Eine Herz-Lungen-Maschine für Neugeborene und Säuglinge

Zusammenfassung

Eine neue Herz-Lungen-Maschine für Ganzkörperperfusion der Neugeborenen und Säuglinge wurde entwickelt. Diese Maschine verwendet einen 1 m²-Landé-Edwards-Membranoxygenator; eine Rollerpumpe erzeugt den negativen Druck in den venösen Kanülen und befördert dann das venöse Blut durch den Membranoxygenator, durch einen Wärmeaustauscher und einen Filter-Entschäumer zurück in die Aorta. Der venöse Sog kann zwischen 0 und −20 mm Hg eingestellt werden; eine Rückkoppelungsautomatik paßt die Geschwindigkeit der Pumpe dem gewünschten Sog an. Somit entsteht ein Pumpendurchfluß, der dem momentanen Füllungsgrad des Kreislaufes entspricht. Die experimentelle Erprobung ergab das regelmäßige Überleben aller Tiere (2œ−7œ kg schwere Hunde im Alter von 6–8 Wochen) nach einer l–2stündigen Perfusion. Der Pumpendurchfluß betrug 145 ml/min/kg in Normothermie und 105 ml/min/kg in Hypothermie (27°). Der mittlere Aortendruck lag bei allen Perfusionen zwischen 100–120 mm Hg. Der arterielle pH, pCO₂ und BE blieben während und nach der Perfusion im Normbereich; in Normothermie kam es bei größeren Tieren (über 5 kg Körpergewicht) zu einer arteriellen Untersättigung, weil die Kapazität des Oxygenators für den Sauerstofftransfer überschritten wurde; diese Untersättigung wurde jedoch metabolisch gut toleriert. Das Plasmahämoglobin stieg während der Perfusion um 49 mg% an; die Thrombozyten fielen auf 22'000 hinunter, am Ende der Operation betrug der Thrombozytenwert 88'000. Diese Herz-Lungen-Maschine wird zur Zeit in Zürich für die Totalkorrektur der angeborenen Herzvitien im ersten Lebensjahr verwendet. Es ist zu hoffen, daß eine ganze Reihe der angeborenen Herzvitien (Ventrikelseptumdefekt, Tetralogie von Fallot, falsch mündende Lungenvenen, Pulmonalstenose und Aortenstenose sowie auch Transposition der großen Gefäße) einer Totalkorrektur unterzogen werden können, ohne daß zuerst eine palliative Operation durchgeführt werden muß.

Summary

A new perfusion unit for cardiopulmonary bypass in infants and newborns was developed and tested in animals. The unit employs a 1 m² Landé-Edwards membrane oxygenator; a roller pump creates negative pressure in venous cannulas and propells the blood through the membrane oxygenator, heat exchanger and filter-debubbler back into the aorta. Venous suction can be chosen between 0 and −20 mm Hg; a servo system adjusts the speed of venous return pump to produce exactly the desired amount of suction. In this perfusion mode the flow is a function of the circulating blood volume.

Experimental evaluation of the perfusion unit in puppies (2,5–7,5 kg body weight, 6–8 weeks old) has resulted in regular survival of healthy animals after 1–2 hours of perfusion. Perfusion flow was 145 ml/min/kg in normothermia and 105 ml/min/kg in hypothermia (27° C); aortic pressure was 100–120 mm Hg. Arterial pH, pCO₂ and BE stayed in normal range during and after the perfusion, arterial blood was desaturated in larger animals (more than 5 kg) during normothermia, because the oxygen transfer capacity of the oxygenator was exceeded. This short period of hypoxia produced no undue metabolic effects. Average rise of plasma haemoglobin during perfusion was 49 mg%, platelets dropped to 22.000 at the beginning of perfusion and rose back to 88.000 towards the end of the operation. This perfusion unit is currently being used for total correction of congenital cardiac anomalies in the first year of life. We expect to achieve an early total correction without prior palliative operation in ventricular septal defect, Fallot's tetralogy, anomalous return, pulmonary and aortic stenosis as well as transpositions of the great arteries.