明日、心臓血管外科術後を受け持ちあなたへ。人工心肺って?影響・看護は?

ICU知識
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今日は久しぶりに急性大動脈解離の緊急入室を受け持ったので、”人工心肺”について復讐しようと思います。

人工心肺

人工心肺とはなんでしょうか?

そこから掘り下げていきましょう!!

人工心肺とは?

さて、看護学生の皆さん。

心臓の手術ってどうやって行っているか知っていますか?

僕は学生の時は知りませんでした。

1回生の時とか、遊んでバイトしかしてませんでしたからね笑。

実際は胸を切開して心臓を直接手術しているんですが。

普通に考えて、動いている心臓を手術するって、すごく高度な事だと思いませんか?

それを可能にしているのが、人工心肺です。

人工心肺を使用する事で、一度心臓の動きを止めて心臓の手術をすることができます。

※オフポンプと言って、心臓を止めなくて手術を行う方法もありますが、それはまた今度の記事で…

これは国家試験でも必修の範囲レベルの内容ですが。

心臓の血液を運ぶ流れはご存知ですか?

上大静脈・下大静脈へ全身からもどってきた血液は、右心房→右心室→肺動脈→肺(ここで酸素を受け取る)→左心房→左心室→大動脈(アオルタ)→全身へ→はじめに戻る。

この流れになります。

心臓を止めてしまうとこの流れを止めてしまいます。

これを代用してくれるのが人工心肺です。

仕組みとは

それでは仕組みについて、説明していきましょう!

ここで重要なのは”脱血管””送血です。

心臓の代用をする為には、体から血液を回収・血液を体に送ることが必要です。

それを可能にしているのが、脱血管と送血管。

まず、脱血管を上大静脈・下大動脈の2箇所に挿入。

そして、送血管を大動脈に挿入します。

こうすることで、全身から、血液を回収し体外の機械(遠心ポンプ)で酸素化し、大動脈から全身へ送り出します。

遠心ポンプは、遠心力を利用して全身から血液を回収、取り付けられた人工肺で酸素化し、全身へ送ります。

人工心肺使用中は大動脈を遮断し、完全に人工心肺のみの循環へ移行します。

大動脈を遮断すると、心臓の冠動脈への血流が完全に停止し、虚血状態に陥ります。

心筋は虚血状態になると、約30分で不可逆的な障害を受けると言われています。

そこで、心筋へのダメージを抑える為に、心筋保護液を冠動脈から注入し心臓の代謝を抑えます。

副作用は?

人工心肺の影響は複数存在します。

  • 炎症反応
  • 凝固系の影響
  • 低体温
  • 血液希釈
  • 物理刺激

以上が存在します。

炎症反応

人の体は異物と接触すると、炎症反応を示す性質があります。静脈ラインやバルーンカテーテルなどが挿入されている時に、発熱を来すことがありますよね?それと同様の作用になります。

人工心肺についても同様の事が言えます。

炎症反応が大きくなることで、好中球エラスターゼと呼ばれる炎症物質が増加します。

そして、この好中球エラスターゼは人工心肺離脱後に肺障害を引き起こす事があります。

ICUへ入室後に呼吸器系の異常が引き起こされた場合は、その影響が高いです。

凝固系への影響

血液は自分の体の中で循環している時は、凝固(固まること)していませんが、一度体の外へでると凝固する性質があります。

かさぶたもこれですね。

人工心肺も例外ではなく、脱血管より回収した血液は前述した通り凝固してしますのです。

人工心肺の回路内や人工肺内で凝固してしまうと、人工心肺が回らず作動させる事ができません。

そこで、使用するのが”ヘパリン”という薬剤になります。

ヘパリンには血液が凝固しにくくなる効果があり、手術中に使用します。

ACTという数値があり、一般的に400秒以上とし管理します。

ACTとは、活性化全血凝固時間のことを言い、フィブリンが形成されるまでの時間を表した数値です。

いわゆる、血液が固まるまでの時間と言ったところでしょうか。

正常値は90〜130秒

よって、人工心肺での400秒とは固まりにくくしているということです。

ICU看護師の役割を説明すると、患者さんがICUへ入室した直後にACTを測定します。

医師はそのACTを参照し、”プロタミン”投与の指示を出します。

プロタミンとは、ヘパリンと拮抗作用のある薬剤でACTを正常値へ戻す効果があります。

看護師は医師の指示の下、プロタミンを投与。

そこで、需要なのはドレーンが閉塞しないか?です

ACTが短縮される事で、出血リスクを回避できまずが、反面血液が固まりやすくなった為、ドレーンの閉塞に注意し、過度の排液量低下を観察してください。

低体温

手術中は心臓へのダメージを最小限に抑える事が必要になります。

そこで、手術中は低体温で管理することで代謝を抑え、酸素消費量を最小限に管理します。

しかし、低体温で管理することで様々な影響が引き起こされるので、以前書いた”低体温療法”の記事も参考にしてみてください。

血液希釈

低体温での管理を必要とする為、必然的に生体の抹消血管抵抗は高くなります。

抹消の血管が細くなり、血液が行き渡りにくくなります。

それを改善させる為に、血液希釈を行いリンゲル液を中心に1500〜2000mlの輸液を負荷します。

血液希釈することにより、血液の粘稠性を下げ(血液をサラサラ)、通りやすくします。

ここで、覚えておきたいことは、輸液を過度に負荷することで血管内の浸透圧が低下し、間質へ水分が逃げてしまうということ。

術後、手術室看護師から術中の水分バランスが申し送りされますが、その際概ね+バランスで手術が終了します。

その余分な水分は術後数日してから、間質から血管内へ戻ってくるため、術後適切に利尿を行う必要がある為、注意が必要です。

現場ではよくサードスペースから水が戻ってくる。

と会話があります。

このサードスペースとは間質のことです。

物理刺激

最後に物理刺激について。

人工心肺の回路には、ローラポンプという器具が取り付けられています。

遠心ポンプに加え、ローラーポンプにより回路内へ血液を回収しています。

このローラーポンプによる物理的な血液の刺激は、血液内の赤血球を破壊してしまいます。

赤血球が破壊されることで、酸素運搬能が低下し、貧血を呈する為術中にRBCを輸血することはしばしばです。

赤血球が破壊されると、赤血球ないのヘモグロビンが遊離され、体内を循環し腎動脈を閉塞させ、腎不全を引き起こすリスクもあります。

術後の尿量や腎機能データに注意が必要です。


今日は人工心肺の概要についてでした。

受け持ちの際は医師へ確認の上、看護していってください。

ありがとうございました。

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