مقدمه

در طي سالهاي اخير به علت افزايش تولد نوزادان با نارسايي تنفسي، وقوع نارسايي قلب به دنبال سکته قلبي، شوک، حوادث، آريتمي هاي مقاوم، ميوکارديت و ساير عوامل؛ نارسايي حاد قلبي - ريوي و يا قلب و ريه شيوع فزاينده اي پيدا کرده است. در اين بيماران، قلب، ريه و يا هر دو ارگان کفايت برقراري جريان خون و اکسيژناسيون کافي را از دست مي دهند.

يکي از روشهاي درماني پيشرفته در اين بيماران استفاده از حمايت مکانيکي قلبي ريوي (MCPS)  در جهت برقراري بازده مناسب قلب و ريه مي باشد که به صورت طولاني مدت ولي موقت مورد استفاده قرار مي گيرد.

حمايت مکانيکي قلبي  ريوي با اصطلاحات مختلفي بيان مي شود که مصطلح ترين آن، حمايت برون پيکري حيات يا ECLS   مي‌باشد. وقتي ماشين قلب و ريه به روش وريد  شريان کانوله و جهت حمايت کامل قلب و ريه در اتاق عمل مورد استفاده قرار مي گيرد به آن باي پاس قلبي ريوي (CPB)  گفته مي شود. و زمانيکه جهت حمايت ريوي از روش کانوله کردن خارج سينه اي يا در مواردي به صورت سينه اي استفاده مي گردد، اکسيژناسيون غشايي برون پيکري (ECMO)  ، حمايت ريوي برون پيکري (ECLA)   و يا برداشت CO2 برون پيکري (ECCO2R)   ناميده مي شود.

هنگاميکه از روش کانوله کردن خارج سينه اي جهت حمايت قلبي در حالت اورژانس استفاده مي گردد به آن حمايت قلبي ريوي (CPS)   و يا احياي قلبي ريوي برون پيکري (ECPR)   گفته مي شود و در صورتي که پمپ خون به تنهايي جهت حمايت بطن چپ، بطن راست و يا هر دو استفاده شود به آن LVAD   ، RVAD   ، BIVAD    گفته مي‌شود.

 

Table 1-1: Terminologies for Extracorporeal Life support

Used in OR for varios cardiac surgery Cardiopulmonary bypass CPB

Extracorporal technology used for only respiratory support Extracorporal lung assists ECLA

Used only to get rid off CO2, oxygenation will be taken. Care by ventilator Extracorporal carbondioxide removal ECCO2R

 

Used only for cardiac support Ventricular assist device VAD

Used only for left ventricular support Left Ventricular assist device LVAD

 

Used only for right ventricular support Right Ventricular assist device RVAD

Used only for total cardiac support Bi Ventricular assist device BiVAD

Used for patient in cardic arrest as a resuscitative Extracorporal cardiopulmonary resuscitation ECPR

 

ECLS و ECMO به صورت مترادف جهت حمايت مکانيکي گردش خون خارج پيکري در طولاني مدت ولي موقت مورد استفاده قرار مي گيرد. ECMO از نظر ساختار، عملکرد و ديگر خصوصيات در اصل همان ECLS مي باشد. معمولا اين حمايت کننده هاي مکانيکي از کانول هاي خاص، لوله هاي مختلف (مدارها) سانتريفوگال پمپ، اکسيژناتور مخصوص، تبادل کننده حرارت و وسايلي جهت ايمني بيشتر تشکيل شده است.

تاريخچه

ژان گيبون و همکاران در دهه 1950 ايده طراحي ماشين قلب و ريه مصنوعي را ارائه و مسير جديدي در تاريخ جراحي قلب گشودند. آنها با استفاده از اولين اکسيژناتور (اکسيژناتور حبابي)  توانستند تبادل O2 و CO2 را به وسيله تماس مستقيم خون با مخلوط اکسيژن و هوا ميسر نمايند.

اما پاسخ هاي پاتولوژيک مربوط به طول زمان استفاده از ماشين قلب و ريه مصنوعي و تماس مستقيم خون با هوا باعث ايجاد ترومبوسيتوپني، هموليز، کواگولوپاتي، ادم وسيع و نارسايي ارگان هاي حياتي مي گرديد.

اولين تلاش ها در جهت جداسازي بخش خون از بخش گاز (مشابه آنچه در ريه طبيعي اتفاق مي افتد) منجر به استفاده از غشاهاي نيمه تراوا از جنس سلفان  يا پلي اتيلن  گرديد. به کار گيري غشاهاي نيمه تراوا در اکسيژناتورهاي پيشرفته ممبران در سال 1956 انجام و راه را در جهت به حداقل رساندن آسيب هاي حاصله هموار نمود. با ابداع اين نوع اکسيژناتور، گردش خون برون پيکري براي زمان طولاني تر (7-5 ساعت) و آسيب کمتر مورد توجه تيم جراحي قلب قرار گرفت.

 

Table: 1-5 Chronological list of device & technological development

 

1937-1957-Origination of Extracorporeal Circulation, development, experimentation  on   animals & successful use in human beings

1954-Use of cross circulation instead of cardiopulmonary bypass by Dr C. Walton Lillehei. Here the donor animal was used for oxygenation.

1955-Development of Mayo  Gibbon screen oxygenator

1955-Development of De wall  Lillehei bubble oxygenator

1956  Development of first successful membrane oxygenator by clowes et al.

1956-Silicone artificial lung by Kolobow

1971-First successful  adult   survivor  reported by Hill

1974-First successful clinical application of ECMO for management of neonatal respiratory failure by Bartlett et al.

1986-Reported  use of  modified  ECMO  technique  of  extracorporeal carbon  dioxide removal (ECCO2R) in  adult  acute  respiratory failure by Gattinoni et al, 21/43 survived.

 

همراه با توسعه جراحي قلب مفهوم مراقبت هاي ويژه در طول دهه 1960 و اوايل دهه 1970 نيز ارتقاء يافت. از طرفي بسياري از بيماران با مشکلات خاص نارسايي تنفسي براي حفظ اکسيژناسيون و تهويه کافي نياز به حمايت مکانيکي پيدا کردند. نارسايي ريه ها چه به عنوان عامل اوليه و چه به عنوان بخشي از مجموعه نارسايي چند ارگان، مهمترين عامل در مرگ و مير بخش هاي مراقبت هاي ويژه مطرح گرديد.

اکسيژناسيون غشايي برون پيکري (ECMO) به عنوان راه حلي براي نارسايي کشنده تنفسي مطرح و مورد آزمايش قرار گرفت. در سال 1975 جهت حمايت از ECLS ، محققان در کپنهاک و ايالات متحده براي تشريح اهداف و نتايج مطالعات و ايجاد موسسه‌اي جهت ارائه تجارب خود گرد هم آمدند. دانشمندان نتايج تحقيقات و تجارب خود را در اين اجتماع بدين گونه بيان نمودند:

1- استفاده از ECMO در بيماران با فيبروز ريوي غيرقابل برگشت بي‌تاثير مي‌باشد.

2- استفاده از ECMO در بيماران با آسيب‌هاي برگشت‌پذير ريوي موثر مي‌باشد.

3- ECMO در ريه‌هايي که در معرض تهويه با فشار بالا قرار گرفته باشند موثر نخواهد بود.

4- روش‌ها و تکنيک‌هاي ECMO از اهميت ويژه‌اي برخوردار بوده و متخصصين اين رشته علمي (تيم اکمو) مي‌بايست از دانش و علم کافي برخوردار باشند.

پس از گردهمايي محققان، تحقيقات با جديت بيشتري ادامه يافت به طوريکه Bartlet و همکاران در همان سال اکمو را بر روي نوزاداني با نارسايي تنفسي شديد اما درمان‌پذير و با مشخصه افزايش فشار ريوي، شانت راست به چپ و همراه با هايپوکسي به کار بردند.

آنها با کانولاسيون خارج از حفره سينه از وريد ژوگولار راست  و شريان کاروتيد راست  براي باي‌پاس نسبي وريدي - شرياني  استفاده نمودند. مهمترين تصور و هدف فيزيولوژيک از تجربه اکمو در اين گروه از بيماران تعيين زماني مناسب براي استراحت ريه‌ها بود. اين تجربه کوتاه مدت در کار با ECMO نشان داد که چنانچه به ريه‌ها بدون اينکه تحت تهويه مکانيکي با فشار بالا قرار گيرند فرصت داده شود خود را ترميم خواهند نمود.

اگرچه اکمو از سال 1975 مورد استفاده قرار گرفت اما تا سال‌ها از آن اطلاعات سازمان‌يافته‌اي ثبت نگرديد. اما از سال 1989 مراکز مشارکتي اکمو به صورت داوطلبانه اطلاعات همه بيماران را در موسسه‌اي تحت عنوان سازمان حمايت گردش برون پيکري حيات (ELSO)  ثبت کردند.

 

 

 

استفاده از اين اطلاعات ثبت شده، اجازه داد تا سوابق و دانسته‌ها در مورد مشخصات بيمار، مسائل کلينيکي قبل از اکمو، انديکاسيون‌هاي اکمو، مشکلات طبي و تکنيکي و نتايج جمع‌آوري شده بطور مداوم به روز گشته و مورد استفاده قرار گيرند.