RU2190428C2

RU2190428C2 - Method for performing modified blood ultrafiltration under artificial blood circulation conditions

Info

Publication number: RU2190428C2
Application number: RU98121365A
Authority: RU
Inventors: А.А. Мерунко; В.М. Шипулин; Ю.К. Подоксенов; В.А. Пак; В.Е. Гинько; А.А. Корбут
Original assignee: Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра СО РАМН
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2002-10-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: method involves placing ultrafilter inflow line into arterial pipeline of artificial blood circulation circuit. The ultrafilter discharge line is placed into inferior vena cava cannula. EFFECT: reduced number of intraoperative complications. 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, в частности к методам обеспечения операций в условиях искусственного кровообращения у детей. The invention relates to medicine, namely to cardiovascular surgery, in particular to methods for providing operations in conditions of cardiopulmonary bypass in children.

В детской кардиохирургии, после проведения искусственного кровообращения, наблюдается накопление жидкости в экстравазальном пространстве. Это приводит к выраженным тканевым отекам и послеоперационным осложнениям, связанным с нарушениями функций различных органов. Применение диуретиков, кардиотонических препаратов, изменение схемы искусственного кровообращения не дает желаемого эффекта [1]. In pediatric cardiac surgery, after cardiopulmonary bypass, fluid accumulation in extravasal space is observed. This leads to severe tissue edema and postoperative complications associated with impaired functions of various organs. The use of diuretics, cardiotonic drugs, a change in the cardiopulmonary bypass does not give the desired effect [1].

Способом лечения отеков у кардиохирургических больных является ультрафильтрация крови (УФ). Известен классический способ ультрафильтрации крови в условиях проведения искусственного кровообращения [2] . Он заключается в пропускании объема циркулирующей крови через ультрафильтр с целью удаления избытка жидкости из организма. При этом УФ выполняется одновременно с искусственным кровообращением (ИК). Приточную магистраль ультрафильтра устанавливают в артериальный контур аппарата ИК, а выводную - в венозный резервуар. Давление в фильтре, для проведения ультрафильтрации, создается насосом. A method of treating edema in cardiac patients is blood ultrafiltration (UV). A known classical method of ultrafiltration of blood under conditions of cardiopulmonary bypass [2]. It consists in passing a volume of circulating blood through an ultrafilter in order to remove excess fluid from the body. In this case, UV is performed simultaneously with cardiopulmonary bypass (IR). The supply line of the ultrafilter is installed in the arterial circuit of the IR device, and the outlet line is in the venous reservoir. The pressure in the filter, for ultrafiltration, is created by the pump.

К сожалению, классическая ультрафильтрация оказалась неприменима в детской кардиохирургической практике из-за гиповолемии. Unfortunately, classical ultrafiltration was not applicable in pediatric cardiac surgery due to hypovolemia.

В детской кардиохирургии известен также способ ультрафильтрации крови, который является наиболее близким к заявляемому по технической сути и достигаемому результату. Предложен в 1991 г. Nike и Elliott [3]. Авторы назвали его модифицированным. Данный способ выбран в качестве прототипа. В отличие от классической, в данной схеме ультрафильтрации было изменено месторасположение ультрафильтра. Приточную магистраль ультрафильтра устанавливали в аортальную канюлю, а выводную - в правое предсердие. Кроме того, ультрафильтрация (УФ) проводилась после окончания искусственного кровообращения (ИК). Такая схема позволила максимально сократить длину магистралей фильтра и за счет изменения времени проведения УФ избежать гиповолемии. In pediatric cardiac surgery, a method of ultrafiltration of blood is also known, which is the closest to the claimed in technical essence and the achieved result. Proposed in 1991 by Nike and Elliott [3]. The authors called it modified. This method is selected as a prototype. Unlike the classical one, in this ultrafiltration scheme the location of the ultrafilter was changed. The supply line of the ultrafilter was installed in the aortic cannula, and the outlet in the right atrium. In addition, ultrafiltration (UV) was performed after completion of cardiopulmonary bypass (IR). Such a scheme made it possible to minimize the length of the filter lines and avoid hypovolemia by changing the UV time.

Недостатком предложенной схемы ультрафильтрации является сложность ее проведения и невозможность ультрафильтрации во время искусственного кровообращения. Это повышает риск возникновения осложнений, связанных с кровотечением и воздушной эмболией, и приводит к неконтролируемой гемодилюции, особенно у детей раннего возраста. The disadvantage of the proposed ultrafiltration scheme is the complexity of its implementation and the impossibility of ultrafiltration during cardiopulmonary bypass. This increases the risk of complications associated with bleeding and air embolism, and leads to uncontrolled hemodilution, especially in young children.

Целью изобретения является снижение количества интраоперационных осложнений, связанных с проведением искусственного кровообращения и ультрафильтрации. The aim of the invention is to reduce the number of intraoperative complications associated with cardiopulmonary bypass and ultrafiltration.

Поставленная цель достигается тем, что при проведении модифицированной ультрафильтрации приточную линию ультрафильтра помещают в артериальную магистраль контура искусственного кровообращения, а выводную линию ультрафильтра помещают в канюлю нижней полой вены. This goal is achieved by the fact that during the modified ultrafiltration, the supply line of the ultrafilter is placed in the arterial line of the cardiopulmonary bypass, and the output line of the ultrafilter is placed in the cannula of the inferior vena cava.

Новым в способе является месторасположение магистралей ультрафильтра. Расположение приточной магистрали вне аортальной канюли значительно снижает количество осложнений, связанных с техникой проведением ИК. Расположение выводной магистрали в канюле нижней полой вены позволяет избежать такой травматичной манипуляции, как установка этой магистрали отдельной линией через ушко правого предсердия. Данное расположение магистралей позволяет перфузиологу собирать контур ультрафильтра, заполнять его, а также проводить ультрафильтрацию независимо от действий хирурга во время искусственного кровообращения и после него. Это позволяет удерживать величину гематокрита в течение всей операции постоянной, независимо от воздействия внешних факторов (кардиоплегия, работа кардиотомических отсосов и др.). Проведение ультрафильтрации по ходу ИК значительно сокращает время ее проведения после окончания искусственного кровообращения. Тем самым значительно снижается риск интраоперационных осложнений, связанных с проведением искусственного кровообращения и ультрафильтрации. New in the method is the location of the lines of the ultrafilter. The location of the supply line outside the aortic cannula significantly reduces the number of complications associated with the technique of conducting IR. The location of the excretory line in the cannula of the inferior vena cava allows to avoid such traumatic manipulation as installing this line in a separate line through the ear of the right atrium. This arrangement of highways allows the perfusionist to collect the ultrafilter circuit, fill it, and ultrafiltrate regardless of the surgeon's actions during and after cardiopulmonary bypass. This allows you to keep the hematocrit value constant throughout the operation, regardless of the influence of external factors (cardioplegia, cardiotomy suction, etc.). Conducting ultrafiltration during IR significantly reduces the time it takes after the end of cardiopulmonary bypass. This significantly reduces the risk of intraoperative complications associated with cardiopulmonary bypass and ultrafiltration.

Кроме того, проведение ультрафильтрации по нашей схеме позволяет, в случае необходимости, возобновлять проведения искусственного кровообращения без дополнительной переканюляции. In addition, ultrafiltration according to our scheme allows, if necessary, the resumption of cardiopulmonary bypass without additional re-cannulation.

На чертеже изображена схема предложенного способа. The drawing shows a diagram of the proposed method.

Приточная магистраль 2 ультрафильтра 1 соединяется с артериальной линией контура ИК в месте между артериальной воздушной ловушкой и аортальной канюлей. Выводная магистраль 3 устанавливается в канюлю нижней полой вены. Давление в фильтре, для проведения ультрафильтрации, создается специальным вакуумным отсосом 5 и насосом 4. The supply line 2 of the ultrafilter 1 is connected to the arterial line of the IR circuit at the location between the arterial air trap and the aortic cannula. The output line 3 is installed in the cannula of the inferior vena cava. The pressure in the filter for ultrafiltration is created by a special vacuum suction 5 and pump 4.

Вышеописанный контур собирают, заполняют жидкостью и кровью одновременно со всей системой ИК. Когда в УФ нет необходимости, приточная магистраль 2 перекрыта. Насос 4 и вакуумный отсос 5 не работают. При проведении УФ приточная магистраль 2 открыта, а насос 4 и вакуумный отсос 5 начинают работать. При помощи данной схемы ультрафильтрацию проводят в двух режимах: 1) одновременно с проведением искусственного кровообращения и 2) после окончания искусственного кровообращения. The above circuit is collected, filled with liquid and blood simultaneously with the entire IR system. When UV is not necessary, the supply line 2 is closed. Pump 4 and vacuum suction 5 do not work. When conducting UV supply line 2 is open, and the pump 4 and vacuum suction 5 begin to work. Using this scheme, ultrafiltration is carried out in two modes: 1) simultaneously with cardiopulmonary bypass and 2) after completion of cardiopulmonary bypass.

Пример 1. Пациент М., 2 года, диагноз: врожденный порок сердца, дефект межжелудочковой перегородки. При проведении операции пластики дефекта время искусственного кровообращения составило 1 час. Модифицированная ультрафильтрация проводилась по способу, описанному в прототипе, т.е. приточная магистраль была установлена в аортальной канюле, а выводная - отдельной магистралью в ушке правого предсердия. Ниже приведена таблица 1, в которой показана величина гематокрита на различных этапах операции. Время ультрафильтрации после ИК составило 17 минут. Example 1. Patient M., 2 years old, diagnosis: congenital heart disease, ventricular septal defect. During the operation of plastic surgery of the defect, the time of cardiopulmonary bypass was 1 hour. Modified ultrafiltration was carried out according to the method described in the prototype, i.e. the supply line was installed in the aortic cannula, and the outlet line was a separate line in the ear of the right atrium. Table 1 below shows the hematocrit value at various stages of the operation. Ultrafiltration time after IR was 17 minutes.

Из таблицы 1 видно, как падает гематокрит на этапах операции. Такое снижение его приводит к нарушениям процессов обмена газами между тканями и кровью, кислотно-щелочного равновесия, вынуждает применять охлаждение организма. Кроме того, обращаем внимание на значительное время ультрафильтрации после окончания ИК. Table 1 shows how the hematocrit falls at the stages of the operation. Such a decrease in it leads to disruptions in the processes of gas exchange between tissues and blood, acid-base balance, forces the use of cooling the body. In addition, we draw attention to the significant time of ultrafiltration after the end of IR.

Пример 2. Больной Е., 3 года. Диагноз: дефект межжелудочковой перегородки. При проведении операции пластики дефекта время искусственного кровообращения составило 1 час. Модифицированная ультрафильтрация проводилась по предложенному способу, т. е. приточная магистраль была установлена в артериальной линии системы ИК, а выводная - в канюле нижней полой вены. Ниже приведена таблица 2, в которой показана величина гематокрита на различных этапах операции. Время ультрафильтрации после ИК составило 6 минут. Example 2. Patient E., 3 years. Diagnosis: ventricular septal defect. During the operation of plastic surgery of the defect, the time of cardiopulmonary bypass was 1 hour. Modified ultrafiltration was carried out according to the proposed method, i.e., the supply line was installed in the arterial line of the IR system, and the outlet line was installed in the cannula of the inferior vena cava. Table 2 below shows the hematocrit value at various stages of the operation. Ultrafiltration time after IR was 6 minutes.

Из представленной таблицы видно, что величина гематокрита на этапах операции, благодаря своевременному проведению УФ во время ИК, стабильна. Обращаем внимание на значительное сокращение времени проведения УФ после ИК. From the presented table it is seen that the hematocrit value at the stages of the operation, due to the timely UV during IR, is stable. We draw attention to a significant reduction in UV time after IR.

Таким образом, проведение УФ по новой схеме делает ее более безопасной, позволяет контролировать интраоперационный гематокрит и значительно сокращает время проведения ультрафильтрации после ИК. Thus, conducting UV according to the new scheme makes it safer, allows you to control intraoperative hematocrit and significantly reduces the time for ultrafiltration after IR.

Список использованной литературы
1. Elliott M.J. Perfusion for pediatric open heart surgery// Seminars In Thoracic and Cardiovascular Surgery.- 1990.- N2.- P. 332-340.List of references
1. Elliott MJ Perfusion for pediatric open heart surgery // Seminars In Thoracic and Cardiovascular Surgery.- 1990.- N2.- P. 332-340.

2. Bodt J. , Kling D., Bormann B.V. et al. Extravascularlung water and haemofiltration during complicated cardiac surgery// Thoracic and Cardiovascular Surgeon.- 1978.- N 35.- P. 161-165. 2. Bodt J., Kling D., Bormann B.V. et al. Extravascularlung water and haemofiltration during complicated cardiac surgery // Thoracic and Cardiovascular Surgeon.- 1978.- N 35.- P. 161-165.

3. Naik S.K., Knight A., Elliott M.J. A successful modification of ultrafiltration for cardiopalmonary bypass in children// Perfusion.- 1991,- N 6.- P. 41-50. 3. Naik S.K., Knight A., Elliott M.J. A successful modification of ultrafiltration for cardiopalmonary bypass in children // Perfusion.- 1991, - N 6.- P. 41-50.

Claims

The method of modified ultrafiltration of blood under cardiopulmonary by passing the volume of circulating blood through an ultrafilter, characterized in that the supply line of the ultrafiltrate is placed in the arterial line of the cardiopulmonary bypass, and the output line is in the cannula of the inferior vena cava.