PERFUZAT_ Pompa-oksijenatör sistemini prime etmek için kullanılır. Dengeli elektrolit çözeltileridir. Normale yakın ph sı vardır. İyonik içeriği plazmaya benzer. Prime solüsyonuna glukoz ve laktat ilave edilmesi uygun değildir. Düşük ısıda glukoz düzeyi yükselir. Glikoliz hızlanır, doku seviyesinde meydana gelen laktik asidozun nedeni bu olabilir. Hb KONSANTRASYONU_ CPB sırasında optimal Hb konsantrasyonu (ya da hematokrit düzeyi) ile ilgili çok az bilgi vardır. Bu nedenle bazı merkezlerde, hem erişkin hem de genç hastalarda CPB sırasında Hb konsantrasyonun yakın kontrolu yapılamaz. Bunun yerine pompa-oksijenatör dengeli tuz çözeltileri ile doldurulur. Normal bireylerde 37ºC da, 0.4 ile 0.5 arasında hematokrit değeri dolaşım ve oksijen taşınması için optimaldir (eritrosit Hb konsantrasyonun normal olduğu varsayılırsa). Bu halde normal mitokondrial PO 2 düzeyi (0.05-1 mmhg) ve ortalama intraselüler PO 2 düzeyi (~5 mmhg) sağlanır. Bu mixed venöz kanda normal oksijen düzeyi olarak ifade edilir (PVO 2 ~40, SVO 2 75%). Hematokrit normal derecede yükseldiğinde, oksijen içeriği yükselir ancak viskozite arttığı için kan akımı azalır. Oksijen transportu hematokrit ile direkt, kanın viskozitesi ile ters ilişkilidir. Hipotermi kanın viskozitesini artırır, yani düşük ısılarda 37ºC a göre daha daha düşük hematokrit daha uygundur. Hipotermik CPB de normalin altında hematokrit, düşük viskozite ve düşük shear nedeniyle arzulanan şeydir ve mikrosirkülasyonun daha etkili perfüze olmasını sağlar. Orta ve derin hipotermide CPB de 0.20 civarında hematokrit uygundur. Düşük akım hızlarında, düşük hematokrit düzeyleri, nörolojik disfonksiyona zemin hazırlayabileceği unutulmamalıdır. Isınma sırasında, oksijen ihtiyacının artmasına paralel olarak daha yüksek (>0.30) hematokrit düzeyi istenir. Bu; ısınma sırasında uygulanan ultrafiltrasyon ile sağlanabilir. Kan hacmi çok düşükse eritrosit suspansiyonu ilave edilebilir. Hb konsantrasyonu CPB başlamadan önce ayarlanmalıdır. CPB nin başlangıcından sonraki kan hemoglobini (hemoglobin konsantrasyonu (mg/dl) ya da hematokrit (Hct) olarak ifade edilir) CPB nin başlangıcından hemen önce hastanın kan hacmi ve hemoglobin düzeyi Hb/dl (ya da Hct) ve pompa-oksijenatörün kan hacmi ve hemoglobin düzeyi Hb/dl (ya da Hct) ile belirlenir. Yani pompa-oksijenatör kan ile prime edildiğinde, hasta-makine hematokriti (Hct p.m) şu denklem ile hesaplanır: Hct p.m = hasta eritrosit hacmi (ml) + makine eritrosit hacmi (ml) hasta kan hacmi (ml) + makine kan hacmi (ml)
Prime olarak kan kullanılmazsa: Hct p.m = [vücut ağırlığı (kg). ƒ. 1000] [Hct p ] [vücut ağırlığı (kg). ƒ. 1000] + makine kan hacmi ƒ sabit katsayısı infantlar ve 12 yaşın altındaki çocuklar için 0.08, 12 yaşın üzerindeki çocuklar ve erişkinler için 0.065 kabul edilir. Hesaplanan Hct istenen seviyede ise kansız prime solusyonu kullanılır. Eğer hesaplanan değer istenenin altında ise uygun miktarda kan ya da eritrosit suspansiyonu ilave edilir. 48 saatten daha yeni banka kanı kullanılır, erişkinlerde gerekli olduğunda daha eski kan kullanılabilir. Eritrosit suspansiyonları 5 günden daha eski olmamalıdır. Banka kanı antikoagülan solusyon (sitrat-fosfat-dekstroz ya da CPD) ile kalsiyumu tüketilmiş kandır ve asidotiktir. Bu nedenle birçok merkezde kan pompa-oksijenatöre konmadan ya da CPB öncesinde ya da sırasında heparin, kalsiyum ve tampon ilave edilir. Bir ünite CPD kana ilave edilecekler CPD kan 500 ml Heparin (3000 U) 3 ml (her ml kan için 6 U heparin) NaHCO 3 (8.4%) 10 ml CaCl 2 (10%) 5 ml (en son ilave edilir) Toplam 568 ml Ancak bazı merkezlerde kan pompa-oksijenatöre konmadan önce kalsiyum ilave edilmez ancak ısınma sırasında nazofarengeal ısı 28ºC ulaşınca iyonize kalsiyum düzeyi ölçülür ve uygun miktar ilave edilir (iyonize kalsiyumun normal seviyesi 1.2 milimol/l, total kalsiyum 2.5 mm/l ya da 10 mg/dl). Bu uygulamarda CPB nin başlangıcında aşırı düşük iyonize kalsiyum seviyelerine yol açar. Aslında yüksek iyonize kalsiyum düzeyi daha zararlıdır. Daha mantıklı bir uygulama her 1 şişe banka kanına 5 yerine 3 ml kalsiyum klorur ilave etmek ve iyonize kalsiyum düzeyi ölçmeden daha fazla ilave yapmamaktır.
ONKOTİK BASINÇ (Albumin konsantrasyonu)_ Hasta-pompa-oksijenatör kanının albumin konsantrasyonu, hemoglobin konsantrasyonunda olduğu gibi hemodilüsyon ile etkilenir. Albuminin ve dolayısıyla plazma kolloid ozmotik basıncının düşmesi sıvının damardan interstisyel boşluğa kaymasına yol açar. Bu özellikle akciğerler için önemlidir. CPB sırasında pulmoner venöz basınç sıfır olmalı 10 mmhg yı kesinlikle geçmemelidir. Pulmoner venöz basıncın yükseldiği ya da plasma ozmotik basıncının düştüğü durumlarda Starling yasasına göre ekstravasküler akciğer sıvısı artar ve pulmoner ödem gelişir. Cohn ve arkadaşlarının çalışmasında hemodilüsyonun ekstraselüler sıvı hacminde artışa yol açtığı gösterilmiştir. Ancak CPB esnasında mikrovasküler geçirgenlik artar ve dışarıdan verilen albumin gibi makromoleküller interstisyel sıvıya kaçar. Starling denklemindeki etkilere göre bu da olumsuz sonuçlar doğurur. Homolog albuminin kendisi de bazen allerjik reaksiyonlara neden olarak mikrovasküler geçirgenliği artırır ve albuminin interstisyel boşluğa kaymasına neden olur. Bu karmaşık bağıntılar homolog albumin ilave edilmesinin faydalı etkiler ortaya çıkarmamasının nedeni olabilmektedir. Bazı özel durumlarda albumin düzeyinin normal sınırlarda tutulması tartışmalıdır. Dekstran 40, dekstran 70, hidroksietil-nişasta gibi diğer koloid solüsyonları da intravasküler sıvı kaybolmasını azaltmak için prime solüsyonuna ileve edilebilir, ancak bunların faydaları gösterilememiştir. İLAÇLAR ve İLAVE EDİLENLER_ Dengeli tuz çözeltileri ve kan ve ona ilave edilenler dışında perfüzata eklenecek diğer maddeler ve ilaçlar konusundaki tavsiyelerde pratikte farklılıklar vardır. Bu maddeler pompa-oksijenatöre prime olarak, CPB den önce hastaya ya da CPB esnasında hastaya ya da pompa-oksijenatöre ilave edilebilir. Ozmotik diüretiklerin kullanımı tavsiye edilir. Saf bir ozmotik diüretik olan manitol (0.5 g/kg) prime olarak eklenir. Manitol aynı zamanda CPB esnasında ortaya çıkan serbest oksijen radikallerine karşı etkili bir ajan olarak kabul edilir. Pompa-oksijenatöre prime olarak eklenen 350 mg/dl konsantrasyonundaki glukoz da tatmin edici bir diüretik ajandır. Ancak soğuma ve derin hipotermik total sirkulatuar arestten hemen sonra meydana gelen hiperglisemi beyin hasarı riskini artırır. Bu nedenle, prime olarak ve CPB sırasında ve hemen sonrasında kullanımı pek doğru değildir. CPB sırasında potent bir diüretik kullanımı faydalıdır. Bu nedenle, pompaya prime olarak furosemide (Lasix) ilave edilmesi birçok grup tarafından uygulanmaktadır. Total
sirkulatuar arest veya orta ya da derin hipotermi ile total CPB sonrasında ısınma başlangıcında 1-2 mg/kg dozunda bolus olarak uygulanması daha avantajlıdır. Kısa etkili bir α-adrenerjik reseptör blokörü olan fentolamin, katekolaminlerin neden olduğu vazokonstriksiyonu önler. CPB sırasında verildiğinde daha dengeli bir soğuma ve ısınma sağlar, doku perfüzyonunu olumlu yönde etkiler. İlaç bu amaçla Boston Children s Hospital da rutin olarak kullanılmaktadır. CPB nin başlangıcında ya da soğutma başlarken, 0.2 mg/kg bolus dozu uygulanır. Sirkulatuar arest kullanıldığında, ısıtma için CPB tekrar başladığında 0.2 mg/kg dozu tekrarlanır. Benzer şekilde uzun etkili α-adrenerjik reseptör blokörü olan fenoksibenzamin, infant ve çocuklarda rutin olarak kullanılır ve 8-10 saatlik blok sağlar. İlaç 1 mg/kg dozunda, CPB başlamadan 15 dakika önce ve total sirkulatuar arestte ısıtma başlarken verilir. Nitroprusid de, soğutma ve ısıtma esnasında devamlı infüzyon olarak kullanılabilir. Nitroprusid, CPB esnasında arteriyel basıncı düşürürken (yaklaşık 25 mmhg) serebral kan akımını yeterli düzeyde tutar. Steroidlerin rutin kullanılıp kullanılmayacağı, perfüzata ilave edilip edilmeyeceği ve hangi ajanın kullanılacağı konusunda kesin görüş birliği yoktur. Elde edilen veriler steroidlerin doku perfüzyonunu artırdığını ve CPB sırasında meydana gelen ekstraselüler hacimdeki artışı azalttığını ortaya koymaktadır. CPB nin başlangıcında bir kez uygulanacak olan 30 mg/kg tek doz metilprednizolon ya da 1 mg/kg tek doz deksametazon endikedir, çünkü bu protokol ile ilgili olarak hiçbir dezavantaj tanımlanamamıştır. Bu ajanlar kompleman aktivasyonunu azaltmaz, ancak özellikle CPB nin sonlarında kalbin ve akciğerlerin reperfüzyonu sonucu oluşan kompleman-yollu lökosit aktivasyonunu azaltır. Aprotinin (Trasylol) serin proteaz inhinitörü olarak etki eden bir biyolojik üründür. Güçlü bir antifibrinolitik ajandır. Birçok çalışmada, aprotinin CPB sonrası kanamayı 50% oranında azalttığı gösterilmiştir. Henüz bir yanetkisi gösterilmemiştir. Küçük bir doz (500 KIU, 0.05 ml), anestezinin başlamasından hemen sonra intravenöz yolla uygulanır ve hastanın sensitivitesi (allerjik reaksiyon) test edilir. Erişkinlerde pompa-oksijenatör prime solusyonu, 1 milyon kallikrein inaktivatör ünitesi (KIU) ya da 100 ml ilaç içerecek şekilde ayarlanır. CPB başlamadan önce devamlı aprotinin infüzyonu başlar, ilk 20-30 dakikada 200 ml (2 milyon KIU) verilir, bunu takiben 50 ml/saat (5 yüzbin/saat) infüzyona devam edilir. İnfüzyon CPB sonlanana kadar ya da 6 saat tamamlanana kadar devam eder. Daha fazla doz uygulanmaz. Aprotinin ACT sonuçlarını etkiler. Epsilon-aminokaproik asit ve traneksamik asit kanama miktarını ve kan transfüzyonu ihtiyacını azaltan, CPB öncesinde, sırasında ya da sonrasında uygulanabilen antifibrinolitik ilaçlardır. Epsilon-aminokaproik asit ampirik olarak cilt insizyonu ile birlikte 10 mg, işlem
sırasında 10 mg ve erken postoperatif dönemde 10 mg olarak uygulanır. Buna alternatif olarak ilaç insizyon ile birlikte 150 mg/kg ve CPB başlangıcından 4 saat sonra 30 mg/kg dozunda da uygulanabilir. Traneksamik asit ise cilt insizyonundan önce 1 g, pompada prime olarak 500 mg ve işlem sırasında 400 mg/saat uygulanır. YABANCI CİSİMLER_ Normalde insanların arteriyel dolaşımına nadiren yabancı cisimler girer ve bu olduğu zaman arteriyel tromboemboli denen patolojik durum ortaya çıkar. Ancak CPB esnasında, hava kabarcıkları, pompa-oksijenatörün partikülleri, platelet agregatları ve parçaları, fibrin agregatları, denatüre olmuş protein parçaları ve şilomikronlar arteriyel dolaşım içinde hastaya dağılır. Mikroembolizasyon CPB nin ilk 5 ile 10 dakikasında en fazladır. Bundan dolayı toplam mikroemboli miktarı CPB nin süresi ile orantılı değildir. Pompa-oksijenatörün arter hattına yerleştirilen daha küçük gözenekli bir filtre kullanarak mikroemboli miktarının azaltılabileceği pek doğru değildir. Mikroembolizasyon bubble oksijenatörlerde membran oksijenatörlere göre daha fazladır. Emboize olan parçacıklar ne çeşit olursa olsun sadece geçici tıkanıklığa yol açar ve genellikle 5-10 günden sonra bunlara ait bir bulgu kalmaz. Ancak nöropsikometrik test skorlarındaki düşüş ile mikroembolizasyon miktarı arasında bir ilişki olduğu gerçektir. Mikroembolilerin nedeni birden fazladır. Bazı durumlarda pompa-oksijenatörün yüzeyindeki partiküller embolize olur, bu nedenle CPB başlamadan önce sistemdeki kanın filtreden geçirilmesi düşünülebilir. Arteriyel hattaki hava kabarcıklarının da birçok nedeni vardır, ancak bunlar bubble oksijenatörlerde daha sık meydana gelir. Isı değiştiricideki su ile kan arasında yüksek derece farkları bulunması (süratli soğuma ve ısınma) gaz mikroembolilerine neden olur. CPB sırasında plateletlerin adezyonu ve agregasyonu ve heparinizasyona rağmen fibrin oluşması embolizasyona katkıda bulunur. İntrakardiyak aspiratör sistemi de mikroembolilerin hastaya dönmesine neden olur. HEMOLİZ_ Eritrositlerin hemolizi, uzun süredir bilinen bir pompa etkisidir. Açık kalp cerrahisinin ilk zamanlarında, pompanın zarar verici etkisinin göstergesi olarak ameliyat sırasında ve sonrasında plazma Hb düzeyleri monitorize edilmiştir. Ancak, CPB sırasındaki serum Hb seviyeleri gerçekten hemoliz miktarını doğru yansıtmaz. Haptoglobinlere bağlı olan Hb, haptoglobin binding site ler doyduktan sonra, retiküloendoteliyal sistem ve idrar yoluyla devamlı olarak uzaklaştırılır. Plazma Hb düzeyi 40 mg/dl geçtiğinde, böbrek tübüllerinde Hb
kastları oluşur. Plazma Hb düzeyi 100 mg/dl üzerine çıkmadıkça renal shutdown olası değildir. Han (1980) yaptığı bir çalışmada serum Hb düzeylerini ölçmüş CPB öncesi 8.3±1.3 mg/dl, CPB başlangıcından 10 dakika sonra 33.3±3.6 mg/dl ve CPB sonrası 90.7±8.4 mg/dl bulmuştur. Hastaların plazma Hb düzeyleri CPB sonrası saatlerce yüksek seyredebilir, bu CPB esnasında hasar gören ancak parçalanmayan eritrositlerin yıkımının devam etmesi ile açıklanır. Eritrosit sayısı sıklıkla postoperatif 3-4 güne kadar düşmeye devam eder. Geçmişte bu hasar gören eritrositlerin yarı ömürlerinin kısalmasına bağlanırken aslında hemoliz biraz daha komplikedir. Kompleman aktivasyonunun ürünü olan C5b-9 CPB sırasında eritrositlerin yüzeyinde birikir, bu da hemoliz ile yakından ilişkilidir.