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La circulation extra corporelle (CEC)
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La circulation extra corporelle (CEC)

La circulation extra corporelle (CEC) pour l'anesthésie en chirurgie cardiaque


La préparation du patient avant l'intervention
Les différents temps de l'intervention chirurgicale
Durée moyenne indicative des différentes phases de l'intervention en chirurgie cardiaque


La préparation du patient avant l'intervention
La veille, le patient prend une douche bétadinée et un relaxant lui est prescrit si besoin.
Le matin, avant la descente au bloc opératoire, une prémédication est donnée (en règle générale une benzodiazépine), le thorax et les membres inférieurs, en cas de pontage, sont tondus.
La préparation du patient en salle d'opération est extrêmement importante et doit se faire suivant un ordre bien défini.
L'induction de l'anesthésie varie d'une équipe à l'autre mais dure environ 30 minutes.
La qualité actuelle des produits utilisés en anesthésie a permis de réduire considérablement les accidents à l'induction chez le patient cardiaque.

Une fois installé sur la table d'opération, sur un matelas chauffant, le patient est rassuré et entouré.
Un cathéter intraveineux est mis en place permettant l'induction anesthésique.
Pendant ce temps le patient est ventilé avec un masque à oxygène pur.
Un saturomètre placé au doigt d'une main permet de surveiller les variations de la saturation artérielle. Une fois l'anesthésie réalisée, on procède à l'intubation endotrachéale.
L'anesthésie générale est ensuite complétée, puis l'on procède à la mise en place, de façon stérile, d'un cathéter radial et d'une voie veineuse centrale par la jugulaire interne, d'une sonde gastrique et d'une sonde urinaire.
Dans les cas où elle parait nécessaire (fonction ventriculaire gauche très altérée, état de choc...) une sonde de Swan-Ganz est introduite permettant la mesure des pressions pulmonaires et du débit cardiaque.

L'installation du patient comporte la mise en place d'un billot sous ses épaules pour faciliter la sternotomie, en faisant attention à la position de la tête si le rachis cervical est arthrosique, la pose de manchons autour des bras de façon à éviter tout point de compression et à la mise en place d'une sonde urinaire, qui permet également la mesure de la température centrale.

Le badigeonnage consiste en l'application de solutions antiseptiques (solutions iodées type Bétadine) sur le sternum, l'abdomen et les membres inférieurs en cas de pontages. Après cela, les champs opératoires et les différents instruments chirurgicaux sont installés. Il faut compter au total entre 45 minutes et 1 heure entre l'entrée en salle d'opération et l'incision.

Les différents temps de l'intervention chirurgicale

Les différents temps de l'intervention chirurgicale sont :


l'ouverture du thorax
la mise en place de la circulation extracorporelle (CEC) et de la protection myocardique
le temps chirurgical proprement dit
l'arrêt de la CEC
l'hémostase et la fermeture

L'ouverture se fait par sternotomie médiane, parfois par thoracotomie. L'incision part de la partie sous-xyphoïdienne du sternum jusqu'au manubrium. Une scie est ensuite utilisée pour sectionner le sternum. Dans la chirurgie de revascularisation coronaire l'artère mammaire interne est disséquée à ce moment, pendant qu'un prélèvement saphène est effectué par un autre chirurgien.Après l'ouverture du péricarde, l'examen de l'extérieur du coeur permet d'estimer la taille et la position des cavités ainsi que celle des artères coronaires.

La mise en place de la circulation extracorporelle est ensuite réalisée. Le patient est anticoagulé par de l'héparine (3 mg / kg). Une canule est ensuite insérée dans l'aorte ascendante au ras du tronc artériel brachiocéphalique et une ou deux canules sont insérées dans l'oreillette droite ou dans les veines caves.
Après le démarrage de la CEC, la ventilation pulmonaire est arrêtée et une canule plus petite est parfois mise en place pour décharger le cÏur gauche du retour veineux pulmonaire par l'oreillette gauche.
La CEC permet donc de récupérer le sang des oreillettes droite et gauche, de le faire passer à travers un oxygénateur et de le réintroduire dans la circulation , en aval du coeur par la canule aortique. Ainsi le coeur et les poumons se trouvent court-circuités.
Il est alors possible d'arrêter le coeur au moyen d'une cardioplégie qui sera débutée dès le clampage de l'aorte. L'aiguille de cardioplégie est placée dans la racine de l'aorte ascendante, au-dessus des ostias coronaires.
Une fois que le débit théorique de la CEC est atteint, la ventilation pulmonaire peut être interrompue et un clamp est ensuite mis entre la canule aortique et la cardioplégie, permettant d'injecter de manière sélective dans les ostia coronaires le liquide de cardioplégie qui va arrêter le coeur et le protéger.
Cette phase initiale de l'intervention est assez rapide et dure de 30 à 45 minutes.

Le temps opératoire proprement dit est ensuite réalisé (pontage, chirurgie valvulaire ou autre...).
Une fois le geste opératoire terminé, avant l'arrêt de la CEC un certain nombre de paramètres doivent être vérifiés, tels que la température centrale (qui doit être aux environs de 37°C), le rythme cardiaque (qui doit être de préférence sinusal), l'hématocrite (supérieur à 20 %), et divers paramètres biologiques (kaliémie, natrémie, gaz du sang).
L'aorte est déclampée, permettant une perfusion coronaire normale et la reprise du métabolisme des myocytes. Le coeur se remet alors à battre spontanément ou après défibrillation. La ventilation pulmonaire est ensuite reprise, ce qui assure l'oxygénation artérielle.

Il est alors possible de débuter une diminution progressive du débit de la pompe artérielle, permettant au coeur de reprendre sa fonction propre, qui se substituera à celle de la CEC.
La durée de cette période d'assistance et de reperfusion myocardique est variable, pouvant parfois se prolonger chez des patients dont la fonction ventriculaire gauche est altérée.
Un traitement inotrope positif, voire un ballon de contrepulsion intra aortique permettent alors de faciliter l'arrêt de la CEC.

L'hémostase et la fermeture ne sont réalisées que lorsque l'on a acquis la certitude que le coeur assure un débit satisfaisant et stable.
Les canules artérioveineuses sont alors retirées et la protamine est administrée lentement de façon à neutraliser l'action de l'héparine circulante.
A ce moment sont mis en place les drains péricardiques, les redons ainsi que les électrodes épicardiques temporaires de stimulation. Les drains thoraciques ne sont mis en place que lorsque les cavités pleurales ont du être ouvertes (par exemple lors du prélèvement d'une artère mammaire). Une vérification de tous les points de saignement éventuels est effectuée après l'injection de la protamine, puis le sternum est ostéosynthésé au moyen de fils d'acier (nylon chez l'enfant de moins de dix kilo) et l'incision est fermée plan par plan jusqu'à la peau où un surjet intradermique au fil résorbable est réalisé.
Cette partie varie en fonction de l'intervention mais peut durer entre 30 minutes et 1 heure.

Durée moyenne indicative des différentes phases de l'intervention en chirurgie cardiaque

Induction d'anesthésie30 à 45 minutes
Ouverture cannulation
prélèvement greffon mammaire
30 à 45 minutes
15 à 20 minutes
Geste opératoire
triple PAC
valve aortique
valve mitrale
double valve
Bentall
 
45 à 90 minutes
30 à 60 minutes
45 à 60 minutes
60 à 120 minutes
45 à 90 minutes
Fermeture30 à 60 minutes
Durée totale de l'intervention2 à 4 heures



ENGLISH VERSION


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Heart-Lung Machine
( Cardiopulmonary bypass machine )



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The heart-lung machine is also called a cardiopulmonary bypass machine. It takes over for the heart by replacing the heart's pumping action and by adding oxygen to the blood. This means that the heart will be still for the operation, which is necessary when the heart has to be opened (open heart surgery). Because the heart-lung machine takes over the work of the heart, surgeons can operate on a heart that is not moving or full of blood.

When you are connected to the heart-lung machine, it does the same job that your heart and lungs would do. The heart-lung machine carries blood from the upper-right chamber of the heart (the right atrium) to a special reservoir called an oxygenator. Inside the oxygenator, oxygen bubbles up through the blood and enters the red blood cells. This causes the blood to turn from dark (oxygen-poor) to bright red (oxygen-rich). Then, a filter removes the air bubbles from the oxygen-rich blood, and the blood travels through a plastic tube to the body's main blood conduit (the aorta). From the aorta, the blood moves throughout the rest of the body.

The heart-lung machine can take over the work of the heart and lungs for hours.During the period of artificial circulation, the machine is attended to at all times by a specialized technician, called the perfusionist. These individuals are highly trained in all aspects of artificial circulation and the equipment involved. Each heart operation requires a dedicated and trained perfusionist to manage all aspects of the heart-lung machine during the time period of artificial circulation. The perfusionist maintains the function of the pump and also monitors the delivery of blood back to the patient, the blood oxygen content, and other vital parameters. During this time, the surgeon is then freed up to concentrate on the technical aspects of the heart operation itself. The operation of the heart-lung machine is an excellent example of team work in action. Even so, surgeons still try to limit the time that patients must spend hooked up to the machine.

What are cooling techniques?

Cooling techniques let surgeons stop the heart for long periods without damaging the heart tissue. Cool temperatures avoid damage to the heart tissue by reducing the heart's need for oxygen.

The heart may be cooled in 2 ways:

  • Blood is cooled as it passes through the heart-lung machine. In turn, this cooled blood lowers body temperature when it reaches all of the body parts.
  • Cold salt-water (saline) is poured over the heart.

After cooling, the heart slows and stops. Injecting a special potassium solution into the heart can speed up this process and stop the heart completely. The heart is then usually safe from tissue injury for 2 to 4 hours.

Who is in the operating room during surgery?

During heart surgery, a highly trained group works as a team. Here is a list of people who will be in the operating room during surgery.

  • The cardiovascular surgeon, who heads up the surgery team and performs the key parts of the surgery.
  • The assisting surgeons, who follow the direction of the cardiovascular surgeon.
  • The cardiovascular anesthesiologist, who gives you the medicines that make you sleep during the surgery (called anesthesia). The anesthesiologist makes sure that you get the right amount of medicines throughout the surgery and monitors the ventilator, which breathes for you during surgery.
  • The perfusion technologist, who runs the heart-lung machine.
  • The cardiovascular nurses, who are specially trained to assist in heart surgery.


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