Аппарат искусственного кровообращения

(АИК) состоит из двух частей: физиологи­ческой и механической. Основными узлами физиологической части являются оксигенатор («искусственное легкое») и артериальный на­сос («искусственное сердце»). К ней относят также различные вспомогательные резервуа­ры и устройства, а также шланги, с по­мощью которых узлы физиологической части соединяются между собой, образуя экстра­корпоральную систему или так называемый циркуляционный контур аппарата. Схемати­чески циркуляционный контур АИК для кардиохирургии выглядит следующим обра­зом. Кровь из венозной системы больного самостоятельно перетекает в оксигенатор, расположенный ниже операционного стола, где насыщается кислородом, освобождается от избытка углекислоты и далее артериаль­ным насосом нагнетается в артериальную систему больного. На пути от насоса до больного кровь проходит через теплообмен­ник — устройство для поддержания необходи­мой температуры крови — и фильтр-ловушку, задерживающую твердые частицы и пузырьки газа. Кровь из вскрытых полостей сердца и поврежденных тканей возвращается в спе­циальный сосуд с фильтром и далее в оксигенатор с помощью вакуума или 2 — 3 на­сосов, аналогичных артериальному (так назы­ваемый коронарный отсос).

Современные оксигенаторы делятся на два класса: безмембран­ные оксигенаторы, в которых газообмен осуществляется путем непосредственного кон­такта газа с кровью, и мембранные оксигенаторы, где кровь и газ разделены газопроницаемой мембраной.

Большая площадь контакта газа с кровью в безмембранных оксигенаторах достигается путем вдувания кислорода непосредственно в кровь (пузырьковые оксигенаторы) или в результате создания тонкой пленки крови на какой-либо твердой основе, поме­щенной в атмосферу кислорода (пленоч­ные оксигенаторы). Пузырьковые оксигена­торы бывают двух видов. Прямоточные пузырьковые оксигенаторы получили са­мое большое распространение. Схематически они представляют собой три последовательно расположенные камеры. Венозная кровь и кислород поступают в нижнюю часть пер­вой камеры, где кровь вспенивается и превращается в артериальную. Достигнув верх­него края камеры, пена попадает в пеногасительную камеру. Пена разрушается при соприкосновении с поверхностью, покрытой пеногасящим веществом (антифомом). Далее кровь стекает в третью камеру — отстойник, из его нижней части она нагнетается в сосуды больного.

Противоточный пузырьковый оксигенатор представляет собой вертикаль­ную прозрачную трубу; ее нижняя часть является отстойником. Через верхние слои крови, находящейся в отстойнике, продувают кислород. Образующаяся при этом пена за­полняет пространство оксигенатора над от­стойником и служит каркасом, по которому венозная кровь, поступающая в верхнюю часть оксигенатора, стекает в отстойник, двигаясь навстречу пузырькам кислорода. Пеногашение происходит как за счет падаю­щего потока венозной крови, так и за счет пеногасительного устройства, расположенно­го над входом крови в оксигенатор.

Оксигенаторы пленочного типа делятся на стационарные и ротационные. В стацио­нарных пленочных оксигенаторах пленка образуется при пассивном стекании крови по неподвижным поверхностям, площадь ко­торых неизменна. Этот вид оксигенаторов в настоящее время уже не находит приме­нения. В ротационных пленочных окси­генаторах большая поверхность газообмена достигается вращением подвижных деталей оксигенатора — дисков, цилиндров или спи­ралей. Наибольшее распространение получил дисковый оксигенатор. Он представляет со­бой горизонтальную трубу, где вращается вал с насаженными на него дисками, на одну треть погруженными в протекающую через оксигенатор кровь. Вращаясь, диски увлекают за собой пленку крови, чем и обеспечивают газообмен с подаваемым в оксигенатор кислородом.

Основным элементом, разделяющим кровь и газообразный кислород в мембранных оксигенаторах, является газопроницаемая пленка. Она может иметь форму либо плас­тины (пластинчатые оксигенаторы), ли­бо капилляра (капиллярные оксигенато­ры).

Для компактности устройства и умень­шения просвета каналов для крови пластины и капилляры либо укладывают параллельно друг другу (параллельные оксигенато­ры), либо свертывают в виде катушки (ка­тушечные оксигенаторы). Мембранные ок­сигенаторы более физиологичны, так как контакт крови с мембраной меньше денату­рирует ее, чем контакт с газом. Однако сложность создания газопроницаемой пленки сделала их доступными для клинического использования лишь в последние годы.

В АИК применяют клапанные и бескла­панные насосы. Клапанные насосы работают по принципу периодического заполнения кровью через входной клапан и опорожнения в сторону выходного клапана замкнутого пространства в результате попе­ременного сдавления и расправления всех эластичных стенок камеры (камерный насос) либо одной из них, выполненной в виде гибкой мембраны (мембранный насос). Бесклапанные насосы работают по принципу выдавливания крови из эластич­ной трубки путем прокатывания по ней ролика или попеременного пережатия ее механическими «пальцами» (роликовые и пальчиковые насосы).

К механической части АИК относятся при­воды насосов и подвижных частей оксигена­тора, а также аппаратура для определения производительности насосов, расхода газов, температуры крови и т. п. В качестве источ­ника энергии используют электричество или сжатый газ. Обязательным элементом меха­нической части является аварийный ручной привод.

Аппараты для регионарной перфузии отли­чаются от аппаратов для общей перфузии взрослого человека меньшими габаритами и производительностью и отсутствием коро­нарного отсоса.