Die extrakorporale Kreislaufunterstützung. gasförmige Mikroembolien, Zentrifugalpumpe, Entgasung, Better-Bladder

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1 A. P. Simos, M. D. Lacé, Y. M. Gaushchak, P. W. Weerwid Kliik für Herz-Thoraxchirurgie (Direktor: Prof. Dr. med. J. G. Maesse) Maastricht Uiversity Medical Cetre, Niederlade Hypovolämie währed der extrakorporale Kreislaufuterstützug ka zu Etgasug ud arterielle Mikroblase führe ZUSAMMENFASSUNG Eiführug: Bei der extrakorporale Kreislaufuterstützug ka es ifolge eier Hypovolämie ud eihergeheder Abahme der veöse Draiage rasch zu eiem Abfall des Pumpeflusses komme. Dieser Flussverlust geht icht selte mit sehr iedrige (subatmosphärische) ve öse Kaüledrücke eiher. Das führt womöglich zu Mikroblase durch Austrete blutlöslicher Gase, welche eurologische Komplikatioe verursache köe. Methode: I eiem blutgefüllte Modell eier zetrifugalpumpebasierte extrakorporale Kreislaufuterstützug wurde der Zusammehag zwische subatmosphärischem veöse Kaüledruck ifolge eier simulierte Hypovolämie ud der Mikroblaseaktivität utersucht. Zusätzlich wurde der Effekt eies i de Asaugschlauch eigebaute olumepuffers auf die Mikroblaseaktivität gemesse. Ergebisse: Lieares Abseke des veöse Kaüledruckes führte zu eiem expoetielle Astieg der Mikroblaseaktivität am Pumpeauslass (p = 0,001). Mikroblase wurde bereits ab -200 mmhg gemesse. Uter erwedug des olumepuffers wurde ei 14 % höherer Pumpefluss gemesse, ud Druckschwakuge kote i der veöse Kaüle um bis zu 40 % gesekt werde, jedoch ohe sigifikate Abahme der Mikroblaseaktivität (p = 0,22). Schlussfolgerug: Subatmosphärische veöse Kaüledrücke, welche währed der extrakorporale Kreislaufuterstützug bei Hypovolämie auftrete, köe Et gasug hervorrufe. Die durch die Etgasug etstadee Mikrogasblase sid i der arterielle Kaüle achweisbar, wobei sich dere Gesamtvolume bei ahalteder Hypovolämie als beträchtlich erweist. I extrakorporal uterstützte hypovolämische Patiete ermöglicht die erwedug eies olumepuffers i der veöse Kaüle eie höhere ud stabilere Uterstützug. SCHLÜSSELWÖRTER Extrakorporale Kreislaufuterstützug, gasförmige Mikroembolie, Zetrifugalpumpe, Etgasug, Better-Bladder ABSTRACT Itroductio: Durig extracorporeal life support, hypovolemia ca result i re duced veous draiage with resultat decreased pump flow, ofte accompaied with severely low sub-atmospheric veous lie pressures. Such pressures may provoke degassig ad formatio of gaseous microemboli that may egatively affect eurological cliical outcome. Methods: A blood-filled mock circulatio was built to mimic cetrifugal pumpbased extracorporeal life support durig which gaseous microembolic activity was ivestigated with respect to sub-atmospheric veous lie pressure. Additioally, gaseous microemboli appearace was meas ured whe a volume buffer capacity device was iserted ito the veous lie. Results: A liear decrease of veous lie pressure resulted i a expoetial icrease of micro embolic activity at the outlet of the cetrifugal pump (p = 0.001). Gaseous micro emboli could be detected at veous lie pressures amoutig to -200 mmhg ad less. With simulated hypovolemia, the volume buffer capacity device demostrated a 14% icrease of pump flow ad a approximately 40% dampeig of fluctuatios i veous lie pressure. A sigificat reductio i gaseous microemboli formatio was ot foud (p = 0.22). Coclusio: I extracorporeal life support, sub-atmospheric veous lie pressures as occur durig hypovolemia ca cause release of blood-dissolved gases ad formatio of gaseous microemboli. These degassig-iduced microemboli ca be detected i the arterial lie, ad their total volume ca ed up massive durig persistet coditios of limited veous retur. I extracorporeally supported patiets sufferig from hypovolemia, the icorporatio of a volume buffer capacity device ito the veous lie eables a higher ad more stable level of support. KEY WORDS Extracorporeal life support, gaseous microemboli, cetrifugal pump, degassig, Better-Bladder EINFÜHRUNG Die extrakorporale Kreislaufuterstützug hat sich i der Behadlug vo Patiete mit akutem Herz- ud/oder Lugeversage als sehr erfolgreich erwiese [1, 2]. Eie ausreichede Uterstützug mittels dieser Methodik ist jedoch sehr stark vom (itravaskuläre) olume des Patiete abhägig [3]. So hat sich herausgestellt, dass bereits eie 10%ige Abahme dieses olumes eie bis zu 50%ige erlust der Uterstützug bewirke ka [4]. Solch ei starker Rückgag des Pumpeflusses geht häufig mit iedrige veöse Kaüledrücke eiher. I der Literatur werde i diesem Zusammehag Druckspitze am Eilass der Zetrifugalpumpe vo bis zu mehrere hudert Millimeter Quecksilber subatmosphärisch geat [5, 6]. Hier sollte das Hery sche Gesetz berücksichtigt werde [7]. Dieses physikalische Gesetz besagt, dass die Mege eies Gases, welches sich i eier Flüssigkeit löst, zum partielle Gasdruck dieses Gases i derselbe Flüssigkeit proportioal ist. Zudem beeiflusst der hydraulische Druck sowohl de partielle Gasdruck als auch die Löslichkeit des Gases i eier Flüssigkeit [8 10]. Die Folge dieser Zusammehäge werde ersichtlich beim Betrachte der Caiso-Krakheit bei Taucher ifolge eier zu rasche Dekompressio, wobei sich Gasbläsche i Blut ud Gewebe bilde [11]. Auf die extrakorporale Kreislaufuterstützug bezoge hieße dies, dass eie Hypovolämie mit eihergehedem erlust a Pumpefluss ud Abahme des veöse Kaüledruckes auf stark subatmosphärische Werte lokal das Austrete vo im Blut gelöster Gase bewirke ka. Dieses sogeate Etgase 3 KARDIOTECHNIK 1/2013

2 DURCHFÜHRUNG Zur statische Messug der Mikroblaseaktivität ifolge eier Abahme des veöse Kaüledruckes wurde der olumepuffer ausgeklemmt ud die partielle Rollepumpeokklusio so justiert, dass sich ei stabiler Pumpefluss vo 3,3 L/ mi bei eiem veöse Kaüledruck vo -200 mmhg ergab. Dies simulierte bereits eie erschwerte veöse Draiage. Die Rollepumpe blieb währed des erführt aschließed zur Bildug vo Mikroblase [12]. Im Fall eies arterielle Auftretes solcher Mikroblase köe kogitive Schäde etstehe, weshalb dies vermiede werde sollte [13]. Die Theorie des Etgases wurde vor Kurzem heragezoge, um bei Patiete, die mittels miimalisiertem extrakorporale Kreislauf am Herze operiert wurde, die Mikroblaseaktivität zu erkläre [14 16]. Auch kote i Patiete, welche mittels eier veo-arterielle extrakorporale Uterstützug behadelt wurde, Mikroblase aus dem veöse Teil des Uterstützugssystems arteriell im Gehir achgewiese werde [17]. Ei Beweis für das Austrete blutgelöster Gase ud Mikroblasebildug währed des extrakorporale Kreislaufs kote vo de Autore i der aktuelle Literatur icht gefude werde. Weiterhi ist bekat, dass durch erwedug eies olumepuffers im veöse ext rakorporale System Druckschwakuge i der veöse Kaüle effektiv vermidert werde köe [16, 18]. Der tatsächliche Effekt eies solche passive Puffers auf die Mikroblaseaktivität währed der extrakorporale Kreislaufuterstützug wurde jedoch bisher och icht gezeigt. Ziel dieser Studie ist es, eie vermiderte veöse Draiage ifolge eier Hypovolämie statisch ud dyamisch zu simuliere. Gleichzeitig soll die Mikroblaseaktivität i Bezug zu subatmosphärischem veöse Kaüledruck mit ud ohe eie im veöse Asaugsystem zwischegeschaltete olumepuffer utersucht werde. METHODEN ersuchsaufbau Der ersuchsaufbau ist dargestellt i Abbildug 1. Eie Zetrifugalpumpe (Rotaflow32, Maquet Cardiopulmoary AG, Hirrlige) diete als extrakorporale Uterstützugspumpe. Eie Ei-Rolle-Rollepumpe im veöse Asaugsystem erzeugte eie statische (Pumpe ausgeschaltet) oder dyamische (Pumpe eigeschaltet) Widerstad für de veöse Abfluss. Die Justierug der partielle Rolle okklusio ermöglichte die Simulatio der Draiage uter gerig hypovolämische bis stark hypovolämische Bediguge. Abhägig vo der Platzierug der Klemme A ud B kote ei olumepuffer ( Better-Bladder, Circulatory Techologies Ic., Oyster Bay, NY, USA) im Asaugschlauch des Kreislaufuterstützugssystems zugeschaltet werde. Der olumepuffer besteht aus eiem flexible düwadige Schlauch ierhalb eies rigide trasparete Gehäu- ses ud ist i der Lage, Schwakuge im veöse Rückfluss zu dämpfe [18, 19]. Das Luftvolume zwische Schlauch ud Gehäuse ist justierbar ud ermöglicht die olumepufferug. Die drei im Kreislauf aufgeommee Oxygeatore diete jeweils dem Aufheize des Kreislaufs auf 37 C (Quadrox HMO-D 70000), dem aktive Etfere möglicher Mikroblase mittels akuum (Quadrox HMO-70000) ud dem Wiederherstelle der partielle Gasdrücke (Quadrox HMO- D 70000). Mikroblasezähler (BCC200, 250 μm Gasblasedurchmesser, Gampt GmbH, Zappedorf, Deutschlad) diete zur Erfassug der Mikroblaseaktivität vor ud ach der Zetrifugalpumpe ud i der arterielle Kaüle. Der Blutfluss wurde mit eiem Ultraschallflusssesor gemesse (Trasoic Systems Ic., Ithaca, NY, USA). Die Drücke im Kreislauf wurde mit Drucksesore bestimmt (Baxter Iteratioal Ic., Deerfield, IL, USA). Alle Drucksesore wurde auf de Atmosphäredruck ullkalibriert. Eie Messdateerfassug erfolgte bei 250 Hz mit eiem hadelsübliche Dateerfassugssystem (M-PAQ, Maastricht Istrumets B.., Maastricht, Niederlade). Die Messdate wurde mit eiem 50-Hz-Tiefpassfilter weiter bearbeitet. Die Messug vo Blutgaswerte ud Hämatokrit wurde mit Hilfe eies CDI500 vorgeomme (Teru mo Corp., Tokio, Japa). Das Kreislaufsystem wurde mit mittels Hepari atikoaguliertem Schweieblut gefüllt, woach die Zetrifugalpumpe auf Umdrehuge pro Miute eigestellt wurde. olumepuffer Better-Bladder Abb. 1: Schematische Darstellug des Kreislaufs zur Bestimmug der Mikroblaseaktivität ifolge eier simulierte Hypovolämie. Eie Zetrifugalpumpe diete der extrakorporale Kreislaufuterstützug. Justierug der partielle Okklusio der Ei-Rolle-Rollepumpe ermöglichte die Simulatio eier hypovolämische Draiage mit eihergehede subatmosphärische veöse Kaüledrücke. Je ach Platzierug der Schlauchklemme A ud B kote der veöse olumepuffer ( Better-Bladder ) i de Kreislauf mit aufgeomme werde. = veöser Kaüledruck; MBZ = Mik roblasezähler; Oxy = Oxygeator; Q = Warmwasserbad; R = justierbarer hydraulischer Widerstad (Hofma-Klemme) suchs ausgeschaltet. Bei eiem Hämatokrit vo 33 % ud eiem Sauerstoffpartialdruck vo 275 mmhg wurde die Draiage weiter erschwert ud der veöse Kaüledruck i Schritte vo 50 mmhg bis auf -350 mmhg abgesekt. Das Experimet wurde aschließed zweimal wiederholt, wobei die Mikroblaseaktivität bei jeweiligem Druck stets über eie Zeitraum vo 2 mi gemesse wurde. Zur dyamische Messug der Mikroblaseaktivität ifolge eier Abahme des veöse Kaüledruckes ud um gleichzeitig de Effekt des olumepuffers zu zeige, wurde auch hier die partielle Rollepumpeokklusio so justiert, dass sich bei ausgeschalteter Rollepumpe ei bereits reduzierter Pumpefluss vo 3,3 L/mi bei eiem veöse Kaüledruck vo -200 mmhg ergab. Aschließed wurde die Rollepumpe auf 30 Umdrehuge pro Miute eigestellt. Dies führte zu eier repetitive, kurz ahaltede partielle Obstruktio der veöse Kaüle. Weiterhi simulierte es ebe der erschwerte Draiage das kliische Schlage des veöse Asaugschlauches mit eihergehede Schwakuge des veöse Kaüledruckes vo mehrere hudert mmhg. Bei eiem Hämatokrit vo 33 % ud eiem Sauerstoffpartialdruck vo 275 mmhg wurde der veöse Kaüledruck bei zur Justierug kurz ausgeschalteter Rollepumpe i Schritte vo 50 mmhg auf -350 mmhg abgesekt. Isgesamt wurde 6 ersuchsreihe durchgeführt, jeweils 3 mit ud KARDIOTECHNIK 1/2013 4

3 3 ohe olumepuffer. Die Mikroblaseaktivität wurde auch hier bei jeweiligem Druck über 2 mi gemesse. DATENAUSWERTUNG UND STATIS- TISCHE ANALYSE Die Mikroblaseaktivität wurde evaluiert mittels Mediabildug vo jeweils Azahl ud olume der gemessee Mikroblase. Für alle Experimete wurde die ermittelte Werte für Uterschiede im Blutfluss korrigiert, woraus sich eie Mik roblaseaktivität vo Azahl oder olume pro Liter geförderte Blutes ergab. Um de drei wiederholte Messuge Rechug zu trage, wurde der Mittelwert etspreched der drei wiederholte experimetelle Bediguge errechet. Bei liearem Zusammehag im Streudiagramm wurde eie lieare Fehlerquadrate-Aalyse auf die utrasformierte Date durchgeführt. Bei quadratischem oder expoetiellem Zusammehag wurde die Fehlerquadrate-Aalyse auf logarithmisch trasformierte Date agewadt. Ei R 2 wurde agegebe, um die Proportio vo ariaz zu umschreibe, welche sich durch die Regressio erkläre ließ. Des Weitere wurde die Beziehug zwische eierseits veösem Kaüledruck ud veösem olumepuffer ud adererseits Mikroblaseaktivität utersucht (IBM SPSS Statis tics 19, IBM Corp., Armok, NY, USA). Der Effekt des veöse olumepuffers auf die Beziehug zwische veösem Kaüledruck ud Mik roblaseaktivität wurde utersucht, idem ma de Uterschied i Mikroblaseaktivität (mit ud ohe olumepuffer) bei de jeweilige veöse Kaüledrücke ermittelte. p-werte < 0,05 wurde als statistisch sigifikat gewertet. ERGEBNISSE eöser Kaüledruck ud Mikroblaseaktivität Tabelle 1 zeigt de Eifluss des veöse Kaüledruckes auf Mikroblaseaktivität am Eilass ud Auslass der Zetrifugalpumpe. Obwohl ei Abseke des (bereits subatmosphärische) veöse Kaüledruckes icht zu eeswerter Mikroblaseaktivität am Pumpeeilass führte, ergab sich am Pumpeauslass ei expoetieller ud sigifikater Zusammehag zwische abehmedem veöse Kaüledruck ud Mikroblaseaktivität (R 2 Azahl = 0,96 ud p = 0,02; R 2 olume = 1,00 ud p = 0,001). scheilichste Quelle der Etgasug. ergleichbare Ergebisse wurde vo Tayama et al. bei eiem ergleich vo Rollepumpe mit Zetrifugalpumpe erzielt [23]. Die Ursache für das Etstehe der Mikroblase wurde i dieser Studie jedoch icht geat. Weiterhi beschriebe Gaushchak et al. die Pumpe i eiem wassergefüllte extrakorporale Kreislaufmodell als mögliche Quelle für Mikroblase [16] ud erwähte Etgasug als mögliche Ursache. Ma ka somit schlussfolger, dass bei eier Hypovolämie die ierhalb der Zet rifugalpumpe herrschede hydraulische Drücke eie Übersättigug des Blutplasmas ud somit Etgasug ermögliche. Jedoch scheie die kurz vor dem Pumpeeilass gemessee subatmosphärische veöse Kaüledrücke icht ausreiched iedrig zu sei, um die ach der Zetrifugalpumpe gemessee Mikroblaseaktivität zu erkläre. Folglich ka die uterstützede ud lebesrettede Zetrifugalpumpe als Quelle für Mikroblase fugiere. I der Herzchirurgie mit Herz- Luge-Maschie wurde solch arterielle Mikroblase mit eurologische Komplikatioe i erbidug gebracht [24, 25], aber auch mit Beschädigug vo Blutplättche ud Moozyte [26]. Es zeigt sich also, dass die Haltedruckhöhe der Pumpe ubedigt zu berücksichtige ist [27], d. h. dass der veöse Kaüledruck ud auch auf ih bezogee Druckspitze icht uter ei Niveau gerate sollte, bei dem die Drücke i der Zetrifugalpumpe, egal welcher Bauart, derart iedrig werde, dass es ifolge vo Etgasug ud Kavitatio zu Mikroblasebildug kommt. Es gilt zu berücksichtige, dass Oxygeatore i gewissem Maß Mikroblase wegfage köe [28, 29]. Auch usere Date zeige dieses Filterverhalte (s. Tab. 1). Diese Eigeschaft wird i userer Kliik agewadt, um bei Itesivpatiese Kaüledruckes um 40 % reduziere (Abb. 2) ud de Pumpefluss im Durchschitt um 14 % erhöhe. Die Tabelle 2a bis 2c zeige, dass die Awedug des olumepuffers keie sig ifikate Abahme vo Mikroblaseaktivität am Pumpeauslass erzeugte. Deoch ergab sich ei relativ starker quadratischer Zusammehag (R 2 Azahl = 0,98 ud p = 0,14; R 2 olume = 0,96 ud p = 0,22). DISKUSSION Diese Studie zeigt, dass subatmosphärische veöse Kaüledrücke zur Bildug vo Mikroblase durch Etgasug blutgelöster Gase ierhalb eier Zetrifugalpumpe führe köe. Zudem kote die etstadee Mikroblase i der arterielle Kaüle achgewiese werde. Mikroblaseaktivität i Bezug auf extrakorporale Kreislaufuterstützug am Itesivpatiete wurde bisher i der Literatur ur uzureiched beschriebe. Diese Mikroblaseaktivität bezieht sich auf Gasblase, die über die Asaugkaüle veös dem extrakorporale Kreislauf ud aschließed dem Patiete über die arterielle Kaüle zugefügt wurde [17, 20]. Diese Studie higege zeigt, dass sich Mik roblase ifolge Etgases ierhalb des extrakorporale Kreislaufs bilde ud aschließed dem Patiete arteriell ifudiert werde. Etgase ist ei Phäome, das sich ahad des Hery sche Gesetzes erkläre lässt, ud umfasst das Austrete i Flüssigkeit gelöster Gase [7]. Dieses Austrete fidet statt, we für ei spezifisches Gas ei übersättigter Zustad erreicht wird [8 10, 12, 21, 22]. I dieser Studie kote Mikroblaseaktivität am Auslass der Zet rifugalpumpe ud i der arterielle Kaüle achgewiese werde, wohigege diese Aktivität i der veöse Kaüle i icht eeswertem Ausmaß detektiert wurde. Somit wäre die Pumpe die wahr- Pumpeeilass Pumpeauslass eöser olumepuffer ud Mikroblaseaktivität Die erwedug des veöse olumepuffers kote Schwakuge des veö- Tras- Oxygeator % % Pumpefluss (mi; (mi; Abahmahme Ab- (L/mi) max) max) ,3 0 (0; 3) 0 (0; 15) 19 (13; 99) 5 (1; 43) ,7 0 (0; 0) 0 (0; 0) 593 (543; 860) 58 (54; 105) 92 > ,0 0 (0; 0) 0 (0; 0) (1.985; 2.758) ,8 1 (0;1) 1 (0; 1) (8.155; 9.389) 377 (326; 707) (1.234; 4.637) 97 > > 99 Mediawerte ud Bereich. = veöser Kaüledruck; = Azahl der Mikroblase; = olume der Mikroblase; Date korrigiert für Pumpefluss Tab. 1: Mikroblaseaktivität i Bezug zu veösem Kaüledruck 5 KARDIOTECHNIK 1/2013

4 Abb. 2: Der Effekt des i de Asaugschlauch des Kreislaufuterstützugssystems eigebaute olumepuffers Better-Bladder auf Pumpefluss ud veöse Kaüledruck bei simulierter Hypovolämie. Der olumepuffer sorgte für eie Astieg des mittlere Pumpeflusses um 14 % ud reduzierte Schwakuge des veöse Kaüledruckes um 40 %. = veöser Kaüledruck te, welche mit extrakorporaler Kreislaufuterstützug behadelt werde, zusätzlich eie Hämodialyse sicher zu ermögliche [30]. Das ermöge eies Oxygeators, alle Mikroblase, welche durch Etgase etstade sid, zu filter, bleibt diskutabel. Zudem sättigt der Oxygeator das veöse Blut durchgehed bis auf 100 %. Dies hieße, dass Sauerstoffmikroblase, welche sich ifolge Etgases im Kreislauf vor dem Oxygeator bilde ud am Auslass des Oxygeators gefude werde, sich wege dieser hohe Sättigug schwierig bis icht mehr im Blut löse lasse ud de Patiete belaste. Tabelle 2a zeigt, dass bei eiem Pumpefluss vo 2,9 L/ mi ud eiem veöse Kaüledruck vo -350 mmhg sich ei Mikroblasevolume vo 979 μl pro Liter geförderte Blutes ergibt. Die Tabelle zeigt zudem, dass der iedrigste Prozetsatz vom Oxygeator weggefageer Mikroblase 92 % beträgt. Dies hieße, dass eie 5 mi ahaltede Hypovolämie zu eiem kumulative arterielle Luftembolus vo mehr als 1 ml führe ka. Im Gegesatz zur relativ kurzzeitige Awedug eier Herz-Luge-Maschie im Operatiossaal vo eiige Stude ka die Dauer eier extrakorporale Kreislaufuterstützug am Itesivpatiete Tage bis Woche dauer. Somit ka die gesamte Mikroblasebelastug massiv sei, wodurch Orga- ud Blutschäde beträchtliche Auswirkuge zeige köe ud der Erfolg der extrakorporale Kreislaufuterstützug zuichte gemacht werde ka. Es zeigt sich also, dass die Überwachug des Patietevolumestatus währed der extrakorporale Uterstüt- Abahme der Uterstützug durch Äderuge zirkulatorischer Parameter sichtbar. Kezeiched sid u. a. eie erschlechterug hämodyamischer Werte, eie Abahme der zetralveöse Sättigug ud ei Astieg des Laktats [31]. Zudem geht ei Rückgag vo Pumpefluss ud veösem Kaüledruck [3, 6] mit eiem Schlage des Asaugschlauches [32] eiher, wobei diese Studie zusätzlich eie erhöhte Mikroblaseaktivität zeigt. So ergebe sich z. B. bei der Awedug vo Hämofiltratio oder Diuretika, aber auch bei Maipulatio des Patiete Phase, welche das draiierbare veöse olume beeiflusse köe ud somit eier besodere Aufmerksamkeit bedürfe. Deoch sid Pumpedate ud Druckmessug icht immer ausreiched, um Äderuge des itravaskuläre Patietevolumes darzustelle [3, 33 36]. Ei zu starkes Sigalfilter ka i Kombiatio mit eier iedrige Wiedergabefrequez der Druckwerte auf dem Moitor des Kreislaufuterstützugssystems, des Operatiossaales sowie der Itesivstatio eie stabile Uterstützug vortäusche. So werde zum Beispiel die i Abbildug 2 dargestellte, stark schwakede Druck- ud Flusswerte i der Regel ur als mittlerer Zahlewert digital auf eiem Display wiedergegebe, womit die Erfassug vo Druckspitze isgesamt verlore geht. Ebeso ka der uzureichede Eisatz eies Mikroblasezählers die korrekte Eischätzug der Mikroblaseaktivität ud die hieraus resultierede Kotrolle der Hypovolämie verzöger. Der vo Tamari et al. etwickelte olumepuffer Better-Bladder fugiert als passives Dämpfugsglied [18, 19]. Er stellt, ählich dem Perfusiossystem vo Laute et al. [37], der Draiage kurzfristig ei zusätzliches olume zur erfügug. Obwohl die erwedug des olumepuffers keie sigifikate Abahme der Mikroblaseaktivität zeigte (p = 0,22), kote der mittlere Blutfluss auf eiem 14 % höhere Wert gehalte (s. Tab. 2) ud, ählich Laute et al., Schwakuge des veöse Kaüledruckes stark reduziert werde. Zudem immt mit eier Abahme der Druckspitze i der veöse Kaüle das Risiko vo itramurale oder itrakardiale Hämatome durch Asauge vo Gewebe durch die veöse Kaüle ab. Im Gegesatz zur ursprügliche Aufgabe des Better-Bladder, i rollepumpebasierte extrakorporale Kreislaufuterstützugssysteme u. a. de Draiagefluss automatisch zu regel, wurde die i usere Experimete verwedete Zetrifugalpumpe icht vom olumepufzug ugemei wichtig ist, icht ur wege der Uterversorgug ifolge eies zu iedrige Pumpeflusses, soder auch, um zerebrale Mikroblase durch Etgase zu vermeide [4]. Äderuge des Sauerstoffpartialdruckes oder des Hämatokrits köte die Ergebisse dieser Studie sehr wahrscheilich beeiflusse, wurde hier aber icht äher utersucht. Bei höherem Sauerstoffpartialdruck ist ach dem Hery sche Gesetz mehr Sauerstoff im Blut vorhade. Weiterhi führt eie Erhöhug des Hämatokrits dazu, dass mehr Sauerstoff gebude ud trasportiert werde ka. Das gesamte Etgasugsvolume würde sich bei eier Steigerug dieser beide Blutwerte demetspreched erhöhe. I dieser Studie war das draiierte Blut (Hämoglobi) zu 100 % gesättigt, ud der Kohledioxidpartialdruck ud Stickstoffpartialdruck ware wege der etilatio des Oxygeators mit reiem Sauerstoff relativ iedrig. I der kliische Awedug beträgt die veöse Blutsättigug bei eiem Sauerstoffpartialdruck vo mmhg etwa %. Im ersuch etsprach die veöse Draiage also eher eier arterielle Draiage. Ei physiologisch iedrigerer Sauerstoffpartialdruck am Patiete führt jedoch icht ubedigt zu eiem gerigere Etgasugsvolume. Die Betrachtug der Sauerstoffsättigugskurve zeigt, dass bei iedrigem Sauerstoffpartialdruck die Sättigug abimmt ud somit weiger O 2 für die Mik roblasebildug zur erfügug steht. Der höhere Kohledioxidpartialdruck des veöse Blutes erzeugt dagege ifolge des Bohr-Effekts eie gerigere Affiität des Hämoglobis mit Sauerstoff. Hizu kommt, dass Stickstoff im Blut vorhade ist, der, wie aus der Tauchmedizi bekat ist, ebeso zu Mikroblase führe ka. Also ist auch bei eier iedrigere Blutsättigug die Bildug vo Mikroblase icht ausgeschlosse. I der Awedug vo miimalisierte extrakorporale Kreislaufsysteme i der Herzchirurgie ud der extrakorporale Kreislaufuterstützug beim Itesivpatiete mit akutem Herzversage wird eie KARDIOTECHNIK 1/2013 6

5 Pumpeeilass Pumpeauslass (Mittelwert) Pumpefluss (L/mi) ,3 0 (0; 0) 1 (0; 1) (943; 1.319) 348 (247; 348) ,8 2 (2; 6) 8 (2; 8) (1.080; 1.832) 488 (423; 488) ,4 2 (2; 2) 7 (7; 7) (1.488; 2.118) 843 (843; 1.028) ,9 61 (6; 138) 1 (1; 55) (2.067; 2.362) 979 (979; 1.071) Mediawerte ud Bereich. = veöser Kaüledruck; = Azahl der Mikroblase; = olume der Mikroblase; Date korrigiert für Pumpefluss Tab. 2a: Pumpefluss ud Mikroblaseaktivität ohe erwedug des veöse olumepuffers Pumpeeilass Pumpeauslass (Mittelwert) Pumpefluss (L/mi) ,3 0 (0; 0) 0 (0; 2) (1.139; 1.319) 254 (184; 254) ,1 0 (0; 3) 1 (1; 1) (1.250; 1.528) 389 (316; 389) ,7 2 (2; 2) 2 (2; 2) (1.245; 1.405) 540 (540; 707) ,3 4 (4; 94) 9 (9; 34) (1.153; 1.320) 553 (338; 1.093) Mediawerte ud Bereich. = veöser Kaüledruck; = Azahl der Mikroblase; = olume der Mikroblase; Date korrigiert für Pumpefluss Tab. 2b: Pumpefluss ud Mikroblaseaktivität uter erwedug des veöse olumepuffers (Mittelwert) Pumpefluss Pumpeauslass (L/mi) , , , , Mediawerte ud Bereich. = veöser Kaüledruck; = Azahl der Mikroblase; = olume der Mikroblase; Date korrigiert für Pumpefluss Tab. 2c: Eifluss des veöse olumepuffers auf Pumpefluss ud Mikroblaseaktivität. Bei simulierter Hypovolämie suggerierte die erwedug des olumepuffers, eie Astieg des Pumpeflusses ud eie Abahme der Mikroblaseaktivität zu bewirke. Die dargestellte Werte ergabe sich durch Subtraktio der Mittel- ud Mediawerte vo jeweils Pumpefluss oder Blaseaktivität gemesse bei jeweiligem Druckiveau mit olumepuffer vo de Werte, welche ohe erwedug des olumepuffers gemesse wurde. fer servoreguliert. Obwohl erste Schritte i Richtug eier sich dem Patietevolume automatisch apassede Flussregelug für Zet rifugalpumpe beschriebe wurde [4], ethielt das i jeer Studie verwedete Uterstützugssystem icht eie solche veöse olumepuffer. Bei Hypovolämie köte die Kombiatio eier solche Flussregelug mit veösem olumepuffer die zuvor geate egative Aspekte eier verschlechterte Draiage mider, währed ei Regelalgorithmus versucht, die Draiage zu optimiere ud somit die extrakorporale Uterstützug so weit wie möglich wiederherzustelle. SCHLUSSFOLGERUNG Hypovolämie währed der extrakorporale Kreislaufuterstützug ud damit eihergehede subatmosphärische veöse Kaüledrücke führe zum Austrete blutgelöster Gase. Die demzufolge etstadee Mikrogasblase sid arteriell achweisbar. Zudem erweist sich bei ahalteder Hypovolämie das Gesamtvolume der Mikroblase als beträchtlich. Währed der extrakorporale Zirkulatio bei Patiete mit kritisch iedrigem Füllvolume ermöglicht die erwedug eies olumepuffers im veöse Asaugschlauch eie höhere ud stabilere Uterstützug ud trägt somit zur Patietesicherheit bei. Daksagug Die Autore sid Herr R. va de Hazel ud Frau M. M. J. de Jog für ihre techische Uterstützug zu Dak verpflichtet. LITERATUR [1] Peek GJ, Mugford M, Tiruvoipati R, Wilso A, Alle E, Thalaay MM et al: Efficacy ad ecoomic assessmet of covetioal vetilatory support versus extracorporeal membrae oxygeatio for severe adult respiratory failure (CESAR): a multicetre radomised cotrolled trial. 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