Teorie mimotělního oběhu

Prezentace na téma: "Teorie mimotělního oběhu"— Transkript prezentace:

1 Teorie mimotělního oběhu
Vratislav Fabián Katedra fyziky Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze

2 Použití mimotělního oběhu
Při operacích srdce a plic Choroby chlopní Aneurysma Bypas Transplantace Nádory …

3 Funkce mimotělního oběhu
nahrazuje po dobu vlastního chirurgického zákroku funkci srdce i plic zajišťuje tedy cirkulaci a okysličování krve

4 Princip mimotělního oběhu
žilní krev operovaného je odváděna jednou žilní kanylou z pravé síně nebo dvěma kanylami zavedenými do horní a dolní duté žíly okysličená krev je přiváděna tepenní kanylou do aorty

5 Historický vývoj Prudký rozvoj po II. světové válce
1955 – zavedení do klinické praxe v USA – první pokusy o využití MO v ČSSR 70. léta 20. stol – oxygenátor z dutých vláken 1980 – oxygenátor Terumo 2005 – JOSTRA HL30

6 Ochrana myokardu přerušena cirkulace v koronárním řečišti
kardioplegický roztok, 4°C

7 Krevní čerpadla

8 Krevní čerpadla rotační válečková pumpa
dva protilehlé válečky (rolery) rotují v pevné kleci resp. válcové dutině a proti stěnám této klece resp. válcové dutiny přesně definovanou silou komprimují vloženou hadici, nejčastěji vyrobenou ze silikonových materiálů, kterou protéká krev. lineární není potřeba stelirizace před každou operací

9 Princip MO – krevní čerpadla
kinetická centrifugální pumpa vstupu krve axiálním otvorem do válcové komory v níž se nachází soustava několika vzájemně spojených rotujících kuželových ploch poháněných elektromagnetem. Krev axiálně vstupující a následně dopadající na tyto rotující kuželové plochy je urychlována a opouští komoru tangenciálně při obvodu je potřeba sterilizovat před každou operací

10 Rezervoár Pro venózní krev
Navazuje na něj oxygenátor a poté výměník tepla Objem až 2 litry

11 Oxygenátor

12 Oxygenátor membránová oxygenace – semipermeabilní membrána z celofánu (polypropylen) shodný princip jako při dialýze

13 Výměník tepla udržování požadované teploty pacienta
termoregulace v průběhu operace na MO teplo je přenášené vodou součást oxygenátoru Pokles tělesné teploty o 10°C Snížení metabolismu o 50%

14 Výměník tepla Tělesná teplota [°C] Průtok krve [l.m-2.min-1]
37 (normotermie) 2,2 – 2,4 28 1,6 20 1,0 - 1,2

15 BSA – Body Surface Area Mostellerova formule:     BSA (m²) = ( [h(cm) x m(kg) ]/ 3600 )½ DuBois a DuBoisova formule: BSA (m²) = x h(m)0.725 x m(kg)0.425 Haycockova formule: BSA (m²) = x h(cm) x m(kg)   Gehan a Georgova formule: BSA (m²) = x h(cm) x m(kg)   Boydova formule: BSA (m2) = x h(cm)0.3 x m(g)( ( x LOG(g) )

16 BSA – Příklad Tělesná teplota [°C] Průtok krve [l. min-1]
h = 188 cm; m = 82 kg Mostellerova formule:     BSA (m²) = ( 188 x 82 / 3600 )½ = 2,07 Tělesná teplota [°C] Průtok krve [l. min-1] 37 (normotermie) 4,6 – 5,0 28 3,3 20 2,1 - 2,5

17 Jostra HL20

18 Jostra HL30

19 Schéma mimotělního oběhu

20 Schéma mimotělního oběhu

21 SW – JOCAP XL

22 Měření fyziologických veličin
teplota krve a pacienta tlak krve saturace krve kyslíkem průtok krve koncentrace jednotlivých látek v krvi

23 Měření teploty Dotykové Bezdotykové Termistory
Pozistory negastory Termoelektrické senzory (Seebeck) Polovodičové senzory s PN přechodem (Schockley) Bezdotykové IR (Planck)

24 Invazivní metody měření TK
katetr (teflon) vyplněný kapalinou – přenos tlaku hydrodynamickým vedením (fyziologický roztok) katetr se snímačem přímo na hrotu – nejpřesnější měření – tenzometrický senzor TIP s různými snímači (piezoelektrický, kapacitní, optický)

25 Invazivní metody měření TK
Výhodou přímých metod je možnost bezproblémového získání spojitého průběhu krevního tlaku. PSTŘ Snímač (polov. tenz.) Zesilovač Vypínatelný filtr Detektor maxima PSYST PDIAST fTEP Detektor minima Signál okamžité hodnoty tlaku

26 Měření průtoku Elektromagnetický indukční průtokoměr
B je vektor magnetické indukce [Wb/m2] l je vzdálenost mezi elektrodam [m] v je rychlost proudící krve [m/s]

27 Měření SpO2 Měření oxymetrem Různá propustnost záření pro
2 LED (IR a červená) Různá propustnost záření pro okysličenou a neokysličenou krev

28 Reference [1] www.jostra.de
[2] David Řehák: Teorie mimotělního oběhu, DP ČVUT 2000 [3] Vratislav Fabián: Teorie mimotělního oběhu (okruhu), FMM, ČVUT 2003

29 Děkuji za pozornost …