ve optimal koşulları - tard · sentrifugal pompalar oklüzif olmayan pompa afterload bağımlı...

20
BÖLÜM 8 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları Dr. Koray AK Kardiyopulmoner bypass (KPB) yaklaşık olarak 70 yıl- dır kullanılan ve birçok kalp operasyonlarının güven- le yapılabilmesine olarak sağlayan özel bir perfüz- yon sistemidir. Son 20 yılda ortaya çıkan teknolojik gelişmeler, KPB’nin güvenilir bir şekilde uygulanabi- lirliğini arrmışr. Temel olarak KPB sırasında endo- telize olmayan yüzeylerle sürekli olarak temas eden kan, sistemik enflamatuvar bir reaksiyonunun oluş- masına sebep olmaktadır. Enflamatuvar yanıt bir ta- raſtan güçlü bir trombok uyarı meydana gerirken diğer taraſtan da bir takım vazoakf ve sitotoksik maddelerin ürelmesine ve kan içerisine salıveril- mesine sebep olmaktadır. KPB’ye bağlı enflamasyon ve enflamasyona bağlı gelişen organ yetersizliği, kalp cerrahisi yapılan has- talarda görülen peroperaf morbidite ve mortalitenin en önemli sebepleridir. Temel olarak KPB sırasında kullanılan perfüzyon sistemi ile tam ya da kısmi dolaşım- sal ve respitaruvar destek sağlanabilmektedir. Standart bir KPB düzeneği Şekil 1’de görülmektedir. KPB sistemi temel olarak kanüller ve hat - lar (tubing) , rezervuar, oksije- natör, ısı değişrici, pompa, filtreler ve bubble tuzakları, ara bağlanlar, kardiyopleji setleri ve sistemi ile hemo- filtrasyon cihazından oluş- Şekil 1: Kardiyopulmoner bypass sisteminin basitçe şemaze edilmesi

Upload: phamkhanh

Post on 22-May-2018

244 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

B Ö L Ü M

8Kardiyopulmoner Bypassve Optimal Koşulları Dr. Koray AK

Kardiyopulmoner bypass (KPB) yaklaşık olarak 70 yıl-dır kullanılan ve birçok kalp operasyonlarının güven-le yapılabilmesine olarak sağlayan özel bir perfüz-yon sistemidir. Son 20 yılda ortaya çıkan teknolojik gelişmeler, KPB’nin güvenilir bir şekilde uygulanabi-lirliğini arttırmıştır. Temel olarak KPB sırasında endo-telize olmayan yüzeylerle sürekli olarak temas eden

kan, sistemik enflamatuvar bir reaksiyonunun oluş-masına sebep olmaktadır. Enflamatuvar yanıt bir ta-raftan güçlü bir trombotik uyarı meydana getirirken diğer taraftan da bir takım vazoaktif ve sitotoksik maddelerin üretilmesine ve kan içerisine salıveril-mesine sebep olmaktadır. KPB’ye bağlı enflamasyon ve enflamasyona bağlı gelişen organ yetersizliği,

kalp cerrahisi yapılan has-talarda görülen peroperatif morbidite ve mortalitenin en önemli sebepleridir.

Temel olarak KPB sırasında kullanılan perfüzyon sistemi ile tam ya da kısmi dolaşım-sal ve respitaruvar destek sağlanabilmektedir. Standart bir KPB düzeneği Şekil 1’de görülmektedir. KPB sistemi temel olarak kanüller ve hat-lar (tubing), rezervuar, oksije-natör, ısı değiştirici, pompa, filtreler ve bubble tuzakları, ara bağlantılar, kardiyopleji setleri ve sistemi ile hemo-filtrasyon cihazından oluş-

Şekil 1: Kardiyopulmoner bypass sisteminin basitçe şematize edilmesi

Page 2: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

122 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

maktadır. Günümüzde, KPB’ye bağlı morbidite ve mortalitenin azaltılması amacıyla KPB sisteminde bir takım değişiklikler yapılmış (mini ve kaplamalı devreler) ve bu değişikliklerin bir çoğu klinik kullanı-ma girmiştir. Bu bölümde hem pediyatrik yaş grubu hem de yetişkin hastalara KPB uygulamaları anlatıl-mış ve optimal koşulları tartışılmıştır.

TarihçeKalp cerrahisi tarihçesinde hatırlanması gereken en önemli olay, 1916 yılında Tıp Fakültesi öğrenci-si Jay Mclean tarafından antikoagülan bir madde olan heparin molekülünün bulunmasıdır. Heparinin keşfi, ekstrakorporeal dolaşımın kullanılmasına ola-nak sağlamış ve modern kalp cerrahisinin kapılarını açmıştır. John Gibbon 1930 yılında henüz genç bir doktorken masif pulmoner emboli nedeniyle kaybe-dilen bir hastadan esinlenerek ekstrakorporeal dola-şım konusuna ilgi duymuş ve uzun yıllar bu konu ile ilgili çalışmalarına devam etmiştir. II. Dünya savaşı-nın araya girmesi ile bu çalışmalarına zorunlu olarak ara vermesine rağmen 6 Mayıs 1953’de IBM® ile be-raber tasarladıkları kalp akciğer makinesi yardımıyla genç bir bayan hastada atrial septal defekt onarımı-nı başarılı bir şekilde gerçekleştirmiştir1. Aynı tarih-lerde C.Walton Lillehei “kontrollü çapraz dolaşım” adıyla yeni bir teknik geliştirmiş ve aynı kan grubuna sahip bir aile bireyi ile hastanın arteriyel ve venöz sistemleri birbirlerine bağlayarak hastaya gerekli dolaşım desteğini sağlamış ve ameliyatı gerçekleş-tirmiştir. Lillehei, 1954-1955 yılları arasında bu tek-nikle total koreksiyon yapılan VSD ve Fallot Tetralojili 45 hastalık bir seri yayınlamıştır2,3.

Aynı tarihlerde, Amerika Birleşik Devletleri Mayo klinikte John W. Kirklin ve arkadaşları, Gibbon-IBM® kalp akciğer makinesini modifiye ederek açık kalp operasyonlarına başlamıştır. Kirklin ve ark dünya-da ilk defa kalp akciğer makinesi kullanarak VSD ve Fallot tetralojisinde total korreksiyon ameliyatlarını başarı ile gerçekleştirmiş ve açık kalp ameliyatları-nın tüm dünyada yaygın olarak kullanımının önünü açmıştır4. İlk membran yapay akciğer Willem Kolff tarafından 1955 yılında geliştirilmiş ve kısmen geçir-

gen olmayan homojen polietilen veya teflon memb-ranlar kullanılmıştır. 1960’lı yıllarda silikon lastik ve 1970’li yıllarda hollow fiber membranlar piyasaya çıkmıştır. Daha sonraki yıllarda, düşük kitle dirençli mikroporlu hollow fiber membranların geliştirilmesi oksijenatör tasarımlarının kökten değişmesine ne-den olmuştur4.

KPB Ekipmanları5,6

KanüllerVenöz kanüller ve drenajVenöz kanül hastanın venöz kanının ekstrakorporeal sistemde yer alan venöz rezervuara uygun bir şekil-de taşınması için gereklidir. Venöz direnajda temel prensip kanın, yerçekimi etkisini kullanarak, hasta seviyesinden 40 ile 70 cm daha aşağıya yerleştirilen rezervuara direne edilmesidir. Venöz kanülasyon için kullanılan kanüllerin boyutu hastanın vücut yü-zey alanına göre hesaplanır ve bu hesaplama sırasın-da KPB sırasında hedeflenen akım esas olarak kabul edilmelidir. Venöz kanülasyon, santral ve periferik olmak üzere iki farklı şekilde yapılabilir. Santral ve-nöz kanülasyon, sağ atrium veya vena kavalardan ya-pılabilir. Kanülasyon için iki aşamalı tek venöz kanül kullanılarak (atriyokaval kanülasyon) ya da selektif olarak tek aşamalı venöz kanüller kullanılarak supe-rior ve inferior vena kavalardan (bikaval kanülasyon) yapılabilmektedir. Atriyokaval kanülasyon genellikle koroner arter bypass cerrahisi ve aort kapak replas-manı gibi operasyonlarda tercih edilirken pediyatrik kalp cerrahisinde, kapak cerrahisinde ve diğer intra-kardiyak girişimlerde genellikle selektif venöz kanü-lasyon tercih edilmektedir. Periferik venöz kanülas-yon ise genellikle minimal invazif uygulamalarda ve reoperasyonlarda tercih edilmekte ve en sık femoral ve internal jugüler venler kullanılmaktadır. Periferik kanülasyon yapılan hastalarda, venöz drenajı kolay-laştırmak için rezervuar sistemine 40 cmH2O negatif basınç uygulanmaktadır7.

Arteriyel kanüllerArteriyel kanülasyon santral olarak çıkan-arkus aor-tadan ya da femoral, aksiller veya karotis arter gibi

Page 3: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

123Kalp ve Anestezi

periferik arterlerden yapılabilmektedir. Kullanılacak aort kanülünün çapı, hastanın vücut yüzey alanına ve KPB sırasında hedeflenen akıma göre belirlenme-lidir. Aort kanülünün en dar olan bölümü uç kısmı olup bu bölgede oluşan yüksek hızdaki jet akımlar ateroemboli, diseksiyon, kavitasyon ve hemolize sebep olabilir. Aort kanülasyonu sırasında görülebi-lecek en önemli komplikasyonlardan birisi de aort diseksiyonudur. Bu komplikasyon nadir görülmekle birlikte (%0.001 ile %0.009 sıklıkta) özellikle aort kökünde ve çıkan aortada ateroskleroza bağlı deje-nerasyon veya dilatasyon olan hastalar risk altında-dır. Aort kanülasyonundan hemen sonra kanülasyon yerine yakın yerlerde subadventisyal renk değişik-liği, arter hattı basıncında artış, venöz dönüşte ani azalma ile kendini gösterir. Transözofageal ekokardi-yografi önemli bir tanı aracıdır. Aort kanülasyonuna bağlı diseksiyonlarda aort kanülü periferik bir artere alınmalı, hasta 18-20°C kadar soğutulmalı ve kan basıncı farmakolojik olarak kontrol edilmelidir. Dise-ke olan aort segmentinin replasmanı temel tedavi yöntemidir. Aort kanülasyonuna bağlı aort diseksi-yonunda erken mortalite yaklaşık olarak %50 civa-rındadır8.

Venöz RezervuarKardiyopulmoner bypass sistemine yerleştirilen ve-nöz rezervuarın temel amacı bu sistemde volümün

toplanacağı bir odacık bulundurmasıdır. Arteriyel pompanın hemen öncesinde yer alır. En önemli fonksiyonları; venöz direnajın kolaylaştırılması, ve-nöz hatlardaki havaların tahliyesi, sisteme kolay sıvı ve ilaç eklemelerinin yapılabilmesidir. Ayrıca venöz direnajın aniden bozulduğu durumlarda burada bu-lunan volüm belli bir süre arteriyel akımın devamı-nı sağlayabilir. Rezervuarlar, açık veya kapalı sistem olabilmektedir.

OksijenatörÇalışma prensiplerine göre bubble ve membran ok-sijenatör olmak üzere iki gruba ayrılır. Bubble oksije-natörler gaz embolisi, gaz-kan temas alanının yüksek olması ve buna bağlı gelişen enflamatuvar yanıttan dolayı günümüzde KPB uygulamalarının dışında kalmıştır. Membran oksijenatörlerde kan ile gaz arasında ince silikon veya mikroporlu (0.3-0.8- μm) poliprolen membranların yerleştirilmesi ile oksije-nasyon sağlanmaktadır (Şekil 2). Plazmanın porlu yapı üzerini kaplaması O2 ve CO2 değişimini kolaylaş-tırmaktadır. Oksijenin difüzyon kapasitesi karbondi-oksite kıyasla düşük olduğundan yeterli düzeyde ok-sijenasyonun sağlanabilmesi amacıyla, gaz değişimi için oksijenatörde uygun yüzey alanı sağlanmalı ve oksijen parsiyel basıncı yüksek tutulmalıdır.

KPB sistemindeki oksijen parsiyel basıncını, gaz-kan karıştırıcısındaki fraksiyone O2 miktarı (FiO2) belir-

lerken, CO2 miktarı gaz akım hızı ile kontrol edilmektedir. Son yıllarda venöz rezervuar, oksijenatör ve ısı değiştirici birleştirilerek entegre sistemler kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca, anestezik ajan uygulamak amacıyla oksijenatöre vaporizatör eklenebilmekte-dir9.

Isı değiştiriciKPB sistemi içerisinde dolaşan kanın ısıtıl-ması veya soğutulması amacı ile kullanılır. Kalp akciğer pompası ile yapılan internal so-ğutma kalp cerrahisinde oksijen tüketimini ve son organ hasarını azaltmak amacı ile sık-lıkla kullanılmaktadır. Isınma sırasında kanın

Şekil 2: Membran oksijenatörlerin yapısı

KanGirişi

FiberMembran

KanÇıkışı

Gaz Çıkışı

Gaz Girişi

Page 4: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

124 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

sıcaklığı genelde 37°C’ye kadar ısıtılmakta ve 40°C geçilmemektedir. Hasta ile pompa sıcaklığı arasında-ki farkın 5-10°C arasında tutulması gaz embolisinin engellenmesi için önemlidir.

PompalarKPB için iki tip pompa kullanılır. Roller pompalar sentrifugal pompalara oranla daha fazla tercih edil-mektedir. Sentrifugal pompalarda, yeldeğirmeni şeklinde kanatları olan bir pervane yapısı vardır. Bu yapının rotasyonu ile merkez kaç kuvveti oluşturulur ve bu güç kanı iterek pompa fonksiyonu gerçekleş-tirilir. Bu pompanın sağlamış olduğu arteriyel akım miktarı pompaya gelen venöz akım ile yakından iliş-kilidir. Arteriyel akımı engelleyen unsurlar (arteriyel

hatlarda katlanma ve tıkanıklık gibi) pompa akımının sıfırlanmasına sebep olur. KPB sis-temlerinde arter hattından hastaya gönde-rilen akım mutlaka monitörize edilmelidir. Senrifugal pompalar kalp ameliyatlarında KPB için kullanılabildikleri gibi daha çok bir mekanik dolaşım desteği olan ekstrakorpo-real membran oksijenasyon (ECMO) sistemi ile torakoabdominal anevrizma ve kompleks koarktasyon operasyonlarında ise parsiyel dolaşım desteği amacı ile kullanılmaktadır. Konvansiyonel KPB sisteminde kullanılan roller pompalarda ise devre içindeki kan bir-birinden 180 derece açı ile yerleştirilmiş iki silindirik başlığın sürekli rotasyonu ile itilir.

Sentrifugal pompaların aksine bu pompalar belli bir miktardaki kanı basınçla sürekli ileri doğru iter (Şekil 3). Sentrifugal ve roller pompaların karşılaştırılması Tablo 1’de verilmiştir10,11.

Filtreler ve bubble tuzakları KPB sırasında gaz ya da partiküllere bağlı mikroem-boli sıklıkla görülmekte ve operasyon sonrası morbi-dite ve mortaliteye sebep olabilmektedir. Gaz embo-li kaynakları intravenöz yollarda kullanılan üç-yollu musluk, mayi hatları içerisindeki hava, kanülasyon amacıyla kullanılan torba ağzı (purse) dikişinin gev-şek geçilmesi, pompada soğuk kanın hızlı ısıtılması, pompa sisteminde oluşan kavitasyon, venöz rezer-

Şekil 3: A; Roller ve B; sentrifugal pompalar

BKan girişi

Çıkış

Bypassdevresi

A

Tablo 1: Roller ve sentrifugal pompaların karşılaştırılması

Avantaj

Dezavantaj

Roller pompalar

Oklüzif pompaAfterload bağımsız akım

Düşük prime hacmi gereksinimi Ekonomik Arteriyel akımda geri kaçak riski yok

Sistem içerisinde aşırı pozitif ve negatif basınç oluşma riski Yakın takip gerektirmesiKavitasyon Kan hücrelerinde mekanik hasa ve hemoliz

Sentrifugal pompalar

Oklüzif olmayan pompaAfterload bağımlı akım

Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif basınç Masif hava emboli riski azUzun süreli kardiyak destek için ideal

Yüksek prime hacmi gereksinimiYüksek maliyetArteriyel akımda geri kaçak riski

Page 5: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

125Kalp ve Anestezi

vuar seviyesinin düşük olması ve oksijenatör ola-rak sıralanabilir. Partikül embolisinin sebepleri ise KPB’de trombüs oluşumu, vasküler yatağı tutan ate-rotrombotik yapılar, hemoliz, denature proteinler ve yağ partikülleridir. Ayrıca, operasyon sırasında kulla-nılan yapıştırıcı materyaller, dikişler, kardiyak ve vas-küler yapıların manipülasyonu da diğer mikroemboli oluşturabilecek etkenlerdir.

Mikroemboliye en duyarlı olan organlardan biri be-yindir. KPB sırasında mikroemboliyi azaltmak ama-cıyla kullanılan yöntemler membran oksijenatör ve santrifugal pompaların kullanılması, yeterli antikoa-gülasyon yapılması, kan CO2 basıncının azaltılması, kan-perfüzat sıcaklık farkının 8-10oC geçmemesi, cerrahi alandan aspire edilen kanın yıkandıktan son-ra KPB sistemine verilmesi, hipotermi, aterosklero-tik ana vasküler yapıların aşırı manipülasyonundan kaçınılması ve bypass devresinde filtrelerin ve bubb-le tuzakları olarak sıralanabilir.

Konnektörler ve devre (tubing) sistemiKPB devrelerinde kullanılan devreler toksik olma-yan, kan ile uyumlu, esnek, transparan, sterilize edilebilen, katlanma ve ezilmeye karşı dirençli olan materyallerden yapılmalıdır. Bu amaçla, KPB devre-lerinde en yaygın olarak kullanılan madde polivinilk-lorid iken konnektörlerde polikarbonat tercih edilir. Kullanılan prime solüsyonunun miktarının azaltmak için devrelerin uzunluğu mümkün olduğunca kısa ol-malı ve kanın akış yolunda daralma ve genişlemeler olmamalıdır.

Devrelerin heparin ile kaplanması son yıllarda sık-lıkla kullanılan bir yöntemdir. Bu uygulamanın klinik olarak sistemik heparin dozunun azaltılması, kana-ma veya trombotik komplikasyonların azaltılması gibi bazı avantajları çeşitli çalışmalarda gösterilse de henüz bir fikir birliği oluşturulamamıştır12. Heparin kaplı devreler, KPB’de artan ve trombotik-enflama-tuvar komplikasyonların önemli nedeni olan komp-leman faktörlerinin (C3a ve C5b) konsantrasyonunu azaltırken, KPB’nin sebep olduğu enflamatuvar yanıt üzerinde herhangi bir koruyucu etkisi gösterileme-

miştir13,14. Devre sisteminin kaplanmasında kullanı-lan diğer maddeler ise fosforilkolin, trillium, albu-min ve diğer sentetik proteinler olarak sıralanabilir.

Kardiyotomi rezervuarı ve cerrahi alan aspirasyonuCerrahi alandan aspire edilen kan, köpükten arındı-rılmak (defoaming), filtre edilmek ve depolanabil-mek amacıyla kardiyotomi rezervuarında toplanır. Direnajı hızlandırmak amacıyla rezervuara negatif basınç uygulanabilir. Kardiyotomi rezervuarı ve cer-rahi saha aspirasyonun kullanılması, KPB sırasında ortaya çıkan hemoliz, partikül, yağ ve gaz embolisi, hücresel agregatların oluşumu, trombosit hasarı, trombin üretimi ve fibrinoliz gibi komplikasyonların en önemli sebebidir. Cerrahi saha aspirasyonu sıra-sında aspire edilen hava, kanın aktive olmasına ve hasar görmesine sebep olur. Son yıllarda, kardiyoto-mi rezervuarı ve cerrahi saha aspirasyonunun sebep olduğu yukarıda belirtilen problemlerin azaltılması amacıyla cerrahi alandan aspire edilen kanı yıkayan ve sonrasında eritrositleri ayrıştıran hücre koruyucu aspirasyon sistemleri kullanılmaktadır. Kardiyotomi rezervuarı ve cerrahi saha aspirasyonunun sebep olduğu komplikasyonları ortadan kaldırmanın bir diğer yolu ise cerrahi alandan aspire edilen kanın kullanılmamasıdır. Ancak bu yöntem allojenik kan transfüzyon miktarlarında arttırdığından pek tercih edilmemektedir.

Sol kalp odacıklarının boşaltılması (venting)Cerrahi sırasında kalp kasılmasının olmadığı dönem-lerde ya da ventrikül fibrilasyonu sırasında en önemli problem, özellikle sol ventrikül distansiyonuna bağlı olarak gelişebilen subendokardiyal miyokard iske-misidir. Bu nedenle, cerrahi sırasında kalp boşlukları (özellikle sol ventrikülün) boşaltılmalıdır. Bypass sı-rasında sağ atriumdan, koroner sinüs ve tebaşiyan venlerden pulmoner arteriyel sisteme antegrad akım devam eder. Bunlara ek olarak bronşiyal arter ve venlerden gelen kan akımı, sol persistan vena kava, patent duktus arteriozus ve patent foramen

Page 6: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

126 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

ovale gibi yapıların varlığı da sol ventrikül distansi-yonunun nedenlerindendir. Konjenital kalp cerrahi-sinde ise pulmoner sisteme açılan aortapulmoner kollateraller sol ventrükülün distansiyonuna sebep olabilecek temel unsurlardır. Cerrahi sırasında sol kalbin boşaltılması amacıyla aort kökü, ventriküler apeks ve sağ superior pulmoner ven en sık kullanı-lan yerlerdir. İntrakardiyak cerrahi yapılan hastalar-da sıklıkla fossa ovalisten yapılan küçük bir insizyon ya da mevcut bir patent foremen ovaleden sol kalp boşaltma işlemi yapılır. Bunların dışında, alternatif olarak sol ventrikül apeksine dışardan yerleştirilen bir kateter ile sol kalp boşaltılabilir.

KardiyoplejiYüksek potasyum içerikli kardiyopleji solüsyonları diyastolik arest sağlamak amacıyla kulanılmaktadır. Kullanılan potasyum konsantrasyonu klinik proto-kollere göre farklılık göstermekle beraber genellikle 8-20 mEq/L arasında değişmektedir. Aort kros klemp sonrasında kardiyopleji solüsyonunun aort kökün-den verilmesi ile diastolik arest sağlanır. Bu yolla kar-diyopleji verilmesi antegrad kardiyopleji uygulaması olarak isimlendirilirken koroner sinus yoluyla kardi-yopleji verilmesi retrograd uygulama olarak tanım-lanır. Antegrad uygulama nonselektif olarak aort kö-künden ya da selektif olarak koroner ostiumlardan yapılabilmektedir. Kardiyoplejik solüsyonlar kan ve kristalloid olmak üzere iki gruba ayrılır. Ayrıca kardi-yopleji soğuk (4°C), izotermik (hasta sıcaklığı ile aynı sıcaklıkta) ve normotermik (35-37°C) olabilir. Soğuk kardiyoplejik solüsyonlar genellikle aralıklı olarak verilirken normotermik solüsyonlar sürekli infüzyon şeklinde verilebilmektedir15. Kalp cerrahisi sırasında optimal miyokard koruması amacıyla standart bir yöntemin tüm hastalarda kullanılmasından daha çok hasta bazlı kardiyoplejik yöntemin seçilmesine ve mevcut yöntemlerin kombinasyon politikası be-nimsenmelidir. Kardiyopleji uygulamaları başka bir bölümde detaylı olarak anlatılmaktadır.

Hemofiltrasyon / UltrafiltrasyonYarı geçirgen membranlardan oluşan hemokonsant-ratör sistemleri suyun ve elektrolitlerin KPB siste-

minden uzaklaştırılması amacıyla kullanılmaktadır. Hemokonsantratör, arteriyel ya da venöz hatlara veya bu sistemdeki bir rezervuara bağlanabilmek-tedir. Arteriyel hat dışındaki yerlere bağlandığında yeterli basıncı sağlamak için roller bir pompanın kul-lanılması gerekebilir. Kardiyopulmoner dolaşımda hemokonsantratör kullanılması plazma proteinle-rinin korunması, serum potasyum konsantrasyonu-nun kontrolü ve KPB’ye bağlı enflamatuvar medi-yatörlerin azaltılması amacıyla rutin uygulamalarda sıkça kullanılmaktadır. Yetişkin hastalarda hemofilt-rasyon ya tüm KPB süresince ya da ısınma dönemin-de (28°C’in üzerinde) yapılmaktadır.

KPB ile kardiyak cerrahi yapılan yenidoğan hastalar-da hemodilüsyon, masif kapiller kaçak sendromuna sebep olmakta ve fatal olarak seyreden postoperatif organ yetmezliklerine yol açabilmektedir. Elliot ve arkadaşları tarafından geliştirilen modifiye ultrafilt-rasyon tekniği KPB sonlandırıldıktan sonra aort ka-nülü ile venoz kanül arasına yerleştirilen bir köprü hat ve bu hat üzerindeki hemokonsantratör memb-ran ile yapılmaktadır16. Genellikle aort kanülünden alınan kan roller pompa yardımı ile 100-150 ml/dakika hızda hemokonsantratör içerisine gönderil-mekte ve buradan da 10-15 dakika boyunca ultra-filtrasyon yapılarak sağ atriuma verilmektedir. Modi-fiye hemofiltrasyona istenilen hematokrit değerine ulaşana kadar devam edilmelidir. Modifiye ultrafilt-rasyonun postoperatif kan kaybında ve transfüzyon ihtiyacında azalma, ventilasyon ve hastanede kalım süresinde kısalmaya sebep olduğu gösterilmiştir. Ay-rıca modifiye ultrafiltrasyon sonrası erken dönemde kardiyak indekste %40 artış ve pulmoner vasküler rezistansta %40 azalma görülürken, sistemik vaskü-ler rezistans üzerinde herhangi bir etkisi tespit edi-lememiştir17.

KPB sırasında kullanılan güvenlik kitleriKPB sırasında en sık kullanılan güvenlik aparatları venöz rezervuar seviye sensörü, arter basınç hattı manometresi, makrobubble dedektör, arteriyel hat filtresi ve arter ve venöz hatlardan saturasyon tayini yapabilen sensörler olarak sınıflandırılabilir.

Page 7: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

127Kalp ve Anestezi

KPB Sisteminin HazırlanmasıKPB sisteminin kalp cerrahisi için hazır hale getiril-mesinden perfüzyonist ekibi sorumludur. Bu sis-temde kullanılan tubing seti, oksijenatör ve diğer ekipmanlar steril, tek kullanımlık paketler halinde bulundurulur. Genellikle KPB sistemimin kurulması 10-15 dakikalık bir zaman alır ve kapalı sistem pri-me yapılmazsa yaklaşık 7 gün muhafaza edilebilir. Sistemin tamamının sıvı ile doldurulması ve hava partikülllerinden tamamen temizlenmesi işlemleri-ne sırasıyla “priming” ve “deairing” denir ve yaklaşık olarak 15 dakikada yapılabilir.

Sistem prime edildikten sonra 8 saat içerinde mut-laka kullanılmalıdır. Yetişkin hastalarda prime için yaklaşık olarak 1.5-2 litre dengeli elektrolit solüsyo-nuna ihtiyaç vardır (laktatlı ringer ya da plasmaly-te). Prime solüsyonu hastanın total kan volümünün yaklaşık olarak 1/3’ü kadardır. Kullanılan prime so-lüsyonu nedeniyle KPB sonrası hastanın hematokrit değeri bypass öncesine göre 1/3 oranında azalır. Do-layısıyla, preoperatif hematokrit değeri düşük olan hastalarda prime solüsyonuna kan eklenmesi KPB sırasında yaşanabilecek ciddi hematokrit düşüklü-ğünün engellenmesinde önemlidir. Yetişkin hasta-larda hemodilüsyonunun kan volümü üzerindeki etkisi %30 iken pediyatrik hastalarda bu etki %200-300 düzeylerindedir. KPB sırasında hedeflenen hematokrit değerine göre aşağıda belirtilen formül ile prime solüsyonundaki kristalloid solüsyon ve kan miktarı belirlenmelidir.

S = (VA x KV) x (Hastanın Hematokriti / İstenen He-matokrit) - (VA x KV)

(S: Prime solüsyonunda kullanılacak dengeli elektro-lit miktarı, VA: Vücut ağırlığı (kg), KV: Total vücut kan volümü (ml))

Pediyatrik hastalarda vücut ağırlığı ile total kan vo-lümü arasındaki ilişki Tablo 2’de gösterilmiştir. Ge-nellikle sisteme verilen her bir ünite eritrosit süs-pansiyonu için 1500-2000 ünite heparin eklenerek KPB sistemi içerisindeki kana bağlı gelişebiledek trombotik komplikasyonlar engellenmeye çalışı-

lır. KPB sırasında ideal hematokrit konusunda or-tak bir konsensus oluşturulamamış olup genellikle %18-25 olarak belirtilmektedir ve %18 gibi düşük değerler ancak orta ya da derin hipotermi durum-larında kabul edilebilmektedir. Hemodilüsyonla kan viskositesinin azalması mikrosirkülasyondaki akımın düzelmesini sağlar. KPB sırasındaki hemodilüsyonal anemi derinliğinin klinik sonuçları çeşitli çalışmalar-da sorgulanmış ve çoğunda yetişkin hastalarda ane-minin derinliği ile peroperatif istenmeyen sonuçlar arasında pozitif bir ilişki tespit edilmiştir18. DeFoe ve ark19, KPB sırasındaki hematokrit seviyeleri ile intraaortik balon pompası ihtiyacı ve hastane mor-talitesinin ilişkili olduğunu göstermiştir. Yine, Habib ve ark20, KPB sırasında hematokrit seviyesi azaldıkça operasyona bağlı erken ve geç mortalite ile beraber kaynak kullanımının arttığını göstermiştir. Her iki ça-lışmada da KPB sırasında hematokrit değerinin özel-likle %22’nin altına düşmesinin artmış peroperatif mortalite ve morbidite açısından önemli olduğu vur-gulanmıştır. Mathew ve ark21, KPB sırasında hema-tokrit değeri %15-18’e düşen yaşlı hastalarda daha sık postoperatif nörokognitif değişiklikler bildirmiş-tir. Benzer çalışmalarda da KPB sırasında düşük he-matokrit ile postoperatif inme, renal disfonksiyon ve artmış transfüzyon ihtiyacı arasında bağlantı gös-terilmiştir22-24. Hemodilüsyonun bahsedilen zararlı etkilerini engellemek amacıyla kan ve kan ürünleri-nin transfüzyonu transfüzyona bağlı bilinen risklerin dışında peroperatif enflamasyon şiddetinin artması, artmış postoperatif pnömoni ve hastane kalış süre-sine sebep olmaktadır. Ayrıca allojenik kan transfüz-yonu kalp cerrahisi sonrası erken ve geç mortaliteyi de arttırmaktadır25-27.

Tablo 2: Pediyatrik hastalarda vücut ağırlığı ile total kan hacmi arasındaki ilişki

Ağırlık (kg)

<10

11-20

21-30

31-40

>41

Total kan hacmi (ml/kg)

85

80

75

70

65

Page 8: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

128 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

Prime solüsyonu, hemodilüsyonal anemiye sebep olarak kanın oksijen taşıma kapasitesini azaltır. Bu nedenle, KPB sırasında periferik dokularda oksijen sunumunu optimize etmek için hasta hematokrit değeri yakından izlenmelidir. Priming için alternatif olarak allojenik banka kanı ya da otolog kan kulla-nılabilir. Allojenik kan kullanımı genellikle transfüz-yona bağlı bilinen risklerden dolayı pek tercih edil-memektedir. Otolog kan kullanımı, KPB sisteminin hastanın kendi kanı ile prime edilmesi ile yapılır. Bu işlem, KPB için arteriyel ve venöz kanülasyon yapıldıktan ve uygun antikoagülasyon sağlandıktan hemen sonra ya venöz kanülden (retrograd otolog prime) ya da arteriyal kanülden (antegrad otolog prime) yapılabilmektedir. Ancak bu işlem esnasında yeterli oranda kanın hastadan alınabilmesi ve hipo-tansiyondan kaçınılması için operasyon masasına uygun pozisyonun verilmesi ve vazokonstriktör ajan-ların kullanılması gerekebilir. Otolog prime uygula-masının peroperatif kan ve kan ürünleri kullanımı-nı azaltmakla beraber klinik sonuçları etkilemediği gösterilmiştir28.

Prime solüsyonunda albumin ve hetastarch gibi kol-loidlerin kullanılması konusunda ortak bir fikir birliği oluşturulamamıştır. Teorik olarak, kolloidler plazma onkotik basıncın hemodilüsyona bağlı azalmasını engellemekte ve böylece KPB’ye bağlı gelişen ka-piller kaçak sendromunu engellemektedir. Özellikle yenidoğan ve süt çocuğu döneminde prime solüs-yonuna eklenen albumin ve nişasta gibi kolloidlerin KPB’ye bağlı enflamatuvar yanıt, renal ve miyokard hasarını azalttığı bildirilmiştir29. Ayrıca kullanılan kol-loid solüsyonlarına bağlı ortaya çıkabilecek kanama komplikasyonu da göz ardı edilmemelidir. Rutin bir uygulama olmamakla beraber KPB sistemine değişik oranlarda (25-50 gr) mannitol eklenerek operasyon sırasında yeterli diürez sağlanması hedeflenir. Prime solüsyonu içerisinde glukoz mevcudiyeti ve bununla ilişkili olarak KPB sırasında gelişebilecek hiperglise-minin, yetişkin ve pediyatrik hastalarda postoperatif nörolojik hasara sebep olduğu ve mortaliteyi arttır-dığı çeşitli çalışmalarda gösterilse de bu konu tam olarak netlik kazanmamıştır30,31.

Antikoagülasyon32,33

Kalp cerrahisi yapılan hastalarda sistemik antikoa-gülasyon kanülasyondan önce yapılmalıdır. Sistemik heparinizasyon genellikle santral venöz kateterden uygulanmakla birlikte alternatif olarak cerrah tara-fından sağ atriyuma direkt olarak da uygulanabilir. KPB öncesi standart heparin dozu 300-400 U/kg’dır. Heparin uygulamasından 3 dakika sonra ACT (acti-vated clotting time) kontrolü yapılmalı ve ACT değeri 400-450 saniye civarında ise KPB başlatılmalıdır. İde-al ACT değeri konusunda fikir birliği olmamakla be-raber ACT değeri en az 480 saniye olduğunda KPB’ye geçilmesi önerilmektedir. Sistemik heparin uygula-ması sonrasında ACT’nin yükselmemesi durumunda doz tekrarlanmalı, toplam heparin dozu 500 U/kg olduğunda hale ACT ideal değerlere ulaşmıyorsa an-titrombin III eksikliğine bağlı heparin direnci düşü-nülmelidir. Heparin direnci için taze donmuş plazma veya rekombine antitrombin III konsantresi verilme-lidir. KPB sırasında ACT değeri her 15-30 dakikada bir kontrol edilmeli, uygun ACT düzeyini korumak için saatte bir heparin dozunun 1/3’ü tekrarlanma-lıdır. Heparin uygulanan hastalarda antükoagülasyo-nu takip amacıyla kan heparin konsantrasyonu tit-rasyonu (Hepcon testi) yapılmakla birlikte pratik ve ekonomik olmaması nedeniyle kullanılmamaktadır.

Operasyon sonrasında antikoagülasyonun nötrali-zasyonu protamin ile yapılır. Yapılan her 100 ünite heparin için 1 mg protamin yapılmalıdır. Toplam pro-tamin dozu genelde 3 mg/kg’ı geçmemelidir. Prota-min dozu tamamlandıktan 3-4 dakika sonra kontrol ACT bakılmalı ve hedeflenen ACT değerleri elde edi-lemediyse ya da cerrahi alanda kanama devam edi-yorsa 25-50 mg protamin ek doz yapılmalıdır. Pro-tamin uygulamasına bağlı gelişebilecek yan etkiler akılda tutulmalıdır. Dolaşımdaki heparin-protamin kompleksleri kompleman sisteminin aktivasyonuna sebep olarak ani hipotansiyon yapabilir. Bu yüzden protamin yavaş uygulanmalıdır. Protamin uygula-masına bağlı hipotansiyunun engellenmesinde pro-tamin ile beraber ya da hemen sonra intravenöz kalsiyum uygulaması pratik olarak birçok merkezde

Page 9: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

129Kalp ve Anestezi

sık kullanılan bir yöntem olmasına karşın eşlik eden hipokalsemi olmadan kalsiyum uygulamasını des-tekleyen çalışma bulunmamaktadır. Protamin uygu-laması sonrasında nadir görülen bir komplikasyon da anafilaktik reaksiyon gelişmesidir.

Uygulanan protaminin dolaşımdan temizlendikten sonra dokulardaki heparinin tekrar dolaşıma katıl-ması ve antikoagülasyona sebep olmasına “heparin rebound”u denir. Heparin rebound’u klinik olarak hastada kanamaya sebep olduğunda ek doz prota-min uygulanması gerekebilir.

Heparine karşı gelişen reaksiyonlarHeparine maruz kalan hastalarda gelişen en selim reaksiyon heparinle ilişkili trombositopenidir (He-parine associated trombocytopenia, HAT). Heparin uygulamasından birkaç saat sonra veya 3 gün içinde başlayan, trombosit sayısında %10-15’lik bir azal-maya sebep olan ancak trombositopeni sebebinin heparine bağlı immünolojik reaksiyon olmadığı bir tablodur. Tedavi genellikle semptomatiktir.

Heparine karşı gelişen ve klinik olarak daha önemli olarak kabul edilen durumlar ise heparinin indükle-diği trombositopeni (HIT) ve heparinin indüklediği trombositopeni ve tromboz (HITT) gibi immünolojik reaksiyonlardır. Heparin, trombositlere bağlanarak trombositlerden PF-4 molekülünün salıverilmesi-ne sebep olur. Dolaşımda heparin ile birleşen PF-4, heparin-PF-4 kompleksinin oluşumuna sebep olur. Bazı insanlarda bu kompleksler antijenik olup bu komplekse karşı IgG antikorları oluşur. Bu antikor-ların oluşumu için en az 5 günlük bir süreye ihtiyaç vardır. Dolaşımda yaklaşık olarak 3 ile 6 ay kaldık-tan sonra hasta heparine tekrar maruz kalmaz ise bu antikorlar kaybolur. Bu süre içerisinde hastanın heparin ile tekrar karşılaşması HIT’e sebep olur. IgG-heparin-PF-4 kompleksleri trombositlere bağ-lanır ve trombositlerin degranüle olmasına sebep olur. Böylece trombositopeni meydana gelirken bazı hastalarda trombositlerden salıverilen prokoagülan maddelere bağlı klinik olarak bulgu veren tromboz da görülebilir. HIT’in görülme sıklığı %0.5 iken HITT

sıklığı %0.25’dir. KPB sonrası görülen trombositope-nilerde mutlaka HIT ayırıcı tanısı akılda tutulmalıdır. Özellikle, hastanın son 3-6 ay içinde heparin kullan-ma öyküsünün olması, ikinci kez heparin ile karşılaş-tıktan 5 gün ve daha sonra trombositopeni gelişme-si HIT tanısını desteklemektedir. HIT ve HITT tanıları klinik tanılardır. Serumda Anti-heparin PF-4 IgG anti-korların gösterilmesi tanıyı desteklemektedir. Teda-vide genellikle heparinin kesilmesi yeterlidir. Antiko-agülasyon heparin alternatifleri ile yapılmalıdır.

Heparin alternatifleriHIT gelişen hastalarda ve dolaşımda bulunan hepa-rin-PF4 kompleksine karşı IgG antikor varlığında KPB için düşük molekül ağırlıklı heparinler, danaparoid, rekombinan hirudin, bivalirudin ve argatroban alter-natif olarak kullanılabilir. Düşük molekül ağırlıklı he-parinler faktör Xa’yı inhibe ederek antikoagülan etki gösteren ve uzun yarı ömürlü ajanlardır. Standart heparine göre daha az antijenik olmalarına rağmen heparin-PF4 kompleklerine karşı IgG oluşumunu te-tikleyebilir ve HIT’ye sebep olabilirler. Danaparoid, antitrombin III’ü katalize ederek trombin ve faktör Xa’ inhibe eder. Yarı ömrü düşük moleküler heparin-ler gibi uzundur ve antidotları yoktur. Rekombine hi-rudin direkt trombin inhibitörüdür. Yarılanma ömrü yaklaşık 40 dakika olup antidotu yoktur. Antikoagü-lan aktivitesi parsiyel tromboplastin zamanı ile takip edilebilir. Sentetik direkt trombin inhibitörü olan bi-valirudinin yarılanma ömrü hirudinden daha kısadır. Argatroban hızlı etkili ve kısa yarı ömürlü (yaklaşık 40 dakika) bir direkt trombin inhibitörüdür. Antidotu yoktur ve antikoagülan aktivite ACT ile takip edile-bilir. KPB sırasında heparin alternatiflerinin güvenli olarak kullanılması konusunda bilgi oldukça sırırlı olup mevcut literatür vaka sunumları ile sınırlıdır.

KPB’nin BaşlatılmasıKPB’nin başlatılması anesteziyolog, cerrah ve per-füzyonistin ortak kararı ve fikir birliği ile olur. Bypass başladıktan hemen sonra venöz direnaj ve arteriyel basıncın yeterliliği kontrol edilmeli, uygun oksijen saturasyonu sağlanmalıdır. Bu parametreler uy-

Page 10: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

130 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

gunsa KPB başladıktan 2-3 dakika sonra akciğerler ventilatörden ayrılmalı ve sistemik soğutma işlemi başlatılmalıdır.

Aortaya kros klemp uygulamasından hemen sonra kardiyopleji verilerek diyastolik arest sağlanmalı-dır. Kardiyopleji solüsyonları içeriklerine göre kan, kan + kristalloid (3:1 ya da 4:1 oranında karışım) ve kristalloid olmak üzere üç gruba ayrılır. Rutin uygu-lamada kalbin durdurulması amacıyla (kardiyopleji indüksiyonu) 20-30 ml/kg antegrad kardiyopleji ve-rilir6. İndüksiyon solüsyonu içerisindeki potasyum konsantrasyonu 20-30 mEq/L olarak ayarlanmalıdır. Antegrad kardiyopleji idamesi 10 ml/kg olarak sü-rekli ya da aralıklı infüzyon şeklinde yapılır. İdame kardiyopleji solüsyonu içerisindeki potasyum içeriği genelde düşük tutulur (10 mEq/L). Antegrad kardi-yopleji basıncı genelde 60-100 mmHg arasında ol-malıdır. Özelikle ciddi proksimal koroner arter lezyo-nu olan hastalarda kardiyoplejinin yüksek basınçta verilmesi önemlidir. Kalp genellikle 30-60 saniye içe-risinde durmalıdır. Kalbin geç durması ya da durma-ması durumlarında; yetersiz kardiyopleji basıncı, kardiyopleji içerisinde yetersiz potasyum miktarı, kros klempin tam tutmamasına bağlı koroner siste-me kan kaçışı, aort kapak yetersizliği ve koroner ar-terlerin sistemik dolaşımdan kaynaklanan kollateral dallar ile beslenmesi gibi sebepler akla gelmelidir. Kardiyopleji uyglaması sırasında miyokardın oksijen tüketimini azaltmak amacıyla birçok merkezde to-pikal soğuk uygulanmakla beraber standart olarak kabül görmüş bir yöntem değildir. Aort kökünden ya da koroner ostiumlardan sürekli olarak ya da her 20 dakikada bir aralıklı olarak kardiyopleji verilebilir.

Retrograd kardiyopleji uygulaması koroner sinüse yerleştirilen balonlu bir kateter ile yapılır. Yerleşti-rilen kateterin pozisyonunu belirlemede transözo-fageal ekokardiyografi önemli bir tetkiktir. Birçok merkezde kros kemp uygulamasını takiben kardiyak arrest antegrad kardiyopleji ile sağlanırken, kardiyak arestin devamı sürekli ya da aralıklı olarak verilen retrograd kardiyopleji ile sağlanmaktadır. Retrograd kardiyopleji verilmesi özellikle hipertrofik kalplerde

önemlidir. Verilme hızı 200-400 mL/dakika olup ko-roner sinus basıncı 30-50 mmHg arasında tutulma-lıdır. Kardiyak arrest retrograd kardiyopleji verilmesi ile sağlanacaksa kalbin durma süresi antegrad kardi-yoplejiye göre daha uzundur (2-4 dakika). Retrograd kardiyoplejinin en önemli dezavantajı sağ ventrikü-lün iyi korunamamasıdır.

Sol ventrikül hipertrofisi olan hastalar, miyokardın iş yükü ve oksijen gereksiniminin artması nedeniy-le kros klemp sonrası oluşan miyokard iskemisine ve kros klemp açıldıktan sonra görülen reperfüzyon olaylarına LV hipertrofisi olmayan hastalardan daha duyarlıdır. Bu hastalara kros klemp kaldırılmadan hemen önce sıcak kan kardiyolejisi verilmesinin (ter-minal hotshot kardiyopleji) iskemi-reperfüzyon ha-sarını azalttığı bildirilmektedir5,6,32,34.

KPB Sırasında AkımKPB sırasında, tüm organlarda optimal perfüzyonun sağlanması esastır. Genel olarak normotermik şart-larda istenen KPB akımı yenidoğanda 120-200 ml/kg/dakika, infantta (10 kg’a kadar) 100-150 ml/kg/dakika, çocuklarda 80-120 ml/kg/dakika ve yetişkin hastalarda ortalama 2.4 L/m2/dakika olmalıdır. KPB sırasında başta beyin olmak üzere organ perfüzyo-nu için yeterli olan akım miktarının belirlenmesinde dikkate alınması gereken noktalar;

1. Vücut yüzey alanı

2. Hipotermi derinliği

3. Asit-baz dengesi

3. Tüm vücut oksijen tüketimi

4. Nöromusküler blokajın derecesi

5. Kandaki oksijen miktarı

6. Anestezi derinliği

7. Organların iskemiye karşı toleransı olarak sıra-lanabilir.

KPB sırasındaki organ perfüzyonunun optimal oldu-ğunu gösteren en önemli parametrelerden biri oksi-jen sunumudur (DO2). DO2 aşağıda verilen formül ile hesaplanır.

Page 11: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

131Kalp ve Anestezi

DO2 = pompa akımı X (hemoglobin konsantrasyonu X hemoglobin saturasyonu X 1.36) X (0.003 X arteri-yel oksijen basıncı)

Formülden de anlaşıldığı gibi dokulara oksijen sunu-munu etkileyen en önemli faktörler pompa akımı, he-matokrit düzeyi ve oksijen satürasyonudur. DO2’nin normal değeri 350-450 mL/dak/m2’dir. KPB’ye bağlı gelişen hemodilüsyon kan viskositesini azaltmakta ve kanın oksijen miktarı yaklaşık olarak 20 ml/dL’den 12 ml/dL’ye düşmektedir. Dolayısıyla KPB sırasında DO2 değerleri 200-300 mL/dak/m2‘ye düşmektedir. Bu nedenle, uygun doku oksijen sunumunu denge-leyebilmek için ya oksijen tüketimi (VO2) azaltılmalı ya da oksijen ekstraksiyonu arttırılmalıdır. KPB sıra-sında minimal güvenli DO2 değeri “kritik DO2” olarak ifade edilir. KPB sırasında kritik DO2 değeri tam ola-rak bilinmemektedir. KPB sırasında DO2’de azalması (akımın (Q) azalması) oksijen ekstraksiyonunda artış ile kompanse edilir ve bu azalma VO2’yi etkilemez (Şekil 4‘de görülen plato fazı). Bu aşamaya kadar olan dönem “akımdan bağımsız oksijen tüketimi” olarak isimlendirilir. Maksimum oksijen ekstraksiyo-nuna ulaşıldıktan sonra akımda meydana gelen azal-ma VO2’nin azalmasına sebep olur ve laktik asidoz başlar. Bu dönem ise “akıma bağımlı oksijen tüke-timi” olarak isimlendirilir35. KPB sırasında kritik DO2 değeri ile ilgili çalışmaların sonuçları yeterince kabul

görmemiştir. KPB sırasında DO2 değerini optimize et-mek için inspire edilen oksijen düzeyinin (FiO2) %100 yapılması ve allojenik eritrosit süspansiyonu veril-mesi rakamsal olarak DO2 değerini arttırsa da doku seviyesindeki etkisi gösterilememiştir35,36. Boston ve ark37, değişen pompa akımının organlardaki DO2 de-ğerlerine etkisini araştırdıkları çalışmada, normoter-mik perfüzyon sırasında akımın 2.3’den 1.4 lt/dak/m2’ye düşmesinin beyin DO2 değerini etkilemediğini ancak böbrek, pankreas ve iskelet kası DO2 değer-lerinde önemli azalmalara sebep olduğunu göster-miştir. Bu bulgu, DO2 için hiyerarşik sıralamada beyin dokusunun birinci sırada olduğunu göstermektedir.

Hipotermi, KPB sırasında sık kullanılan bir uygulama-dır. Genellikle sistemik sıcaklıkta her 10°C’lik azalma oksijen tüketiminde %50 oranında bir azalmaya se-bep olur38. KPB sırasındaki sistemik hipotermi böyle-ce oksijen tüketimini (VO2) azaltmakta ve perfüzyon güvenliğini arttırmaktadır. Kent ve Peirce’in39 köpek-lerde yaptığı çalışmada yüzey ve internal soğutma yöntemleri ile sağlanan hipoterminin VO2 üzerindeki etkisi Şekil 5’de görülmektedir. Sistemik sıcaklığın 37°C’den 17°C‘ye düşmesi ile VO2 değeri %80-85 azalmaktadır. Sistemik sıcaklık 30°C iken güvenli akım 1.8 L/dak/m2 iken 18°C’de 1.0 L/dak/m2 olarak belirtilmektedir. KPB sırasında hafif (30-35°C), orta (25-30°C) veya derin hipotermi (12-25°C) uygulana-

VO2

Q

Maximum oksijenekstraksiyonu

Şekil 4: Akım (Q) ve oksijen tüketimi (VO2) arasın-daki ilişki35

Şekil 5: Hipotermi ile tüm vücut oksijen tüketimi (VO2) arasındaki ilişki39

Page 12: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

132 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

bilir. Klinik perfüzyon uygulamasında kullanılan KPB akım, sistemik sıcaklık ve hematokrit değerleri Tablo 3’de verilmiştir.

KPB sırasındaki yetersiz akım en erken beyin doku-sunu etkiler. Joshi ve ark34, hipotermik KPB’nin se-rebral akım-basınç otoregülasyonunu bozduğunu ve ısınma (rewarming) işleminin bu bozulmayı arttırdı-ğını göstermiştir. Aynı çalışmada, soğuma ve ısınma sırasında otoregülasyondaki bozulma ile postopera-tif nörolojik olay arasında ilişki olduğu belirtilmiştir. Serebral perfüzyon ortalama arter basıncı (OAB) 55-60 mmHg’nın üzerinde tutulduğu sürece KPB sırasındaki akım değişikliklerinden etkilenmez. Bu-nunla beraber, serebrovasküler hastalık varlığında, hipertansif ve yaşlı hastalarda serebral otoregülas-yon bozulmakta ve bu grup hastalarda KPB sırasında optimal beyin perfüzyonu için en az 70 mmHg OAB sağlanmalıdır40.

KPB sırasında hipotansiyon (OAB < 55-60 mmHg) gelişmesi istenmeyen bir durumdur. Yenidoğan ve süt çocuğu için istenilen KPB perfüzyon basıncı 20-50 mmHg iken yetişkin hastalarda bu değer 55-80 mmHg arasındadır. KPB sırasında ortalama arteriyel basıncın tutturulamaması uygunsuz basınç ölçümü, pompa akımının az olmasına, KPB’ye bağlı gelişebi-lecek sistemik vazodilatasyona ve aort kanülasyo-nunun bir komplikasyonu olan aort diseksiyonuna sekonder gelişebilir.

KPB sırasındaki ideal hematokrit ve sıcaklık konu-sunda kesin bir görüş bulunmamaktadır. KPB sıra-sında hematokritin düşük tutulması (%18-22) kan viskositesinin ve kanın oksijen taşıma kapasitesinin azalmasına sebep olduğundan düşük hematokritin olumsuz etkilerini azaltmak için genellikle değişik derecelerde hipotermi uygulanması gereklidir. KPB sırasında yüksek hematokrit (%26-28) özellikle sis-temik hipotermi uygulanmayan hastalarda ve konje-nital kalp cerrahisinde nörolojik hasarı engellemede önemlidir. KPB sırasında olması gereken ideal sıcak-lık hala tartışmalıdır. Sistemik hipotermi beyin baş-ta olmak üzere tüm organların iskemiye toleransını arttırmakta, bypass sırasındaki düşük akım ve hema-

tokrit değerlerinin tolere edilmesini sağlamaktadır. Buna karşın sistemik hipotermi enzimatik fonksiyon-ları olumsuz etkilemekte, trombosit fonksiyon bo-zukluğuna ve kanamaya sebep olmakta ve sistemik vasküler rezistansı arttırmaktadır. Bunlara ek olarak hipotermiye bağlı gelişen nörokognitif bozukluklar ve ısınma sırasında gelişebilecek serebral hipertermi operasyona bağlı morbidite ve mortalitenin artma-sına sebep olmaktadır41,42.

Güvenli perfüzyon ve miyokard koruması için pedi-yatrik ve yetişkin hastalar arasında kardiyak ve siste-mik dolaşımla ilgili anatomik ve fizyolojik farklılıkla-rın bilinmesi gereklidir43. Bu farklılıklar:

1. Pediyatrik hastalarda vücut ağırlığı/yüzey alanı (BSA) oranı daha yüksek olduğundan hemodilüs-yonun hematokrit üzerindeki etkisi yetişkin has-talara oranla daha önemlidir.

2. Yenidoğanlarda ve infantlarda serebral vaskü-ler otoregülasyon gelişmemiştir. KPB sırasında hızlı soğuma veya ısınmaya bağlı serebral hasar riski daha fazla olduğundan soğuma ve ısınma sürelerinin hızlı olmaması, en az 20-25 dakikada yapılması önemlidir.

3. Çocuklarda yetişkin hastalara kıyasla kardiyak indeks yaklaşık %25 oranında daha yüksektir.

4. Siyanotik konjenital kalp hastalığı olan çocuk-larda aortopulmoner ve bronşiyal kolleterallerin varlığı bu hastalarda hem aortik kros klemp sıra-sında miyokard korumasını olumsuz yönde etki-leyebilir hem de sistemik akımdan çalarak hipo-perfüzyon yapabilir.

5. Yapısal olarak yenidoğan kalbinde miyofibriller düzensiz ve daha az kontraktil eleman içermek-

Tablo 3: KPB sırasında olması gereken akım, sistemik sıcaklık ve hematokrit (Htc)

Hipotermi (°C)

32-36

28-31

24-27

17-23

İstenen Htc (%)

30-32

25-28

22-25

20-22

Akım (L/dak/m2)

2.4-2.6

1.8-2.2

1.6-2.0

1.4-1.8

Page 13: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

133Kalp ve Anestezi

tedir. Organeller ve kontraksiyon için gerekli en-zim sistemleri de tam olarak gelişmemiştir. Miyo-sitler yuvarlaktır. Organeller ortada toplanmıştır. Gelişimle beraber organeller perifere kayar ve kontraktil elemanlar daha aktif hale gelir.

6. Yenidoğan döneminde her iki ventrikülün bo-yutları birbirine eşit ve kompliansları düşüktür. Bir ventrikülün fonksiyonlarının bozulması sü-ratle diğer ventrikülü de etkiler. Atım hacminin göreceli olarak sabit oluşu ve ventrikül komplian-sının düşük olması nedeniyle yeterli kalp debisi için kalp hızı ve sinüs ritmi önemlidir. Afterload veya preload değişikliklerinden çabuk etkilenir. Özelikle yenidoğan ve erken süt çocukluğu dö-neminde miyokard kontraktilitesi sınırlıdır ve katekolaminlere yanıtı azalmıştır. Frank starling cevabı sınırlıdır. T tubülleri iyi gelişmemiştir ve kontraksiyon için gerekli olan kalsiyum, sınırlı miktarda depolanabilir.

7. Kalbin otonomi inervasyonu tamamlanmamış-tır. Sempatik sistem tam olarak gelişmemişken parasempatik sistem yetişkindeki gibidir.

8. Doğumdan hemen sonra pulmoner vasküler rezistans yüksektir. 4-6 hafta içerisinde hızla dü-şer. Yetişkin değerlere ulaşması 4 yılı bulur. Pul-moner kan akımını arttıran hastalıklar pulmoner sistemin gelişimini engeller. Sağlıklı çocuklarda bile doğumdan sonra ilk 1-2 ay pulmoner yatak çok labildir. Doğumsal kalp hastalıklarında özel-likle soldan sağa şant yapan ve pulmoner basıncı arttıran patolojilerde pulmoner hipertansif kriz riski yüksektir.

9. Erişkinlerde miyokard metabolizması için esas enerji kaynağı serbest yağ asitleri ve palmitattır ve 129 mol adenozin trifosfat (ATP) açığa çıkar. Yenidoğan kalbinde ise glukoz kullanılır ve 1 mol ATP açığa çıkar. Yağların kullanılamamasının se-bebi mitokondri içerisinde yeteri miktarda asetil CoA enziminin olmamasıdır.

10. Yenidoğanlarda kalp glikojen depoları yük-sektir. Yağ metabolizması artıkça glikojen depola-rı azalır. Dolayısıyla iskemi sırasında süratle aero-bik metabolizmadan anaerobik metabolizmaya

geçiş sağlanır. Bu da yenidoğan kalbinin iskemiye karşı olan direncini artırır.

Pulsatil ve pulsatil olmayan KPBKPB sırasındaki tartışmalı konulardan biri de pulsatil perfüzyondur. Çeşitli çalışmalarda, hem erişkin hem de pediyatrik hastalarda pulsatile perfüzyonunun beyin başta olmak üzere vital organlara kan akımını arttırdığı, KPB’ye bağlı gelişen sistemik enflamatuvar yanıtı ve buna bağlı mortaliteyi azalttığı iddia edil-se de rutin klinik uygulamaya girmemiştir. Özellikle, pediyatrik hastalarda arteriyel kanül boyutlarının küçülmesi ve pompanın oluşturduğu pulsatil akımın önemli bir oranının kanül ucunda kaybolup arteri-yollere ulaşmaması, enflamatuvar yanıt ve perfüz-yon üzerinde iddia edilen olumlu etkilerinin olma-ması, bu yöntemin eleştirildiği noktalardır44.

pH YönetimiHipotermik KPB sırasında pH/PCO2 yönetimi için iki farklı politika vardır: pH-stat ve alfa-stat. Derin hi-potermi ve total sirkülatuvar arrestin sık uygulandığı neonatal ve infant kalp cerrahisi vakalarında pH-stat yönetimi daha iyi bir nörolojik koruma sağlarken yetişkin kalp cerrahisinde genellikle alfa-stat tercih edilmektedir. pH-stat yönetiminde tüm vücut sıcak-lıklarında kan pH değeri 7.40 civarında tutulmaya çalışılır ve bu değeri sağlamak için sisteme sürekli CO2 eklenir. Parsiyel CO2 basıncının artması serebral vasküler yapılarda vazodilatasyon yaparak serebral perfüzyonu arttırır. Alfa-stat yönetiminde sistemik soğuma ile beraber CO2’in kandaki çözünürlüğü art-maya başlar ve respiratuvar alkaloz gelişir. Hipoter-mi derecesine göre ortaya çıkan alkaloz normal ka-bul edilir. pH-stat yönetiminde hasta soğutuldukça sisteme CO2 eklenmesi ile kan CO2 düzeyi artar ve artmış CO2 serebral vazodilatayon yaparak serebral kan akımını arttırır. Alfa-stat yönetiminde ise sereb-ral kan akımı sistemik soğutma sonucunda azalan serebral metabolizma ile beraber azalma gösterir. Pediyatrik hastalarda KPB ilişkili minör ve majör nörolojik olaylarda en önemli etken hipoperfüzyon olduğundan hipotermik KPB sırasında serebral kan akımını arttıran pH-stat yönetimi izlenir. Yetişkin

Page 14: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

134 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

kalp cerrahisinde ise peroperatif nörolojik sorunlar-dan daha çok embolik olaylar sorumlu tutulduğun-dan alfa-stat yönetimi tercih edilir45.

Düşük Akımlı KPB ve DerinHipotermik Sirkülatuvar ArrestGünümüzde derin hipotermi ve sirkülatuvar arrest (DHSA) uygulamasının yetişkin ve pediyatrik kalp cerrahisindeki kullanımı giderek azalsa da özellikle neonatal kompleks konjenital kalp cerrahisi ve arkus aorta cerrahisi yapılan hastalarda hala kısa süreli to-tal sirkülatuvar arest tercih edilebilmektedir.

DHSA planlanan hastalarda vücut soğumasının ho-mojen olması önemlidir. DHSA için gerekli ideal vücut sıcaklığı 14-20°C olarak kabul edilmektedir. Soğutma sırasında DHSA için hedeflenen sıcaklığa ulaşıldıktan sonra KPB’nin aynı sıcaklıkta 10-15 daki-ka daha devam ettirilmesi özellikle serebral soğuma açısından önemlidir. Konjenital kalp cerrahisi yapı-lan siyanotik ve büyük aortopulmoner kollateralleri olan hastalarda DHSA sonrası nörolojik hasar geliş-me riski yüksektir. Maksimum güvenli DHSA süresi bilinmemekle beraber nörolojik hasar riski süre ile doğru orantılıdır6.

Yenidoğan ve süt çocuklarında DHSA uygulaması-na alternatif olarak kullanılan bir diğer yöntem de düşük akım-düşük sıcaklıktır. Yenidoğan döneminde kalp cerrahisi yapılan ve düşük akım-düşük sıcaklık uygulanan hastalarda DHSA uygulanan hastalara kı-yasla erken dönemde daha az nöbet, uzun dönem-de de daha iyi motor beceriler tespit edilmiştir46. DHSA sırasındaki diğer bir alternatif uygulama da antegrad serebral perfüzyondur. Yetişkin hastalarda arkus aorta cerrahisi sırasında serebral perfüzyo-nun aksiller ya da karotis arterlerden antegrad ola-rak devam ettirilmesinin etkinliği birçok çalışmada gösterilmiştir47. Antegrad serebral perfüzyonun en önemli avantajları, beyin dokusunun DHSA’yı daha uzun süre tolere edebilmesi ve orta ya da hafif hi-potermide operasyonun yapılabilmesine olanak sağlamasıdır. Pediyatrik kalp cerrahisinde antegrad serebral perfüzyonun kullanılması son yıllarda art-

makla beraber bu yöntemin diğer yöntemlere kar-şı etkinliği konusunda az sayıda randomize çalışma bulunmaktadır6. Kompleks arkus aorta rekonstrüksi-yonu yapılan yenidoğanlarda, postoperatif serebral hasar açısından DHSA ve antegrad serebral perfüz-yon arasında fark tespit edilememiştir48,49.

KPB İlişkili Enflamatuvar Yanıt 6,7,49

KPB sırasında kanın yabancı yüzey ile teması, önce-likle kandaki proteinlerin bu yüzey tarafından absor-be edilmesine ve yüzeyin üstünde bir protein katma-nının oluşmasına yol açar. Kullanılan biyomateryalin cinsine göre, oluşan bu protein tabakasının yapısı da değişir. Bu kavram, özellikle kaplamalı sistemler olarak tanımladığımız sistemler arasındaki farklılık-ların temel noktasını oluşturur. Kanın hastadan ok-sijenatöre gelmesi ve oksijenatörün negatif yüklü yüzeyi ile temas etmesiyle ilk olarak kandaki fibrin parçacıkları, daha sonra da aktive olan trombositler bu yüzeye yapışır. Bu sırada ortamdaki kininojen et-kisi ile prekallikrein kallikreine dönüşür ve faktör XII aktive olur. Bu süreç koagülasyon yolaklarını tetikler (Şekil 6). Ortaya çıkan kallikrein ile nötrofillerden, trombositlerdeki GPIIb-IIIa proteininin aktivasyo-nuna yol açan protein elastaz salıverilir. Bu aktivas-yon, daha çok trombositin aktive olmasına, yabancı yüzeye yani biyomateryale yapışmasına (Şekil 7) ve trombositlerin yüzeylerinde deformasyon yaparak

Şekil 6: Kardiyopulmoner bypass sırasında oluşan temas aktivasyonu ve kaogülasyon yolakların aktive olması (TFPI: doku faktörü yolak inhibitörü)

Page 15: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

135Kalp ve Anestezi

(eliptik yapıdan sferik yapıya dönüşürler) adezyon ve agregasyon yeteneklerini kaybetmesine yol açar. Kallikrein, plazmini aktive eder ve fibrinolizis artar.

Plazmin trombosit yüzeyinde bulunan ve trombosit adezyonunda görev alan GPIb reseptörüne de bağ-lanır, GPIb reseptörleri şekil değiştirir veya defor-me olarak ortamdan yok olur. Böylece trombositler adezyon açısından inaktif hale gelir. Şekil değiştiren ve fonksiyonlarını kaybeden trombositler ortamdaki vonWillebrand faktöre (vWF) bağlanamaz ve vaskü-ler sistemde fibrin tıkaçlarının oluşumu engellenir.

KPB aynı zamanda endotel hücrelerini de aktive eder. Endotel hücreleri kanın diğer şekilli eleman-ları olan monositler, makrofajlar ve trombositler ile aktive olarak ortama sitokin adı verilen maddele-rin salıverilmesine yol açar. Sitokinler, aktive olmuş lenfositler ve makrofajlar başta olmak üzere birçok hücreden sentezlenen ve diğer hücrelerin fonksi-yonlarının düzenlenmesinde mesaj alıp-verici olarak rol oynayan peptid yapısındaki maddelerdir. Sitokin-ler çeşitli hücrelerin yüzeyindeki reseptörlere etki ederek etki ettiği hücrenin büyüme ve matürasyon gibi birçok faaliyetini düzenler. Sitokin salıverilmesi kompleman aktivasyonu, iskemi-reperfüzyon veya başka sitokinlerin salıverilmesi gibi faktörlere bağlı olabilir (Şekil 8).

KPB’ye bağlı artan interlökin IL-1, IL-6, IL-8, tümör nekroz faktörü (TNF)-alfa ve beta ve interferon (IF-N)-gama gibi sitokinler enflamatuvar yanıt oluşu-munda etkilidir. Her bir sitokinin organlar üzerindeki etkileri farklı olup postoperatif dönemde meydana gelen organ yetmezliğinin en önemli sebebi salıve-rilen serbest oksijen radikalleriyle beraber artmış sitokinlerdir. Sitokinler hedef hücrede kendi resep-törlerine bağlanarak etkili olur. Yarı ömürleri kısa ol-duğundan etkileri sınırlı bir zaman dilimindedir.

Plazmin aynı zamanda kompleman sisteminin akti-ve olmasına yol açar. KPB ve kalp cerrahisi sırasın-da kompleman sisteminin aktivasyonu üç aşamada olur; 1) kanın endotel dışı yüzey ile teması sırasında, 2) protamin sonrası heparin-protamin kompleksinin oluşumu ile ve 3) reperfüzyon sonrası. Kompleman aktivasyonuna bağlı artan C5a KPB’nin erken safha-sında üretilir. Nötrofillerin degranülasyonunu tetik-ler, kemotaksisi aktive eder ve bir serbest oksijen radikali olan süper oksit üretimini uyarır.

KPB sonrası gelişen sistemik enflamatuvar yanıt, postoperatif morbidite ve mortalitenin en önemli nedenlerindendir. Enflamatuvar yanıt açık kalp ope-rasyonları sonrasında gelişen kardiyak, pulmoner, renal, hepatik, nörolojik ve hemostatik komplikas-yonların patogenezinde birincil rol üstlenir. KPB sı-rasında ve sonrasında gelişen enflamatuvar yanıtın şiddeti ekstrakorporeal sistemlerin biyolojik uyum-

Şekil 7: Aktive olmuş trombositler yüzey fibrinoje-nine GpIIb/IIIa reseptörleri ile bağlanır ve plazma fibrinojenleri ile beraber trombosit agregatları oluşturur

Şekil 8: Kardiyopulmoner bypass sırasında enflama-tuvar yanıtın ortaya çıkmasına neden olan sebepler ve buna bağlı doku-organ hasarının gelişimi

İskemi Reperfüzyon Kompleman aktivasyonEndotoksin

Proinflamatuvar sitokinler

Serbest oksijen radikalleriEndotelin

ProteazlarAraşidonik asit metabolitleriPAF

NO

Hücresel aktivasyon (lökosit, trombosit, endotelhücreleri, vs)

KPB

Doku ve Organ Hasarı

Page 16: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

136 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

luluğunun arttırılması, filtrasyon teknikleri, anti-enf-lamatuvar ve antioksidan ajanların kullanılması ve termoregülasyon teknikleri ile azaltılabilir. Son yıl-larda yapılan çalışmalarda kişiler arası genetik yapı-daki farklılıklarında kardiyak cerrahi sonrası görülen enflamatuvar yanıtın şiddetini etkilediği iddia edil-mektedir50.

KPB sonrası gelişen enflamatuvar yanıtın azaltılması amacıyla çeşitli yöntemler uygulanır (Tablo 4)6. Bu yöntemlerin etkinliği konusunda tüm dünyada tam bir fikir birliği oluşturulamamış olup değişik merkez-lerde farklı uygulamalar yapılabilmektedir.

Minimal EkstrakorporealDolaşım (MECC) Sistemi MECC sistemi, konvansiyonel KPB sırasında kanın hava ve yabancı yüzey ile olan temasını en aza in-dirmek amacıyla geliştirilmiştir. Ayrıca MECC dev-relerini oluşturan bileşenlerin biyouyumluluğunun konvansiyonel KPB devrelerine kıyasla arttırılarak enflamatuvar yanıtın azaltılması hedeflenmiştir. MECC sistemi sentrifugal pompa, membran oksi-jenatör, heparin kaplı kısaltılmış devreler ve gerek-tiğinde ilave edilebilen bir vakum hattından oluş-maktadır. Konvansiyonel KPB sisteminde bulunan venöz rezervuar ve standart vakum hattı bu devrede bulunmaz. Venöz sistemden gelen kan rezervuar ol-madığından herhangi bir alanda toplanmaz. MECC sisteminde hava ile teması söz konusu olmayan, tam anlamıyla kapalı bir devre söz konusudur. Böylelik-le kan elemanlarının maruz kaldığı hasar engellen-miş olur. Venöz rezervuar bulunmaması ve hatların da daha kısa olması, kullanılan prime hacminin de azalmasına olanak sağlar (Şekil 9). Tamamıyla kapa-lı, heparin kaplı ve biyouyumluluğu arttırılmış olan bu devrelerde heparin dozu konvansiyonel KPB’da uygulanan dozun yarısıdır (150 IU/kg). Gerek prime hacminin daha az olması gerekse uygulanan hepa-rin dozunun daha düşük tutulması MECC kullanılan hastalarda KPB sırasında hemodilüsyonun, perope-ratif kan kaybının ve kan transfüzyonu ihtiyacınının azalmasına sebep olmaktadır51.

Kanıta Dayalı KPB Uygulamaları KPB ile ilgili kılavuz bilgileri oldukça sınırlıdır. Pedi-yatrik hastalarda kanıta dayalı kılavuz önerileri ile ilgili sınırlı kaynak bulunurken mevcut öneriler daha çok yetişkin hastalardaki çalışmalardan ortaya çık-mıştır. Shann ve arkadaşları52, yetişkin hastalarda KPB sırasında ve sonrasında oluşabilecek nörolojik hasarın engellenmesi, gliseminin ve hemodilüsyo-

Şekil 9: MECC ve konvansiyonel kardiyopulmoner bypass sistemlerinin karşılaştırılması

Tablo 4: KPB’ye bağlı enflamatuvar yanıtınazaltılması için kullanılan yöntemler1. Farmakolojik yöntemler

a. Steroid uygulaması

b. Antioksidan ilaçlar

c. Aprotinin

2. Ultrafiltrasyon

3. İskemik önkoşullama (preconditioning)

4. Hipotermik perfüzyon

5. Kaplı devrelerin kullanılması

a. Heparin

b. Fosforilkolin (Phisio)

c. Polymethoxyethylacrylate (PMEA)

d. Trillium

e. Albumin

6. Minimal ekstrakorporeal dolaşım devrelerinin kullanılması

Page 17: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

137Kalp ve Anestezi

nun kontrol edilmesi ve enflamatuvar yanıtın opti-mize edilmesi amacıyla kanıta dayalı fikir birliği oluş-turmaya çalışmıştır. Buna göre:

1. Alfa-stat politikası ile hipotermik KPB uygula-nan hastalar klinik bir ekip tarafından yönetilme-lidir (Sınıf IA).

2. Isınma sırasında sistemik sıcaklığın 37°C’yi geçmemesi serebral hiperterminin engellenmesi için önemlidir (Sınıf IIaB).

3. Plevral ve mediastinal dokularla direkt olarak temas etmiş kanın herhangi bir işlemden geçiril-meden direkt olarak KPB sistemine verilmemeli-dir (Sınıf IB).

4. Mediastinal drenajın tekrar hastaya verilme-siyle ortaya çıkabilecek istenmeyen olaylar dre-naj materyalinin sekonder filtrasyonu ile azaltıla-bilir (Sınıf IIbB).

5. KPB sırasında nörolojik olay geçirme riski yük-sek olan hastalarda intraoperatif TEE ya da epia-ortik ultrasonografi yapılarak palpe edilemeyen yumuşak plaklar tespit edilmeli (Sınıf IB) ve se-rebral emboli riski azaltılmalıdır (Sınıf IIaB).

6. Embolik olayları azaltmak amacıyla arteriyel hatlar üzerinde filtreler kullanılmalıdır (Sınıf IA).

7. KPB sırasında hem diyabetik hem de diyabetik olmayan hastalarda kan şekeri normal sınırlarda tutulmalıdır (Sınıf IB).

8. KPB prime hacmi azaltılarak hemodilüsyon ve hemodilüsyona bağlı kan transfüzyonu azaltıl-malıdır (Sınıf IA).

9. Devrelerin yüzey alanının azaltılması ve biyou-yumlu yüzey modifikasyonu yapılmış KPB dev-relerinin kullanılması KPB’ye bağlı enflamatuvar yanıtın azaltılması ve sonuçların düzeltilmesi açı-sından önemli olabilir (Sınıf IIaB).

Society of Thoracic Surgeons ve The Society of Car-diovascular Anesthesiologists (STS/SCA) tarafından hazırlanan kalp cerrahisinde kan koruyucu kılavuzlar incelendiğinde53;

1. Orta dereceli hipotermik KPB uygulanan has-talarda hemoglobin değeri ≤6 mg/dL olduğunda

oksijen sunumunu optimize etmek için eritro-sit süspansiyonu transfüzyonu yapılmalıdır. Se-rebrovasküler hastalık, serebrovasküler olay ve diyabetik hastalarda daha yüksek hemoglobin değerleri dikkate alınmalıdır (Sınıf IIaC).

2. Orta dereceli hipotermik KPB uygulanan has-talarda hemoglobin değeri >6 mg/dL olduğu za-man eritrosit süspansiyonu transfüzyonu hasta-nın klinik durumu göz önüne alınarak yapılabilir. Transfüzyon ile ilgili karar hasta ile ilgili unsurlar (ileri yaş, mevcut hastalığın ciddiyeti, kardiyak fonksiyon veya kritik son organ iskemisi gibi), kli-nik durum (akut veya masif kan kaybı) ve labora-tuvar değerleri (hematokrit, oksijen satürasyonu, ekokardiyograji gibi) dikkate alınarak verilmelidir (Sınıf IIaC).

3. Kritik son organ iskemisi/hasarı riski olan has-talarda KPB sırasında hemoglobin değerinin ≥7 mg/dL üzerinde tutulmasının faydasız olduğu söylenemez (Sınıf IIbC).

4. KPB sırasında kan kullanımını azaltmak ve per-füzyon güvenliğini arttırmak amacıyla açık rezer-vuar membrane oksijenatör sisteminin kullanıl-masının faydasız olduğu söylenemez (Sınıf IIbC).

5. Mevcut pompalardan tümü KPB sırasına uygun kan koruması sağlamaktadır. Perfüzyon güvenliği için sentrifugal pompaların kullanılmasının fay-dasız olduğu söylenemez (Sınıf IIbB).

6. Heparin kaplı devrelerin kullanılmasının kan korunması üzerine olulmlu etkilerinin olmadığı söylenemez (Sınıf IIbB).

7. KPB sırasında kan koruyucu stratejiler arasın-da hemodilüsyonu azaltmak için minimal eks-trakorporeal devrelerin kullanılmasının faydasız olduğu söylenemez (Sınıf IIbB).

8. Retrograd otolog prime uygulamasının kan koruyucu yöntem olarak kullanılmasının faydasız olduğu söylenemez (Sınıf IIbB).

Page 18: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

138 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

Kaynaklar1. Gibbon JH Jr. The development of the heart-lung apparatus. Am J Surg 1978; 135:608-19

2. Hessel EA 2nd. A Brief History of Cardiopulmonary Bypass. Semin Cardiothorac Vasc Anesth 2014; 18: 87-100

3. Lillehei CW, Cohen M, Warden HE, Varco RL. The direct-vision intracardiac correction of congenital anomalies by controlled cross circulation; results in thirty-two patients with ventricular septal defects, tetralogy of Fallot, and atrioventricularis com-munis defects. Surgery 1955; 38:11-29

4. Stephenson LW. History of cardiac surgery. In: Cohn LW, Car-diac Surgery in the Adult, 3rd ed, The McGraw-Hill Companies, Inc, New York, 2008:3-28

5. Hammon JW. Extracorporeal Circulation: A. Perfusion Sys-tems, B. The Response of Humoral and Cellular. In: Cohn LW, Cardiac Surgery in the Adult, 3rd ed, The McGraw-Hill Compa-nies, Inc., New York, 2008: 349-414

6. Jones T and Elliott MJ. Perfusion techniques. In: Stark JF, de Leval MR, Tsang VT. Surgery for Congenital Heart Defects, 3rd ed, John Wiley and Sons, Ltd, England, 2006:167-186

7. Taketani S, Sawa Y, Massai T, Ichikawa H, Kagisaki K, Yama-guchi T, Ohtake S, Matsuda H. A novel technique for cardiopul-monary bypass using vacuum system for venous drainage with pressure relief valve: an experimental study. Artif Organs 1998; 22:337

8. Leontyev S, Borger MA, Legare JF, Merk D, Hahn J, Seeburger J, Lehmann S, Mohr FW. Iatrogenic type A aortic dissection du-ring cardiac procedures: early and late outcome in 48 patients. Eur J Cardiothorac Surg 2012; 41:641-6

9. Gaylor JDS. Membrane Oxygenators: Current Developments in Design and Application. Journal of Biomedical Engineering 1988; 10:541-47

10. Groom RC, Stammers AH: Extracorporeal devices and rela-ted technologies. In: Kaplan JA, Cardiac Anesthesia, 6th ed, WB Saunders, Philadelphia, 2011; 888-992

11. Baufreton C, Intractor L, Jansen PGM, te Velthuis H, Le Besnerais P, Vonk A, Farcet JP, Wildevuur CR, Loisance DY. Inf-lammatory response to cardiopulmonary bypass using roller or centrifugal pumps. Ann Thorac Surg 1999; 67:972-7

12. Mahmood S, Bilal H, Zaman M, Tang A. Is a fully hepa-rin-bonded cardiopulmonary bypass circuit superior to a stan-dard cardiopulmonary bypass circuit? Interact Cardiovasc Tho-rac Surg 2012; 14: 406-14

13. Mirow N, Zittermann A, Koertke H, Maleszka A, Knobl H, Coskun T, Kleesiek K, Koerfer R. Heparin-coated extracorporeal circulation in combination with low dose systemic heparinizati-on reduces early postoperative blood loss in cardiac surgery. J Cardiovasc Surg (Torino) 2008; 49: 277-84

14. Tayama E, Hayashida N, Akasu K, Kosuga T, Fukunaga S, Akashi H, Kawara T, Aoyagi S. Biocompatibility of heparin-coa-ted extracorporeal bypass circuits: new heparin bonded bioline system. Artif Organs. 2000; 24:618–23

15. Doenst T, Schlensak C, Beyersdorf F. Cardioplegia in pedi-atric cardiac surgery: do we believe in magic? Ann Thorac Surg 2003; 75: 1668-77

16. Elliott MJ. Ultrafiltration and modified ultrafiltration in pedi-atric open heart operations. Ann Thorac Surg 1993; 56: 1518-22

17. Davies MJ, Nguyen K, Gaynor JW, Elliott MJ. Modified ult-rafiltration improves left ventricular systolic function in infants after cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg 1998; 115: 361-9

18. Loor G, Rajeswaran J, Li L, Sabik JF 3rd, Blackstone EH, McC-rae KR, Koch CG. The least of 3 evils: exposure to red blood cell transfusion, anemia, or both? J Thorac Cardiovasc Surg 2013; 146: 1480-7

19. DeFoe GR, Ross CS, Olmstead EM, Surgenor SD, Fillinger MP, Groom RC, Forest RJ, Pieroni JW, Warren CS, Bogosian ME, Krumholz CF, Clark C, Clough RA, Weldner PW, Lahey SJ, Lea-vitt BJ, Marrin CA, Charlesworth DC, Marshall P, O’ConnorGT. Lowest hematocrit on bypass and adverse outcomes associated with coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg 2001; 71: 769-76

20. Habib RH, Zacharias A, Schwann TA, Riordan CJ, Durham SJ, Shah A. Adverse effects of low hematocrit during cardiopulmo-nary bypass in the adult: should current practice be changed? J Thorac Cardiovasc Surg 2003; 125: 1438-50

21. Mathew JP, Mackensen GB, Phillips-Bute B, Stafford-Smith M, Podgoreanu MV, Grocott HP, Hill SE, Smith PK, Blumenthal JA, Reves JG, Newman MF. Effects of extreme hemodilution du-ring cardiac surgery on cognitive function in the elderly. Anest-hesiology 2007; 107: 577-84

22. Karkouti K, Beattie WS, Wijeysundera DN, Rao V, Chan C, Dattilo KM, Djaiani G, Ivanov J, Karaski J, David TE. Hemodiluti-on during cardiopulmonary bypass is an independent risk factor for acute renal failure in adult cardiac surgery. J Thorac Cardio-vasc Surg 2005; 129: 391-400

23. Habib RH, Zacharias A, Schwann TA, Riordan CJ, Engloran M, Durham SJ, Shah A. Role of hemodilutional anemia and transfu-

Page 19: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

139Kalp ve Anestezi

sion during cardiopulmonary bypass in renal injury after coro-nary revascularization: implications on operative outcomes. Crit Care Med 2005; 33: 1749-56

24. Karkouti K, Djaiani G, Borger MA, Beattie WS, Fedorko L, Wijeysundera D, Ivanov J, Karski J. Low hematocrit during car-diopulmonary bypass is associated with increased risk of peri-operative stroke in cardiac surgery. Ann Thorac Surg 2005; 80: 1381-7

25. Fransen E, Maessen J, Dentemer M, Senden N, Buurman W. Impact of blood transfusion on inflammatory mediator release in patients undergoing cardiac surgery. Chest 1999; 116: 1233-9

26. Murphy PJ, Connery C, Hicks GL, Blumberg N. Homologous blood transfusion as a risk factor for postoperative infection af-ter coronary artery bypass graft operations. J Thorac Cardiovasc Surg 1992; 104: 1092-9

27. Ottino G, Paulis R, Pansini S. Major sternal wound infection after open-heart surgery: a multi-varient analysis of risk factors in 2579 consecutive operative procedures. Ann Thorac Surg 1987; 44: 173-9

28. Avgerinos DV, Debois W, Salemi A. Blood conservation stra-tegies in cardiac surgery: more is better. Eur J Cardiothorac Surg 2014 Jan 30. [Epub ahead of print]

29. Boldt J, Suttner S, Brosch C, Lehmann A, Röhm K, Mengis-tu A. Cardiopulmonary bypass priming using a high dose of a balanced hydroxyethyl starch versus an albumin-based priming strategy. Anesth Analg 2009; 109: 1752-62.

30. Agus MS, Steil GM, Wypij D, Costello JM, Laussen PC, Langer M, Alexander JL, Scoppettuolo LA, Pigula FA, Charpie JR, Ohye RG, Gaies MG; SPECS Study Investigators.Tight glycemic cont-rol versus standard care after pediatric cardiac surgery. N Engl J Med 2012; 367: 1208-19

31. Zhang X, Yan X, Gorman J, Hoffman SN, Zhang L, Boscarino JA. Perioperative hyperglycemia is associated with postoperati-ve neurocognitive disorders after cardiac surgery. Neuropsychi-atr Dis Treat 2014; 10: 361-70

32. Despotis GJ, Joist JH. Anticoagulation and anticoagulation reversal with cardiac surgery involving cardiopulmonary by-pass: an update. J Cardiothorac Vasc Anesth 1999; 13 (4 Suppl 1): 18-29

33. Argueta-Morales IR, Olsen MC, DeCampli WM, Munro HM, Felix DE. Alternative anticoagulation during cardiovascular pro-cedures in pediatric patients with heparin-induced thrombocy-topenia. J Extra Corpor Technol 2012; 44: 69-74

34. Caputo M, Dihmis WC, Bryan AJ, Suleiman MS, Angelini GD. Warm blood hyperkalaemic reperfusion (hot shot) prevents

myocardial substrate derangement in patients undergoing co-ronary artery bypass surgery. Eur J Cardiothorac Surg 1998; 13: 559-64

35. Murphy GS, Hessel EA 2nd, Groom RC. Optimal perfusion during cardiopulmonary bypass: an evidence-based approach. Anesth Analg 2009; 108: 1394-417

36. Suttner S, Piper SN, Kumle B, Lang K, Röhm KD, Isgro F, Boldt J. The influence of allogeneic red blood cell transfusion compared with 100% oxygen ventilation on systemic oxygen transport and skeletal muscle oxygen tension after cardiac sur-gery. Anesth Analg 2004; 99: 2-11

37. Boston US, Slater JM, Orszulak TA, Cook DJ.Hierarchy of regional oxygen delivery during cardiopulmonary bypass. Ann Thorac Surg 2001; 71:260-4

38. Lees MH, Herr RH, Hill JD, Morgan CL, Ochsner AJ 3rd, Tho-mas C, Van Fleet DL. Distribution of systemic blood flow of the rhesus monkey during cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardi-ovasc Surg 1971; 61:570-86

39. Kent B, Peirce EC II. Oxygen consumption during cardio-pulmonary bypass in the uniformly cooled dog. J Appl Physiol 1974; 37:917-22

40. Joshi B, Brady K, Lee J, Easley B, Panigrahi R, Smielewski P, Czosnyka M, Hogue CW Jr. Impaired autoregulation of cerebral blood flow during rewarming from hypothermic cardiopulmo-nary bypass and its potential association with stroke. Anesth Analg 2010; 110: 321-8

41. Donmez A, Yurdakok O. Cardiopulmonary bypass in infants. J Cardiothoracic Vasc Anesth 2014; 28:778-88

42. Sahu B, Chauhan S, Kiran U, Bisoi A, Lakshmy R, Selvaraj T, Nehra A. Neurocognitive function in patients undergoing coro-nary artery bypass graft surgery with cardiopulmonary bypass: the effect of two different rewarming strategies. J Cardiothorac Vasc Anesth 2009; 23:14-21

43. Kutsal A. Pediatrik kalp cerrahisinde kardiyopulmoner by-pass ve miyokard koruması. In: Duran E. Kalp ve Damar Cerrahisi Kitabı, Çapa Tıp Kitabevi, İstanbul, 2004; 251-61

44. Talor JJ, Undar A. Pediatric cardiopulmonary bypass: does perfusion mode matter? World J Pediatr Congenit Heart Surg 2011; 2: 296-300

45. Abdul Aziz KA, Meduoye A. Is pH-stat or alpha-stat the best technique to follow in patients undergoing deep hypothermic circulatory arrest? Interact Cardiovasc Thorac Surg 2010; 10: 271-82

46. Newburger JW, Jonas RA, Wernovsky G, Wypij D, Hickey PR, Kuban KC, Farrell DM, Holmes GL, Helmers SL, Constantinou J,

Page 20: ve Optimal Koşulları - TARD · Sentrifugal pompalar Oklüzif olmayan pompa Afterload bağımlı akım Akım hastanın pozisyonundan bağımsız Güvenli aralıkta pozitif ve negatif

140 Kardiyopulmoner Bypass ve Optimal Koşulları

et al.A comparison of the perioperative neurologic effects of hy-pothermic circulatory arrest versus low-flow cardiopulmonary bypass in infant heart surgery. N Engl J Med 1993; 329: 1057-64

47. Zierer A, El-Sayed Ahmad A, Papadopoulos N, Moritz A, Diegeler A, Urbanski PP. Selective antegrade cerebral perfusion and mild (28°C-30°C) systemic hypothermic circulatory arrest for aortic arch replacement: results from 1002 patients. J Tho-rac Cardiovasc Surg 2012; 144: 1042-49

48. Algra SO, Schouten AN, van Oeveren W, van der Tweel I, Schoof PH, Jansen NJ, Haas F. Neurological injury after neonatal cardiac surgery: a randomized, controlled trial of 2 perfusion techniques. Circulation 2014; 129: 224-33

49. Bechtel A, Huffmyer J. Anesthetic Management for Cardio-pulmonary Bypass: Update for 2014. Semin Cardiothorac Vasc Anesth 2014; 18: 101-16

50. Ak K, Isbir S, Tekeli A, Ergen A, Atalan N, Dogan S, Civelek A, Arsan S. Presence of lipoprotein lipase S447X stop codon affe-cts the magnitude of interleukin 8 release after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg 2007; 134: 477-83

51. Shann K, Melnitchouk S. Advances in Perfusion Techniqu-es: Minimally Invasive Procedures. Semin Cardiothorac Vasc Anesth 2014; 18:146-52

52. Shann KG, Likosky DS, Murkin JM, Baker RA, Baribeau YR, DeFoe GR, Dickinson TA, Gardner TJ, Grocott HP, O’Connor GT, Rosinski DJ, Sellke FW, Willcox TW. An evidence-based review of the practice of cardiopulmonary bypass in adults: a focus on neurologic injury, glycemic control, hemodilution, and the inflammatory response. J Thorac Cardiovasc Surg 2006; 132: 283-90

53. Society of Thoracic Surgeons Blood Conservation Guideline Task Force, Ferraris VA, Ferraris SP, Saha SP, Hessel EA, Haan CK, Royston BD, Bridges CR, Higgins RS, Despotis G, Brown JR; So-ciety of Cardiovascular Anesthesiologists Special Task Force on Blood Transfusion, Spiess BD, Shore-Lesserson L, Stafford-Smith M, Mazer CD, Bennett-Guerrero E, Hill SE, Body S. Perioperative blood transfusion and blood conservation in cardiac surgery: the Society of Thoracic Surgeons and The Society of Cardiovas-cular Anesthesiologists clinical practice guideline. Ann Thorac Surg 2007; 83 (5 Suppl): S27-S86