CO2 versus Lundova technika odvzdušňování v srdeční chirurgii

Studovat design:

Prospektivní, randomizovaná a kontrolovaná studie zahrnující 20 pacientů, 10 v každé skupině. Doba odvzdušnění a účinnost technik bude hodnocena transezofageální echokardiografií (TEE) a transkraniálním echo-dopplerovským monitorováním (TCD). Kardiologové analyzující záznamy TEE budou zaslepeni k použité technice odvzdušňování (nahraná videa budou analyzována na konci studie). Monitorování TCD bude prováděno on-line automatickým záznamem mikroembolických signálů (MES) z pravé a/nebo levé střední mozkové tepny a provedené jedním chirurgem. Insuflace operačního pole CO2 bude provedena podle pokynů výrobce. V průběhu celého studia bude používán jeden typ mimotělního perfuzního systému. Studie bude evidována v mezinárodní databázi. Pro studii bude požadován předchozí souhlas nemocniční etické komise.

Výběr pacienta:

Do studie budou vybráni pacienti plánovaní na náhradu nebo opravu aortální chlopně/kořenu

Kritéria vyloučení:

Ze studie budou vyloučeni pacienti se známými: a) chronickou obstrukční plicní nemocí, b) emfyzémem, c) předchozí hrudní nebo srdeční operací, d) anamnézou CMP nebo cévní mozkové příhody ae) průkazem intraoperačních pleurálních adhezí. Vyloučeni budou také pacienti vyžadující vnitřní koronární bypass prsní tepny.

Souhlas pacienta:

Před zařazením do studie bude od všech pacientů získán písemný souhlas předem schválený nemocniční etickou komisí (příloha 3).

Postup odvzdušnění:

Zapsaní pacienti budou náhodně rozděleni do jedné ze dvou následujících skupin:

Kontrolní skupina (nově vyvinutá technika odvzdušňování v Lundu):

U těchto pacientů (n=10) bude pohrudnice otevřena na obou stranách a ventilátor bude odpojen před křížovým sevřením aorty a podáním kardioplegie. Na konci kardioplegické zástavy dojde k aktivní ventilaci kořene aorty a LK a uvolnění aortální křížové svorky. Čas bude zaznamenán (T1). Srdce bude defibrilováno na sinusový nebo kardiostimulátorem indukovaný rytmus. Srdce bude udržováno prázdné LV ventilací a ejekci bude zabráněno, jak je monitorováno kontinuální intraoperační TEE a sledováním systémového arteriálního tlaku. Při tělesné teplotě 35 stupňů Celsia, měřeno z termistoru v močovém měchýři, a se zjevně dobrou srdeční kontrakcí začne odvzdušňování. Inotropní léky nebo systémové arteriální vazodilatátory budou použity podle potřeby k dosažení dobré srdeční kontrakce. Čas bude zaznamenán (T2) (T2 - T1 = doba odvzdušnění před vysunutím). Předpětí LV bude nyní postupně postupně zvyšováno snížením venózního návratu ze zařízení srdce-plíce, aby se CVP zvýšil o 5–10 cm vody. LV ventil bude plynule regulován v závislosti na množství zbytkového vzduchu v levém srdci. Když při monitorování TEE v levém srdci (LA, LV & Aorta) není vidět žádný vzduch, spustí se polovina vypočtené minutové ventilace se 100% kyslíkem a PEEP 5 cm H2O. Odvzdušňování bude pokračovat a když TEE neukáže žádný nebo minimální vzduch v levém srdci, obnoví se plná ventilace s nezměněným PEEP. Pacient bude postupně odstaven od CPB, čímž se zajistí, že celý srdeční výdej je odkloněn přes nativní plně ventilované plíce. Když TEE neukáže žádný vzduch v levém srdci, bude odvzdušnění považováno za dokončené a čas bude znovu zaznamenán (T3) (T3 - T2 = doba odvzdušnění po vysunutí).

Všechny srdeční kanyly včetně LV ventilu budou ponechány in situ, ale upnuty, pacient bude zcela odstaven od kardiopulmonálního bypassu a bude monitorován zbytkový vzduch pomocí TEE a TCD nepřetržitě po dobu 10 minut. LV ventil bude znovu otevřen, kdykoli zbytkový vzduch v levém srdci překročí stupeň II. Četnost těchto opatření bude zaznamenána v protokolu. Pokud pacient již dosáhl teploty jádra 36 stupňů Celsia, srdce bude dekanylováno a CPB odstraněn. V opačném případě se CPB restartuje a pacient se zahřeje na 36 Celsia před konečným odstavením a dekanylací.

Studijní skupina ( insuflace CO2 ):

U těchto pacientů (n=10) se pleura neotevře. Během periody zkřížené svorky aorty bude ventilátor nastaven tak, aby poskytoval pouze ventilaci mrtvého prostoru, tj. 5 cm PEEP, frekvence ventilátoru 5/min a minutová ventilace = 1,5 litru. Fio2 = 50 %. Operační pole bude insuflováno CO2 při průtoku 10 l/min. počínaje 2 minuty před srdeční kanylou a pokračuje až do 10 minut po ukončení CPB.

Na konci kardioplegické zástavy bude aortální kořen a LK aktivně odvzdušněny a čas bude zaznamenán (T1). Předpětí LV se bude postupně zvyšovat snížením venózního návratu ze zařízení srdce-plíce, aby se CVP zvýšil o 5-10 cm vody. Odvzdušnění levé komory bude pokračovat, a když se v levém srdci (LA, LV a aorta) za monitorování TEE neobjeví žádné vzduchové bubliny, obnoví se vypočítaná minutová ventilace se 100% kyslíkem a PEEP 5 cm H2O. Odvzdušňování bude pokračovat a když v levém srdci není vidět žádný nebo jen minimální vzduch, čas se zaznamená (T2) (T2 - T1 = doba odvzdušnění před vysunutím). Aortální křížová svorka bude nyní uvolněna a srdce defibrilováno do rytmu vyvolaného sinusem nebo kardiostimulátorem a bude pokračovat odvzdušňování. Při tělesné teplotě 35 stupňů Celsia, měřeno z termistoru v močovém měchýři, a se zjevně dobrou srdeční kontrakcí bude pacient postupně odstaven od CPB, čímž se zajistí, že celý srdeční výdej je odveden přes přirozené plně ventilované plíce. Inotropní léky nebo systémové arteriální vazodilatátory budou použity podle potřeby k dosažení dobré srdeční kontrakce. Když TEE neukáže žádný vzduch v levém srdci, bude odvzdušnění považováno za dokončené a čas bude znovu zaznamenán (T3) (T3 - T2 = doba odvzdušnění po vysunutí). Pacient bude zcela odstaven z kardiopulmonálního bypassu a všechny srdeční kanyly včetně LV ventilu budou ponechány in situ, ale sesvorkovány. Pacient bude nyní monitorován na zbytkový vzduch pomocí TEE a TCD nepřetržitě po dobu 10 minut. LV ventil bude znovu otevřen, kdykoli zbytkový vzduch zobrazený na TEE v levém srdci překročí stupeň II. Četnost těchto opatření bude zaznamenána v protokolu. Insuflace C02 bude pokračovat, dokud nebude dokončen 10minutový interval monitorování CPB. Pokud pacient již dosáhl teploty jádra 36 stupňů Celsia, srdce bude dekanylováno a CPB odstraněn. V opačném případě se CPB restartuje a pacient se zahřeje na 36 Celsia před konečným odstavením a dekanylací.

Transezofageální echokardiografická studie (TEE):

Po dokončení kardioplegické zástavy a 10 minut po ukončení CPB budou všichni pacienti sledováni pomocí TEE na přítomnost vzduchu v levém srdci. Zbytkový vzduch zobrazený na TEE po ukončení CPB bude kvantifikován ve 4 stupních v závislosti na přítomnosti vzduchu v LA, LV a kořeni aorty během jednoho srdečního cyklu (stupeň 0 = žádný nebo příležitostný vzduch v LA, stupeň 1 = vzduch zobrazený v Pouze LA, stupeň 2 = vzduch zobrazený současně v LA a LV, stupeň 3 = vzduch zobrazený současně v LA, LV a kořeni aorty). 10minutový záznam po CPB TEE bude uložen na videokazetu.

Transkraniální echo-dopplerovská studie (TCD):

Po uvolnění aortální křížové svorky a po dobu 10 minut po odvykání pacienta od CPB bude pacient nepřetržitě monitorován na mikroembolické signály on-line automatickým TCD umístěným na středních mozkových tepnách.

Krevní plyny budou monitorovány u všech pacientů následovně:

Analýza krevních plynů z arteriální a venózní krve pacienta každých 15 minut na operačním sále v obou skupinách až do 15 minut po CPB) - podle přiložených tabulek (Anestézie, Perfuze a TCD & Invous monitoring)

Měření end-tidal PCO2 a objemu vydechovaného CO2 každých 15 minut po intubaci pacienta a do doby, než pacient opustí operační sál v obou skupinách. (V kontrolní skupině během kardioplegické zástavy není možné měřit)

Analýza krevních plynů z arteriálních a venózních krevních linek oxygenátoru az LV ventilační linky každých 15 minut, zatímco je pacient na CPB v obou skupinách.

Nepřetržité on-line monitorování obsahu CO2 a PCO2 v krvi na vstupních a výstupních portech oxygenátoru u obou skupin pomocí CDI a nového přístroje. Změny v průtoku plynu a FiO2 potřebné k úpravě PaCO2 na pevný požadovaný rozsah budou zaznamenány a při každém takovém nastavení bude odebrán další vzorek krevního plynu.

Alfa stat bude použit pro analýzu krevních plynů. U všech pacientů bude použita teplota jádra 30 C, pokud nebude pozitivně indikována.