Extrakorporale Zirkulation

Zusammenfassung

Die Mehrheit der modernen herzchirurgischen Eingriffe erfordert den Einsatz der extrakorporalen Zirkulation (EKZ). Der Beitrag beschreibt die Prinzipien, die technischen Komponenten und den Betrieb der EKZ unter klinischen Bedingungen. Pathophysiologische Aspekte sowie innovative Ansätze in Form der minimierten EKZ werden diskutiert.

Abstract

Most cardiac surgical procedures are today performed using extracorporeal circulation (ECC). This article describes the principles, technical components, and clinical performance of ECC. Pathophysiological aspects and innovative perfusion concepts, such as minimized ECC, are discussed.

CME-Fragebogen

Welches technische Element gehört nicht zu den Komponenten einer EKZ?

Kardiotomiereservoir

Wärmetauscher

Arterieller Filter

Cellsaver

Oxygenator

Welche Funktion hat das Reservoir im offenen EKZ-System?

In ihm können Blutkonserven bis zu ihrer Verabreichung aufbewahrt werden.

Es sammelt das venöse Blut sowie das Blut aus den verschiedenen Saugersystemen und leitet es der systemischen Zirkulation zu. Daneben dient es als Volumenpuffer.

Das oxygenierte Patientenblut wird hier gesammelt und gefiltert, bevor es in den Patienten zurückgepumpt wird.

Das venöse Patientenblut wird hier auf Körpertemperatur gehalten. Daneben können Abscheidungen (Fettpartikel, Detritus) abgetrennt werden.

Durch Narkosegasbeimischung kann über das Reservoir die Sedierung gesteuert werden.

Was ist zu beachten, bevor die EKZ in Betrieb genommen werden kann?

Sämtliche durchströmten Komponenten der EKZ müssen komplett mit Patientenblut gefüllt sein.

Um die Luft aus dem künstlichen Kreislauf zu verdrängen, muss das gesamte System mit Kohlendioxid durchströmt werden, da dieses sich im Blut sofort auflöst.

Der Hämatokrit des Patienten sollte nicht höher sein als der Hämatokrit des Bluts in der EKZ.

Der Patient sollte vor der Operation mindestens 10 Tage keine gerinnungshemmenden Medikamente genommen haben.

Die aktivierte Gerinnungszeit sollte mindestens 400 s betragen.

Wie steuert der Kardiotechniker den Blutfluss an der HLM?

Durch Hoch- oder Tiefhängen des Reservoirs, wodurch es zu einem unterschiedlich starken Volumenzustrom kommt

Durch Kopfhoch- oder -tieflagerung des Patienten

Durch Variation der Pumpendrehzahl

Durch dosiertes Drosseln des arteriellen Schenkels des EKZ-Schlauchsystems

Durch medikamentöse Gefäßweitstellung

Warum werden im langfristigen EKZ-Einsatz, z. B. im Rahmen einer mechanischen Kreislaufunterstützung (ECMO), Zentrifugalpumpen gegenüber Rollerpumpen bevorzugt?

Weil Zentrifugalpumpen preiswerter sind

Weil Zentrifugalpumpen nichtokklusiv sind, d. h. sie lassen einen Blutstrom in beide Richtungen zu

Weil die Leistungsfähigkeit einer Rollerpumpe im Langzeiteinsatz nicht ausreicht

Weil Zentrifugalpumpen ein deutlich geringeres Bluttrauma verursachen

Weil Rollerpumpen nur in Zusammenhang mit einem Reservoir verwendet werden können

Welche sind die 3 Säulen der Myokardprotektion?

Entlastung, Hyperkapnie, Zytokinfilter

Entlastung, Hyperämie, tiefe Sedierung

Entlastung, Hypothermie, Kardioplegie

Entlastung, Relaxation, ischämische Präkonditionierung

Entlastung, Hypothermie, Vasoplegie

Das Herz eines Patienten beginnt während einer Mitralklappenoperation mit kardioplegischem Herzstillstand plötzlich wieder zu schlagen. Welche der Erklärungsmöglichkeiten ist falsch?

Die Aortenabklemmung ist unvollständig (z. B. Kalkplaque). Die Koronararterien werden mit Blut perfundiert, die Kardioplegie wird ausgewaschen.

Der Kardiotechniker entlastet das Herz nicht ausreichend. Im venösen Schenkel staut sich das Blut. Über den Koronarsinus kommt es zur retrograden Auswaschung der Kardioplegie.

Die Operation dauert zu lang. Das mittlere Kardioplegieintervall ist überschritten. Die Kardioplegiewirkung hat nachgelassen.

Im Schlauchsystem der EKZ kommt es zur mechanischen Flussbehinderung (z. B. Knickbildung) und in Folge zu venösem Rückstau und Kardioplegieauswaschung.

Der Patient trägt einen implantierten Herzschrittmacher. Die elektrischen Impulse des Schrittmachers können nur mit der doppelten Kardioplegiedosis unterdrückt werden.

Ein Patient entwickelt innerhalb der ersten Stunden nach einer aortokoronaren Bypassoperation ein hyperdynames Kreislaufversagen mit Blutdruckabfall, hohem Puls und hohem Herzzeitvolumen. Die Körpertemperatur ist erhöht, die Urinproduktion sistiert. Welches therapeutische Vorgehen ist richtig?

Wahrscheinlich entwickelt der Patient einen Infekt. Behandlung mit fiebersenkenden Mitteln und Antibiotika

Es liegt ein postoperatives akutes Nierenversagen vor. Behandlung durch Diuretikagabe; falls nicht erfolgreich: Volumenentzug durch Hämofiltration oder Dialyse

Es liegt ein sog. Low-Output-Syndrom vor. Behandlung mit Katecholaminen zur Steigerung der Inotropie (z. B. Adrenalin). Wenn nötig mechanische Kreislaufunterstützung

Es besteht der Verdacht auf ein SIRS. Behandlung durch Volumensubstitution und Gabe von Vasopressoren (z. B. Norepinephrin)

Die Symptome sprechen für eine Perikardtamponade. Sofort zurück in den Operationssaal!

Welche Aussage trifft in Bezug auf ein minimiertes EKZ-System zu?

Der Patient ist sein eigenes Volumenreservoir.

Eine Mini-EKZ wird nur in der Kinderherzchirurgie eingesetzt.

Das System ist nur für Patienten mit einer Körperoberfläche von < 1,8 m² geeignet.

Das System darf nur von hierfür zertifizierten Kardiotechnikern betrieben werden.

Da es sich um ein geschlossenes System handelt, muss keine Antikoagulation erfolgen.

Wann kann die EKZ gefahrlos beendet werden?

Nach Abschluss der chirurgischen Maßnahmen inklusive Blutstillung

Bei ausgeglichenem Volumenstatus, Normothermie und ausreichender Pumpleistung des Herzens

Bei Normalisierung der Blutgerinnung und Ausgleich des Säure-Basen-Haushalts

Bei Einsetzen der Spontanatmung des Patienten

Bei Rückkehr des Anästhesisten an seinen Arbeitsplatz