MINI CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA

La chirurgia coronarica a cuore battente (off pump) ha dimostrato come per un intervento di rivascolarizzazione miocardica, in tempi passati eseguito routinariamente in circolazione extracorporea, sia possibile evitare l'impiego della CEC specialmente per quella categoria di pazienti considerati ad alto rischio a causa di particolari condizioni cliniche conseguenti all'età avanzata, ad una precaria condizione vascolare che rende talvolta quasi impossibile ed altamente rischioso eseguire il clampaggio dell'aorta, all'insufficienza renale che mal tollera il sovraccarico idrico determinato dalla soluzione del prime, al rischio di disfunzione neurologica determinato dall'eventuale presenza di stenosi calcifiche dei vasi epiaortici.

L'idea di poter eseguire un intervento di by pass aortocoronarico senza dover necessariamente ricorrere all'impiego della circolazione extracorporea mostrò come il timore per gli effetti collaterali che da essa potevano scaturire sul paziente, fosse ragionevolmente diffuso. E non a torto. I dati forniti dagli studi sui fenomeni e sulle dinamiche dell'attivazione ematica a contatto con superfici “non biologiche” e con l'aria hanno dimostrato come queste due condizioni rappresentino l'innesco per quella serie di reazioni culminanti con l'instaurarsi di una condizione flogistica sistemica.

Inevitabile che durante un intervento in circolazione extracorporea il sangue venga costantemente a contatto con aria (cavità pleuriche, reservoir del circuito) e superfici estranee (tuberia, scambiatore di calore, filtri, bubble trap, fibre cave dell'ossigenatore) ma se da un lato è vero che la risposta infiammatoria alla CEC (attivazione piastrinica, attivazione dei neutrofili, delle mast cellule, del sistema complementare) sia un evento difficilmente prevedibile è altrettanto vero che l'entità di questa risposta sia fortemente variabile ed influenzabile da diversi fattori come il tipo e la durata dell'intervento, la gestione del bypass cardiopolmonare, le condizioni globali del paziente all'ingresso nella sala operatoria, per citarne alcuni. In questo senso le sequele post operatorie correlabili all'impiego della CEC quali:

 •  attivazione del complemento

•  sbilanciamento emostasi

•  disfunzioni neurologiche

•  disfunzioni respiratorie

•  danno renale

possono figurare tra le cause di un allungamento dei tempi di degenza e più in generale di un non ottimale outcome post operatorio. Tuttavia le numerose pubblicazioni effettuate nel corso degli anni hanno piuttosto ridimensionato l'entusiasmo per la “tecnica a cuore battente” portando alla conclusione che un tra un intervento di chirurgia coronarica off pump ed il medesimo eseguito in CEC non esistono differenze così significative da giustificare l'impiego di una metodica rispetto ad un'altra. Tale risultato si è raggiunto anche e grazie ad un costante sviluppo in termini qualitativi dei materiali impiegati per il by pass cardiopolmonare che ha visto dapprima l'impiego di superfici inerti come il PVC, il polipropilene, successivamente trattate con eparina e più recentemente con la fosforicolina mimando di fatto alcune caratteristiche dell'endotelio vasale tra cui la tromboresistenza. Questa considerazione ci spinge inevitabilmente nel campo della biocompatibilità che in circolazione extracorporea si estrinseca attraverso delle direttive ben definite:

SANGUE < > SUPERFICE DI CONTATTO < > FLUSSO 

I confini che separano questi tre temi sono estremamente sottili o meglio parlando si sangue, qualità delle superfici estranee e flusso che viene sviluppato attraverso esse possiamo trovare soluzione di continuità. Tuttavia un ulteriore passo in avanti si è compiuto, tentando infatti di abbattere uno dei principali determinanti dell'attivazione ematica, di cui si è accennato prima: l'aria. A questo punto appare del tutto naturale l'ulteriore sconfinamento in un nuovo campo o forse sarebbe più corretto dire in un nuovo concetto, quello della mini-circolazione extracorporea in cui probabilmente vi è rinchiusa la sintesi estrema del concetto di biocompatibilità:

> sistema miniaturizzato;

> superfici bioattive;

> riduzione della superficie di contatto sangue biomateriale;

> eliminazione del contatto aria sangue; 

> riduzione dell'emodiluizione;

> riduzione eparinizzazione;

> separazione sangue proveniente dagli aspiratori con sangue del by pass cardiopolmonare.

Vale la pena a questo punto fare alcune considerazioni. Teoricamente l'impiego della mini cec è in grado di offrire diversi indiscutibili vantaggi:

1) MINIATURIZZAZIONE CIRCUITO > RIDUZIONE EMODILUIZIONE > MANTENIMENTO % Hct ↑

La miniaturizzazione del sistema permette di ridurre sensibilmente il priming consentendo il mantenimento dell'Hct del paziente su valori ottimali e quindi una pressione di perfusione ed un apporto di O 2 dei tessuti costantemente adeguati.

2) SUPERFICI BIOLOGICAMENTE ATTIVE > ↓ATTIVAZIONE DELLA COAGULAZIONE > ↓ EPARINIZZAZIONE SISTEMICA

 In questo caso l'impiego di materiali bioattivi sperimentato già nei circuiti aperti ha ampiamente dimostrato come i fenomeni di assorbimento proteico (fibrinogeno, albumina, gamma-globulina)- sequestro piastrinico siano sensibilmente ridotti. Considerando inoltre la drastica diminuizione delle superfici a contatto con il sangue per la natura stessa del sistema si può intuire come l'entità di questi fenomeni sia fortemente ridimensionata.

3) ELIMINAZIONE CONTATTO ARIA SANGUE > SEPARAZIONE SANGUE ASPIRATORI > ↓↓ FENOMENI DI ATTIVAZIONE EMATICA (↓ENDOTOSSINE;↓ COMPLEMENTO)

Eseguire un intervento in mini cec richiede un grande sforzo di coordinazione da parte dell'equipe operatoria, questo perchè l'approccio chirurgico, la gestione farmacologica e della perfusione stessa sono sensibilmente differenti di quanto non sia impiegando un tradizionale sistema aperto. Per comprendere al meglio ciò, è necessario anteporre una considerazione su tutte: mini cec vuol dire impiegare un sistema chiuso (no reservoir), separato dagli aspiratori di campo, bassa emodiluzione ed eparinizzazione, che richiede alcuni presupposti fondamentali:

> accurata emostasi;

> appropriate e corrette sedi di cannulazione;

> non eccessiva somministrazioni liquidi paziente pre cec;

> scoagulazione bilanciata;

> attenta gestione assetto pressorio paziente durante cec;

> impiego sistemi per il recupero sangue aspiratore.

Si tratta quindi di una serie di specifiche accortezze senza il rispetto delle quali l'intervento può seriamente complicarsi, ragion per cui una sbagliata cannulazione, specialmente nel drenaggio venoso o nella sede del vent, può essere causa di un eccessivo ingresso d'aria nel circuito, vanificando in partenza il presupposto chiave di eliminazione del contatto sangue-aria; un'emostasi approssimativa può provocare sanguinamento talora eccessivo e quindi costringere il perfusionista a recuperare e processare grosse quanità di sangue con conseguente perdita di plasma. Ugualmente la gestione anestesiologica del paziente nelle fasi preliminari all'ingresso in cec richiede un giusto mantenimento del bilancio idrico e dell'assetto pressorio. Iniziare il by pass cardiopolmonare col paziente in forte bilancio idrico negativo comporta per il perfusionista inevitabilmente delle grandi problematiche per portare i flussi a regime di perfusione totale e sovente ci si trova costretti a reinfondere quantità di liquidi non indifferenti per far fronte a fenomeni di cavitazione o di eccessiva pressione negativa all'interno del circuito. Similarmente questa condizione può manifestarsi a fronte di una non controllata vasodilatazione sistemica con fenomeni di furto della massa. Anche in questo caso un'eccessiva reinfusione di liquidi può compromettere un altro punto cardine della mini cec: l'abbattimento dell'emodiluizione. A fronte di tutto ciò, si deve tener comunque conto che i vantaggi della mini cec nascono proprio dalle sue caratteristiche:

MINIATURIZZAZIONE SISTEMA > ↓ EMODILUIZIONE > ↓ RICHIESTA DI TRASFUSIONI > ↓ COMPLICANZE DEGLI ORGANI > ↓TEMPI DEGENZA

anche se di fatto i benefici dovranno essere dimostrati da una maggiore quantità di studi prospettici randomizzati, comparando i sistemi aperti con quelli chiusi; inoltre per la (relativa) complessità e per l'innovazione che reca il sistema, l'equipe operatoria: cardiochirurghi, perfusionisti ed anestesisti, necessita di quella che viene definita come "learning curve", ossia di quel percorso di apprendimento ma soprattutto di assorbimento della tecnica, al fine di esprimerne al massimo le potenzialità ed i benefici ad essa associati.

PRINCIPALI SISTEMI MINIATURIZZATI PRESENTI NEL MERCATO:

(DIDECO)>> (SORIN)>> (JOSTRA)

(MEDTRONIC) >> (TERUMO)