RU2812597C1 - Method of temporary extracorporeal perfusion of limb - Google Patents
Method of temporary extracorporeal perfusion of limb Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812597C1 RU2812597C1 RU2023103531A RU2023103531A RU2812597C1 RU 2812597 C1 RU2812597 C1 RU 2812597C1 RU 2023103531 A RU2023103531 A RU 2023103531A RU 2023103531 A RU2023103531 A RU 2023103531A RU 2812597 C1 RU2812597 C1 RU 2812597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- limb
- cannula
- item
- artery
- perfusion
- Prior art date
Links
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 claims abstract description 57
- 210000003191 femoral vein Anatomy 0.000 claims abstract description 19
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 18
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 210000002465 tibial artery Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 238000002618 extracorporeal membrane oxygenation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 210000002321 radial artery Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 210000002559 ulnar artery Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 210000004731 jugular vein Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 4
- 206010069729 Collateral circulation Diseases 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 14
- 210000003090 iliac artery Anatomy 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 9
- 210000001105 femoral artery Anatomy 0.000 description 7
- 238000002496 oximetry Methods 0.000 description 7
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 241001631457 Cannula Species 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 2
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 2
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 2
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 2
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002297 emergency surgery Methods 0.000 description 2
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 2
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 2
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 210000003137 popliteal artery Anatomy 0.000 description 2
- 230000004895 regional blood flow Effects 0.000 description 2
- 208000031104 Arterial Occlusive disease Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 210000000702 aorta abdominal Anatomy 0.000 description 1
- 208000021328 arterial occlusion Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013156 embolectomy Methods 0.000 description 1
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000002278 reconstructive surgery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008791 toxic response Effects 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к области неотложной хирургии конечности и трансплантологии, и может использоваться для сохранения перфузии конечности, лишенной магистрального, а также коллатерального кровообращения. Временная экстракорпоральная перфузия конечности в неотложной хирургии и трансплантологии не применялась ранее.The invention relates to medicine, in particular to the field of emergency limb surgery and transplantology, and can be used to maintain perfusion of a limb deprived of main and collateral circulation. Temporary extracorporeal perfusion of the limb in emergency surgery and transplantation has not been used previously.
Традиционным вариантом восстановления перфузии конечности является хирургическое вмешательство: тромб/эмболэктомия, временное протезирование артерии, боковой или циркулярный шов, шунтирующие операции. В настоящее время в неотложной хирургии существует метод решения проблемы восстановления перфузии при помощи ампутат-сумки (№ патента: EP0159209B1). В ней конечность находится в стерильных условиях и подвержена гипотермии. Состояние гипотермии позволяет отсрочить необратимую ишемию тканей, вызванную кислородной недостаточностью за счет снижения метаболизма в тканях конечности. Ампутат-сумка позволяет отсрочить время реплантации на 8-10 часов. Однако, к существенным недостаткам ампутат-сумки можно отнести исключительно пассивное влияние на метаболизм конечности, заключающееся в подавлении механизмов окисления: понижением активности дыхательных ферментов посредством сухого стерильного охлаждения отделенного от тела человека сегмента конечности. При продолжительной гипоксии в тканях конечности накапливаются продукты окисления, которые во время реплантации могут попасть в общий кровоток и вызвать токсический ответ, что может неблагоприятно повлиять на состояние организма в целом и на восстановление трофики оторванной конечности после ее реплантации.The traditional option for restoring limb perfusion is surgery: thrombus/embolectomy, temporary artery replacement, lateral or circular suture, bypass surgery. Currently, in emergency surgery, there is a method to solve the problem of restoring perfusion using an amputee bag (Patent No.: EP0159209B1). In it, the limb is kept in sterile conditions and is subject to hypothermia. The state of hypothermia allows you to delay irreversible tissue ischemia caused by oxygen deficiency by reducing metabolism in the tissues of the limb. The amputated bag allows you to delay the time of replantation by 8-10 hours. However, the significant disadvantages of the amputated bag include an exclusively passive effect on the metabolism of the limb, which consists in suppressing oxidation mechanisms: reducing the activity of respiratory enzymes through dry sterile cooling of the limb segment separated from the human body. With prolonged hypoxia, oxidation products accumulate in the tissues of the limb, which during replantation can enter the general bloodstream and cause a toxic response, which can adversely affect the condition of the body as a whole and the restoration of the trophism of the severed limb after its replantation.
В основу изобретения положена задача создания способа временной экстракорпоральной перфузии конечности, который обеспечивает более полное восстановление кровотока в конечности, подвергнутой ишемизации.The invention is based on the task of creating a method for temporary extracorporeal perfusion of a limb, which provides a more complete restoration of blood flow in an ischemic limb.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе временной экстракорпоральной перфузии конечности при повреждении магистральных артерий осуществляют экстракорпоральную мембранную оксигенацию в вено-артериальном режиме путем пункционной канюляции бедренной вены неповрежденной (или поврежденной) конечности или другой магистральной вены канюлей 12-15 Fr и канюляцию дистальной артерии поврежденной конечности (или дистальный конец визуализируемой в ране поврежденной артерии), при этом в случае нижней конечности канюлируют заднюю большеберцовую артерию, в случае верхней конечности - лучевую или локтевую артерию канюлей 6-10 Fr, затем подключают перфузионный контур, состоящий из полых соединительных трубок, оксигенатора и портативного аппарата экстракорпоральной мембранной оксигенации, затем через канюлю 12-15 Fr, установленную в бедренную вену, осуществляют забор венозной крови, пропускают по перфузионному контуру со скоростью 0,4 л/мин, затем оксигенированную кровь возвращают через канюлю 6-10 Fr в заднюю большеберцовую или лучевую или локтевую артерию и заполняют артериальное русло ретроградно.The solution to this problem is ensured by the fact that in the method of temporary extracorporeal perfusion of a limb in case of damage to the main arteries, extracorporeal membrane oxygenation is carried out in the veno-arterial mode by puncture cannulation of the femoral vein of an intact (or damaged) limb or another main vein with a 12-15 Fr cannula and cannulation of the distal artery damaged limb (or the distal end of the damaged artery visualized in the wound), in this case, in the case of the lower limb, the posterior tibial artery is cannulated, in the case of the upper limb, the radial or ulnar artery is cannulated with a 6-10 Fr cannula, then a perfusion circuit consisting of hollow connecting tubes is connected, oxygenator and a portable extracorporeal membrane oxygenation device, then venous blood is taken through a 12-15 Fr cannula installed in the femoral vein, passed through a perfusion circuit at a rate of 0.4 l/min, then the oxygenated blood is returned through a 6-10 Fr cannula into the posterior tibial or radial or ulnar artery and fill the arterial bed retrogradely.
Преимущества изобретения связаны с тем, что создается временный контур кровообращения лишенной магистрального кровотока (тяжело ишемизированной) конечности, в котором выполняется оксигенизация крови вне тела пациента. Данный метод позволяет поддерживать жизнедеятельность тканей поврежденной конечности на протяжении 10 часов и более, если в этом есть необходимость, до стабилизации состояния пациента.The advantages of the invention are associated with the fact that a temporary circulatory circuit is created in a limb deprived of main blood flow (severely ischemic), in which oxygenation of blood is performed outside the patient’s body. This method allows you to maintain the vital activity of the tissues of the injured limb for 10 hours or more, if necessary, until the patient’s condition is stabilized.
Предлагаемая нами техника временной перфузии конечности является оригинальной за счет осуществления пункционной канюляции бедренной вены неповрежденной конечности или другой магистральной вены канюлей 12-15 Fr (п.2 фиг.1) и канюляции дистальной артерии поврежденной конечности (п.8 фиг.1), при этом в случае нижней конечности канюлируется задняя большеберцовая артерия, в случае верхней конечности - лучевая или локтевая артерия канюлей 6-10 Fr, затем подключается перфузионный контур, состоящий из полых соединительных трубок (п.3, п.6 фиг.1), оксигенатора (п.5 фиг.1) и портативного аппарата экстракорпоральной мембранной оксигенации (п.4 фиг.1), затем через канюлю 12-15 Fr (п.2 фиг.1), установленную в бедренную вену, осуществляют забор венозной крови, пропускают по перфузионному контуру со скоростью 0,4 л/мин, затем оксигенированную кровь возвращают через канюлю 6-10 Fr (п.8 фиг.1) в заднюю большеберцовую или лучевую или локтевую артерию и заполняют артериальное русло ретроградно и предназначена для обеспечения тканей конечностей, лишенных магистрального и коллатерального кровообращения, кислородом при повреждении магистральной артерии конечности. Преимущества данного метода заключается в достаточной простоте применения, малом времени, требующегося для подключения перфузионного контура и полноценности восстановления кровотока в конечности.The technique we offer for temporary perfusion of the limb is original due to the implementation of puncture cannulation of the femoral vein of the uninjured limb or another main vein with a 12-15 Fr cannula (item 2 of Fig. 1) and cannulation of the distal artery of the injured limb (item 8 of Fig. 1), with In this case, in the case of the lower limb, the posterior tibial artery is cannulated, in the case of the upper limb, the radial or ulnar artery is cannulated with a 6-10 Fr cannula, then a perfusion circuit is connected, consisting of hollow connecting tubes (item 3, item 6 of Fig. 1), an oxygenator ( item 5 of Fig.1) and a portable extracorporeal membrane oxygenation apparatus (item 4 of Fig.1), then through a 12-15 Fr cannula (item 2 of Fig.1) installed in the femoral vein, venous blood is taken and passed through perfusion circuit at a rate of 0.4 l/min, then oxygenated blood is returned through a 6-10 Fr cannula (item 8 of Fig. 1) into the posterior tibial or radial or ulnar artery and fills the arterial bed retrogradely and is intended to provide tissues of the extremities deprived main and collateral circulation, oxygen in case of damage to the main artery of the limb. The advantages of this method are its relative ease of use, the short time required to connect the perfusion circuit, and the complete restoration of blood flow in the limb.
Изобретение поясняется Фиг.1, на которой представлена схема подключения контура для временного регионарного кровообращения конечности и локализация канюляции магистральных сосудов для осуществления забора венозной крови и возврата артериальной (оксигенированной) крови в конечность через артерию. На Фиг.2 показана ангиограмма сосудов таза и нижних конечностей овцы, выполненная в ходе эксперимента «Временная экстракорпоральная перфузия конечности». В перфузионный контур (артериальную канюлю) введено контрастное вещество. На Фиг.3 показана экстракорпоральная перфузия конечности экспериментального животного (овцы). Оценка качества перфузии путем оксиметрии перфузируемых мягких тканей конечности с перекрытым магистральным кровотоком специализированным аппаратом. На Фиг.4 представлено выполнение открытого доступа к задней большеберцовой артерии. На Фиг.5 представлено выделение задней большеберцовой артерии. На фиг.6 показана установка канюли в заднюю большеберцовую артерию. На фиг.7 показано выполнение пункционного доступа к бедренной вене неповрежденной конечности. На Фиг.8 показана пункционная канюляция бедренной вены и ее фиксация путем подшивания к коже. На Фиг.9 представлен собранный перфузионных контур (канюли не подсоединены). На Фиг.10 показан процесс забора венозной крови из бедренной вены. На Фиг.11 показан процесс возврата оксигенированной крови в заднюю большеберцовую артерию (п.47.фиг.11) На Фиг.12 показан график оксиметрии конечности овцы датчиком региональной оксиметрии Somanetics INVOS 5100 Regional Oximeter (Medtronic, США).The invention is illustrated in Figure 1, which shows a circuit diagram for connecting the circuit for temporary regional blood circulation of the limb and localization of cannulation of the great vessels to collect venous blood and return arterial (oxygenated) blood to the limb through the artery. Figure 2 shows an angiogram of the vessels of the pelvis and lower extremities of a sheep, performed during the experiment “Temporary extracorporeal perfusion of the limb”. A contrast agent was injected into the perfusion circuit (arterial cannula). Figure 3 shows extracorporeal perfusion of the limb of an experimental animal (sheep). Assessment of the quality of perfusion by oximetry of perfused soft tissues of the limb with the main blood flow blocked by a specialized apparatus. Figure 4 shows the implementation of open access to the posterior tibial artery. Figure 5 shows the selection of the posterior tibial artery. Figure 6 shows the installation of a cannula in the posterior tibial artery. Figure 7 shows the implementation of puncture access to the femoral vein of an uninjured limb. Figure 8 shows puncture cannulation of the femoral vein and its fixation by suturing to the skin. Figure 9 shows the assembled perfusion circuit (cannulas not connected). Figure 10 shows the process of collecting venous blood from the femoral vein. Fig. 11 shows the process of return of oxygenated blood to the posterior tibial artery (item 47. Fig. 11). Fig. 12 shows a graph of oximetry of a sheep limb using a regional oximetry sensor Somanetics INVOS 5100 Regional Oximeter (Medtronic, USA).
Структура изобретения поясняется на Фиг. 1, на которой показана схема подключения контура для временного регионарного кровообращения конечности и локализация канюляции магистральных сосудов для осуществления забора венозной крови и возврата артериальной (оксигенированной) крови в конечность через артерию. Фиг. 1 включает следующие обозначения:The structure of the invention is illustrated in Fig. 1, which shows a diagram of connecting the circuit for temporary regional blood circulation of the limb and localizing the cannulation of the great vessels to collect venous blood and return arterial (oxygenated) blood to the limb through the artery. Fig. 1 includes the following symbols:
1 - Бедренная вена1 - Femoral vein
2 - Заборная канюля 12-15 Fr (венозная)2 - Intake cannula 12-15 Fr (venous)
3 - Соединительная трубка заборной части контура3 - Connecting tube for the intake part of the circuit
4 - Портативный аппарат ЭКМО4 - Portable ECMO device
5 - Оксигенатор5 - Oxygenator
6 - Соединительная трубка возвратной части контура6 - Connecting tube for the return part of the circuit
7 - Источник кислорода7 - Oxygen source
8 - Возвратная канюля 6-10 Fr (артериальная)8 - Return cannula 6-10 Fr (arterial)
9 - Задняя большеберцовая артерия9 - Posterior tibial artery
10 - Бедренная артерия10 - Femoral artery
11 - Зона повреждения (окклюзии) бедренной артерии 11 - Area of damage (occlusion) of the femoral artery
В состав перфузирующего контура входит: The perfusion circuit includes:
Канюля 12-15Fr венозная (заборная) (п.2 фиг.1),Cannula 12-15Fr venous (intake) (item 2 Fig.1),
Канюля 6-10 Fr артериальная (возвратная) (п.8. фиг.1),Cannula 6-10 Fr arterial (return) (item 8. Fig.1),
Соединительные трубки диаметром 3/8 3 шт. длиной по 60-100 см (п.3 фиг.1).Connecting tubes with a diameter of 3/8 3 pcs. 60-100 cm long (item 3 of Fig. 1).
Оксигенатор (п.5 фиг.1)Oxygenator (item 5 fig.1)
Портативный аппарат экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО) (п.4.фиг.1).Portable extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) device (item 4.fig.1).
Изобретение осуществляется следующим образом:The invention is carried out as follows:
1) Пункционно или открытым доступом осуществляется канюляция крупной вены (например, бедренной вены (БВ) здоровой (неповрежденной или поврежденной) конечности, или яремной вены) (п.1.фиг.1) канюлей 12-15 Fr (диаметр канюли подбирается из расчета диаметра вены) (п.2.фиг.1), на дистальную часть канюли накладывается зажим на время ожидания подключения контура и запуска перфузии.1) Cannulation of a large vein (for example, the femoral vein (FV) of a healthy (intact or damaged) limb, or the jugular vein) (item 1.fig.1) is carried out using a puncture or open access with a 12-15 Fr cannula (the diameter of the cannula is selected based on vein diameter) (item 2.fig.1), a clamp is applied to the distal part of the cannula while waiting for the circuit to be connected and the perfusion to start.
2) Пункционно или открыто осуществляется канюляция задней большеберцовой артерии (ЗББА) (п.9.фиг1.) поврежденной (подлежащей перфузии) нижней конечности (или лучевой/локтевой артерии - для верхней конечности) канюлей 6-10 Fr (диаметр канюли или катетера подбирается из расчета диаметра артерии) (п.8.фиг.1), на дистальную часть канюли накладывается зажим на время ожидания подключения контура и запуска перфузии.2) Cannulation of the posterior tibial artery (PTAA) (item 9.fig.1.) of the damaged (subject to perfusion) lower limb (or radial/ulnar artery - for the upper limb) is performed by puncture or openly with a 6-10 Fr cannula (the diameter of the cannula or catheter is selected based on the diameter of the artery) (item 8.fig.1), a clamp is applied to the distal part of the cannula while waiting for the circuit to be connected and the perfusion to start.
3) В стерильных условиях собирается контур в следующей последовательности: заборная магистраль (п.3 фиг.1) - центрифужная (или роликовая) головка (п.12 фиг.1) - соединительная магистраль - оксигенатор (п.5 фиг.1) - возвратная магистраль (п.6 фиг.1). Через боковой порт коннектора в сформированный контур заливается стерильный физиологический раствор, из системы удаляется воздух.3) Under sterile conditions, the circuit is assembled in the following sequence: intake line (item 3 of Fig.1) - centrifuge (or roller) head (item 12 of Fig.1) - connecting line - oxygenator (item 5 of Fig.1) - return line (item 6 of Fig.1). Through the side port of the connector, sterile saline solution is poured into the formed circuit, and air is removed from the system.
4) Заборная и возвратная магистраль разъединяются и соединяются, соответственно, с заборной (венозной) (п.2 фиг.1, п.23 фиг.3) и возвратной (артериальной) (п.8. фиг.1, п.29. фиг.3) канюлями с недопущением попадания пузырьков воздуха в систему.4) The intake and return lines are separated and connected, respectively, to the intake (venous) (item 2 of Fig.1, item 23 of Fig.3) and the return (arterial) (item 8 of Fig.1, item 29. Fig.3) cannulas to prevent air bubbles from entering the system.
5) К оксигенатору (п.5.фиг. 1) подключается источник 100%-го кислорода (п.7 фиг.1) (централизованная разводка кислорода, кислородный баллон, кислородный концентратор) с объемной скоростью потока около 1 л/мин.5) A source of 100% oxygen (item 7 of Fig. 1) (centralized oxygen distribution, oxygen cylinder, oxygen concentrator) with a volumetric flow rate of about 1 l/min is connected to the oxygenator (item 5.fig. 1).
6) Включается аппарат ЭКМО (п.4 фиг.1), вводятся параметры перфузии. Скорость объемного потока перфузата (аутокрови) составляет 0,4-0,8 л/мин и регулируется путем увеличения/уменьшения числа оборотов в минуту центрифужной головки (п.12 фиг.1) аппарата ЭКМО.6) The ECMO device is turned on (item 4 of Fig. 1), perfusion parameters are entered. The rate of volumetric flow of perfusate (autoblood) is 0.4-0.8 l/min and is regulated by increasing/decreasing the number of revolutions per minute of the centrifuge head (item 12 of Fig. 1) of the ECMO device.
Перфузия ишемизированной конечности обеспечивается аутокровью. Забор аутокрови осуществляется через доступ, который был осуществлен канюляцией бедренной вены с контралатеральной (неповрежденной) стороны (допустима канюляция вен шеи и верхней конечности) заборной канюлей 12-15 Fr (п.2 фиг.1) (предпочтительно - с применением пункционного доступа). Далее перфузат (аутокровь), проходя контур перфузии, перемещается к канюле 6-10 Fr (п.8 фиг.1), установленной в задней большеберцовой артерии (п.9 фиг.1). Насыщение крови кислородом происходит в оксигенаторе (п.5 фиг.1), благодаря подключенному к нему источнику 100% кислорода (п.7 фиг 1.). Кровообращение в созданном контуре обеспечивается портативным аппаратом экстракорпоральной мембранной оксигенации (ПА-ЭКМО) Ex-Stream (Трансбиотек, Россия) или аналогом (п.4 фиг.1), который производит забор перфузата из венозного русла. Обеспечение забора крови для изолированной перфузии конечности производится из бассейна крупной вены верхней или нижней неповрежденной (или поврежденной) конечности (п.1 фиг.1). Выполняется чрескожный (пункционный) доступ к магистральной вене и с помощью набора для чрескожной канюляции по методике Сельдингера устанавливается канюля в венозное русло бедренной (или другой магистральной) вены. Для подачи перфузата в ишемизированную конечность осуществляется канюляция ЗББА (или лучевой/локтевой артерии) (п.9 фиг.1) поврежденной конечности, как наиболее приемлемой для доступа. Перфузат подается в ЗББА (лучевую/локтевую артерию) ретроградно. За счет системы артериальных коллатералей насыщенный кислородом перфузат питает ткани поврежденной конечности, поступая в дистальные отделы голени и стопы по системе передней большеберцовой и малоберцовой артерий (и по системе коллатералей верхней конечности - в артерии предплечья и кисти). Фиг. 1 поясняет тактику изолированной перфузии конечности, лишенной магистрального кровотока на примере артерий нижней конечности. Perfusion of the ischemic limb is provided with autologous blood. Autologous blood sampling is carried out through an access that was carried out by cannulation of the femoral vein from the contralateral (intact) side (cannulation of the veins of the neck and upper limb is acceptable) with a 12-15 Fr sampling cannula (item 2 of Fig. 1) (preferably using puncture access). Next, the perfusate (autoblood), passing through the perfusion circuit, moves to a 6-10 Fr cannula (item 8 of Fig.1), installed in the posterior tibial artery (item 9 of Fig.1). Blood saturation with oxygen occurs in the oxygenator (item 5 of Fig. 1), thanks to a source of 100% oxygen connected to it (item 7 of Fig. 1.). Blood circulation in the created circuit is provided by a portable device for extracorporeal membrane oxygenation (PA-ECMO) Ex-Stream (Transbiotek, Russia) or an analogue (item 4 of Fig. 1), which collects perfusate from the venous bed. Providing blood sampling for isolated limb perfusion is carried out from the pool of a large vein of the upper or lower intact (or damaged) limb (item 1 of Fig. 1). Percutaneous (puncture) access to the main vein is performed and using a set for percutaneous cannulation according to the Seldinger technique, a cannula is installed into the venous bed of the femoral (or other main) vein. To supply the perfusate to the ischemic limb, cannulation of the STBA (or radial/ulnar artery) (item 9 of Fig. 1) is carried out on the injured limb, as the most suitable for access. The perfusate is supplied to the 3BA (radial/ulnar artery) retrogradely. Due to the system of arterial collaterals, the oxygenated perfusate nourishes the tissues of the injured limb, entering the distal parts of the leg and foot through the system of the anterior tibial and peroneal arteries (and through the system of collaterals of the upper limb - into the arteries of the forearm and hand). Fig. 1 explains the tactics of isolated perfusion of a limb deprived of main blood flow using the example of the arteries of the lower limb.
Данное изобретение было испытано в ходе эксперимента на 8 крупных биологических объектах (овцах самцах), средней массы 41 кг. Моделирование артериальной окклюзии проводили путем перекрытия магистрального кровотока в дистальном отделе аорты на 2-3 см выше бифуркации (п.12 фиг.2) на срок 6 часов. На фиг.2 приведены следующие обозначения:This invention was tested during an experiment on 8 large biological objects (male sheep), with an average weight of 41 kg. Modeling of arterial occlusion was carried out by blocking the main blood flow in the distal aorta 2-3 cm above the bifurcation (item 12 of Fig. 2) for a period of 6 hours. Figure 2 shows the following symbols:
14. Баллон в дистальном отделе брюшной аорты экспериментального животного (овцы)14. Balloon in the distal abdominal aorta of an experimental animal (sheep)
15. Зона бифуркации аорты (овцы)15. Aortic bifurcation zone (sheep)
16. Правая общая подвздошная артерия (овцы)16. Right common iliac artery (sheep)
17. Левая общая подвздошная артерия (овцы)17. Left common iliac artery (sheep)
18. Правая внутренняя подвздошная артерия (овцы)18. Right internal iliac artery (sheep)
19. Левая внутренняя подвздошная артерия (овцы)19. Left internal iliac artery (sheep)
20. Правая наружная подвздошная артерия (овцы)20. Right external iliac artery (sheep)
21. Левая наружная подвздошная артерия (овцы) 21. Left external iliac artery (sheep)
22. Правая бедренная артерия (овцы)22. Right femoral artery (sheep)
23. Правая глубокая артерия бедра (овцы)23. Right deep femoral artery (sheep)
Интраоперационно проводился контроль перфузии конечности посредством ангиографии перфузируемой конечности (Фиг.2). Контрастирующее вещество добавлялось в перфузионный контур, после чего флюороскопически определялось контрастирование всех артерий (правая глубокая артерия бедра (п.23 фиг.2), правая бедренная артерия (п.22 фиг.2), левая наружная подвздошная артерия (п.21 фиг.2), правая наружная подвздошная артерия (п.20 фиг.2), левая внутренняя подвздошная артерия (п.19 фиг.2), правая внутренняя подвздошная артерия (п.18 фиг.2), левая общая подвздошная артерия (п.17 фиг.2), правая общая подвздошная артерия (п.16 фиг.2), зона бифуркации аорты (п.14 фиг.2) с визуализацией баллона в просвете аорты на уровне 2-3 см проксимальнее бифуркации аорты (п.15 фиг.2)) перфузируемой конечности животного.Intraoperatively, limb perfusion was monitored by angiography of the perfused limb (Figure 2). A contrast agent was added to the perfusion circuit, after which the contrast of all arteries was determined fluoroscopically (right deep femoral artery (item 23 of Fig.2), right femoral artery (item 22 of Fig.2), left external iliac artery (item 21 of Fig. 2), right external iliac artery (item 20 of Fig.2), left internal iliac artery (item 19 of Fig.2), right internal iliac artery (item 18 of Fig.2), left common iliac artery (item 17 Fig.2), right common iliac artery (item 16 of Fig.2), area of the aortic bifurcation (item 14 of Fig.2) with visualization of the balloon in the lumen of the aorta at a level of 2-3 cm proximal to the aortic bifurcation (item 15 of Fig. 2)) perfused limb of the animal.
На фиг.3 приведены следующие обозначения:Figure 3 shows the following symbols:
2. Заборная канюля 15 Fr в бедренной вене2. 15 Fr sampling cannula in the femoral vein
13. Соединительная трубка заборной части контура13. Connecting tube for the intake part of the circuit
12. Центрифужная головка12. Centrifuge head
5. Оксигенатор5. Oxygenator
25. Пульт управления портативного аппарата ЭКМО25. Control panel of a portable ECMO device
7. Источник кислорода (контур от кислородного концентратора к оксигенатору)7. Oxygen source (circuit from oxygen concentrator to oxygenator)
6. Соединительная трубка возвратной части контура6. Connecting tube of the return part of the circuit
8. Возвратная канюля 10 Fr (артериальная)8. Return cannula 10 Fr (arterial)
10. Бедренная артерия10. Femoral artery
14. Баллонный катетер для эндоваскулярной баллонной окклюзии14. Balloon catheter for endovascular balloon occlusion
24. Somanetics INVOS 5100 Regional Oximeter (Medtronic, США)24. Somanetics INVOS 5100 Regional Oximeter (Medtronic, USA)
Для остановки кровотока в нижних конечностях использовался метод балонной окклюзии аорты эндоваскулярным аортальным баллоном, который заводился выше бифуркации аорты (п.14 фиг.3). Для восстановления кровотока в конечностях в эксперименте использовался перфузионный контур, который включал: заборную канюлю 15 Fr, установленную в бедренную вену (п.1 фиг.3), соединительную трубку заборной части контура (п.13 рис.3), центрифужную головку (п.12 фиг.3), оксигенатор (п.5 фиг.3), пульт управления аппарата ЭКМО (п.25 фиг.3), источник кислорода (кислородный концентратор) (п.7 фиг.3), соединительную трубку возвратной части контура (п.6 фиг.3), возвратной канюли 10 Fr (п.8 фиг.3). В ходе испытания изобретения было выявлено, что разработанный новый способ временной изолированной перфузии конечности при повреждении магистральной артерии (п.30 фиг.3) является выполнимым и позволяет обеспечить перфузию конечности на длительный срок. При окклюзии аорты (п .14 фиг.2) показатель оксиметрии, измеряемый аппаратом региональной окисметрии Somanetics INVOS 5100 Regional Oximetr (Metronic, США) с накладными датчиками (п.24 фиг.3) снижался до нуля (п. 29 фиг.12), в то время как при начале перфузии значения оксиметрии, полученные с нижних конечностей, возвращались к исходным нормальным значениям (п. 30 Фиг.12). В течении 30 минут между этапом полной окклюзии аорты и запуском перфузии (п. 29 фиг.12) на графике оксиметрии (Фиг.12) определяется полное отсутствие перфузии ниже уровня баллонной окклюзиии аорты (п.29 Фиг.12). Все перфузируемые конечности оказались жизнеспособными на момент окончания эксперимента.To stop blood flow in the lower extremities, the method of balloon occlusion of the aorta was used with an endovascular aortic balloon, which was inserted above the aortic bifurcation (item 14 of Fig. 3). To restore blood flow in the extremities, a perfusion circuit was used in the experiment, which included: a 15 Fr sampling cannula installed in the femoral vein (item 1 of Fig. 3), a connecting tube for the intake part of the circuit (item 13 of Fig. 3), a centrifuge head (item .12 of Fig.3), oxygenator (item 5 of Fig.3), control panel of the ECMO device (item 25 of Fig.3), oxygen source (oxygen concentrator) (item 7 of Fig.3), connecting tube of the return part of the circuit (item 6 of Fig.3), return cannula 10 Fr (item 8 of Fig.3). During testing of the invention, it was revealed that the developed new method of temporary isolated perfusion of a limb in case of damage to the main artery (item 30 of Fig. 3) is feasible and allows for long-term perfusion of the limb. When the aorta is occluded (item 14 of Fig.2), the oximetry index measured by the regional oximetry device Somanetics INVOS 5100 Regional Oximetr (Metronic, USA) with patch-on sensors (item 24 of Fig.3) decreased to zero (item 29 of Fig.12) , while at the start of perfusion, oximetry values obtained from the lower extremities returned to the original normal values (item 30 of Fig. 12). Within 30 minutes between the stage of complete occlusion of the aorta and the start of perfusion (item 29 of Fig. 12), the oximetry graph (Fig. 12) shows the complete absence of perfusion below the level of balloon occlusion of the aorta (item 29 of Fig. 12). All perfused limbs were viable at the end of the experiment.
Также, данное изобретение испытано на конечности человека в условиях отделения реанимации (Фиг.4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) с целью временного поддержания кровотока в конечности для ее сохранения. Согласно данным анамнеза болезни, пациент получил осколочное ранение области левого коленного сустава с полным пересечением и тромбозом подколенной артерии. Реконструктивная операция на подколенной артерии на предыдущих этапах медицинской эвакуации не выполнялась, вследствие чего, в травмоцентр, где осуществлялась изолированная перфузия, пациент был доставлен с признаками некомпенсированной (угрожающей) ишемии левой голени (дистальнее места ранения). Ввиду низких цифр гемоглобина и тромбоцитов полноценная артериальная реконструкция была отложена, и для временной перфузии конечности применено данное изобретение, что позволило на три часа отсрочить выполнение основного вмешательства. Изобретение применялось следующим образом: выполнялся типичный открытый доступ к задней большеберцовой артерии (п.26 фиг.4), после выделения задней большеберцовой артерии выполнялась канюляция задней большеберцовой артерии (п.9 фиг.6) возвратной артериальной канюлей (п.8 фиг.6). После канюляции задней большеберцовой артерии на канюлю накладывался зажим. Далее выполнялся пункционный доступ к бедренной вене по методике Сельдингера (п.1 фиг.7) с заведением в просвет бедренной вены эндоваскулярного проводника (п.27 фиг.7), по которому в вену заводилась венозная (заборная) канюля 15 Fr (п.2 рис.8). После канюляции на заборную канюлю также был наложен зажим на время сборки перфузионного контура. Собранный перфузионный контур представлен на Фиг.9 и состоял из: соединительной трубки заборной части контура (п.3 фиг 9), центрифужной головки портативного аппарата ЭКМО (п.12 фиг.9), оскигенатора (п.5 фиг.9) и соединительной трубки возвратной части контура (п.6 фиг.9). После запуска портативного аппарата ЭКМО осуществился забор аутокрови (перфузата) по заборной канюле (п.3 фиг.10) с прохождением ее по перфузионному контуру и возвращение в заднюю большеберцовою артерию (п.9 фиг.11).Also, this invention was tested on a human limb in an intensive care unit (Figures 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) with the aim of temporarily maintaining blood flow in the limb to preserve it. According to the medical history, the patient received a shrapnel wound to the left knee joint with complete intersection and thrombosis of the popliteal artery. Reconstructive surgery on the popliteal artery was not performed at the previous stages of medical evacuation, as a result of which the patient was delivered to the trauma center, where isolated perfusion was performed, with signs of uncompensated (threatening) ischemia of the left leg (distal to the wound site). Due to low hemoglobin and platelet counts, full arterial reconstruction was postponed, and this invention was used for temporary perfusion of the limb, which made it possible to delay the main intervention by three hours. The invention was applied as follows: a typical open access to the posterior tibial artery was performed (item 26 of Fig.4), after isolating the posterior tibial artery, cannulation of the posterior tibial artery was performed (item 9 of Fig.6) with a return arterial cannula (item 8 of Fig.6 ). After cannulation of the posterior tibial artery, a clamp was applied to the cannula. Next, puncture access to the femoral vein was performed using the Seldinger method (item 1 of Fig. 7) with insertion of an endovascular guide into the lumen of the femoral vein (item 27 of Fig. 7), through which a 15 Fr venous (sampling) cannula was inserted into the vein (item 2 Fig. 8). After cannulation, a clamp was also placed on the collection cannula while the perfusion circuit was assembled. The assembled perfusion circuit is presented in Fig. 9 and consisted of: a connecting tube for the intake part of the circuit (item 3 of Fig. 9), a centrifuge head of a portable ECMO device (item 12 of Fig. 9), an oxygenator (item 5 of Fig. 9) and a connecting tubes of the return part of the circuit (item 6, Fig.9). After starting the portable ECMO device, autologous blood (perfusate) was collected through the sampling cannula (item 3 of Fig. 10), passing it along the perfusion circuit and returning to the posterior tibial artery (item 9 of Fig. 11).
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2812597C1 true RU2812597C1 (en) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666515C2 (en) * | 2017-09-21 | 2018-09-07 | Общество с ограниченной ответственностью "ТрансБиоТек" | Method of extracorporal recovery of perfusion and oxygenation in donor body |
US11154049B2 (en) * | 2016-01-06 | 2021-10-26 | Washington University | Systems and methods for normothermic extracorporeal organ perfusion |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11154049B2 (en) * | 2016-01-06 | 2021-10-26 | Washington University | Systems and methods for normothermic extracorporeal organ perfusion |
RU2666515C2 (en) * | 2017-09-21 | 2018-09-07 | Общество с ограниченной ответственностью "ТрансБиоТек" | Method of extracorporal recovery of perfusion and oxygenation in donor body |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GAO LEI et al. Extracorporeal circulation compression perfusion in the reconstruction of limb microcirculation from the mechanism of mechanical and chemical signal transduction[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research. 2022, 26(9): 1334-1340. * |
ИБРАГИМОВ Р. И. и др. Применение экстракорпоральной изолированной перфузии поврежденной конечности в эксперименте: опыт тактико-специального учения "Очаг-2022". Военно-медицинский журнал. - 2023. - Т. 344, номер 2. - С. 43-49. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Trapp et al. | Placement of coronary artery bypass graft without pump oxygenator | |
Frank et al. | Clinical utility of autologous salvaged blood: a review | |
US3713441A (en) | Method of using an artery vein shunt applique | |
Palder et al. | Vascular access for hemodialysis. Patency rates and results of revision. | |
US6086553A (en) | Arteriovenous shunt | |
JP5363496B2 (en) | System, method and apparatus for accessing the circulatory system | |
CN103495219B (en) | System and method for increasing vein overall diameter | |
WO2015017714A2 (en) | Unitary body systems and devices and methods to use the same for retroperfusion | |
Lick et al. | Improved right heart function with a compliant inflow artificial lung in series with the pulmonary circulation | |
CN108525109A (en) | A kind of conduit device being implanted into through cutaneous artery | |
Kuzniec et al. | Videothoracoscopic-guided management of a central vein perforation during hemodialysis catheter placement | |
Wakabayashi et al. | Heparinless left heart bypass for resection of thoracic aortic aneurysms | |
RU2441608C1 (en) | Method for restoration and maintenance of vitality of an ischemically damaged donor organ | |
RU2812597C1 (en) | Method of temporary extracorporeal perfusion of limb | |
CN112155009B (en) | Human organ blood oxygenation system | |
Firlit et al. | Saphenofemoral Shunt: Its Application in Long-Term Hemodialysis | |
Butt | Angioaccess | |
RU2812592C9 (en) | System and method of circulatory support during liver surgery | |
Peters | The history of central venous access | |
RU2812592C1 (en) | System and method of circulatory support during liver surgery | |
Stertmann et al. | A modified technique for the production of an arterio-venous shunt in sheep, allowing a comparison of biocompatibility of synthetic materials | |
RU2815167C1 (en) | Method of puncture approach for endovascular treatment of arteries in experiment on rabbits | |
Roe et al. | Transaortic cannulation for balloon pumping: report of a patient undergoing closed chest decannulation | |
Ahmed | Introduction of percutaneous arteriovenous femoral shunt: a new access for continuous arteriovenous hemofiltration | |
Susan | Vascular Complications of the Patient Undergoing Sntra-aortic Balloon Pumping |