Componentes do circuito de circulação extracorpórea
Escrito por Matheus M. Hennemann
O circuito da CEC pode parecer muito complexo quando não conhecemos cada componente e sua função. Nessa postagem, iremos comentar brevemente sobre cada elemento do circuito:
CÂNULAS
São responsáveis por conectar o paciente ao circuito da CEC. As arteriais têm ponta plástica reta ou curva. As venosas podem ter ponta plástica ou metálica e apresentar um ou dois
estágios de drenagem. A cânula tem seu diâmetro interno da ponta medido em French (Fr), sendo 3 Fr = 1 mm.
Cânulas arteriais e venosas, com diversos tipos de ponteira e tamanhos.
Principais tipos de canulação em cirurgia cardíaca: aorta ascendente, átrio direito e veias cava.
As cânulas, ou canetas, de cardioplegia têm uma ponta metálica e são bifurcadas, permitindo a infusão da solução cardioplégica por uma via e aspiração pela outra.
CONJUNTO DE TUBOS E CONECTORES
Consiste em um pacote que contém todos tubos e conectores necessários para unir as estruturas do circuito. Nos tubos, encontramos as linhas arterial, venosa, de gás, dos aspiradores e de recirculação. A maioria dos tubos são feitos de PVC (policloreto de vinila), com exceção dos roletes, feito de silicone devido à maior resistência mecânica. De maneira geral, se trabalha com 4 espessuras internas de tubos (1/2, 3/8, 1/4 e 3/16 polegadas), o que determina o fluxo e a resistência à passagem de sangue.
Já os conectores são responsáveis por unir dois tubos de mesma ou diferentes espessuras. Eles são de metal ou de plástico, e podem apresentar uma saída lateral em luer lock.
RESERVATÓRIO VENOSO
É uma estrutura rígida que acomoda o sangue proveniente da linha venosa do paciente e dos aspiradores. Suas entradas passam por uma camada que impede a formação de espuma e um filtro que impede a passagem de moléculas maiores que 50-100 µm. Apresenta apenas uma saída, para a bomba arterial.
Se trata de um reservatório aberto, porém pode ser fechado e aplicado vácuo para melhorar a drenagem venosa. Muitas vezes dispõe de um manifold que facilita o acesso à coleta de amostras de sangue venoso e arterial.
BOMBA PROPULSORA
É o componente gerador de energia mecânica responsável por impulsionar o sangue através do circuito e levá-lo de volta ao paciente. Os dois tipos de bomba arterial mais utilizados são a de rolete e a centrífuga, como já discutido aqui no blog (link do post bomba vs. rolete).
TROCADOR DE CALOR
Componente que promove uma troca de temperatura entre o sangue e água, posicionado antes do oxigenador, muitas vezes de forma acoplada. O sangue e a água passam por uma estrutura que não permite contato direto, mas promove trocas térmicas através de convecção. A água é circulada por uma bomba acoplada à máquina de perfusão e pode ser usada para aquecer/resfriar o sangue do paciente ou resfriar a solução de cardioplegia.
Oxigenador e trocador de calor acoplados, e indicação do sentido do sangue pelas duas estruturas.
OXIGENADOR
Parte essencial do circuito de CEC, promove as trocas gasosas, oxigenando o sangue e removendo gás carbônico. Os oxigenadores atuais, de membranas, não permitem interface gás-sangue. O gás passa por dentro de fibras de polipropileno, com poros de aproximadamente 0,03 µm, e o sangue circunda essas fibras. A superfície efetiva de trocas gasosas pode chegar a até 2,5 m2, garantindo ótima oxigenação. A entrada dos gases na membrana é controlada através de um fluxômetro e um misturador de gases, que irão refletir na pO2 e na pCO2 do sangue. Um vaporizador anestésico pode ser acoplado, facilitando o controle da anestesia durante o período de bypass no qual a ventilação mecânica está parada.
O gás passa por dentro das fibras, envolvidas pelo sangue.
Fluxômetro e misturador de gases, à esquerda, controlam o gás instilado na membrana do oxigenador. À direita, um vaporizador de sevoflurano que pode ser acoplado a esse gás.
FILTRO ARTERIAL
É a última barreira à passagem do sangue até a devolução ao paciente. É uma estrutura importantíssima que diminui o risco de embolia, ao filtrar partículas maiores que 25 – 40 µm. Na parte superior, conta com uma estrutura que permite a recirculação do sangue e como um cata-bolhas, visto que o ar fica depositado na porção superior.
SISTEMA DE CARDIOPLEGIA
A maioria das cirurgias cardíacas é realizada durante assistolia. Essa parada do coração é feita com uma solução cardioplégica (cardio = coração; plegia = paralisia), administrada através da máquina de CEC. Com a máquina da CEC, conseguimos gelar essa solução, utilizando um trocador de calor, e administrá-la com a pressão adequada, conferida através de um manômetro.
Sistema de cardioplegia montado com bomba de rolete, com infusão da solução na raiz da aorta.
HEMOCONCENTRADOR
O hemoconcentrador, ou ultrafiltro, é um elemento acessório ao circuito de CEC. Trata-se de uma estrutura capaz de remover água, alguns eletrólitos e pequenas substâncias do sangue. Pode ser relacionado a um rim artificial, e sua principal função é remover o excesso de líquido administrado ao paciente durante a cirurgia.
As fibras do hemoconcentrador têm poro de aproximadamente 1.000 Ångströms (0,1 µm) e não oferecem obstáculo à transferência de solutos com menos de 100 Daltons (ureia, creatinina, ácido úrico, sódio, potássio, cálcio ionizado e quase todas as drogas não ligadas a proteínas plasmáticas). Contudo, são impermeáveis à albumina e a outros solutos maiores que 50 – 65 kDa.
O hemoconcentrador pode ser utilizado durante a CEC, removendo líquido do reservatório venoso, sendo a técnica chamada de ultrafiltração convencional (CUF, do inglês). Em cirurgia pediátrica, devido ao baixo volume no reservatório, se utiliza a técnica de ultrafiltração modificada (MUF, do inglês) após a saída de perfusão, na qual o sangue proveniente do paciente passa pelo hemofiltro e é devolvido, mais concentrado, diretamente ao paciente.
À esquerda, evidenciamos as fibras do hemoconcentrador e a saída lateral do hemofiltrado. À direita, um esquema simplificado da CUF e da MUF.
Agora conhecendo os principais componentes do circuito de CEC, entender o circuito da CEC se torna mais familiar. Veja abaixo um exemplo de montagem do circuito de circulação extracorpórea:
