner baypas, pulsatil akım, gazeöz mikroemboli,arteriyel filtre, ventleme, hipobarik oksijenizasyon

The Effects of Modifications in the Cardiopulmonary Bypass System onGaseous MicroembolisationDuring open heart surgery, gaseous microemboli (GMEs) produced bycardiopulmonary bypass (CPB) circuit cause ischemic damage and loss of functionon various tissues or organs, notably on the brain. Various filter systems have beendeveloped in order to prevent gaseous microembolization. Additionally, it has beenreported that various changes in CPB application technique reduces microembolioccurrence. However, which one of these applications is more effective to minimizegaseous microembolization and whether these applications are required in the usageof arterial filter or not are disputable. It is obviously seen that each heart surgerycenter possesses distinctive and generally non-standardized CPB circuit and itsapplications in daily clinical application. The determination of methods whichefficiently reduce GME load in systemic line, will make a significant contribution tothe reduction of the embolic damage by including these methods into routineoperations in surgical application and consequently, cerebral damage in particular,morbidity and mortality.This research is conducted on a simulation model. Embolic load was measuredwith an embolus detector positioned on systemic line of CPB circuit of heart-lungmachine. Seven methods related to GME occurrence (flow form, occlusion type,oxygenation methods, filter vented method, different reservoir level, arterial filterposition and bolus injection of air) carried out and were compared by measuring theamount of embolus on the systemic line.The data showed that despite taking precaution to reduce microemboli, usage ofarterial filter is still needed. Even though during pulsatile flow and correct occlusionGME seem many in number, they are similar to nonpulsatile flow and minimalocclusion in volume. The benefits of changing the method of oxygenation may differdepending on embolic cases during CPB. While normobaric oxygenation is moreeffective on microemboli in the presence of abnormal bubble intake in oxigenator,hypobaric oxygenation is more efficient in the absence of abnormal bubble intake.Against bubbles, entirely opened filter purge line is more influential in comparison 4with intermittently opened filter purge line. The recommended minimum limit ofreservoir level, is within safe limits. The position of arterial filter has no effect onembolic load. The microembolic activity increases in all parts of the circuit if there isan intake of air into the venous line.Key Words: Cardiopulmonary bypass, pulsatile flow, gaseous microemboli, arterialfilter, venting, hypobaric oxygenation