Grundlagen der Extrakorporalen Zirkulation (EKZ)

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1 Grundlagen der Extrakorporalen Zirkulation (EKZ) Prof. Dr.-Ing. Christoph Benk Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie, Universitäts - Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen

2 Geschichtlicher Rückblick Cardiopulmonary Bypass (Ed. CT Mora)

3 Geschichtlicher Rückblick 1628 William Harvey: These vom Blutkreislauf 1885 Gruber und Frey: Entwicklung der ersten Herz- Lungen-Maschine

4 Geschichtlicher Rückblick Theodor Billroth 1829 (Rügen) 1894 Deutscher Chirurg Begründer der modernen Bauch-Chirurgie Der Chirurg, der jemals versuchen würde, eine Wunde am Herzen zu nähen, kann sicher sein, dass er die Achtung seiner Kollegen für immer verlöre

5 Geschichtlicher Rückblick 1896 erste Herznaht Ludwig Rehn Deutscher Chirurg (Frankfurt) Sein Patient war ein 22jähriger Gärtnergeselle, der am 6. September in einer Messerstecherei in Frankfurt verletzt worden war. Meine Herren! Die Ausführbarkeit der Herznaht dürfte wohl von jetzt ab nicht mehr in Zweifel gezogen werden. 22. April Rehn auf dem 26. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie in Berlin

6 Geschichtlicher Rückblick 1896 L. Rehn: 1. Herzchirurgischer Eingriff (Herzstichverletzung) 1901 Landsteiner: Entdeckung der Blutgruppen A,B und AB 1903 Ocestello: Entdeckung der Blutgruppe Mc Lean: Entdeckung von Heparin (Antithrombin) 1937 Gibbon: Erster Einsatz einer Herz-Lungen- Maschine bei einer Katze

7 Geschichtlicher Rückblick 1953Gibbon: erster Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine beim Menschen

8 Cardiopulmonary Bypass (Ed. CT Mora)

9 1952 Hypothermie Die erste erfolgreiche intrakardiale Korrektur eines angeborenen Herzfehlers durch Dr. Lillehei und Dr. Lewis an der Universität von Minnesota am 2. September 1952.

10 1952 Hypothermie

11 1954 Cross - Circulation What mankind can dream, research and technology can achieve. C. Walton Lillehei

12 Die Herz-Lungen-Maschine (HLM)

13 Die Herz-Lungen-Maschine

14 Aufgabe der Herz-Lungen-Maschine Übernahme der kompletten Herz-und Lungenfunktion während Operationen am Herzen oder großen Gefäßen

15 Einsatzgebiet der HLM Bypassoperation Herzklappenersatz / Klappenrekonstruktion Korrektur angeborener oder erworbener Herzfehler Gefäßchirurgie (Aortenaneurysmen / Dissektionen) Herz und Lungentransplantationen (HTX/LuTX) Implantation von Kunstherzsystemen

16 Komponenten der HLM Pumpensystem (Rollenpumpe / Zentrifugal-/ Diagonalpumpe) Überwachungs- und Steuereinheit Stromversorgung / Akku Hypothermiegeräte Gasblender Laptop Halterungen

17 Einmalartikel (Schlauchsystem) Oxygenator (künstliche Lunge) Reservoir Schläuche (PVC und Silikon) Filter Kanülen Konnektoren

18 Blutpumpen Rollenpumpe Funktionsprinzip:

19 Blutpumpen Rollenpumpe

20 Blutpumpen Zentrifugalpumpe

21 Blutpumpen Diagonalpumpe

22 Blutpumpen Diagonalpumpe / Strömungsführung

23 Der Oxygenator (Membranoxygenator) Bluteinlass (venöses Blut) Gaseinlass Blutauslass (arterielles Blut) Wasseranschlüsse Hypothermiegerät Gasauslass

24 Der Oxygenator

25 Der Oxygenator Aufgabe: Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff (O 2 ) Eliminierung von Kohlendioxid (CO 2 ) Temperaturregulierung

26 Der Oxygenator

27 Der Oxygenator Aufgabe: Temperaturregulierung Hypothermiegerät:

28 Der Oxygenator

29 Das Reservoir

30 Das Reservoir Aufgabe: Filtern des venösen Blutes Lufteleminierung/ Entschäumen Auffangbehälter für Saugerblut

31 Arterieller Filter

32 Arterieller Filter Aufgabe: Filtern des arteriellen Blutes 40 µm Porengröße verhindert Mikroembolien Partikelfilter

33 Dynamische Blasenfalle (DBT)

34 Dynamische Blasenfalle (DBT)

35 Kardioplegie Pharmakologisch induzierter reversibler Herzstillstand Ermöglicht das Operieren am stehenden Herzen

36 Kardioplegie

37 Sicherheitseinrichtungen an der HLM Luftblasendetektor Akustischer Alarm Pumpenstopp

38 Sicherheitseinrichtungen an der HLM Levelsensor Akustischer Alarm Pumpenstopp

39 Sicherheitseinrichtungen an der HLM Drucksensoren Akustischer Alarm Pumpenstopp

40 Anschluss der HLM (Kanülierung) Arteriell: - Aorta ascendens - Arteria femoralis - Arteria subclavia Venös: -Vena Cava inferior und superior (Doppelkanülierung) -Rechtes Herzohr (Two-Stage) rechter Vorhof und Vena Cava inf. - Vena femoralis

41 Anschluss der HLM

42 Anschluss der HLM Venöse Two Stage - Kanülierung

43 Funktionsprinzip der extrakorporalen Zirkulation

44 Funktionsprinzip der extrakorporalen Zirkulation Vereinfachtes Schema Patient Arterielle Kanüle Venöse Kanüle Oxygenator (künstl.lunge) Venöses Reservoir Arterielle Pumpe ( HZV)

45 Füllen der Herz-Lungen-Maschine (Primen) Früher: 20 l Füllvolumen Heute: 1250 ml (Erwachsene) 200 ml (Säuglinge)

46 Minimierte Systeme

47 Grundlagen der Extrakorporalen Zirkulation (EKZ) Dr.- Ing. Christoph Benk Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie, Universitäts - Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen