Appunti di Cardiochirurgia Direttore: Prof. Giuseppe Di Benedetto
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1 DIPARTIMENTO CUORE Facoltà di Medicina e Chirurgia Università degli Studi di Salerno Appunti di Cardiochirurgia Direttore: Prof. Giuseppe Di Benedetto Card iochiru rgia Dipartimento Cuore
2 Principi di circolazione extracorporea (CEC) dr. Antonio Longobardi dr. Antonio Panza Prof. Giuseppe Di Benedetto
3 Circolazione extracorporea DEFINIZIONE Metodica utilizzata per sostituire, in maniera totale o parziale, la funzione del cuore e dei polmoni durante gli interventi chirurgici sul cuore e/o sui grossi vasi Ha lo scopo di mantenere la funzione dei vari organi, garantendone la perfusione e l ossigenazione
4 Circolazione extracorporea DEFINIZIONE Il sangue venoso dalle vene cave e/o dall atrio destro viene drenato nella macchina cuore-polmone, dove viene ossigenato e da cui viene pompato direttamente in aorta
5 Introduzione Il cuore: l organo proibito per il chirurgo Nel 1883 Theodor Billroth affermò che un chirurgo che tenti di suturare il cuore merita di perdere la stima dei suoi colleghi Nel 1896, sir Stephen Paget, predisse che con la pretesa di operare il cuore la chirurgia ha raggiunto i limiti imposti dalla natura e nessun nuovo metodo o scoperta potrà superare le difficoltà che aspettano il gesto chirurgico sul cuore Thomas Eakins, 1889 Intervento di chirurgia toracica Sala operatoria della Agnew Clinic di Filadelfia
6 Un po di storia Charles Lindbergh Alexis Carrel Charles Lindbergh (pioniere della trasvolata atlantica) ed Alexis Carrel (pioniere della chirurgia vascolare) sperimentarono la prima pompa per la perfusione di un organo, evidenziando come fosse possibile sostituire la funzione circolatoria e respiratoria
7 Un po di storia John H. GIBBON, stimolato dal caso di una giovane da lui assistita mentre faceva l internato ospedaliero e deceduta per stenosi mitralica, si dedicò alla ricerca della circolazione artificiale totale per quasi 30 anni, lavorando nei laboratori del Jefferson Medical College di Philadelphia I suoi sforzi vennero fermati dalla guerra in cui fu chirurgo, impegnato sul fronte italiano nello sbarco di Salerno, a Cassino e sulla linea Gotica Dr. John H. GIBBON Jr
8 Un po di storia Prima circolazione extracorporea 6 Maggio 1953 Video della prima CEC eseguita da John Gibbon per un intervento di chiusura di difetto del setto interatriale su una paziente allora diciottenne di nome Cecilia Bavolek Il by pass cardiopolmonare durò 45 minuti dei quali 26 in totale dipendenza dalla macchina cuore-polmoni Jefferson Medical College Hospital Philadelphia
9 Un po di storia Dopo il successo del 1953 le successive operazioni fallirono Chirurghi autorevoli enunciarono la teoria del "sick human heart" (la cardiotomia rende il cuore incapace di sostenere lo stress e il recupero postoperatorio) Nel 1954, dal Minnesota, arrivò la notizia di una sorprendente serie di successi operatori in pazienti affetti da gravi e complesse cardiopatie ventricolari Walton Lillehei è colui a cui si deve l affermarsi della cardiochirurgia con la serie di successi del 1954 e 1955 ottenuti con l uso della tecnica della crosscirculation C. Walton Lillehei
10 Un po di storia Il 26 marzo 1954 C. Walton Lillehei utilizzò la tecnica della circolazione crociata (genitore-figlio) per correggere un difetto del setto interventricolare in un bambino di 12 mesi
11 Un po di storia Nel 1952, a 90 km di distanza da Lillehei, la Mayo Clinic affidava a un giovane chirurgo (J.W. Kirklin) il suo programma per lo sviluppo della cardiochirurgia.
12 Un po di storia Quattro dei primi 8 pazienti da lui operati nel corso del 1955 sopravvissero e con questo successo John W. Kirklin e il suo team della Mayo Clinic di Rochester avevano in modo effettivo trasformato la chirurgia a cuore aperto in qualcosa in grado di imporsi come una terapia riproducibile internazionalmente
13 Un po di storia Primo caso di applicazione all'uomo di un apparecchio di circolazione sanguigna extracorporea. Minerva Chirurgica 1951; 6: Dogliotti AM, Constantini A Dogliotti a Torino nel 1951 opera un tumore del mediastino. Nel corso dell intervento il paziente va in shock cardiogeno e desatura prontamente una cannula viene introdotta nella vena ascellare e nell arteria femorale e il paziente viene posto in assistenza circolatoria a 2 l/min con l uso della macchina cuore-polmoni sperimentale di Dogliotti
14 Circolazione extracorporea OBIETTIVI CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA Sostituisce: CUORE con una POMPA POLMONI con un OSSIGENATORE Interventi chirurgici a cuore aperto Campo operatorio esangue Assenza di motilità cardio-polmonare Visione diretta della lesione cardiaca da riparare
15 Circolazione extracorporea COMPONENTI STRUTTURALI OSSIGENATORE POMPA venous line arterial line SCAMBIATORE DI CALORE FILTRI air O2 gas blender arterial filter ABF 25/40 CANNULE MONOLYTH suction pump main pump
16 Componenti strutturali OSSIGENATORE Sistema meccanico artificiale che, durante la CEC ha la funzione di ossigenare la massa ematica che lo attraversa sottraendo anidride carbonica Meccanismo d azione Esposizione diretta Esposizione indiretta Ossigenatore a bolle Ossigenatore a membrana e/o fibre cave
17 Componenti strutturali OSSIGENATORE A BOLLE L ossigeno viene fatto gorgogliare nel sangue Contatto diretto sangue-bolla Elevato rischio di Embolia gassosa Emolisi Denaturazione proteine plasmatiche Non più utilizzati
18 Componenti strutturali OSSIGENATORE A MEMBRANA Lo scambio O 2 -CO 2 tra la miscela gassosa ed il sangue avviene mediante l interposizione di una sottile ed estesa membrana microporosa Composizione membrane: Tetrafluoroetilene (Teflon) Elastomeri del silicone (Silastic) Fibre cave di polipropilene Alto coefficiente di permeabilità ad O 2 e CO 2 Minor traumatismo sulla parte corpuscolata del plasma Elevata affidabilità
19 Componenti strutturali OSSIGENATORE A MEMBRANA Reservoir Fibre ossigenanti Scambiatore di calore
20 Circolazione extracorporea COMPONENTI STRUTTURALI OSSIGENATORE POMPA venous line arterial line SCAMBIATORE DI CALORE FILTRI air gas blender arterial filter ABF 25/40 CANNULE O2 MONOLYTH suction pump main pump
21 Componenti strutturali POMPA Ha il compito di sostituire la funzione del cuore e di muovere il flusso di sangue nel circuito e nel sistema vascolare del paziente POMPA A RULLI POMPA CENTRIFUGA POMPA AD IMPELLER
22 Componenti strutturali POMPA A RULLI E composta da un motore elettrico e da due cilindri rotanti all interno di un sistema a forma di ferro di cavallo, che comprimendo i tubi genera la spinta propulsiva per il sangue
23 Componenti strutturali POMPA CENTRIFUGA Il sangue viene fatto entrare all apice di una campana costituita da 3 coni sovrapposti, i quali, fatti ruotare ad alta velocità, ne determinano una notevole accelerazione in conseguenza della viscosità del sangue e delle forze di adesione tra il sangue e la superficie rotante dei coni Vantaggi: Ridotta emolisi Minor sanguinamento postoperatorio Impossibilità di embolia gassosa
24 Componenti strutturali POMPA AD IMPELLER Il sangue entrato in una campana ruotante viene incanalato in un sistema a canali di flusso o a lame, che, nel contesto di un sistema ruotante, ne determinano una notevole accelerazione e spinta
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