HLM Flashcards
Definition der Herzchirurgie und was sind die Patientengruppen?
Chirurgische Behandlung angeborener und erworbener Krankheiten des Herzens und der herznahen Gefäße.
vor allem Kleinkinder, Neugeborene, ältere Erwachsene
Geschichte Herzchirugie/Eingriffe
bis 20. Jhrt. kaum herzchirurgische Eingriffe
- 1896 erste Herznaht erfolgreich nach Stichverletzung (Rehn)
- 1902 Gefäßnaht (Carrell)
- 1903 Entwicklung der Unterdruckkammer (Sauerbruch)
- 1912 Aortenklappenstenosensprengung (Tuffier)
…
Narkoseverfahren, Bluttransfusion/therapie (1901-Entdeckung der Blutgruppen, 1940 Rhesus-Faktor) , Blutgerinnung, 1950-kurzfristiger Kreislaufstillstand in Hypothermie
Wodurch wurde ein Kreislaufstillstand 1950 das erste Mal hervorgerufen ? und warum?
durch eine Hyperthermie (Unterkühlung), um Gewebe zu schützen
Wann wurde die erste HLM eingesetzt ?
und was war das Hauptproblem ?
1953 : erste offene HerzOP
Embolie durch Design des Blut Oxygenerator
Problem und Lösung der Herzchirurgie
Weiterentwicklung der Herzchirurgie nur möglich durch direkten Blick in möglichst blutfreies OP-Feld ohne Gefahr des Blutverlustes und Luftembolien und ausreichenden Oxygenerierung und Desoxygenerierung.
Lösung: Herz musste aus der Zirkulation für Körper - und Lungenkreislauf ausgeschaltet werden.
Techniken wie man am offenen Herzen operieren kann /wie temporärer Ersatz erreichen?
Total Cardiac inflow occlusion (strenge Zeitbegrenzung –> sonst Ischämie)
Hypothermie (Bad/eiskalte Kochsalzlösung in Thorax
–> große Probleme
mit der Organprotektion
v.a. des Gehirns und der Nieren durch Minderperfusion
Alternativen zur Hyperthermie und Total Cardiac inflow occlusion ?
Cross circulation –> 1953/4 benutzt Cohen anderen Menschen als Blut-Oxygenator
Cross circulation durch anderen Menschen als Blut Oxygenator: Wie viele überlebten von 45 (Lillehei)
26 Überlebende, über die Hälfte
was ist eine HLM?
medizintechnisches Gerät, das die
Pumpfunktion des Herzens sowie die Lungenfunktion für einen
beschränkten Zeitraum ersetzen kann. Das Blut verlässt dabei den Körper
über ein Schlauchsystem, wird mit Sauerstoff angereichert und wieder
zurückgeführt (extrakorporale Zirkulation).
Mit was sollte die HLM nicht verwechselt werden?
mit der eisernen Lunge, die nur die Atemfunktion unterstützt.
In welcher Anwendung kommt eine HLM am häufigsten vor ?
Was für Systeme kommen in der Notfall -/Intensivmedizin zum Einsatz ?
ECMO - Extrakorporale Membranoxygenierung
Wie ist die extrakorporale Zirkulation mit der HLM verbunden ?
Lunge –> Linker Vorhof, Kammer –> HLM –> Rechter Vorhof, Kammer –> Lunge
Wichtige Funktionen der HLM
- Pumpfunktion
- Gasaustausch im Oxygenator (O2, CO2) künstliche Lunge
- Temperaturregulation (kühlen/wärmen)
- Blut filtern
- Blut entschäumen
- Sicherheitsfunktionen
Welche Sicherheitsfunktionen muss eine HLM besitzen?
- Abschaltemechanismus zum Vermeiden des Leerlaufens
- Entschäumer gegen Luftembolie
- art. Überdruck
Wann war die erste erfolgreiche HerzOP mit Herz-Lungen-Maschine?
1958 Zenker (Marburg)
Was gibt es für Prinzipien des Oxygenators ?
- Blut in Gas: Filmoxygenator (Gitter, Scheiben, Trommeloxygenator)
- Gas in Blut: Blasenoxygenator
- Blut- und Gasphase getrennt: Membranoxygenator: innen und aussen durchströmte Kapillarmembran oder Plattenmembran
was war der erste Oxygenator ?
Mayo-Gibbon-Sieboxygenator 1953
Prinzip des ersten Oxygenerator (ähnlich Scheibengoxygenator - Blut über Scheiben)
mit Rollerpumpe gefördertes Blut über Siebe in fast reiner Sauerstoffumgebung–> vergrößerte Blutoberfläche guter Gasaustausch
Verbesserung des ersten Oxygenator durch welches Prinzip? und Vorteile
Bubble Oxygenator
billig, einfach zu
benutzen und sterilisierbar
danach Membran und Hohlfasermembranoxygenatoren (Heparingabe notwendig, Blutgerinnung verhindert wird)
Prinzip des Blasenoxygenerator ?
1955 -
Blut durch Gasblasen mit Sauerstoff anzureichern.
Hierzu ließ man Gasbläschen in einer Blutsäule aufsteigen. Durch
eine Erhöhung des Gasflusses erzeugte man vermehrt und kleinere
Bläschen, wodurch die Sättigungsleistung steigt. Der Gasaustausch
findet direkt an der Oberfläche der Gasbläschen statt.
Was ist nötig, um die Gefahr von Mikroembolien durch Gasblässchen zu minimieren und wodurch enstanden Mikroembolien ?
Der Partialdruck des Sauerstoffes im Blasen/Filmoxygenator ließ sich nicht unabhängig vom Partialdruck des Kohlendioxids steuern.
Verwendung eines Entschäumers nötig
Welcher Oxygenatortyp war trotz der Probleme entscheidend für Fortschritte und große Verbreitung ?
Blasenoxygenator
Prinzip des Membranoxygenators ?
1956-
Bei diesem Verfahren ist
die Gas- von der Blutseite durch eine Membran getrennt - ähnlich
der menschlichen Lunge. Der Gasaustausch findet entlang der
gasdurchlässigen Membran durch Partialdruckdifferenzen der
beteiligten Gase statt.
Welcher Oxygenatortyp wird heute fast nur noch genutzt?
Membranoxygenator
Durch was lässt sich Sauerstoffsätttigung hervorragend steuern ?
Durch die strikte Trennung von Blut- und Gasseite lässt sich die
Sauerstoffsättigung hervorragend durch Änderung der angebotenen
Sauerstoffkonzentration und der Abtransport von Kohlendioxid
durch Veränderung des Gasflusses steuern.
Prinzip des Hohlfasermembran Oxygenator ?
aussen strömt Blut an den Hohlfasern vorbei innen durchströmt ein Sauerstoff-Luft-Gemisch durch die Fasern durch das Konzentrationsgefälle wird Sauerstoff zugeführt und Kohlendioxid entfernt durch Wärmetauscher Temperaturregelung möglich
Wärmetauscher: Wie wird die Effizienz erhöht ?
fließt
das Blut immer in Gegen- oder
Querstrom zur Flussrichtung des
Wassers.
Was besitzen alle heute verwendeten Oxygenatoren zusätzlich ?
Wärmetauscher
Alle heute verwendeten Oxygenatoren besitzen zusätzlich einen Wärmetauscher, mit dessen Hilfe sich das durchströmende Blut erwärmen oder abkühlen lässt. Dabei kommen sowohl Systeme aus Edelstahl, als auch feinste Kapillarsysteme aus Kunststoff zum Einsatz.
Wer war wann der erste, der eine OP am offenen herzen an einem 18-jährigen Mädchen durchführte ?
was war jedoch das Problem bei weiteren OPs?
John Heysham Gibbon Jr
1953
Das Hauptproblem waren Embolien durch das Design des
Blut-Oxygenators.
Was ist ein Oxygenator ?
eine künstliche Lunge, nicht mit der eisernen Lunge zu verwechseln.
HLM-Aufbau
Einmalartikel
Einmalartikel: Schlauchset venöses Reservoir Kardiotomiereservoir Pumpensegment/kopf arterieller Filter Präbypassfilter Kanülen und Sauger
HLM Funktionen und Aufgaben
Oxygenerierung CO2 Elimination Blutförderung Temp.regelung Blutrückgewinnung/Retansfusion Herzentlastung, Ermöglichung des Herzstillstands Myokardprotektion Applikation von Pharmazeutika, Infusion, Transfusion Nierenunterstützung/ersatz (Dialyse) Monitoring, Protokollierung
HLM- geräteseitige Komponeten
Konsole Gasversorgung Stromversorgung Monitoring Blutpumpen Sicherheitseinrichtungen venöse Drossel, Klemmen Halter für Einmalartikel
Was ist das Ziel der Kardioplegie ?
Ischämietoleranz erhöhen und Herzstillstand erzeugen (O2-Bedarf senken)
was ist die Methode der Kardioplegie?
Lähmung des Herzmuskels durch Kaliumreiche Infusion
Kühlung auf 15°C
Was ist die Tendenz der Kardioplegie ?
warme Blutkardioplegie: erzeugt nur Herzstillstand, O2-Versorgung bleibt erhalten, Temp. bleibt normal
Maßnahmen zur Myokardprotektion
Senkung der Temp. Induktion von Kammerflimmern Kardioplegischer Herzstillstand Anti-inflammatorische Intervention Anti-oxidative Intervention Phamakologische Intervention Ischämische Prä-Konditionierung
O2 Verbrauch des Herzenz bei 22°C?
97% reduziert
Wie hoch sind Temp. im Kreislaufstillstand bei OPs?
16-22°C
lokale Kühlung durch kaltes Wasser im Perikard (Herzbeutel)
Was ist die vulnerable Phase für den Myokard?
die kardinale Ischämie
Was ist die Funktion der extrakorporalen Zirkulation?
Senkung des Sauerstoffverbrauchs des Herzens und erhöhung des ATP Gehalts
Warum wird kammerflimmern induziert?
bei entlastetem Ventrikel wird der Sauerstoffverbrauch des Herzens auf 50% gesenkt
Bei gedehntem Ventrikel und induziertem Kammerflimmern verhält sich der
O2-Verbrauch wie beim arbeitenden Herzen,
Was ist die Gefahr bei der Applikation von Kardioplegie
Überdehnung und Vorliegen von Aorteninsuffizienz
Kardioplegischer Herzstillstand Typen
- Kristalloide Kardioplegie
- Kolloidale kardioplegie
- Blutkardioplegie (kalt/warm, mit/ohne Substratanreicherung)
applikationsarten der Kardioplegielösung
- antegrad(nach vorne gerichtet) über aortenwurzel
- Sonderfall: getrennt über das rechte und linke Koronarostium (Herzkranzgefäßöffnung)
- kombiniert antegrad über Aortenwurzel und retrograd über Koronarsinus
Wofür wird die HLM heute eingesetzt?
- Koronararterienbypass
- Herzklappenrekonstruktion/-ersatz
- Korrektur angeborener Herzfehler
- Eingriffe an der gesamten Aorta
- Herz-/Lungentransplantationen
- Implantation von Herzunterstützungssystemen
- Entfernung von Herztumoren
- Wiedererwärmung nach Bade- oder Lawinenunglücken
- transportable HLM-Systeme
Seit wann wird die Hyperthermie verwendet und warum?
Die kontrollierte Hypothermie wird seit den 50er Jahren erfolgreich in der Herzchirurgie eingesetzt, um das Gehirn vor Beginn eines Kreislaufstillstands zu schützen.
• In den 90er Jahren wurde in Tiermodellen gezeigt, dass eine Hypothermie nach Beginn eines Kreislaufstillstands ebenfalls protektiv ist
Was ist hypoxischer Hirnschaden?
Schädigung durch Ischämie+Reperfusion
Ausbildung über 72 Stunden
Was ist die Wirkungsweise der Hyperthermie zur Gewebeprotektion?
Abnahme des zerebralen
Sauerstoffverbrauchs von 6%/°C
• Reduktion von freien Radikalen während der
Reperfusion
• Modulation der Neurotransmitterfreisetzung
