Zum Verfahren der Bluteinsparung aus anaesthesiologischer Sicht
K. Ratthey, B. v. Bormann, H. A. Adams, G. Wagner, G. Hempelmann
Summary
Blood conservation methods
The risks of homologous blood transfusion have been reduced but not been eliminated by modem screening procedures. In addi
tion to the possibility of transmission of infectious diseases, homologous transfusion is supposed to depress host resistance by sup
pression of immunologic system.
Attemps at using the patients own blood for himself (autotransfusion) have been made continuosly during the entire history of
surgery.
In the Federal Republic of Germany autotransfusion programms are organized by anaesthesiologists including preoperative col
lecting procedures. At the University Hospital Gießen the following methods have been established:
acute normovolaemic haemodilution (ANH), predeposit of whole blood, preoperative plasmapheresis and autotransfusion using
cell seperator. Autotransfusion procedures are particularly performed in orthopedic surgery, trauma surgery, and cardiac surgery.
The application of autotransfusion has led to a merked decrease in bankblood consumption, ranging from 35-70% compared to
the requirement before.
It is noteworthy that up to now methods of blood conservation have not been followed by any relevant complications.
Key words: autotransfusion, risks of homologous blood transfusion
Innerhalb kurzer Zeit haben blutsparende Verfahren wie
die Eigenblutspende (EBS), die akute normovolämische
Hämodilution (ANH), die präoperative Plasmapherese
(PPH) und die intraoperative Autotransfusion (MAT)
durch die Entwicklung neuer Methoden und Geräte ei
nen deutlichen Aufschwung erhalten. Durch die ver
mehrte Anwendung dieser teilweise schon seit längerer
Zeit praktizierten Methoden gelingt es, bei elektiven Ein
griffen weitgehend auf Fremdblutderivate zu verzichten.
Grund für dieses erneute Interesse an der Autotransfu
sion sind vor allem die Risiken homologer Blutgabe
(Abb. 1). Statistisch gesehen spielt AIDS in der Transfu
sionsmedizin keine Rolle. Wesentlichstes Transfusionsri
siko ist nach wie vor die Übertragung der non A- non B-
Hepatitis.
Als Folge homologer Bluttransfusion infizieren sich in
der BRD jährlich ca. 20 000 Patienten, wobei 3000-5000
dieser Erkrankungen chronisch progredient verlaufen
(14). Zusätzliche Risiken bestehen in der Bildung von ir
regulären Antikörpern sowie einer Depression des Im
munsystems (10, 15, 17). Um so erstaunlicher sind die
Ergebnisse von Toy (16), der aufzeigen konnte, daß in
Amerika der Eigenblutanteil bei elektiven Eingriffen
deutlich unter 1 % liegt. Es können zahlreiche Gründe
für die Ablehnung blutsparender Verfahren aufgezeigt
werden (Abb. 2). Zukünftig könnten jedoch forensische
Gesichtspunkte dieses mangelnde Engagement maßgeb
lich beeinflussen. Im folgenden sollen die verschiedenen
Autotransfusionstechniken dargestellt und ihre Anwend
barkeit am Beispiel des Universitätsklinikums Gießen er
läutert werden (Abb. 3):
INFEKTION
— Hepatitis (Risiko L-Zellkarzinom : x200!)
— AIDS
— Malaria, Lues, Loa Loa, Zytomegalie
TRANSFUSIONSREAKTION
— hämolytisch, allergisch, febril
LAGERUNGSSCHÄDEN
— Hämolyse, Endotoxine, Verklumpung
MANGEL AN BLUTEINHEITEN BEI
STEIGENDEM BEDARF
— irreguläre Antikörper, seltene Blutgruppen
IMMUNSUPPRESSION
Abbildung 1: Nachteile und Gefahren homologer Transfusionen
Kardiotechnik 11. Jahrgang/Heft 3/1988
Referat
119
Organisatorische Probleme bei der Abnahme und
Lagerung autologer Blut-Einheiten (präoperative
Entnahme im sog. „leap-frog-Verfahren”)
Falsche Vorstellungen über zusätzliche Kosten
Undurchführbarkeit wegen spezifischer Probleme
der medizinischen Einrichtung (technisch/personell)
Potentielle Risiken einer OP-Feld-Absaugung (trifft
nicht zu bei Verwendung eines Cell-Savers)
Ablehnung der Arzte, wenn zusätzlicher Arbeitsaufwand
und Kosten unter ihre Verantwortlichkeit fallen
Ablehnung durch Blutbanken, die das traditionelle
Versorgungssystem durch ihre Einrichtung gefährdet
sehen
Unbegründete Vorsicht gegenüber Hamodilution
und Blutentnahme
Unkenntnis der Vorteile autologer Transfusions-
Techniken
Mangelnde Kenntnis der Physiologie und Patho
physiologie des Sauerstoffbedarfs und der -Versorgung
Abbildung 2;Gründe, unter denen autologe Transfusionsverfah
ren abgelehnt werden
Man erkennt auf dieser Abbildung, daß die akute nor-
movolämische Hamodilution (ANH) und die maschinel
le Autotransfusion (MAT) in fast allen operativen Berei
chen routinemäßig eingesetzt werden.
Während die präoperative Plasmapherese (PPH) zuneh
mend bei längerfristig geplanten elektiven Eingriffen ein
gesetzt wird, bleibt die Eigenblutspende (EBS) auf weni
ge Ausnahmen beschränkt.
Bei der Eigenblutspende wird den Patienten in wöchent
lichen Abständen Vollblut entnommen. Bei der Abnahme
von jeweils 2 Konserven und der Rücktransfusion einer
älteren Konserve stehen zum Operationstermin 2-5 Voll
blutkonserven zur Verfügung (Bocksprung-Technik).
Bei diesen Verfahren muß der Operationstermin exakt
eingehalten werden, da diese Vollblutkonserven nur be
fristet haltbar sind. Dieses Verfahren ist ambulant durch
führbar und bei Beachtung der Kontraindikationen ent
sprechend auch bei kardiochirurgischen Patienten durch
führbar (4). Der Tiefkühlkonservierung von Erythrozy
ten mit hohem technischen und organisatorischen Auf
wand steht derzeit in unserer Klinik kein adäquater Be
darf gegenüber. Bringt die akute normovolämische Hä-
modilution rein rechnerisch auch nur eine geringe Ein
sparung (200-400 ml Erythrozyten), so können durch
ihren Einsatz jedoch 1-2 Fremdbluteinheiten eingespart
werden (1, 2). Bei Beachtung der Kontraindikationen
(Abb. 4) werden direkt präoperativ 10-20 ml/kg KG Ei
genblut entnommen und mit einer mittelmolekularen
Hydroxyaethylstärke (Haes steril 6% [200], Fresenius
AG, Oberursel) normovolämisch ersetzt (5, 8, 9, 11, 18).
In Abb. 5 sind die Effekte der akuten normovolämischen
Abbildung 3: Anaesthesiologische Autotransfusionsverfahren
der JLU-Gießen (AAG):
EBS Eigenblutspende
PPH präoperative Plasmapherese
ANH akute normovolämische Hämodilution
MAT maschinelle Autotransfusion
Chirurgie
EBS
PPH
ANH
MAT
Kardio
+
+
+
Gefäss
selten
selten
+
+
Allgemein
selten
+
Unfall
selten
+
+
Orthopädie
selten
+
-1-
+
Urologie
selten
selten
selten
HNO
selten
selten
+
Gynäkologie
+
Neuro
+
-1-
Plastische
+
+
+
£> Instabile Angina pectoris, drohender
Infarkt
£> Eingeschränkte LV-Funktion
—► EF < 50%
—► C.l. Ischämiezeichen im Ruhe-EKG
Abbildung 4: Kontraindikation der akuten normovolämischen
Hämodilution (ANH) bei koronarer Herzkrankheit
HZVj
Perfusion |
VERBESSERUNG DER
GEWEBSOXYGENIERUNG
Abbildung 3: Effekte der akuten normovolämischen Hämodilu
tion (ANH)
Kardiotechnik 11. Jahrgang/Heft 3/1988
Der Kündens
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122
Referat
Hämodilution (ANH) dargestellt. Wie Untersuchungen
von v. Bormann und Mitarbeiter (1, 2) zeigen konnten,
ist besonders im Hinblick auf die Rheologie die Hy-
droxyaethylstärke den anderen Volumenersatzmitteln
vorzuziehen.
Zur maschinellen Autotransfusion (MAT) benutzen wir
in Gießen die beiden gängigen Cell-Seperatoren (Cell-sa-
ver®, Fa. Haemonetics, Autotrans®, Fa. Dideco). Das
während der Operation steril abgesaugte Blut aus der
Herz-Lungen-Maschine und ebenso das Blut, welches
postoperativ aus den Drainagen gewonnen wird, kann
auf diese Weise zu gewaschenen autologen Erythrozy
tenkonzentraten aufgearbeitet werden. Durch diese Auf
bereitung wird das Blut vom Plasma getrennt, wobei un
erwünschte Bestandteile wie Spüllösungen, ein Großteil
des Heparins, Metabolite der plasmatischen Gerinnung
und freies Hämoglobin weitgehend entfernt werden
(7, 12).
Bei größeren Blutverlusten ist der Plasmaverlust der li
mitierende Faktor der maschinellen Autotransfusion
(MAT) und erfährt seine sinnvolle und notwendige Er
gänzung durch die präoperative Plasmapherese (PPH)
(6, 7, 13).
Da die Plasmapherese u. a. bei kardialen Risikopatienten
durchgeführt wird, sollte sie unserer Meinung nach nur
unter Aufsicht notfallmedizinisch geschulter Ärzte ihre
Anwendung finden. Wir entnehmen den — nicht nüch
ternen — Patienten ambulant jeweils 900 ml Plasma pro
Sitzung, dies entspricht drei autologen Plasmakonserven.
Die hämodynamischen Auswirkungen sind gering (3).
Das Einfrieren erfolgt bei — 90° Celsius, die Lagerung
bei — 40° Celsius. Zum Operationstermin stehen dem
Patienten 6-9 Plasmaeinheiten zur Verfügung. Sie die
nen als ideales Volumenersatzmittel in Ergänzung der
MAT und stellen hochwertiges Plasma mit intaktem Im
mun- und Gerinnungspotential dar. Zusätzlich wird
durch die präoperative Abnahme die körpereigene Ei
weißsynthese stimuliert.
Durch die Kombination der aufgeführten blutsparenden
Verfahren gelingt es uns, den Fremdblutbedarf bei elekti-
ven Eingriffen auf ein Minimum zu reduzieren (Abb. 6).
In dieser Abbildung ist der zusätzliche Effekt der prä
operativen Plasmapherese noch nicht enthalten.
Nach betriebswirtschaftlichen Berechnungen sind die in
unserer Klinik angewendeten Verfahren als kostenneu
tral einzustufen. Unberücksichtigt bleiben in dieser Kal
kulation die Folgekosten von Zwischenfällen oder
Krankheitsübertragungen nach homologer Bluttransfu
sion — volkswirtschaftlich stellen diese blutsparenden
Verfahren in ihrer Summe einen erheblichen Beitrag zur
Kostensenkung dar.
Zusammenfassung
Trotz modernster Untersuchungsmethoden besteht bei
homologen Bluttransfusionen ein Restrisiko an Infektio
sität. Die zusätzlich vermittelte Immunsuppression ist
nicht zu vernachlässigen. Diese Gründe führen u. a. zu
einer vermehrten Beachtung autologer Transfusionsver
fahren.
Abbildung 6: Reduzierung des Fremdblutbedarfs in der Herz
chirurgie:
ANH akute normovolämische Hämodilution
MAT maschinelle Autotransfusion
Methode
Effekt
Autor(en) (Jahr)
25 %
HALLOWELL (72)
50 %
LAWSON (74), OCHSNER (73)
20 %
COHN (75)
ANH
35 %
KAPLAN (77)
80 %
LILLEASEN (78)
30 %
LÖWENSTEIN (81)
18 %
HOPPE (82)
52 %
DIETRICH (83)
40 %
KAPLAN (77)
MAT
50 %
SCHAFF(79)
(Autotrans?
30 %
VERTREES (80)
«X
55 %
DIETRICH (83)
Cell-Saver 1
50 %
V.BORMANN (86)
58 %
MORAN (78)
89 %
COSGROVE (79)
ANH + MAT
35 %
KODALL (81)
70 %
DIETRICH (83)
50 %
CUTLER(84)
63 %
v.BORMANN (88)
An der Justus-Liebig-Universität Gießen werden bei
elektiven Eingriffen zur Fremdbluteinsparung verschie
dene Autotransfusionsverfahren durchgeführt: Es han
delt sich dabei um die akute normovolämische Hämodi
lution (ANH), die präoperative Plasmapherese (PPH)
und die intra- und postoperative maschinelle Autotrans
fusion (MAT).
Alleine mit diesen Verfahren lassen sich Einsparungen an
Fremdblut zwischen 35-70% erreichen. Spezifische
Komplikationen wurden nicht registriert.
Literatur
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Kardiotechnik 11. Jahrgang/Heft 3/1988
Referat
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IS. Zander, R.:Zur Beurteilung potentieller Blutersatzlösungen mit Sau
erstoffträger-Eigenschaften und deren Einsatzmöglichkeiten. Infusions
therapie 8 (1981), 274.
Anschrift der Verfasser
Dr. med. Klaus Ratthey
Abteilung Anaesthesiologie
und Operative Intensivmedizin
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Standard- und Spezial-Kanülen,
Blutfilter, Oxygenatoren,
Kardiotomie-Reservoires, Schlauchsets
finden Sie auch
einen Membran-Oxygenator
in unserem Programm.
Den Hybrid-Oxygenator H-1700
gibt es allerdings nur von
William Harvey.
Das Prinzip der .Hybrid“-
Oxygenierung wurde erstmals
1972 vorgestellt.
Sie ist patentiert. Seither wurden
Tausende von Operationen
erfolgreich mit Hybrid
oxygenatoren durchgeführt.
In Hybridoxygenatoren sind
sowohl Gas- wie auch
Blutfluß im Oxygenierungs-
röhrchen wandstabilisiert.
Diese kontrollierte Strömung
führt zu optimalem Sauerstoff-
und Kohlendioxydaustausch.
Der Gasaustausch in Hybrid
oxygenatoren nähert sich auch
bei Anwendung niedriger
Gas/Blut-Strömungsverhältnisse
physiologischen Idealwerten,
Hämolyse und Mikroblasen
treten viel seltener auf als bei
üblichen Bläschenoxygenatoren.
Hybridoxygenierung ist nur
mit den William Harvey
Oxygenatoren möglich –
und das alles zum Preis tradi
tioneller Bläschenoxygenatoren.
Wäre der William Harvey
Membran-Oxygenator HF-4000
nicht ein so überdurchschnitt
licher Repräsentant
geschlossener Hohlfasersysteme,
wir würden nur den Hybrid-
oxygenator H-1700 verkaufen.
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126
Referat
Aus der Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie der Georg-August-Universität Göttingen,
(Direktor: Prof. Dr. H. Dalichau)
Klinische Erfahrung mit dem Blutfilter 40066 von SARTORIUS für
die arterielle Linie in der EKZ
H. Bock
Summary
Used over 1 WO times in hospitals, the arterial blood filters 40066 from SARTORIUS have proved reliable even under extreme
conditions.
The following features proved to be particularly beneficial in routine use:
p The flow direction in the filter Blood inlet at the lower side of the filter. Blood outlet at an angle of 90 to the blood inlet. A
simplified hose with no curves liable to kink and savings in hose of around 60 cm.
2. The facility of separate bleeding of the filter chambers, via the appropriate Luer connectors, means that the filter can be bled
very easily without having to change its position.
Prior rinsing with CO2 means that „knocking out“ the micro bubbles can be almost entirely dispensed with. Air bubbles
reaching the filter during operation can be removed easily from both chambers (!).
3. The dome fitted onto the filter serves to calm the flow thus facilitating an improved air elimination in the inside chambers of
the filter.
Einleitung
In enger Zusammenarbeit mit unserer Klinik entwickelte
die Fa. Sartorius im Jahre 1986 ein arterielles Blutfilter
für den Einsatz in der extracorporalen Zirkulation bei
Herzoperationen.
Konstruktion des arteriellen Blutfilters 40066
Dieses Filter besteht aus einem transparenten Filterge
häuse aus Cyrolite, welches das Filtergewebe aus Nylon
mit einer Maschenweite von 40 |im umschließt (Abb. 1).
Zur Stabilisierung des feinen Filtergewebes ist beidseitig
ein Stützgitter aus Polyäthylen angebracht. Das Filterge
webe wird nach der Plissierung mit Polyurethankleber
am Boden und Deckel des Filtergehäuses verklebt. Bei ei
ner effektiven Filterfläche von 650 cm2 beträgt das Füll
volumen 230 ml. Das Blut fließt im Unterschied zu den
meisten angebotenen Filtern von unten durch einen
’/«“-Anschluß in das Innere des Filters und fließt von dort
nach Passage des Filtergewebes in die äußere Filterkam
mer. Der Blutauslaß mit ’/«“-Anschluß ist in einem Win
kel von 90° zum Bluteintritt dicht am Filterboden ange
ordnet. Ein auf dem Filtergehäuse sitzender Dom be
wirkt für das einfließende Blut eine Strömungsberuhi
gung und ermöglicht damit eine gute Abscheidung von
Luftblasen beim Betrieb des Filters. Drei Luer-Anschlüs-
se am Filterdeckel erlauben die separate Entlüftung der
Innen- und Außenkammer des Filters. Die Luft wird
über entsprechende Schläuche ins Kardiotomiereservoir
geleitet. Der dritte Luer-Ansatz dient zur Temperatur
messung oder als Blutentnahmestelle.
Die sorgfältige Füllung und Entlüftung des Filters läßt
sich durch eine vorherige Spülung mit CO2 wesentlich
vereinfachen. Durch langsames Einströmen der Perfu
sionsflüssigkeit bei abgeklemmtem Blutausgang ent
weicht die Luft über die Luer-Ansätze der Filterinnen-
und Außenkammer durch die Entlüftungsschläuche ins
Kardiotomiereservoir, ohne daß das Filter in seiner Posi
tion verändert werden muß.
Material und Methode
Ein Standardschlauchsystem für die Nutzung von Bub
ble- und Membranoxygenatoren besteht für das arterielle
Abbildung 1: Schnittzeichnung des arteriellen Blutfilters 40066
Kardiotechnik 11. Jahrgang/Heft 3/1988
Referat
127
System aus 3/s“-PVC-Schläuchen. In der arteriellen Pum
pe liegt ein 3/s“-Silikonschlauch. Der Schlauch für das ve
nöse Blut hat V2“ Innendurchmesser. Das Saugersystem
hat ’/V-PVC-Schläuche. Das Kardiotomiereservoir von
Polystan mit einem Volumen von 1000 ml und einer Fil
tergröße von 120 |im entlüftet das Saugerblut und leitet
es danach durch ein Sartorius-Kardiotomieblutfilter in
den Oxygenator zurück. Bei Nutzung des Membranoxy-
genators fließt das venöse Blut in ein Reservoir, um von
dort durch die arterielle Pumpe, durch den Oxygenator
und durch das arterielle Filter in den Patienten zu gelan
gen. Die Polystan-Herz-Lungen-Maschine ist mit vier
Pumpen bestückt, das Blut wird mit dem Stöckert Hypo/
Hyperthermiegerät temperiert.
Als Bubble-Oxygenator benutzen wir den Polystan VT
5000 Venotherm mit zwei Wärmeaustauschern sowie den
Membranoxygenator MAXIMA von Medtronic. Für
Säuglinge und Kleinkinder kommen die beiden Master-
flo-Oxygenatoren von Dideco zum Einsatz.
Füllung des Oxygenations- und Schlauchsystems
Die Primärfüllung des Systems mit dem notwendigen Si
cherheitsvolumen liegt beim Bubbleoxygenator bei 2500
ml und 2000 ml für den Membranoxygenator bei erwach
senen Patienten. Für die Säuglings- und Kinderoxygena-
toren werden 700-1000 ml Flüssigkeit zur Füllung benö
tigt.
Die Füllung besteht aus 1000-1500 ml Ringer-Lactat,
500 ml Glucose, 100 ml Natriumbicarbonat, 400 ml 20%
Humanalbumin und 7500 i. E Heparin.
Ein Hämoglobinwert von 7 g% oder der entsprechen
de Hämatokrit von 20% wird nicht unterschritten. Vo
lumenverluste während der Perfusion, durch Urinaus
scheidung oder Blutungen werden mit kristalloiden
Lösungen ausgeglichen. Beim überwiegenden Teil er
wachsener Patienten wird während der Perfusion kein
Blut benötigt.
Patientengut und Perfusionstechnik
Mit Hilfe dieses Systems wurden seit Oktober 1986 über
1500 EKZ mit den Sartorius-Filtern in unserer Klinik
durchgeführt. Ausgewertet wurden 1266 Perfusionen.
Davon kamen 791 Patienten mit degenerativen Herzer
krankungen zur Operation (Tab. 1). 255 Eingriffe an
den Herzklappen (Tab. 2) und es wurden 198 angebore
ne Herzfehler im Kindesalter korrigiert (Tab. 3).
In der Alters- und Gewichtsverteilung der Patienten war
der jüngste Patient 17 Tage alt und wog 2700 g (Tab.
4, 5). Der älteste Patient war 78 Jahre alt. Der schwerste
Patient wog 118,0 kg.
Das Perfusionsvolumen lag zwischen 300 ml und 600
ml/min. Das entspricht einer Perfusionsrate von 2,15 bis
2,50 1/m2 min. Alle Formen der Hypothermie kamen zur
Anwendung. Die tiefste rectal gemessene Temperatur be
trug 16° C, wobei die venöse Bluttemperatur 10° C er
reichte. Bei der Wiedererwärmung wurde eine Tempera
turdifferenz von über 5° C vermieden. Die Perfusion
wurde nicht vor Erreichen einer rectalen Temperatur von
35° C beendet.
Tabelle 1: Anzahl der Perfusionen bei Koronarerkrankungen
ACVB/IMA
1-fach
70
ACVB/IMA
2-fach
168
ACVB/IMA
3-fach
311
ACVB/IMA
4-fach
195
ACVB/IMA
5-fach
47
ACVB + Vent. Aneus.
28
ACVB 4- AKE
38
ACVB + MKE
10
ACVB + AKE + MKE
5
Gesamt
791
Tabelle 2: Anzahl der Perfusionen bei isolierten Herzklappen
eingriffen
AKE
154
MKE
68
TKE
4
AKE + MKE
27
AKE + MKE + TKE
2
Gesamt
255
Tabelle 3: Anzahl der Perfussionen bei angeborenen Herzfeh
lern
ASD
30
VSD
15
ASD + VSD
7
A-V-Kanal
16
Fallot’s
38
TGA
23
DORV
9
Single Ventrikel
2
Cor Atrium
2
Fontan
15
Conduit-Op.
11
Aortenventriculoplastik
5
Aortenstenosen
24
Gesamt
198
Perfusionszeiten
Bei einer mittleren Perfusionszeit von 125 Min. dauerte
die kürzeste Perfus