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Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Universitätsklinikum Erlangen Herzzentrum Erlangen - Nürnberg Direktor: Prof. Dr. med. M.Weyand Frank.

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Präsentation zum Thema: "Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Universitätsklinikum Erlangen Herzzentrum Erlangen - Nürnberg Direktor: Prof. Dr. med. M.Weyand Frank."—  Präsentation transkript:

1 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Universitätsklinikum Erlangen Herzzentrum Erlangen - Nürnberg Direktor: Prof. Dr. med. M.Weyand Frank Münch ECCP Herzchirurgie der Universität Erlangen-Nürnberg Krankenhausstr Erlangen Tel / Logo Aufbau und Funktion einer Herz-Lungen-Maschine Jedes Jahr werden auf der Welt Hunderttausende von Operationen am offenen Herzen durchgeführt, alleine in Deutschland rund einhunderttausend. Um dies zu ermöglichen, ist es notwendig, das Herz und die Lunge für die Dauer des Eingriffes stillzulegen. Für diese Zeit übernimmt die Herz-Lungen-Maschine (HLM) die Funktion des Herzens (Pumparbeit), der Lunge (Gasaustausch = Sauerstoffanreicherung bei gleichzeitigem Kohlendioxidentzug) und reguliert die Körpertemperatur des Patienten der Operationssituation entsprechend. Die HLM übernimmt also in dieser Zeit drei wichtige Körperfunktionen. 1. Sie übernimmt die Herzfunktion, indem sie das Blutvolumen des Patienten durch den Körper pumpt und somit den Kreislauf aufrecht erhält. 2. Das Blut wird während der Passage durch die HLM mit Sauerstoff gesättigt, welches der Organismus mit seinen lebenswichtigen Organen benötigt. Gleichzeitig wird anfallendes Kohlendioxid entzogen. 3. Zusätzlich wird die Körpertemperatur reguliert. Schematischer Aufbau der HLM mit Schlauchset und Oxygenator 1.Oxygenator mit Wärmetauscher (dort wird das Blut mit Sauerstoff angereicht und das Kohlendioxid entzogen, sowie das Blut auf gewünschte Temperatur gebracht) 2.Blut-Reservoir (Zwischenlagerung von Patientenblut) 3.Arterielle Pumpe Zentrifugalpumpe (Hauptpumpe zur Verrichtung der Herzarbeit) 4.Verlustsauger (zum Absaugen von anfallendem Blut, um es dem Kreislauf wieder zur Verfügung zu stellen) 5. Aortensauger Vent (Sauger in der Hauptschlagader zum Entlüften des Herzens) 6.Kardioplegiepumpe (Mischen und Transportieren der Kardioplegie) 7.Hyperthermiegerät für die Kardioplegie 8.Wärmetauscher für die Kardioplegie (zur selektiven Kühlung der Kardioplegielösung) 9.Kardioplegielösung (kaliumhaltige Lösung, um einen künstlichen Herzstillstand einzuleiten) 10.Blutgasüberwachung (Überwachung des Patientenblutes zu besseren Steuerung der Perfusion) 11.Arterieller Filter (hält kleinste Luftpartikel zurück, damit sie beim Patienten keine Embolien auslösen) 12. Überwachung des Sauerstoffverbrauchs 13.Venöse Drosselklemme (damit man geregelt dem Körper Blut zu- und abnehmen kann) 14.Hämofilter (um Wasser und Harnstoffe zu entziehen) 15.Kontroll- und Überwachungseinheit 16.Hyperthermiegerät für Wärmetauscher im Oxygenator Ablauf einer Herzoperation mit HLM Nachdem der Patient vom Anästhesisten in einen künstlichen Schlaf (Narkose) versetzt wurde, wird er von der OP-Schwester gelagert und das Operationsgebiet desinfiziert. Nach Öffnen des Brustkorbes mit einer speziellen Säge (ähnlich einer Stichsäge) kommt das Herz zum Vorschein. Nach Gabe von Heparin (ein Medikament zur Aufhebung der Gerinnung, um die Bildung von Gerinnseln zu verhindern) werden die Nähte zum Kanülieren der Hauptschlagader und der Sammelvenen zum Herzen gelegt. Anschließend werden die arterielle und venöse Kanüle in das Herz bzw. in die Hauptschlagader und Sammelvenen gesteckt und über Plastikschläuche mit der HLM verbunden. Die HLM, die vorher luftleer mit einer wasserhaltigen Lösung (Priming) vorgefüllt war, nimmt jetzt Ihre Arbeit auf. Vom den Sammelvenen gelangt über Schwerkraft das venöse Blut in das Reservoir (2), von dort fließt es in die arterielle Pumpe (3) und wird in den Oxygenator (1) gedrückt. Dort aufbereitet und auf die gewünschte Temperatur gebracht (1 und 16), wird das hellrote Blut über den arteriellen Filter (11) und den Blasendetektor (10) zur Hauptschlagader (Aorta) zurücktransportiert. Jetzt, wo die HLM ihre Arbeit aufgenommen hat, kann der kleine Kreislauf (Lunge und Herz) mittels Setzen einer Klemme vom großen Kreislauf abgekoppelt werden, da die Sauerstoffversorgung und Herzarbeit gesichert ist. Allerdings kann man das Herz nicht ungeschützt zum Stillstand bringen. Um das Herz für den Zeitraum des Eingriffs zu schützen, wird die sogenannte Blutkardioplegie ins Koronarsystem (blutführende Gefäße im Herzen) des Herzens eingebracht. Dies geschieht über die Kardioplegiepumpe (6). Sie mischt eine kaliumhaltige Lösung (9) und arterielles Blut aus dem Oxygenator (1) im Verhältnis 1:4. Das Gemisch wird dann über den Wärmetauscher (8) auf ca. 8°C gekühlt und in die abgeklemmte Seite der Hauptschlagader, die zum Herzen zeigt (Aortenwurzel), drucküberwacht gepumpt, um einen beabsichtigten Herzstillstand herbeizuführen und so den Herzmuskel zu schützen. Nun ist es dem Herzchirurgen möglich, die geplante OP am ruhenden Herzen durchzuführen. Nach Beendigung der OP wird nach Lösen der Klemme auf der Hauptschlagader der Fluss über den kleinen Kreislauf wieder freigegeben. Meist beginnt das Herz wieder von alleine zu schlagen. Sollte das Herz flimmern, wird es mit Hilfe eines Stromstoßes gereizt, damit es wieder regelrecht schlägt. Nach geeigneter Erholungszeit wird der Patient von der HLM entwöhnt. Dies geschieht, indem man mittels der venösen Drosselklemme (13) den Rückstrom aus den Sammelvenen drosselt und gleichzeitig den Fluss an der arteriellen Pumpe (3) gegen Null reduziert. Nachdem das Herz wieder die komplette Arbeit übernommen hat, werden die Kanülen entfernt und der Brustkorb mittels Drähten wieder verschlossen. Zur Erholung und zum Aufwachen aus der Narkose wird der Patient auf die Intensivstation verlegt. Die HLM besteht aus Saugerpumpen, die zum Entlüften des Herzens verwendet werden, damit beim Öffnen der Aorta zur Freigabe des Blutflusses zum Körper hin keine Luft ins Hirn gelangt. Zum anderen wird anfallendes Blut im Herzbeutel abgesaugt, um es dem Kreislauf wieder zur Verfügung zu stellen (Verlustsauger). Mit der arteriellen Pumpe wird das Herzzeitvolumen (das bei jedem Menschen unterschiedlich ist) gepumpt, um die Herzarbeit ersetzen zu können. Die sogenannte Kardioplegiepumpe mischt Patientenblut mit einer kaliumhaltigen Lösung im Verhältnis 4:1. Diese Lösung bringt das Herz zum Stillstand und schützt es gleichzeitig vor Schädigungen. An dem Patientenmonitor und der Kontrolleinheit werden Patientendaten und Operationsverlauf an der HLM online überwacht und aufgezeichnet. Für die Steuerung und Koordination der Pumpen und Regelparameter ist der Elektronikblock (vergleichbar mit einem Computer) zuständig. Um auch bei einem Stromausfall oder Transport die Funktion gewährleisten zu können, ist eine Notstromversorgung für zwei Stunden eingebaut. Das Hyperthermiegerät ist zum Kühlen und Wärmen des Patientenblutes nötig. Herz-Lungen-Maschine Welche Funktion übernimmt die HLM genau und wie ist sie aufgebaut? Die HLM wird benötigt, um während verschiedener Herzoperationen den Blutfluss des Patienten aufrecht zu erhalten, um dem Herzchirurgen am stillgelegten Herzen die Operation zu ermöglichen. Der Mensch hat zwei verschiedene Kreisläufe. Der kleine Kreislauf beginnt im rechten Herz, in dem das verbrauchte Blut (venöses Blut) in die Lungenschlagader gepumpt wird und sich dort auf die komplette Lunge verteilt. In der Lunge findet der Gasaustausch statt. Kohlendioxid wird über die Atmung abtransportiert, der Sauerstoff in der Atemluft diffundiert ins Blut und frischt es dadurch auf. Das mit Sauerstoff aufgefrischte Blut (arterielles Blut) geht dann über die Lungenvenen in das linke Herz. Der große Kreislauf ist zuständig für die Versorgung des Körpers und Gehirns. Er beginnt im linken Herzen, das arteriellisierte Blut wird über die Hauptschlagader (Aorta) in die einzelnen Organe verteilt. Die einzelnen Organe werden so mit Sauerstoff versorgt. Das Blut, das aus den Organen wieder herausfließt, ist venöses Blut (CO 2 - reich und O 2 - arm). Das venöse Blut fließt in zwei große Sammelvenen (obere und untere Hohlvene), die dann direkt ins recht Herz münden. Mit der HLM übernimmt man die Funktion des kleinen Kreislaufes, bezogen auf den CO 2 - und O 2 - Gasaustausch, und die Funktion des großen Kreislaufes, bezogen auf die Pumparbeit des Herzens, um das in der künstlichen Lunge (Oxygenator) angereicherte Blut in die Organe zu bringen. Aber was benötigt man dazu? Wie der Name schon sagt: eine Herz-Lungen-Maschine. Das ist ein Apparat, der die beiden Funktionen des Herzes und der Lunge übernimmt. Die HLM besteht zum einen aus einer Regel- und Kontrolleinheit und zum anderen aus einem Schlauchset mit Oxygenator (künstliche Lunge). Das Schlauchset mit Oxygenator ist ein steriler Einmalartikel. Jeder Patient bekommt ein eigenes Set. Das mit Patientenblut kontaminierte Set wird nach der Operation entsorgt.


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