Tuần hoàn ngoài cơ thể (Cardiopulmonary Bypass)

Tuần hoàn ngoài cơ thể là kỹ thuật tạm thời đảm nhiệm chức năng của tim và phổi trong quá trình phẫu thuật tim. Máu tĩnh mạch được dẫn vào một máy có chức năng bổ sung oxy, loại bỏ carbon dioxide và bơm máu trở lại hệ thống động mạch, cho phép phẫu thuật viên ngừng tim và mở tim trong khi phần còn lại của cơ thể vẫn được tưới máu. Đây là công nghệ đã giúp phẫu thuật tim hở trở nên khả thi.

Definition

Tuần hoàn ngoài cơ thể là một dạng tuần hoàn ngoài cơ thể, trong đó một máy oxy hóa máu tĩnh mạch và đưa máu trở lại tuần hoàn động mạch, thay thế cơ học cho tim và phổi trong quá trình phẫu thuật tim.

Scope

Chủ đề này bao gồm nguyên lý tuần hoàn ngoài cơ thể, các thành phần chính của hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể, những thay đổi sinh lý mà nó tạo ra và phản ứng viêm toàn thân liên quan. Đây là tài liệu tham khảo giáo dục về một kỹ thuật hỗ trợ phẫu thuật và không cung cấp các phác đồ tưới máu hoặc hướng dẫn điều trị.

Core questions

• Hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể thay thế tim và phổi như thế nào?
• Các thành phần thiết yếu của hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể là gì?
• Tuần hoàn ngoài cơ thể gây ra những hậu quả sinh lý và rủi ro nào?
• Tại sao tuần hoàn ngoài cơ thể lại gây ra phản ứng viêm toàn thân?

Key concepts

• Tuần hoàn ngoài cơ thể
• Dẫn lưu tĩnh mạch và đặt ống thông
• Máy oxy hóa (trao đổi khí)
• Bơm động mạch và hồi lưu
• Chống đông toàn thân (heparin hóa)
• Phản ứng viêm toàn thân
• Pha loãng máu và mồi

Mechanisms

Trong tuần hoàn ngoài cơ thể, các ống thông đặt trong tâm nhĩ phải hoặc tĩnh mạch chủ dẫn máu tĩnh mạch đã khử oxy bằng trọng lực hoặc hút hỗ trợ vào một bình chứa. Máu đi qua một máy oxy hóa, thực hiện trao đổi khí qua màng, bổ sung oxy và loại bỏ carbon dioxide, và qua một bộ trao đổi nhiệt để kiểm soát nhiệt độ. Một máy bơm sau đó đưa máu đã được oxy hóa dưới áp lực trở lại hệ thống động mạch, thường là qua động mạch chủ lên. Vì sự tiếp xúc giữa máu và các bề mặt nhân tạo của hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể kích hoạt quá trình đông máu, bệnh nhân được chống đông hoàn toàn, điển hình là bằng heparin. Sự tiếp xúc giữa máu và bề mặt này, cùng với thiếu máu cục bộ-tái tưới máu và dòng chảy không xung, kích hoạt bổ thể và bạch cầu, gây ra phản ứng viêm toàn thân góp phần vào sinh lý sau tuần hoàn ngoài cơ thể.

Clinical relevance

Tuần hoàn ngoài cơ thể được sử dụng trong hầu hết các ca phẫu thuật tim hở và định hình sinh lý quanh phẫu thuật mà các bác sĩ lâm sàng cần phải hiểu. Mục này giải thích cách kỹ thuật hoạt động và tại sao nó tạo ra các hiệu ứng toàn thân đặc trưng; đây là một mô tả tham khảo chứ không phải là cơ sở để quản lý tưới máu hoặc đưa ra các quyết định điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Kiến thức về tuần hoàn ngoài cơ thể bắt nguồn từ công trình kỹ thuật lịch sử của Gibbon và các đồng nghiệp, cũng như từ một lượng lớn tài liệu sinh lý học, bao gồm các đánh giá về phản ứng viêm toàn thân mà nó tạo ra. Phần lớn bằng chứng đương đại liên quan đến các cải tiến – lớp phủ mạch, chiến lược dòng chảy và các biện pháp chống viêm – hơn là bản thân nguyên lý, vốn đã được thiết lập vững chắc.

History

Tuần hoàn ngoài cơ thể là thành tựu của John Gibbon, người cùng với vợ mình, Mary, đã dành hàng thập kỷ để phát triển một thiết bị tim phổi cơ học và vào năm 1953 đã sử dụng nó để thực hiện ca phẫu thuật tim hở thành công đầu tiên, đóng lỗ thông liên nhĩ. Các báo cáo năm 1951 của Miller, Gibbon và Gibbon ghi lại sự phát triển của thiết bị, và các thập kỷ tiếp theo đã mang lại máy oxy hóa màng, máy bơm cải tiến và các hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể an toàn hơn, giúp kỹ thuật này trở nên thường quy.

Debates

Mức độ bệnh suất sau tuần hoàn ngoài cơ thể do phản ứng viêm toàn thân gây ra là bao nhiêu?

Sự tiếp xúc của máu với hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể nhân tạo và thiếu máu cục bộ-tái tưới máu kích hoạt các con đường viêm, và mức độ đóng góp của điều này vào rối loạn chức năng cơ quan – cũng như liệu các chiến lược chống viêm có cải thiện kết quả hay không – vẫn là một câu hỏi đang được nghiên cứu tích cực.

Key figures

• John H. Gibbon Jr.
• Mary Hopkinson Gibbon
• C. Walton Lillehei

Seminal works

• gibbon-1978
• miller-1951
• pastuszko-2004

Frequently asked questions

Chức năng tim và phổi của bệnh nhân có được sử dụng trong quá trình tuần hoàn ngoài cơ thể không?

Không. Trong quá trình tuần hoàn ngoài cơ thể, máy tim phổi thực hiện trao đổi khí và tuần hoàn, cho phép tim ngừng đập và phổi xẹp xuống trong khi cơ thể vẫn được tưới máu.

Tại sao bệnh nhân phải được chống đông máu khi thực hiện tuần hoàn ngoài cơ thể?

Nếu không, máu tiếp xúc với các bề mặt nhân tạo của hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể sẽ đông lại, vì vậy cần phải chống đông máu hoàn toàn (thường bằng heparin) để giữ cho máu lưu thông qua máy.