Anestesiología Cardiovascular Hospital Dr. Gustavo Fricke

PAUTAS DE MANEJO

DE LA

CIRCULACIÓN EXTRACORPÓREA

Viña del Mar, Febrero 2010

Prof. Dr. Lorenzo Merello

HOSPITAL DR. GUSTAVO FRICKE ANESTESIOLOGIA CARDIOVASCULAR PAUTAS DE MANEJO DE LA CIRCULACION EXTRACORPOREA (C.E.C)

1.- COMPONENTES DE LA MAQUINA

a. Cánulas b. Líneas c. Reservorio venoso d. Bomba e. Oxigenador f. Filtros g. Cánula arterial h. Aspiradores i. Módulo intercambiador de temperatura CÁNULAS Y LÍNEAS Cánula y línea venosa: Drena la sangre desde el sistema venoso al Reservorio venoso. En general se logra por simple gravedad, por lo que el Reservorio debe ubicarse al menos a unos 65 centímetros por debajo del nivel del corazón y los grandes vasos. En algunos centros se utiliza una aspiración suave para mejorar el retorno y reducir la necesidad de priming (cebado). Su tamaño dependerá de la talla del paciente, del número de cánulas a usar y de su ubicación. Lo más frecuente es el uso de una cánula única ubicada en la aurícula derecha, llamada de dos etapas, para cirugía de bypass coronario, válvula aórtica y aorta ascendente. Se pueden instalar dos cánulas, una en vena cava superior y otra en vena cava inferior. Esto se requiere cuando se debe abrir la aurícula derecha, por ejemplo en recambio valvular mitral o tricuspídeo y reparación de CIA. Excepcionalmente se puede requerir una tercera cánula para drenar una vena cava superior izquierda, que llega habitualmente al seno coronario. La cánula puede ser además insertada por vena femoral o ilíaca. Esta última es ideal para situaciones de emergencia o reoperaciones. La línea venosa es un tubo de ½ pulgada que conduce la sangre que llega a las cánulas hasta el reservorio venoso. Puede conectarse a una cánula única o doble. b) Cánula y línea arterial : La cánula arterial se ubica habitualmente en la raíz de la aorta ascendente y ocasionalmente en arteria femoral. Su diámetro va de 6 a 24 Fr y se determina de acuerdo al flujo requerido y al tamaño de la arteria. Cánulas de menor diámetro generan mayor gradiente de presión entre la bomba y la arteria, aumentando la presión en el circuito (riesgo de desconexiones) y el traumatismo de la sangre (hemólisis). Se debe conocer el diámetro óptimo de la cánula que no genere una gradiente de presión mayor a 100 mmHg para el flujo teórico del paciente y para ello existen tablas especiales. (tabla 1) La línea arterial es un tubo de 3/8 de pulgada que permite llevar la sangre oxigenada desde el Oxigenador hacia el territorio arterial del paciente.

Tabla 1 Gradientes de presión en cánulas arteriales Milímetros de mercurio

FLUJO litros/ minuto french 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 10 60 175 350 12 40 100 225 325 14 25 60 140 240 350 16 25 50 90 150 200 260 18 20 40 60 80 120 150 200 20 25 40 60 80 100 120 22 25 40 50 60 75 90 24 40 50 60 70 80

c) Aspiraciones: Tubo de menor diámetro (¼ de pulgada) que permite recoger la sangre que cae al campo quirúrgico, siempre que el paciente se encuentre heparinizado. Habitualmente se utiliza una, pero se puede utilizar una adicional. Una vez revertida la heparina se debe detener la aspiración ya que sangre sin anticoagulante puede coagular todo el circuito. Por la posibilidad que arrastre restos de tejidos, siempre cae al reservorio pasando por un filtro. Es la principal fuente de hemólisis, especialmente si se aspira con excesiva fuerza o se produce mucha mezcla turbulenta con el aire. d) Vent: Su nombre deriva del inglés Vent = respiradero, ventilación. Recupera parte de la sangre que llega al corazón, directamente al ventrículo izquierdo y que no llega al reservorio por la línea venosa. Esto evita la distensión miocárdica. Su objetivo es de mantener el corazón vacío. Se puede insertar en: -Vena pulmonar. Habitualmente se inserta por vena pulmonar superior derecha, avanzándose el catéter a aurícula izquierda y ventrículo izquierdo. -Raíz aorta (cánula de cardioplegia), aprovechando la línea de inyección de la cardioplegia. -Arteria pulmonar: se usa mas excepcionalmente, cuando las otras medidas han sido insuficientes. Objetivos: Al vaciar el corazón, minimiza el trabajo cardiaco y por lo tanto el consumo de

oxígeno Mejora el gradiente de presión transmural y la perfusión coronaria Previene la distensión del ventrículo Previene el recalentamiento del miocardio producido por el flujo sanguíneo

colateral Provee un campo operatorio más seco Riesgos: Posibilidad de introducir aire al ventrículo y subsecuente embolia aérea Riesgo de sangramiento en el sitio de canulación Riego de perforación de aurícula o ventrículo Aumento del tiempo quirúrgico e) Cánula de cardioplegia: Se inserta en la raíz aórtica para administrar la cardioplegia por vía anterógrada o por el seno venoso coronario para pasar por vía retrógrada.

RESERVORIO Es un depósito transparente diseñado para recibir la sangre y soluciones de distintas líneas. Su capacidad es de unos 3.500 a 4.000 ml y dispone de una serie de filtros que permiten atrapar cualquier material particulado. Recibe volumen desde: -Retorno venoso: puede ingresar por la parte alta o baja del reservorio. -Aspiración -Vent -Soluciones y drogas: durante la perfusión la vía más directa para entregar drogas al torrente circulatorio es directamente el reservorio, por lo que todas las soluciones y drogas se administran por esta vía durante la perfusión. El volumen normal de trabajo del reservorio es de unos 400 ml. El volumen mínimo aceptable para mantener una perfusión segura es de unos 200 ml. OXIGENADOR Es donde se produce la entrega de oxígeno y la eliminación de CO2 además del intercambio de calor. Tipos: a. Burbuja (en desuso)- el oxígeno tiene contacto directo con la sangre y se hace burbujear en ella. Tiende a producir hemólisis, alterar las proteínas plasmáticas y más riesgo de microembolismo gaseoso. Su principal ventaja fue el bajo costo y el pequeño volumen de cebado o priming. b. Membrana- el paso del oxígeno a la sangre ocurre a través de una membrana con poros microscópicos. El gas no entra en contacto directo con la sangre sino que debe difundir por unos capilares microscópicos por una gradiente de presión. La superficie de intercambio interna es habitualmente de unos 2,3 a 2,5 metros cuadrados y permite un buen intercambio de gases con flujos sanguíneos entre 1 y 7 litros por minuto. Requiere un flujo de oxígeno de baja presión, de sólo 12 a 15 mmHg. Siempre la presión en la fase sanguínea debe ser mayor que en la fase gaseosa o hay riego de embolización aérea masiva. Por lo mismo, nunca se debe ocluir la salida del gas del Oxigenador ni tampoco detener el flujo de sangre mientras exista un flujo de gas. Produce menos traumatismo de las células sanguíneas y menos reacción inflamatoria que el Oxigenador de burbujas. FLUJÓMETRO DE GASES O BLENDER Su nombre deriva del inglés To blend = mezclar. Es el instrumento que permite administrar un flujo de gas fresco (mezcla de aire y oxígeno) a un volumen determinado y a una concentración de oxígeno entre 21% y 100%. Para aumentar la presión arterial de oxígeno (PaO2) se debe aumentar la concentración de oxígeno entregada por el blender (% de O2). Para disminuir la presión arterial de CO2 (PaCO2) se debe aumentar el flujo de gas fresco, permitiendo mayor eliminación de CO2 por barrido desde el Oxigenador (Litros/minuto). Al inicio de la perfusión se programa los flujos de gas a 2,4 litros por minuto y a una concentración de oxígeno de 60%. Se pueden hacer ajustes posteriores según los gases arteriales. INTERCAMBIADOR DE CALOR O MODULO DE CONTROL DE LA TEMPERATURA Tiene por objeto inducir la hipotermia necesaria para proteger los órganos durante la circulación extracorpórea y luego recuperar la temperatura normal. Funciona haciendo circular agua fría/caliente por un sistema de tuberías en el interior del Oxigenador, enfriando o calentando la sangre que por allí pasa.

Se debe conectar al Oxigenador y echar a correr el agua al armar el circuito y antes de realizar la recirculación, lo que permite observar que no haya filtraciones de agua hacia el compartimento de la sangre. Si esto ocurre es obligatorio cambiar el Oxigenador. El rango de temperatura de trabajo del módulo en general oscila entre 4°C y 42°C. El proceso de enfriamiento es normalmente más rápido que el recalentamiento. En el adulto el enfriamiento se produce a unos 0,7 a 1,5 °C por minuto y el recalentamiento se produce a unos 0,2 a 0,5 °C por minuto y depende de la temperatura del agua y del flujo de sangre por el Oxigenador (débito). Los gases disueltos en la sangre son más solubles a bajas temperaturas, por lo que al recalentar rápidamente existe el riesgo de que se liberen burbujas de gas al interior del circuito y se produzca embolismo aéreo., que pueden dejar secuelas neurológicas. BOMBA (máquina corazón-pulmón) Su función es mantener un flujo circulatorio adecuado, reemplazando la función de bombeo del corazón. Genera numerosos cambios en la fisiología circulatoria, que se hacen más acentuados mientras más larga es la exposición. De rodillo: funciona comprimiendo una columna de sangre a través de una tubería elástica de ½ pulgada. El rodillo forma un arco de unos 200 grados en el que comprime la tubería de silicona a unos 180 mmHg. Un aplastamiento u oclusión excesivo genera lesión de los glóbulos rojos, por lo que se debe calibrar la presión del rodillo, permitiendo un leve reflujo. El débito depende de la velocidad de rotación del tubo, del diámetro del tubo de silicona y del grado de oclusión del rodillo. Para ajustar el grado de oclusión óptimo, se debe permitir un reflujo de 2 a 2,5 cms por minuto de una columna de líquido a un metro sobre el rodillo. Este tipo de bomba calcula el flujo multiplicando las revoluciones por el diámetro seleccionado del tubo de látex, por lo que el débito real puede ser distinto si el rodillo no ocluye bien el tubo o se seleccionó mal el diámetro. Centrífuga: le imprime velocidad a la sangre aprovechando la fuerza centrífuga generada por un cono que gira a altas revoluciones. Ventajas: Es menos traumática para los glóbulos rojos y es incapaz de bombear aire. Su desventaja es que el flujo varía según la resistencia de las cánulas y la resistencia vascular (presión) del paciente. Este tipo de bomba es incapaz de calcular el flujo por que es muy variable de acuerdo a las presiones. Debe conectarse un medidor de flujo en la línea de salida de la centrífuga FILTROS: Están diseñados para atrapar partículas y burbujas de gas y prevenir la embolización. Están normalmente incluidos en el reservorio y Oxigenador. También se pueden instalar en la línea arterial para filtrar partículas y evitar el paso de microémbolos a la circulación. Estos filtros arteriales se utilizan para filtrar la solución de cebado antes de iniciar la CEC. La mayoría son de una malla de poliéster o nylon y tienen poros de 25 a 40 micrones.

2.- CEBADO O PRIMING Es una solución balanceada de coloides y cristaloides. El circuito extracorpóreo adulto requiere de aproximadamente 1,5 a 2 litros de solución para eliminar el aire de las cámaras y líneas, dependiendo del diseño del Oxigenador y del largo de las líneas. Los circuitos más antiguos requerían hasta 4,5 litros. Esta solución determina una hemodilución rápida al inicio de la perfusión, con caída del hematocrito a rangos de 20-22 %

Al cebar el circuito, se debe eliminar cuidadosamente todas las burbujas del circuito. Se inicia el proceso recirculando la solución entre el Oxigenador y el reservorio comenzando a flujos de 0,5 lt y llegando a flujos de 3-4 lt/min para asegurar el arrastre de todas las burbujas. La segunda etapa consiste en recircular hacia el resto de las líneas, verificando al mismo tiempo la ausencia de filtraciones. PREPARACIÓN DEL CEBADO DROGAS Y SOLUCIONES: Suero Ringer: 500 ml Voluven: 1000 ml Manitol: 200-300 ml a pasar durante la perfusión. En algunos centros se incluye en el priming. Glóbulos rojos si el hematocrito lo requiere Plasma en vez de suero ringer en pacientes menores de 10 Kg de peso Bicarbonato: 60 ml Cefazolina 1 gr. Heparina: 5.000 ó 10.000 U de heparina al cebado OTRAS DROGAS: es importante disponer en forma inmediata de drogas adicionales como:Potasio, lidocaína, magnesio, efedrina o fenilefrina, heparina y sulfato de protamina

3.- CARDIOPLEGIAS Es el principal método de protección miocárdica. Su principal componente es el potasio que permite detener el corazón en diástole (relajación), disminuyendo al mínimo sus requerimientos de oxígeno. VIAS DE ADMINISTRACION Anterógrada: Raíz aórtica. Se administra a una presión de 300 mmHg. Selectiva. Se administra a una presión de 150 mmHg par cada ostium

coronario Retrógrada: Por el seno venoso coronario, a pasar cuidadosamente a presión de

unos 50-80 mmHg TIPOS: Cristaloide: preparada con suero ringer, al que se adiciona solución de cardioplegia (1 ampolla), bicarbonato (10 ml) y KCl (2 ml) Sanguínea: preparada en 100 ml de suero ringer, con 6 ml de bicarbonato y 10 ml de KCl, más sangre obtenida del Oxigenador al momento de entrar en bomba. Según la temperatura se clasifican en fría o caliente Se pueden administrar en forma intermitente o continua Una ampolla de cardioplegia de 10 ml contiene: Procaína 0,055 moles/lt (aprox 130 mg/10 ml) Cloruro de potasio 10 mEq Cloruro de sodio 13 mEq Bicarbonato 1,2 mEq Sulfato de Magnesio 3,1 mEq Causas de efecto insuficiente de la cardioplegia (persistencia de actividad eléctrica):

- Enfriamiento insuficiente del miocardio (hipertrofia) - Distribución no homogénea de la cardioplegia (oclusión coronaria) - Flujo colateral no coronario elevado ( presencia de colaterales, presión arterial

sistémica elevada, flujo alto de bomba) - Cese del efecto de la cardioplegia

4.- MONITOREO

Línea arterial Catéter de Swan Ganz ECG: actividad eléctrica T° nasofaríngea y rectal Diuresis Gases arteriales PRESION ARTERIAL: debe mantenerse en rango de unos 50- 60 mmHg. Existe un rango de tolerancia más o menos amplio, pero que disminuye con la edad. Sus valores dependen del flujo de bomba, vasodilatación o vasoconstricción del paciente, caída del hematocrito, profundidad anestésica, temperatura del paciente, uso de drogas, etc. ACTIVIDAD ELECTRICA (ECG): debe mantenerse vigilancia del ritmo antes del clampeo aórtico. Una arritmia grave puede obligar al inicio de la perfusión en forma anticipada y urgente. Durante el periodo de clamp, se debe vigilar la ausencia de actividad eléctrica. Su aparición se asocia a un aumento del consumo de oxígeno por el miocardio, con riesgo de mayor daño isquémico. Al momento del desclampeo y reperfusión debe reaparecer la actividad eléctrica espontánea. Verificar sus características. TEMPERATURA: Permite vigilar estrechamente el proceso de enfriamiento y recalentamiento. Se debe monitorizar a nivel central y periférico. Nasofaríngea: se correlaciona con la temperatura del sistema nervioso central Rectal: se correlaciona con la temperatura corporal De sangre venosa: por catéter de Swan Ganz Otras (timpánica, vesical): más exacta correlación con temperatura cerebral y corporal periférica. En esta cirugía se desaconseja la medición de temperatura esofágica, ya que se encuentra influenciada por líquidos fríos en el pericardio. DIURESIS: la mantención de una diuresis normal es reflejo de una adecuada perfusión del riñón y en general de otros órganos. Se debe medir antes del inicio de la CEC, durante la perfusión y al término GASES ARTERIALES: entregan datos sobre el aporte de oxígeno (PaO2 y saturación), eliminación de CO2 (PaCO2), electrolitos (Na, K, Cl, Mg, Ca,), y estado ácido-básico (pH, HCO3, BE)

5.- MANTENIMIENTO DE LA ANESTESIA DURANTE LA PERFUSION HALOGENADOS: Isoflurano, En general a concentraciones de 0,5 a 1%. Su efecto farmacológico es esencialmente hipnótico, es decir mantener al paciente dormido. Sus efectos colaterales más importantes son la caída de la presión arterial y en algún grado la disminución de la fuerza contráctil del miocardio. Por su potencial efecto depresor miocárdico se prefiere suspender su administración al iniciar la salida de CEC. RELAJANTES MUSCULARES: Vecuronio (Norcurón) Su efecto farmacológico es de producir parálisis, es decir, mantener al paciente inmóvil. No son hipnóticos, por lo que existe el riesgo de tener a un paciente

paralizado y despierto si no se asocia a otros agentes. Su nivel plasmático tiende a disminuir al entrar en bomba por efecto de la hemodilución, por lo que se sugiere dar dosis de refuerzo al iniciar la perfusión. Durante la hipotermia prácticamente no se metaboliza por lo que no requiere más dosis en esta etapa. OPIACEOS: Fentanyl Son drogas analgésicas potentes y en dosis altas con cierto poder hipnótico. Una dosis muy alta tiene el riesgo de producir depresión respiratoria y prolongar la necesidad de ventilación mecánica en el postoperatorio. Se dosifica mediante bolos intermitentes o por bomba de infusión VENTILACIÓN: Durante el bypass cardiopulmonar, la ventilación mecánica se puede discontinuar para evitar los movimientos en el campo quirúrgico. Los pulmones se dejan insuflados con una pequeña presión positiva de aire, de 3 a 5 cms de agua, para evitar el colapso pulmonar (atelectasias). Cerrar el flujo de oxígeno

6.- HEMODILUCION y MANEJO DEL HEMATOCRITO

EFECTOS DE LA HEMODILUCION: Reducción del hematocrito, lo que permite ahorro de sangre (pérdida de sangre más diluida) y disminuye la necesidad de transfusiones. Reducción de la viscosidad sanguínea, lo que favorece un mejor flujo de sangre a los tejidos durante la CEC en hipotermia. Caída de la presión arterial Favorece el flujo sanguíneo renal y el clearance de Na, K, y creatinina Mejor diuresis, menor incidencia de necrosis tubular aguda Menor traumatismo de glóbulos rojos Desventaja: disminuye la presión oncótica del plasma y favorece el desarrollo de edema. RANGOS DE HEMATOCRITO: La meta es de 20-22%. Bajo este nivel hay riesgo de afectar la oxigenación de los tejidos, por la caída de la capacidad de transporte de oxígeno por la hemoglobina. Máximo 22-24%. Sobre este nivel hay mayor riesgo de hemólisis, mayor pérdida de sangre y menor perfusión de algunos órganos, especialmente el riñón. Para la separación o salida de CEC, considerar un hematocrito de al menos 23 - 25%. AHORRO DE SANGRE: Se puede realizar extracción de sangre en bomba en caso de pacientes con hematocritos altos. Esto permite obtener los beneficios de la hemodilución, y reducir los requerimientos de sangre de banco. Para extraer una unidad de sangre en bomba se obtiene desde la llegada del retorno venoso. La extracción se debe iniciar inmediatamente de soltado el clamp de la línea venosa, a fin de recibir sangre antes de que se inicie la hemodilución. El sistema "Testigos de Jehová" consiste en el uso de líneas acortadas y extracción de sangre a circuito cerrado para un máximo ahorro y evitar necesidad de transfusiones.

7.- ANTICOAGULACION GENERALIDADES SOBRE EL PROCESO DE COAGULACION: la activación de los procesos de coagulación se inicia rápidamente al contacto de la sangre con cualquier superficie extraña. La superficie del circuito extracorpóreo es muy grande y la coagulación sería inmediata si no se administrara la heparina. Ésta se inicia por el

contacto de las plaquetas con el circuito y la activación de diversas sustancias presentes en el plasma. HEPARINA: Es un medicamento muy potente (activa un inhibidor intrínseco de la coagulación - antitrombina III- e inhibe algunos factores de coagulación). Se debe administrar siempre directamente al torrente circulatorio central por una vía venosa central. Controlar el ACT a los tres minutos. dosis: 3 mg/kg. o 300 U/kg. permiten una anticoagulación total. Ésta debe ser calculada y preparada por el perfusionista al momento de armar el circuito extracorpóreo. Algunos circuitos tienen ligado a su superficie moléculas de heparina para mejorar su biocompatibilidad. Ejemplos de estos son los modelos: "Carmeda" y “Trillium” de Medtronic, "Duraflo II" de Bentley, "Smarxt" de Cobe y "Jostra Bioline" de Sorin Resistencia a la heparina: se observa en algunos pacientes en que no se logra la elevación del ACT esperado. En este caso considerar:

-error en la medición del ACT -menor sensibilidad del paciente -heparina menos potente -resistencia verdadera, por deficiencia de antitrombina III, que se puede corregir con la administración de plasma fresco congelado.

Rebote de heparina: se produce por la reaparición de heparina libre después de la reversión completa con protamina. Este fenómeno se produce por la reaparición de heparina libre después de la reversión completa con protamina. Este fenómeno se produce habitualmente horas después de la administración de protamina por:

-Mayor tiempo de eliminación de la heparina que de la protamina -Recalentamiento incompleto, con liberación tardía de heparina desde los tejidos periféricos al recalentarse el paciente. -Administración de sangre de bomba (con heparina) tras el término de la dosis de protamina -Reentrada de heparina a la circulación desde los vasos linfáticos.

ACT: máquina de ACT: permite evaluar el efecto anticoagulante de las dosis de heparina administradas y así asegurar que no se coagulará la sangre al contacto con la superficie extraña del circuito extracorpóreo. Rango aceptable mínimo: > de 400 seg, idealmente sobre 450 seg. PROTAMINA: es un antagonista de la heparina. dosis: 1 mg por cada mg de heparina utilizado. Se debe administrar lentamente y diluida para evitar efectos adversos. efectos adversos:

-hipotensión arterial -hipertensión pulmonar -alergias leves a graves -efecto anticoagulante a dosis altas -aumento de la presión de vía aérea, broncoespasmo A los dos a tres minutos de terminada su administración, se debe controlar con ACT. Causas de ACT prolongado tras la administración de protamina: -Dosis insuficiente de protamina

-Alteraciones de las plaquetas -Deficiencia de factores de coagulación -Dosis muy altas de protamina -Error de medición

8.- HIPOTERMIA Y RECALENTAMIENTO

OBJETIVOS DE LA HIPOTERMIA: reducir el metabolismo de las células, con lo que se logra una reducción del consumo de oxígeno. Por cada 10°C de reducción de temperatura se reduce el consumo de oxígeno en un 50%. La hipotermia es útil para:

protección cerebral protección miocárdica protección de otros órganos reducir la respuesta inflamatoria

Desventajas: mayor tiempo de CEC mayor retraso en la extubación mayor riesgo de sangrado

La hipotermia sistémica se logra enfriando la sangre que pasa por el Oxigenador. A esto se agrega la hipotermia local en el corazón, lograda al la aplicación de hielo picado en el saco pericárdico. Con esto la temperatura alcanzada en el miocardio es de unos 10-12 °C. La velocidad de inducción de la hipotermia y del recalentamiento depende del flujo sanguínea del órgano y de la temperatura de la sangre. Es rápido en el riñón, suprarrenales y corazón, intermedia en el cerebro y lenta en el músculo y la grasa. INDUCCION DE LA HIPOTERMIA: se logra haciendo circular agua de la unidad refrigerante que se encuentra a unos 6 - 8 °C MANTENCION: rangos: normotermia : 37 - 37.5 °C hipotermia leve: 32 - 34 °C Hipotermia moderada: 26 - 28 °C Hipotermia profunda: < 20°C En la actualidad, la temperatura habitualmente alcanzada es de 32-34°C. RECALENTAMIENTO: gradiente máximo de 10°C entre el agua y la sangre. Si aumenta la gradiente (recalentamiento rápido) hay riesgo de producir microembolias gaseosas.

9.- PRESION ARTERIAL Y FLUJO EN BOMBA

En un adulto normal en reposo, el flujo sanguíneo o débito cardiaco es en promedio de unos 2,4 litros por minuto por metro cuadrado de superficie corporal. A) FLUJO DE BOMBA (DEBITO) Características: es un flujo continuo, es decir sin onda de pulso y sin diferencia de presión sistólico/diastólica. Los requerimientos disminuyen con la hipotermia, lo que permite reducir el flujo de bomba y obtener así algunos beneficios. (tabla 2) Tabla 2 Flujos de bomba (débito) según la temperatura corporal

Temperatura °C Flujo (litros/minuto/m2)

37 2.4

34 2.2 32 2.0 28 1.8 26 1.6 24 1.4 22 1.2 20 1.0 18 0.8 16 0.6 o paro circulatorio

Paro circulatorio en hipotermia profunda: permite detener la circulación sin aumentar los riesgos de daño neurológico. Para esto se debe tomar una serie de medidas de protección cerebral y bajas la temperatura a unos 18°C. Con esto se ha reportado seguridad de paro circulatorio de 45 a 60 minutos. Las complicaciones neurológicas aumentan si el paro excede los 60 minutos. Ventajas del flujo y presión bajas durante la circulación extracorpórea: Reducción del traumatismo de la sangre Campo quirúrgico más seco Menor flujo colateral coronario Mejor protección miocárdica durante el clampeo aórtico Menor riesgo de hemorragia cerebral en el paciente heparinizado Menor riesgo de accidentes de desconexión de líneas Desventajas Riesgo de hipoperfusión de órganos B) PRESION ARTERIAL EN BOMBA. HIPERTENSION/ HIPOTENSION: Al entrar en contacto con la superficie extraña del circuito, se produce liberación de potentes sustancias por el organismo algunas vasodilatadoras y otras vasoconstrictoras en cantidades que varían mucho de un individuo a otro. Los niveles de presión que se manejan en CEC habitualmente son de unos 50 mmHg. En pacientes de riesgo neurológico, como antecedente de AVE, edad < 70 años, enfermedad cerebrovascular conocida, CEC prolongado, obstrucción carotídea, debería manejarse presiones de 65-70 mmHg. Experimentalmente se ha demostrado que durante la perfusión en hipotermia, la mantención de presiones arteriales medias de 35-40 mmHg no se asocia a un aumento de complicaciones cardiovasculares o neurológicas. El flujo sanguíneo cerebral caería recién con presiones arteriales < 30 mmHg si se está en hipotermia, con hemodilución y con flujos de bomba de al menos 1,6 lt/min/m2 hipertensión: puede deberse a varias causas: Hipertensión arterial crónica, Dolor, anestesia superficial. Se ha observado que hormonas como la adrenalina y la vasopresina aumentan hasta 20 veces su valor normal durante el clampeo aórtico y caen rápidamente al soltar el clamp. El manejo de la hipertensión incluye: reducción del flujo de bomba, nitroglicerina, nipride, u otros vasodilatadores hipotensión: causas: hemodilución, agentes anestésicos, vasodilatadores, mal retorno venoso, cánulas acodadas, mal cálculo del débito de bomba, complicaciones de la canulación aórtica (disección), error en la instalación de clamps en el circuito. manejo: aumento del flujo de bomba, bolos de efedrina, bolos de fenilefrina.

10.- APORTE Y CONSUMO DE OXIGENO

El oxígeno es transportado por la sangre unido a la hemoglobina y en una pequeña cantidad disuelto en el plasma. La hemoglobina lo capta en el pulmón (Oxigenador) y lo entrega en los tejidos. La cantidad de oxígeno transportada por la sangre depende de: 1) Cantidad de hemoglobina: hematocrito 2) Cantidad de oxígeno unida a ella: saturación de la hemoglobina. Esta a su vez depende de la presión parcial de oxígeno, que se puede medir con los gases arteriales. 3) Flujo de sangre: débito cardíaco o de la bomba 4) Distribución del flujo por los tejidos El intercambio de gases, es decir la entrega de oxígeno a la sangre y la eliminación del CO2 se produce en el Oxigenador. El blender aporta de una concentración variable de oxígeno lo que permite saturar más o menos la hemoglobina. Entrega también un flujo de gases que permite arrastrar el CO2. CONCENTRACION DE OXIGENO: Habitualmente se inicia la CEC con un 60% de oxígeno mezclado con aire. Esto permite asegurar una concentración de oxígeno suficiente para mantener una saturación de la hemoglobina cercana al 100%. FLUJO DE GAS: además de aportar el O2, el flujo de gas fresco ayuda a barrer el CO2 del Oxigenador y permitir su eliminación. Se inicia la perfusión con unos 2,4 litros y se ajusta posteriormente según el valor de CO2 medido. Como se explica más arriba, el consumo de oxígeno depende de la temperatura. Considerando que los tejidos tienen una pequeña reserva de oxígeno y energía, a 28-30°C ante un accidente se podría detener la perfusión por hasta 8-10 minutos sin secuelas.

11.- GASES, ELECTROLITOS Y EQUILIBRIO ACIDO-BASE Los gases arteriales entregan información general sobre el estado metabólico del paciente. Es importante destacar: 1) pH Las células funcionan adecuadamente en un medio ambiente con una acidez precisa ( pH 7,35 -7,45). Si el medio ambiente (líquido extracelular) es muy ácido (pH menor de 7,35), se habla de acidosis. En el organismo se produce constantemente sustancias ácidas: ácido carbónico, que se elimina por la respiración y otros que se eliminan por el riñón. Así se puede definir distintos tipos de acidosis: Acidosis respiratoria: se define por un pH bajo, asociado a la acumulación de CO2. Acidosis metabólica: se define por un pH bajo, asociado a una disminución del bicarbonato. 2) Bicarbonato: un descenso en los niveles de bicarbonato puede reflejar una alteración grave del flujo de sangre a los tejidos y la presencia de una acidosis metabólica. Su valor normal es de unos 24 mEq/lt 3) CO2 total: mide la suma del CO2 disuelto (pCO2) más el que se transporta en forma de bicarbonato. Su valor normal es de unos 25 mEq/l

4) Base excess: calcula el déficit de bicarbonato (acidosis metabólica) para una pCO2 teórica de 40 mmHg. Normal = ± 2 mEq/l 5) Potasio: En cirugía cardiaca es importante ya que sus alteraciones se asocian a arritmias. Hipokalemia: potasio bajo. Produce riesgo de arritmias, extrasistolías, fibrilación Hiperkalemia: potasio alto. Frecuente en esta cirugía por la administración repetida de cardioplegias. Y su elevación produce arritmias y riesgo de asistolía.

12.- SEPARACION DE LA CEC

Incluye todas las maniobras necesarias para recuperar la función cardiopulmonar normal del paciente. ETAPAS: Recuperación de la temperatura Maniobras de extracción de aire:

Llenado del corazón clampeando parcialmente el retorno venoso y aspirando por cánulas de Vent. Esto permite desplazar el aire atrapado en las cámaras cardíacas.

Punción del ventrículo Punción de los puentes venosos Desclampeo aórtico y recuperación del ritmo cardiaco Término del procedimiento quirúrgico Evaluación de la situación hemodinámica: ritmo, presiones, etc. Inicio de la ventilación mecánica con 100% oxígeno CONDICIONES: Temperatura: recuperación de temperatura normal. La salida de CEC con temperaturas bajo lo normal tiene el riesgo de:

disminución de la capacidad contráctil del corazón alteración de los mecanismos de coagulación (Sangrado) riesgo de infecciones Ritmo: optimización de la actividad eléctrica del corazón, en cuanto a frecuencia y ritmo. Eventual apoyo con marcapasos si la frecuencia es lenta. Ventilación: reinicio de la ventilación por la máquina de anestesia ya que se detendrá el flujo de sangre por el Oxigenador de la bomba. Llene: iniciar el clampeo progresivo del retorno venoso para permitir el llene del corazón y el bombeo adecuado. El llene se relaciona con la presión media de la arteria pulmonar (Swan Ganz) y en general no debe ser superior a 25 mmHg. Un llenado excesivo distiende a las fibras miocárdicas y altera su contractilidad, pudiendo además generar edema pulmonar. Simultáneamente se reduce en forma progresiva el débito de la bomba hasta mantener un apoyo < 1 a 1,5 lt/min antes de detener la perfusión y siempre que la condición hemodinámica del paciente lo permita. Presiones: evaluar la presión para asegurar una presión arterial media de al menos 70 mmHg, lo que demuestra que el corazón ha recuperado una fuerza de contracción suficiente. Junto con esto, debe reaparecer la onda de pulso que desapareció al iniciar la perfusión. La reaparición de una onda de presión es uno de los primeros indicios que el corazón es capaz de eyectar. Situación quirúrgica controlada: coordinación con el cirujano para asegurar que no se necesitarán nuevas maniobras que puedan comprometer la estabilidad circulatoria del paciente.

En situaciones complejas y de acuerdo a la disponibilidad del recurso, se considerará el uso de Ecografía Transesofágica para guiar la toma de decisiones. Recordar que la instalación de la sonda se debe realizar antes de la heparinización del paciente.

13.- BALANCE DE INGRESOS Y EGRESOS EGRESOS: corresponde a toda cantidad de líquido que sale del organismo. Se consideran: Perdidas insensibles: es un cálculo de la cantidad de vapor agua que se pierde por sudoración y por la vía aérea y que no se puede medir directamente. Se estima que se elimina unos 4 ml por kilo por hora. Diuresis: pérdidas renales medibles por sonda Foley. Líneas y Oxigenador: volumen de sangre que queda en Oxigenador y líneas, estimadas habitualmente en unos 600 ml. Reservorio. INGRESOS: Corresponde al total de volúmenes aportados: sueros, medicamentos, sangre y derivados. Durante la CEC no se administran drogas o sueros por la vía venosa sino que todo a través de la perfusión.

14.- ACCIDENTES Y COMPLICACIONES EN PERFUSION

Existe la potencial aparición de accidentes durante la perfusión, por lo que se debe estar atento a prevenirlos y/o corregirlos: Perdida de corriente: verificar periódicamente el estado de cables, alargadores de corriente, enchufes. Disponer de manivela para uso inmediato para mantener el rodillo en movimiento en caso de pérdida de energía Desconexiones: de líneas del flujo de oxígeno Aire en líneas: línea venosa ( bloqueo del retorno venoso ) línea arterial ( embolia aérea ) Lesiones vasculares: lesión de aorta en sitio de canulación disección Contaminación / infección: existe una relación entre la circulación de gente por el pabellón y la cantidad de gérmenes en suspensión en el aire. Por otro lado la aspiraciones de la bomba succionan continuamente aire ambiental. La suma de una aspiración fuerte y prolongada más una circulación excesiva de gérmenes ambientales, aumenta la contaminación de la sangre y las infecciones del paciente, especialmente los de mayor riesgo. Se ha calculado que en un ambiente "limpio" se aspira ± 1.200 unidades formadoras de colonias bacterianas por hora de CEC. Factores de riesgo de infección: Obesidad

Diabetes Mellitus Insuficiencia renal Electrocoagulación excesiva del campo quirúrgico Uso excesivo de aspiraciones Excesiva circulación de personal en pabellón

Tiempo quirúrgico prolongado Mal manejo de técnica aséptica Falla del Oxigenador: puede fallar por ruptura o por falla de la membrana presencia de filtraciones: de agua a la sangre: se detecta al recircular el agua antes de realizar el cebado del Oxigenador y verificar la aparición de agua en el circuito. de sangre al agua: verificar la aparición de tinte hemático en el agua del calentador. de sangre al aire: salida de sangre o espuma por orificio de evacuación de gas del Oxigenador. La formación de espuma aparece tras muchas horas de uso del Oxigenador y se produce por la filtración de proteínas del plasma por la membrana. Se asocia a una disminución de la capacidad de intercambio de gases. de aire a la sangre: produce embolia aérea que en general no se detecta sino hasta después de la cirugía por las secuelas que produce. Observar con precaución de no ocluir la salida de aire del Oxigenador. al exterior: inspeccionar cuidadosamente la superficie externa del Oxigenador y reservorio. Coagulación en el circuito: es uno de los accidentes más graves de la perfusión. La presencia de coágulos en CEC es una complicación muy grave, que puede ser fatal. La activación de la coagulación durante la CEC puede no ser evidente, pero llevar a un consumo o agotamiento de los factores (plaquetas, etc.) y llevar a un sangrado incontrolable en el postoperatorio No conectar la protamina a la vía venosa antes del término de la CEC Vigilancia o monitoreo del ACT en CEC prolongadas cada 60 a 90 minutos Especial precaución en pacientes que han recibido pro-coagulantes como aprotinina (Trasylol) (discontinuado) Falla mecánica de la bomba: lo más importante es su prevención Mantención periódica Mantener todo material extraño alejado de la bomba Mantener equipo limpio y ordenado Contar con rodillo disponible para reemplazo

15.- DISFUNCIÓN DE ORGANOS A) COMPLICACIONES NEUROLOGICAS: Se han encontrado déficits neurológicos menores, sólo detectables con un examen neurológico detallado y tests especiales, en hasta un 50% de los pacientes, pero afortunadamente en su mayoría son transitorios. CAUSAS:

Accidente vascular encefálico (AVE): en 1-5%, en general por microembolización. Embolización Estenosis de carótida o de arterias cerebrales Hipertermia por recalentamiento Lesiones vasculares Hemorragia intracerebral Hipoxia Hipotermia profunda Alteraciones metabólicas

FUENTE DE MICROEMBOLIAS: placas de colesterol calcio aire

agregados de plaquetas fragmentos de tuberías aglomerados de proteínas (fibrina) restos de glóbulos rojos

cuerpos extraños aspirados del campo quirúrgico PREVENCIÓN: revisión del circuito, vigilancia permanente, uso de filtros arteriales PROTECCION CEREBRAL: Es compleja y los resultados son variables. La principal estrategia es evitar el factor causal. Algunos de los elementos que se han descrito como de utilidad son: nimodipino tiopental hipotermia general y local corticoides perfusión cerebral retrógrada en el paro circulatorio programado B) COMPLICACIONES RENALES DIURESIS EN BOMBA: Los valores normales de diuresis son de al menos 1 ml/kg/hora PROTECCION RENAL: se logra con la hemodilución y la mantención de un flujo sanguíneo renal adecuado. Dopamina: mejora el flujo sanguíneo renal y tiene un efecto diurético Manitol: produce diuresis por efecto osmótico Furosemida: potente diurético. No se ha demostrado que prevenga la falla renal, pero hace más fácil su manejo HEMOFILTRACION EN BOMBA: consiste en la instalación en paralelo al circuito de un filtro de hemodiálisis. Se aprovecha el flujo de sangre impulsado por la bomba. Indicaciones: insuficiencia renal avanzada, pacientes en hemodiálisis CAUSAS DE FLUJO URINARIO REDUCIDO Estado funcional preoperatorio alterado (insuficiencia renal) Hipotensión arterial CEC prolongada, especialmente con flujo no pulsátil

Hemólisis (la hemoglobina precipita en los túbulos renales) Sonda Foley acodada u obstruida Uso de vasoconstrictores Aumento de la presión en Vena Cava Inferior (obstrucción al retorno venoso) C) COMPLICACIONES HEMATOLOGICAS HEMOLISIS: significa destrucción de los glóbulos rojos Causas y factores predisponentes: Uso de aspiraciones a alta velocidad Flujos altos de bomba en forma prolongada

Hematocrito elevado (hemodilución insuficiente) Oxigenador de burbuja Perfusión prolongada Transfusiones incompatibles Detección:

Sospechar en presencia de factores de riesgo Presencia de hemoglobina en la orina, que se torna de coloración rojiza. (hemoglobinuria) Medición de hemoglobina plasmática

Consecuencias:

Anemización Daño renal por hemoglobina libre Manejo:

Forzar diuresis con Manitol, aporte de volumen, uso de Furosemida Evitar factores causales

COAGULOPATIAS: significa alteración del mecanismo de la coagulación y aumento del riesgo de sangramiento. Las causas más frecuentes son:

Exceso de efecto de heparina Destrucción de plaquetas en el circuito extracorpóreo Hipotermia Déficit de factores de coagulación Uso previo de aspirina o anticoagulantes (neosyntrom) Infecciones graves (endocarditis bacteriana) RESPUESTA INFLAMATORIA GENERALIZADA: El contacto de la sangre con la superficie extraña del circuito estimula la reacción de los sistemas defensivos que están preparados para activarse ante el contacto con cualquier superficie extraña. Esto genera la activación de todos los mecanismos de la inflamación, los que son más severos en perfusiones largas. Los cambios más importantes son la activación de los leucocitos y plaquetas. Prevención de los cambios hematológicos (coagulación, hemólisis, inflamación) Hemodilución adecuada Flujos de bomba más bajos Control de las aspiraciones Tiempo de CEC menor de 2 horas Recalentamiento adecuado Reversión adecuada de la heparina

Investigación de nuevos materiales más bio-compatibles Nuevos diseños de circuitos y oxigenadores D) COMPLICACIONES CARDIACAS: ISQUEMIA: desde que se realiza el clampeo aórtico deja de fluir sangre al miocardio, por lo tanto no le llega oxígeno ni nutrientes. Se inicia el proceso de muerte celular a menos que se tomen medidas para retrasar el daño. El método más importante es la cardioplegia que mejora la tolerancia a la isquemia, pero no evita el daño en un clampeo prolongado. Por otro lado, la propia CEC produce aparición de sustancias que pueden afectar directamente la función contráctil, en general producidas por la reacción inflamatoria del organismo frente al circuito. Prevención: Adecuada administración de cardioplegias Mantención de hipotermia miocárdica durante el clampeo Adecuado uso del Vent Tiempo de clampeo corto DISFUNCIÓN DE PRÓTESIS VALVULAR: condición afortunadamente rara, en que se produce un bloqueo de una válvula protésica. Se observa incapacidad del corazón para bombear sangre al tratar de salir de CEC. ARRITMIAS: son un fenómeno frecuente al reaparecer actividad eléctrica después de soltar el clamp aórtico. Mientras se mantiene la perfusión la arritmia no se acompaña de alteración del flujo sanguíneo a los órganos, por lo que hay más tiempo para actuar. Sin embargo el miocardio puede sufrir isquemia por bajo flujo y aumento del consumo de oxígeno. Por otro lado el uso excesivo de antiarrítmicos y desfibrilación puede también deprimir la función cardiaca. Tipos más frecuentes: Fibrilación auricular, extrasístoles, taquicardia ventricular, fibrilación ventricular, bloqueos

Manejo: Lidocaina: bolos de 1 mg/kg. Dosis máxima de 2 mg/kg.; Desfibrilación: 20-30 Joule, hasta 50 joule; magnesio, potasio, según la indicación del anestesiólogo. Uso de marcapasos en caso de bloqueo cardiaco.

16- RESPONSABILIDADES DEL PERFUSIONISTA El perfusionista debe cumplir los siguientes requisitos: Bien entrenado en el manejo y técnicas de la circulación extracorpórea Organizado y ordenado en su trabajo Responsable y puntual Metódico y sistemático en el desarrollo de la perfusión Debe conocer las condiciones particulares del paciente Mantener una atención permanente a las condiciones del circuito, revisando permanentemente el estado de las conexiones y de los flujos Coordinarse desde el inicio de la cirugía con banco de sangre Revisar permanentemente la condición clínica del paciente Seguir un protocolo de manejo estricto y estandarizado de la perfusión Realizar un chequeo completo pre-bypass Mantener durante el procedimiento una comunicación permanente con el cirujano y anestesiólogo Mantener el circuito operativo hasta el término de la cirugía Registrar en forma completa y ordenada el procedimiento en la hoja de perfusión

Bibliografía: 1.- Utley J: Cardiopulmonary bypass. Cardiovascular engineering, 1996; 1(1): 7-26 2.- Casthely P, Bregman D: Cardiopulmonary Bypass, Physiology, Related complications and Pharmacology. 1991, 538 págs. 3.- Ionescu MI: Techniques in Extracorporeal Circulation. 2nd Ed. 1981, 721 págs. 4.- Gravlee G: Anesthetic Management of Cardiopulmonary Bypass. ASA Refresher Course, 1996 5.- Trittipoe R: Does Heparin Coating Matter? The Efficacy of Biocompatible Materials. 6th International congress of Cardio thoracic and Vascular Anesthesia. 1998 6.- Cook DJ.: Optimal Conditions for Cardiopulmonary Bypass. Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia 2001; Vol 5 n°4: 265-272. 7.- Glenn S. Murphy, Eugene A. Hessel ,Robert C. Groom: Optimal Perfusion During Cardiopulmonary Bypass: An Evidence-Based Approach. Anesthesia and Analgesia Volume 108, Issue 5 (May 2009) 8.- Hensley, Martin, Gravlee: A practical Approach to Cardiac Anesthesia. 3rd Ed. 2007