حفاظت از میوکارد و کاردیوپلژی

 نتایج مطلوب عمل جرّاحی قلب به عوامل متعددی از جمله انتخاب بیمار، تکنیک جرّاحی صحیح وحفاظت از میوکارد درحین عمل  وابسته میباشد. آسیب به میوکارد در درجات متفاوت ، بر مرگ و میر  و وضعیّت بیماری موثر خواهد بود. کاردیوپلژی، محلولی است که برای محافظت از میوکارد در حین عمل و در طیّ مدّت زمانی که قلب از گردش خون محروم بوده ودچارایسکمیک شده است استفاده می­شود. این محلول از نظر ترکیبات، روش تجویز و نحوه تزریق متفاوت میباشد

آسیب به میوکارد درحین بای پس قلبی عروقی

آسیب به میوکارد ممکن است در حین اعمال جرّاحی کوتاه و یا طولانی مدت اتفاق بیافتد. امّا این آسیب تحت شرایط کلینیکی خاصّ مانند:کلمپ کردن آئورت به مدّت طولانی، اختلال در عملکرد بطن، عمل جرّاحی دریچه همزمان با بای پس عروق کرونر، عمل جرّاحی مجدّد و عمل جرّاحی حین ایسکمی حاد کرونر محتمل­تر است.

 در حین CPB معمولاً برای ایجاد یک میدان تمیز با دید خوب ، آئورت کلمپ میگردد. اگر قلب در حین کلمپ عرضی آئورت همچنان به ضربان خود ادامه دهد، فسفات­های پر انرژی درون سلولی تخلیه گشته که حاصل آن  اختلال در عملکرد میوکارد میباشد. تحقیقات نشان داده است که کلمپ کردن متناوب آئورت١ با دروه­های متعدد گردش خون مجدّد ، حالت نیمه مطلوبی را ایجاد می­کند زیرا به دنبال هر بار باز کردن کلمپ عرضی آئورت ممکن است دوره­های آسیب گردش خون مجدّد رخ دهد.

تکنیک کلمپ عرضی با فیبریلاسیون٢، به عنوان یک روش جایگزین به جای استفاده از کاردیوپلژی برای ایجاد یک میدان بدون خونریزی و یک قلب آرام و خاموش با دوره­های کوتاه ایسکمی و به دنبال آن برقراری مجدّد جریان خون را ایجاد می­کند. این امر می­تواند به جای اینکه از آسیب ناشی از ایسکمی پیشگیری نماید آن را افزایش دهد ( افزایش ایسکمی در عضله زیر­ آندوکارد) .

اهداف و اصول محافظت میوکارد

 هدف از تزریق کاردیوپلژی،  محافظت وجلوگیری از آسیب به میوکارد  در طول دوره ایسکمی(کلمپ نمودن آئورت )میباشد. این روش با تنظیم نیازهای متابولیکی میوکارد در حین فاز بدون پرفیوژن (ایست قلب )و در ادامه درحین فاز پرفیوژن مجدّد(Reperfusion) قابل اجراست. این راهی برای کاهش اثرات زیان­آور ایسکمی طولانی مدّت است

1-Intermitent Cross-Clamping

2-Cross-clamping and Fibrillation

3-Low Cardiac Output Syndrome

عوامل تعیین کننده مصرف انرژی میوکارد وابسته به فشار دیواره بطنی در مرحله پایان دیاستول (LVEDP^[1]) و فعّالیّت الکترومکانیکی قلب می­باشد. محدودیت این دو پارامتر می­تواند نیاز متابولیکی میوکارد را کاهش دهد. در طیّ دیاستول، با LVEDP پایین، مصرف اکسیژن میوکارد و استفاده از منابع انرژی کاهش می­یابد. دستیابی سریع به ایست دیاستولیک قلب در شروع دوره ایسکمی با استفاده از کلمپ آئورت و تزریق کاردیوپلژی (خصوصا کاردیوپلژی سرد ) ،سبب کاهش شدید مصرف انرژی میوکارد میشود.

فعّالیّت الکترومکانیکی، نیاز به اکسیژن را در طیّ دوره  ایسکمی افزایش می­دهد. بنابراین به صورت ایده­آل، همه فعّالیّت الکتریکی درحین ایست قلبی میبایست از بین برود. هیپوترمی نیز به کاهش میزان متابولیک پایه (BMR) وکاهش فعّالیّت الکتریکی میوکارد کمک می­کند. در این حالت بعد از قرار دادن کراس کلمپ ، مقداری نرمال سالین سرد یا آب یخ بر روی قلب و درون حفره پریکارد ریخته می­شود. (از عوارض این روش ایسکمی عصب فرنیک میباشد) . اما در نتیجه تزریق محلولهای کاردیوپلژی سرد به داخل میوکارد برای توقّف فعّالیّت الکترومکانیکی قلب و کاهش همزمان دما در تمام لایه­های میوکارد بعنوان یک روش ارجح برای سرد کردن قلب شناخته شده است.

اگر چه کراس کلمپ در دوره­های کوتاه مدت مؤثر است اما این روش به دنبال دوره­های ایسکمی بیش از یک ساعت محدودیت دارد.

در حالی که مصرف فسفات­های پر انرژی و تجمع کلسیم داخل سلولی در طیّ دوره ایسکمی و پرفیوژن مجدّد کاهش می­یابد با روش هایی میتوان از ایسکمی و آسیب به میوکارد جلوگیری نمود. نمونه­هایی از روش­هایی که می­توانند تولید فسفات­های پر انرژی را افزایش داد شامل: افزایش گلوکز و گلیکوژن قبل از عمل، تزریق گلوکز، انسولین و پتاسیم درحین عمل یا اضافه کردن واسطه­های چرخه کربس مانندگلوتامات و آسپارتات، به محلولهای کاردیوپلژِی میباشد.

ترکیبات کاردیوپلژی

محلولهای کاردیوپلژی به دو گروه کریستالوئید یا خونی طبقه بندی می­شوند. به هر حال نیاز ضروری برای حصول ایست قلبی دیاستولیک سریع، تزریق پتاسیم (meq40-20) می­باشد که باعث دپلاریزه شدن غشاء سلولی می­شود. پتاسیم یک جزء ضروری همه محلولهای کاردیوپلژی است.

دیگر ترکیبات مشترک محلولهای کاردیوپلژی شامل: یونهای سدیم (meq 200-100) و کلرید می­باشد. سدیم سبب کاهش گرادیان سدیم در عرض سلولی (Transcellular) شده و از ادم داخل سلولی جلوگیری می­کند. هیپوناترمی آشکار (meq/l 50>)، به همراه پتاسیم بالا باعث القاء دپلاریزاسیون غشاء شده که مکانیسم جابجایی سدیم/کلسیم را از همان روشی که تجمع کلسیم داخل سلولی را پیش می­برد تغییر می­دهد و باعث بوجود آمدن آسیب به غشاهای سارکولما می­شود. یونهای کلرید ،خنثی بودن محلول را از نظر الکتریکی فراهم می­کند.

اصلاح کاردیوپلژی برای تولید محلولی که حفاظت مطلوب عملکرد میوکارد را فراهم آورد، باعث اضافه شدن مواد زیادی به محلول پایه شده است. به عنوان مثال: یکی از پایدارترین کاردیوپلژی خونی ، حاوی سیترات فسفات دکستروز (CPD) است که به منظور محدود کردن ورود کلسیم به داخل سلول در طیّ ایسکمی مورد استفاده قرار میگیرد. و ترومتامین (تری- هیدروکسی آمینومتان، THAM)  بافری است که از اسیدوز پیشگیری می­کند. ترومتامین به داخل فضای داخل عروقی انتشار یافته و CO₂ تولید شده از اسیدوز متابولیک را گرفته و موجب بهبود عملکرد میوکارد می­شود.

یکی از  محلولهای پر مصرف کاردیوپلژی، محلول بیمارستان سنت توماس میباشد. این محلول حاوی کلسیم، در غلظت کم بوده تا از پارادوکس کلسیم در حین پرفیوژن جلوگیری کرده و ازحفظ تمامیّت غشاء سلولی حمایت نماید. منیزیم با مهار آنزیم میوزین فسفوریلاز به ثبات غشاء میوکارد (ATP را بصورت ذخیره برای فعّالیّت پس از ایسکمی حفظ مینماید) کمک می کند . پروكائين، که یک بی حس کنند موضعی است، با اثرات انقباضی عروق مقابله کرده که حاصل آن بهبود توزیع محلول میباشد.

اضافه کردن بیکربنات سدیم به محلول سنت توماس جهت مقابله با اسیدوز متابولیک توصیه میگردد. باتل­های تجاری رقیق شده محلول کاردیوپلژی سنت توماس به صورت آماده در دسترس بوده و به عنوان جایگزینی برای رقیق کردن کنسانتره با رینگر استفاده می­شود، امّا کمی با محلول اصلی سنت توماس تفاوت دارد.

کاردیوپلژی کریستالوئید سرد معایب خاصّی دارد، از جمله این واقعیّت که آنزیم سدیم- پتاسیم آدنوزین تری­فسفاتاز (Na⁺- K⁺ ATPase)، را مهار می­کند که بصورت ذاتی به عملکرد پمپ­های یونی غشایی مربوط می­شود. و به این وسیله باعث ادم میوکارد و در نتیجه فعّال شدن پلاکت­ها، لکوسیت­ها و سیستم کمپلمان می­شود.

ترکیبات محلولهای کاردیوپلژیک کریستالوئید (STH 1) و با پایه خونی (BSTH 1) بیمارستان سنت توماس (غلظتهایی که به قلب تزریق می­شود)

 در سالهای اخیر کاردیوپلژی خونی تا حدّ زیادی جایگزین کاردیوپلژی کریستالوئید شده است و شامل چهار قسمت خون نسبت به یک قسمت محلول کاردیوپلژی کریستالوئید است. این روش سبب کاهش همودایلوشن سیستمیک ،حفظ فشار اونکوتیک ، یک عامل بافر کننده طبیعی ، دفع کننده رادیکال­های آزاد و همچنین موجب کاهش آسیب به میوکارد درپرفیوژن مجدّد میشود. مطالعات تجربی نشان داده­اند که قلب­های سالمی که در معرض ایسکمی بیش از 4 ساعت قرار گرفته­اند، زمانی که کاردیوپلژی سرد و خونی بصورت متناوب تزریق شود دارای بهبود عملکرد کاملی هستند. کاردیوپلژی خونی به تنهایی، کاملا از آسیب جلوگیری نمی­کند. گلوتامات و آسپارتات که جزء اسید آمینه­های چرخه کربس می­باشند، حین دوره­های تزریق متناوب کادردیوپلژی خونی دچار مشکل می­شوند. قلب­هایی که دچار ایسکمی مزمن هستند از نظر ذخیره گلوتامات و آسپارتات تخلیه شده و ممکن است با استفاده از کاردیوپلژی خونی که به آن گلوتامات و آسپارتات اضافه شده است جبران شود. این کاردیوپلژی اغلب به عنوان کاردیوپلژی غنی­شده^[2] شناخته می­شود. کاردیوپلژی خونی غنی شده یا غنی نشده را می­توان برای بهینه کردن میزان متابولیک ترمیم به صورت گرم دقیقاً قبل از باز شدن کلمپ آئورت در پایان دوره ایسکمی تزریق کرد.

این مرحله گرم بنام Hot shot شناخته می­شود. Hot shot باعث یکنواخت شدن ذخایر سلولی و تقویت سرعت بهبودی انقباض میوکارد می­شود (تصویر 2-7). بعضی متخصصان همچنین یک حجم کم کاردیوپلژی خونی گرم که با یک کادیوپلژی سرد دنبال می­شود را تزریق می­کنند تا در ابتدای دوره ایسکمی ،ایست قلبی ایجاد کنند. بر این اساس که این کار قلب را تغذیه می­کند. بعنوان مثال بصورت فیزیولوزیکی اکسیژن و مواد غذایی را برای دوره ایسکمی در اختیار میوکارد قرار می­دهد.

موادی که به کاردیوپلژی خونی اضاف می­شود (پتاسیم زیاد).

محلول کاردیوپلژی خونی و سرد کم پتاسیم( مالتی دوز)

تزریق کاردیوپلژی

 سیستم تزریق کاردیوپلژی شامل پمپ دو قلو، ست لوله مخصوص ، مانیتور ،  مبدل حرارتی برای پرفیوژن سرد و گرم و کانول­هایی برای تزریق آنته­گراد و رتروگراد می­باشد.

تزریق آنته گراد

به طور معمول، یک کانول کاردیوپلژی آنته گرادرا در بالا و کمی به سمت راست آئورت صعودی قرار می­دهند. کانول شامل یک مسیر تزریق (فشار )و یک مسیر مکش (ونت) برای تخلیه هوا و خون میباشد. فشار تزریق آنته گراد باید مانیتور شود. فشارهای بالا (mmHg 80<) ممکن است باعث آسیب­های آندوتلیال و ادم میوکارد شود. پایش فشار سیستم تزریق کاردیوپلژی اجازه می­دهد تا انسدادهای غیر عمدی مسیر مانند کلمپ شدن یا تا شدن، تشخیص داده شود. با این حال، استفاده از فشار مسیر سیستم تزریق کاردیوپلژی به تنهایی برای تخمین فشار آئورت یا سینوس کرونر صحیح نیست. فشار دقیق از طریق یک مسیر که به طور مستقیم به پورت تزریق متصل می­شود به دست می­آید. چنین سیستم هایی از نظر تجاری به طور گسترده ای در دسترس هستند.

 فشار تزریق آنته گراد باید بین mmHg 80-60 نگه داشته شود. فشار بالا درحین تزریق به احتمال زیاد به دلیل ضایعات (تنگی) گسترده عروق کرونرمیباشد که در این حالت میبایست سرعت تزریق کاهش یافته تا حجم مورد نیاز (معمولاً ml/min 300 به مدّت 2 دقیقه) تزریق شود. اگر نارسایی خفیف آئورت وجود داشته باشد، کاردیوپلژی آنته گراد به صورت نسبی در بطن چپ تزریق می­شود و بصورت مؤثر در میوکارد توزیع نخواهد شد. ایجاد کمی فشار ملایم به بطن راست، اغلب اوقات برای بستن خروجی بطن چپ کمک کننده است. پرفیوژنیست با چک کردن فشار ریشه آئورت و مشاهده تغییرات دمای میوکارد می­تواند مطمئن شود که کاردیوپلژی به درون میوکارد جریان دارد. می­توان ریشه آئورت را تا حدی باز کرد و کاردیوپلژی را به طور مستقیم به درون دهانه عروق کرونر تزریق کرد و یا از کتتر خود باد شونده^[3] استفاده کرد.

 تزریق آنته گراد کاردیوپلژی بیشتر ممکن است درحین عمل جرّاحی CABG از طریق پروگزیمال ورید پیوندی در پایان هر آناستوموز دیستال انجام شود.

تزریق رتروگراد

معمولاً قبل از شروع CPB یک کانول برای تزریق رتروگراد کاردیوپلژی، از طریق قسمت پایین دهلیز راست به داخل سینوس کرونر قرار داده می­شود. این کانول قابل انعطاف بوده و دارای یک بالون خود باد شونده، یا دستی میباشد. کانول رتروگراد با یک زاویه 45 درجه به سمت شانه چپ در مسیر سینوس کرونر هدایت شده و در قسمت پایین  و زیر زائده دهلیزی چپ قرار می­گیرد. نوک کانول لمس شده تا از محل اتصال ورید اجوف تحتانی و دهلیز راست عبور کرده و داخل سینوس کرونر قرار گیرد. اگر کانول به داخل ورید خلفی نزولی هدایت شود، باید به آرامی خارج و دوباره آن را به صورت صحیح وارد نمود. اگر در طیّ کارگذاری با مشکل مواجه شدیم، بهتر است CPB شروع شود و نوک قلب را بالا نگه داشت. در این حالت جرّاح می­تواند به صورت مستقیم نوک کانول را مشاهده و لمس کرده و آسانتر کانول را وارد نماید. در عمل جرّاحی مجدّد، اگر دیواره خلفی بطن به پریکارد چسبیده باشد، قرار دادن کانول رتروگراد ممکن است با اشکال مواجه شود. بنابراین پس از برقراری CPB، چسبندگی دور قلب آزاد شده و کانول به راحتی در جای خود قرار می­گیرد. عدم موفقیّت کانول گذاری در سینوس کرونر نادر بوده (کمتر از %2موارد) و نشان دهنده سوراخ بودن دریچه تبزین و یا فلپ روی مدخل سینوس کرونری میباشد. در این حالت باید ازکانولاسیون دو ورید اجوف استفاده نمود وکانول را به صورت مستقیم از طریق دهلیز راست وارد مدخل سینوس کرونری کرد. در طیّ تزریق کاردیوپلژی­رتروگراد، پرفیوژنیست باید فشار تزریق را پایش کرده و در صورت نیاز جریان را کم کند، به طوری که فشار از mmHg ­40 تجاوز نکند.افزایش فشار معمولاً نشان دهنده این موضوع است که کاتتر بیش از حد به جلو فرستاده شده و باید به آرامی خارج شود.

ممکن است سینوس کرونر با کانولاسیون  نا مناسب و یا انفوزیون مداوم کاردیوپلژی با فشارهای بیش از mmHg 40 صدمه ببیند. اگر در ابتدا فشار سینوس کرونر بالا باشد و فشار ناگهان افت کند یا حین تزریق کاردیوپلژی، جرّاح متوجه تجمع خون درون پریکارد شود  احتمالا سینوس کرونر آسیب دیده است . در این حالت تزریق رتروگراد باید قطع شده و ناحیه آسیب دیده ترمیم شود.

فشار زیر mmHg 20 سینوس کرونر دلالت بر آن دارد که بالون پر نشده یا مسیر سینوس کرونر کاملاً مسدود نیست. ممکن است کاتتر از سینوس کرونری بیرون آمده و وارد دهلیز راست شده باشد. در این حالت باید نوک کانول و بالون را لمس کرد و دوباره سر جای خود قرار داد. کارهای دیگری که می­توان برای بهبود تزریق رتروگراد انجام داد شامل: فشردن محل اتصال سینوس کرونر و دهلیز راست با انگشت واستفاده از بخیه در اطراف سینوس کرونر میباشد که باعث ثابت شدن کانول در محل خود شده و مانع برگشت کاردیوپلژی به دهلیز می­شود. یک دلیل نادر برای فشار پایین درحین تزریق کاردیوپلژی رتروگراد وجود ورید اجوف فوقانی چپ است. این موضوع معمولاً قبل از CPB تعیین شده و در صورتی که ورید بی­نام سالم وجود داشته باشد، ورید اجوف فوقانی چپ توسط تورنیکه مسدود می­شود. و اگر ورید بی­نام وجود نداشته باشد، فقط کاردیوپلژی آنته گراد استفاده می­شود.

دمای کاردیوپلژی

کاردیوپلژی کریستالوئید معمولاً با دمای Cº 4، کاردیوپلژی خونی سرد با °C 16-12 و کاردیوپلژی خونی گرم با دمای Cº 37 تزریق می­شود.

کفایت توزیع کاردیوپلژی را می­توان با کنترل دمای میوکارد (کمتر از Cº 15) بررسی کرد. در صورت هیپرتروفی شدید بطن چپ که به طور معمول در بیماران مبتلا به فشار خون بالا و تنگی شدید آئورت مشاهده می­شود نیاز به تزریق کاردیوپلژی بیشتری برای رسیدن به دمای پایین وجود دارد. اگر کانول وریدی دو مرحله­ای^[4] به طور غیر مستقیم لت غیر کرونری دریچه آئورت را منحرف کرده باشد و باعث ریگورژیتاسیون آئورت درحین تزریق کاردیوپلژی شود،  میوکارد به طور کامل سرد نشده که در این حالت میبایست کانول وریدی جابجا شود.

انباشته شدن خون در قلب ( هنگام ایست کاردیوپلژِیک) ، منجر به گرم شدن غیر عمدی دوباره میوکارد میشود. در این وضعیت می­توان با استفاده آگاهانه از ونت ، بطن را تخلیه نمود..

برگرفته از از کتاب بای پاس قلبی-ریوی ترجمه:آقایان علی اصغر زارعی و علی رضا شول