Перфузия (лат. perfusio обливание, вливание) — метод питания биологических тканей или подведения биологически активных веществ путем пропускания физиологических растворов, крови, кровезамещающих или других жидкостей через кровеносные сосуды какого-либо органа, части тела или всего организма; кровоснабжение органов тела в естественных условиях (напр., почек, головного мозга и др.).
Первые попытки Перфузиb биолjubxtcrb[ объектов, прежде всего изолированных органов (мозга, сердца и др.), были предприняты во второй половине 19 в. Ш. Броун-Секар в 1858 г. впервые восстановил признаки жизни в изолированной от туловища голове собаки путем пропускания артериальной крови через ее сосуды. Позже И. П. Павлов с сотр. (1887) и Э. Старлинг (1898) разработали модели сердечно-легочного препарата, в к-ром Перфузия изолированного сердца собаки осуществлялась кровью, оксигенированной в собственных легких и поступающей в аорту за счет нагнетания ее левым желудочком сердца (аутоперфузия). Перфузию изолированного сердца Лангендорфф (О. Langendorff, 1887) производил через аорту оксигенированным р-ром Рингера — Локка. В 1902 г. А. А. Кулябко с помощью Перфузии сумел оживить изолированное сердце человека через 20 час. после смерти, а С. В. Андреев в 1946 г.— через 99 час. В 1924—1928 гг. С. С. Брюхоненко и С. И. Чечулин осуществили Перфузию изолированной головы собаки с помощью аппарата искусственного кровообращения, заменяющего сердце и легкие животного (см. Брюхоненко автожектор).
В экспериментальной практике с помощью П. изолированных органов, тканей и клеток изучают биохимические и физиологические особенности их жизнедеятельности. Такая П. является также способом выявления и получения биологически активных веществ (медиаторов, гормонов, ферментов и др.).
В целом организме благодаря П. осуществляется замена или помощь насосной функции сердца (искусственное создание циркуляции крови), поддержание метаболизма, газообмена, терморегуляции, а также интенсивная доставка тканям и органам питательных и лекарственных веществ. П. может быть полной — полное экстракорпоральное кровообращение с помощью аппаратов типа «сердце — легкие» (см. Искусственное кровообращение), частичной — для поддержания газообмена — вспомогательная оксигенация, для помощи сердцу — вспомогательное кровообращение (см.) и для поддержания метаболизма (см. Гемодиализ, Гемосорбция, Диализ, Искусственная почка, Лимфосорбция, Перитонеальный диализ).
В зависимости от типа сосудов, используемых для П., различают веновенозную, артерио-артериальную и смешанную веноартериальную перфузию. При вено-венозной П. соединяются яремная и бедренная вены, при артерио-артериальной П.— те или иные бедренные артерии, при смешанной П.— бедренная или яремная вена с бедренной артерией.
Простейшая схема Перфузии изолированных органов и тканей включает термостабилизирующую камеру, в к-рую помещены ткань или орган. Через кровеносные сосуды органа под давлением прогоняется перфузионная жидкость. П. тканей (клеток) осуществляется проточным омыванием препаратов в камере. Жидкость насыщается кислородом или карбогеном (смесь, состоящая на 95% из кислорода и на 5% из углекислого газа). При этом поддерживаются определенные температура, pH, pO2 и pCO2 среды, скорость движения жидкости или уровень развиваемого давления и т. д.
Для подведения лекарственных веществ к тканям, относительно изолированным от общего сосудистого русла областей или органов, с целью воздействия лекарственного препарата непосредственно на очаг патологического процесса и снижения его токсического действия на организм используются региональная и органная П.
При временной замене газообменной функции легких и насосной функции сердца механическими устройствами (при операциях на сердце и магистральных сосудах) отсутствуют физиологическое взаимодействие и внутренние связи между организмом и искусственным органом. Поэтому для адекватного снабжения организма кислородом необходимо искусственное регулирование и поддержание оптимальных гемодинамических и гематологических параметров. С этой целью применяют так наз. идеальную П., основанную на принципе максимального приближения физиол, констант перфузируемого организма к нормальному, доперфузионному, значению. Это достигается рациональным температурным режимом, выбором кровеносных сосудов и коммутаций перфузионной системы для обеспечения максимальной объемной скорости П., применением перфузата с показателями, приближающимися к параметрам крови пациента, тщательно контролируемой и управляемой искусственной гемофилией, применением совр, насосов и систем, позволяющих создавать пульсирующий кровоток, использованием мембранных оксигенаторов (см.).
Перфузия органов, находящихся в организме, но изолированных от его общего сосудистого русла, широко используется для изучения механизмов нервной регуляции.
Применение перфузии в клинике
В кардиохирургических клиниках для защиты миокарда от гипоксии при протезировании аортального клапана, коррекции многоклапанных пороков сердца и коррекции пороков сердца у детей грудного возраста применяется регионарная П. сердца, осуществляемая с помощью специального аппарата (см. Искусственное кровообращение) путем катетеризации коронарного синуса, коронарных артерий или основания аорты с последующим ее пережатием; П. проводят в условиях нормотермии или гипотермии (см. Гипотермия искусственная).
Для коррекции пороков сердца применяется метод коронарокаротидной П. Сущность метода заключается в регионарной П. головы и сердца с временным прекращением кровотока по нисходящей аорте» Этот вид П. проводится путем катетеризации сонных артерий, верхней и нижней полых вен и аорты. Коронарокаротидная П., проводимая в условиях нормотермии, ведет обычно к накоплению недоокисленных продуктов обмена в нижней части тела; вымывание их в общий круг кровообращения сводит на нет результаты предыдущей работы. Проведение коронарокаротидной П. в условиях гипотермии повышает толерантность внутренних органов к аноксии.
В некоторых случаях для коррекции врожденных пороков сердца (дефект межпредсердной перегородки, изолированный стеноз легочной артерии) используют изолированную перфузию головы в сочетании с гипотермией. Перфузия осуществляется путем катетеризации сонной артерии (охлаждение головы до t° 17—18°). Этот метод применяется и в нейрохирургии: оперативное вмешательство проводится на обескровленном мозге.
Читайте также: Женские блузки из цветной ткани
При лечении воспалительных процессов, тромбофлебита и опухолей используют изолированную П. нижней конечности; П. осуществляется путем катетеризации бедренной артерии и вены с наложением жгута выше места катетеризации.
В химиотерапии опухолевых процессов применяется регионарная П. легких, печени, органов малого таза, органов брюшной полости. Так, Крич (О. Creech) разработал метод регионарной П. легких, Аустен (W. G. Austen) — П. органов малого таза при опухолях; П. органов брюшной полости предложил Шинглтон (W. W. Shingleton) с соавт, в 1960 г. Перфузию печени осуществили Аусман и Ауст (В. К . Ausman, J. В. Aust) в 1960 г. По их мнению, П. печени можно применять для лечения опухолей, воспалительных процессов и различных интоксикаций; П. проводят через печеночную артерию и воротную вену.
Метод регионарной П. нашел широкое применение в трансплантологии в целях консервации органа (см. Консервирование органов и тканей). Существенным достоинством этого метода является возможность оценки состояния органа во время П. Большой практический опыт накоплен по пересадке трупной почки (см. Пересадка почки). Как правило, почку после гипотермической П. помещают в специальный р-р с t° 4° и хранят в условиях гипербарии (см. Гипербарическая оксигенация), что позволяет выводить из нее продукты метаболизма и сохранять низкий уровень окислительно-восстановительных процессов. При лечении острой печеночной недостаточности для П. применяют свиную печень.
Как правило, Перфузия всеми вышеописанными методами проводится с помощью специальных аппаратов, к-рые заполняют определенным количеством крови или кровезаменителей. Первоначально идеальной перфузионной средой считалась гепаринизированная донорская кровь, полученная в день операции и подобранная по системе AB0 и резус-фактору. Однако опыт показал, что применение крови в качестве перфузата ведет к таким осложнениям, как синдром гомологичной крови, который является результатом иммунологической несовместимости (см. Переливание крови), Синдром гомологичной крови проявляется нарушением микроциркуляции, снижением АД, повышением венозного и уменьшением общего объема циркулирующей крови и т. д. Кроме того, как показали И. Р. Дробинский (1961), Адашек (E. P. Adashek, 1963), Литвак (R. S. Litwak, 1972), применение крови в качестве перфузата создает опасность заражения больных австралийским антигеном, вызывающим сывороточный гепатит.
Внедрение метода гемодилюции (см.) значительно уменьшило количество осложнений, вызываемых синдромом гомологичной крови. Для гемодилюции применяют кристаллоидные растворы (изотонический раствор хлорида натрия, раствор Рингера — Локка, 5% раствор глюкозы и др.), коллоидные растворы (желатиноль, гематель, реомакродекс, реополиглюкин). Гемодилюции улучшает реологические свойства крови, нормализует микроциркуляцию, однако сохраняется опасность передачи вирусного гепатита.
Совершенствование перфузионной техники привело к созданию аппаратов с малым объемом заполнения, что дало возможность исключить из перфузата донорскую кровь. Впервые Перфузию без донорской крови провел в 1959 г. Нептьюн (W. В. Neptune). В СССР перфузия без донорской крови была проведена в 1962 г. А. Н. Бакулевым с сотр. В качестве перфузата используют также свежеотмытые или размороженные отмытые эритроциты. Перспективны также исследования по применению специальных соединений, способных в качестве перфузата переносить кислород.
Библиография: Андреев С. В. Восстановление деятельности сердца человека после смерти, М., 1955; Баллюзек Ф. В. и Фаршатов М. Н. Регионарная перфузия в хирургии конечностей, Л., 1965; Бураковский В. И. и др. Осложнения при операциях на открытом сердце, М., 1972, библиогр.; Вишневский А. А. и др. Регионарное искусственное кровообращение головного мозга и сердца в кардиохирургии, М., 1968; Гаспарян С. А., Островерхов Г. Е. и Трапезников H. Н. Регионарная длительная внутриартериальная химиотерапия злокачественных опухолей, М., 1970; Демихов В. П. Пересадка жизненно важных органов в эксперименте, М., 1960; Докукин А. В. Гемодинамические основы синхронизированного вспомогательного кровообращения, М., 1972; Многотомное руководство по патологической физиологии, под ред. H. Н. Сиротинина, т. 3, с. 580, М., 1966; Осипов В.П. Основы искусственного кровообращения, М., 1976; Писаревский А. А. Классификация методов и аппаратов искусственного кровообращения, Эксперим, хир. и анестезиол., № 5, с. 83, 1974; Проблемы искусственного сердца e вспомогательного кровообращения, под ред. Б. В. Петровского и В. И. Шумакова, М., 1970; Ткаченко Б. И. и др. Регионарные и системные вазомоторные реакции, Л., 1971; Управление функциональной активностью органов при перфузии, под ред. И. И. Гительзона, Новосибирск, 1981; Филатов А. Н. и Баллюзек Ф. В. Управляемая гемодилюция, Д., 1972; Фолков Б. и Hил Э. Кровообращение, пер. с англ., М., 1976; Abоuna G. М. а. о. Treatment of hepatic coma by extracorporeal pig- liver perfusion, Lancet, v. 1, p. 64, 1969; Вaker P. F. Hodgkin A. L. a. Shaw Т. I. The effects of changes in internal ionic concentrations on the electrical properties of perfused giant axons, J. Physiol. (Lond.), v. 164, p. 355, 1962; Bartleltt М. G., Nkposong E.a. Richards B. Extra-corporeal perfusion an arteriovenous shunt as a method of functional assessment of preserved kidney, Brit. J. Surg., v. 57, p. 380, 1970; Berkowits H.D. a. o. Kenal function in isolated perfused kidney, Surg. Gynec. Obstet., v. 127, p. 1257, 1968; Caine R. a. o. Liver transplantation in man, Brit. med. J., v. 4, p. 541, 1968; Carrel A. a. Lindbergh Ch. A. The culture of organs, N. Y., 1938; Creech O., Krementz E. Т. а. Коkame G. М. Bleeding problems in regional chemotherapy, Ann. N. Y. Acad. Sci., v. 115, p. 357, 1964; Golomb F. M. a. o. Chemotherapy of human cancer by regional perfusion, Cancer, v. 15, p. 828, 1962; Mechanical support of the failing heart and lungs, ed. by D. Bergman, N. Y., 1977; Perfusion techniques, ed. by E. Diczfalusy, Copenhagen, 1972; Zapоl W. М., Snider М. T. a. Schneider R. С. Extracorporeal membrane oxygenation for acute respiratory failure, Anesthesiology, v. 46, p. 272, 1977.
Читайте также: Какую ткань лучше подходит для обивки дивана
B. А. Макарычев; В. H. Загвозкин (кард.).
Перфузия тканей что это такое
В норме скорость мозгового кровотока (перфузии мозга) составляет 700-850 мл/мин (каждые 100 г мозгового вещества в минуту получают 55 мл крови), что составляет 20 % общего сердечного выброса. В головном мозге существуют механизмы саморегуляции объема мозгового кровотока, при помощи которых ткани мозга способны самостоятельно регулировать величину собственной перфузии.
Миогенный механизм — самый чувствительный, обеспечивает саморегуляцию мозгового кровотока при изменении давления внутри артериол посредством сокращения или расслабления мышц сосудистой стенки. В экспериментальных условиях при исследованиях на животных показано, что миогенный механизм способен поддерживать постоянный уровень перфузии мозга в условиях колебания системного артериального давления в диапазоне 80-180 мм рт. ст. (11-24 кПа).
Кроме того, саморегуляция кровотока происходит за счет реакции гладкой мускулатуры артериол паренхимы мозга на изменение концентрации ионов Н + в межклеточной тканевой жидкости, окружающей сосуды. При гиперкапнии (повышении концентрации СО2 в плазме крови) происходит расширение артериол, а при гипокапнии — сужение.
Увеличение локального кровотока происходит в отделах коры головного мозга и подкорковых ядрах, обеспечивающих выполнение двигательных, чувствительных и когнитивных функций. Локальное расслабление артериол происходит в результате увеличения концентрации ионов К + при распространении потенциала действия, а также ионов Н + в результате клеточного метаболизма.
Резюме. Саморегуляция. Гиперкапния вызывает компенсаторное расширение артериол, а гипокапния—сужение. Повышение давления в просвете артериол приводит к активации миоген-ного механизма саморегуляции.
(А) Мозг и структуры виллизиева круга (вид снизу). Левая височная доля частично удалена (в правой части изображения), чтобы показать сосудистое сплетение, расположенное в нижнем роге бокового желудочка.
(Б) Артерии, образующие виллизиев круг. Продемонстрированы четыре группы центральных ветвей. Таламоперфорирующие артерии относят к заднемедиальной группе, таламоколенчатые артерии — к заднелатеральной группе.
Учебное видео анатомии сосудов Виллизиева круга
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 10.11.2018
Химиоперфузия
Эффективных методов лечения большинства метастатических опухолей не существует. Однако разработка и внедрение в клиническую практику комплексных подходов к лечению онкологических больных с использованием перфузионных технологий значительно изменили ситуацию с оказанием помощи таким больным.
Химиоперфузия – что это за метод лечения?
Химиоперфузия – это вариант местной (регионарной) химиотерапии, когда противоопухолевые препараты вводятся не внутривенно (системно), а подводятся непосредственно к месту локализации опухоли. Это «промывание» опухоли или той области, из которой только что удалили опухоль, раствором, содержащим противоопухолевые препараты в дозах, в десятки раз превышающие дозы для стандартной внутривенной химиотерапии. При этом, та область, которая подвергается воздействию максимально изолируется от остального организма — за счет естественных барьеров или с помощью пережатия сосудов.
В результате этого создается высокая концентрация препаратов в месте локализации опухоли, при минимальном всасывании в системный кровоток. Таким образом, появляется возможность для максимально агрессивного воздействия на опухоль при незначительной системной токсичности, которая часто заставляет пациентов прерывать или прекращать курсы внутривенной химиотерапии.
В этом и состоит основное преимущество химиоперфузии — с ее помощью создается максимальная концентрация химиопрепаратов, действующих локально на опухоль. При обычной системной химиотерапии такие дозы невозможны, организм больного просто не смог бы выдержать воздействие такого количества токсичных препаратов.
При химиоперфузии уменьшается риск побочных эффектов и значительно снижается общая токсичность лечения.
В сочетании с химиоперфузией часто применяется тепловая обработка клеток опухоли (гипертермия), которая оказывает самостоятельное противоопухолевое действие и усиливает действие химиопрепаратов.
Виды химиоперфузии
Существует несколько видов химиоперфузии, в зависимости от того, через какую часть организма или органа осуществляется циркуляция раствора химиопрепарата:
- Внутрибрюшинная химиоперфузия – для пациентов с опухолевым поражением брюшной полости (перитонеальный канцероматоз);
- Химиоперфузия плевральной полости – для пациентов с опухолевым поражением плевры;
- Изолированная химиоперфузия легкого – для пациентов с метастатическим поражением легких;
- Изолированная химиоперфузия конечности – для пациентов с местно-распространенными формами меланомы кожи и саркомы мягких тканей конечности.
Как проходит химиоперфузия
Во время операции нужный орган изолируется при помощи систем катетеров и на него направляется противоопухолевый препарат с помощью внешнего насоса аппарата искусственного кровообращения.
Аппаратно-техническое обеспечение химиоперфузии имеет следующую принципиальную схему (рис. 1):
- Специальный резервуар содержит перфузат (смесь физраствора и цитостатика)
- Перфузионный насос обеспечивает циркуляцию перфузата по замкнутому контуру.
- Термостатирующее устройство поддерживает температуру перфузата на заданном уровне.
- Система управления и контроля
К основным факторам, определяющим эффективность химиоперфузии, относятся:
- Температура перфузата;
- Вид и объем перфузата;
- Длительность перфузии;
- Техника выполнения перфузии;
- Противоопухолевый препарат и его доза.
Читайте также: Парка оверсайз из водонепроницаемой высокотехнологичной ткани
Рис. 1. Схема аппаратно-технического обеспечения химиоперфузии
Аппараты для проведения химиоперфузии начали разрабатываться и использоваться в клинической практике с 1990-х годов.
Изолированная химиоперфузия легкого
Метод изолированной химиоперфузии легкого с использованием одного аппарата искусственного кровообращения, подключаемого через полости сердца, был предложен в начале 70-х годов прошлого столетия. Но даже сегодня на тему проведения изолированной химиоперфузии легкого опубликовано, пожалуй, наименьшее количество работ и доступно наименьшее количество информации в сравнении с другими видами химиоперфузии. Это во многом обусловлено сложностью выполнения процедуры – немногие врачи владеют техникой ИХПЛ – а также особенностями послеоперационного ведения таких пациентов, куда входит комплекс мер по профилактике и лечению осложнений.
Каким пациентам необходима изолированная химиоперфузия легкого (ИХПЛ)?
Основным методом оказания помощи больным раком легких является хирургический. Для пациентов с 3-4 стадией, с метастатическими изменениями в лёгких, результаты лечения не всегда являются удовлетворительными. В зависимости от локализации первичной опухоли пятилетняя выживаемость таких больных составляет не более 40 %.
Важным недостатком хирургического лечения является невозможность удаления микрометастазов легочной ткани, высокая вероятность того, что при множественном метастатическом поражении не все метастазы будут обнаружены и удалены во время хирургического вмешательства. Это впоследствии приводит к появлению новых метастазов в легких более чем у трети оперированных пациентов. В таких случаях приходится выполнять повторные операционные вмешательства, отличающиеся повышенным травматизмом и осложненным послеоперационным течением.
Одним из перспективных путей улучшения результатов лечения пациентов с метастатическим поражением лёгких считается комбинированное лечение. Во время хирургического вмешательства, после хирургического удаления легочных метастазов, проводится изолированная перфузия органа противоопухолевым препаратом в высокой дозе.
Противопоказания к ИХПЛ
Абсолютные противопоказания к ИХПЛ:
- Острая сердечно-сосудистая недостаточность
- Острое нарушение мозгового кровообращения
- Декомпенсированная и терминальная полиорганная недостаточность
- Наличие метастазов в других органах
- Невозможность выполнения полной метастазэктомии
Аппарат для ИХПЛ представлен на рисунке 2 и состоит из следующих элементов:
- центробежный перфузионный насос,
- блок управления насосом,
- мембранный оксигенатор, выполняющий также роль резервуара,
- фильтр.
Кроме этого, в состав перфузионного контура входит термостатирующее устройство, поддерживающее температуру перфузата на требуемом уровне.
Рис. 2. Аппарат для изолированной химиоперфузии легкого
На таком аппарате в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова ИХПЛ производится в течение 30 мин при температуре перфузата 37ºС. В качестве перфузата используется стерильный физиологический раствор объемом 1000-1500 мл. В качестве противоопухолевого препарата для ИХПЛ, как правило используется мелфалан (30-50 мг) или цисплатин (110-135 мг/м 2 ).
Послеоперационный период у пациентов после изолированной химиоперфузии легкого
В послеоперационном периоде все пациенты проходят:
- контрольное рентгенологическое обследование органов грудной клетки;
- лабораторные исследования:
- клинический анализ крови;
- биохимический анализ крови;
- коагулограмма;
- определение газового состава крови;
- общий анализ мочи.
- Электрокардиография.
Кроме того, в послеоперационном периоде проводится лечение, включающее кратковременную профилактическую антибактериальную терапию, терапию антикоагулянтами, коррекцию водноэлектролитных нарушений, терапию, направленную на предотвращение развития отека легкого, а также симптоматическая терапия.
Проведение ИХПЛ в процессе хирургического вмешательства по поводу внутрилегочных метастазов позволяет достоверно увеличить показатели общей и безрецидивной выживаемости больных с метастатическим поражением легких.
В НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова накоплен наибольший в России опыт выполнения как полостных, так и изолированных регионарных химиоперфузий у онкологических больных.
Мировой лидер по выполнению изолированной химиоперфузии легкого — заведующий хирургическим торакальным отделением НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова, д.м.н., профессор, Евгений Владимирович Левченко. Эффективность процедуры составляет 50% (то есть стойкая ремиссия наступила у каждого второго пациента). За 10 лет, с 2010 по 2017 год им выполнено 168 перфузий.
В 2017 г. за одну из таких операций Е.В. Левченко удостоен премии фонда им. академика В.Н. Перельмана – в 2009 г. хирург провел ИХПЛ 17-летней пациентке с многочисленными метастазами в легких. Во время вмешательства он удалил в общей сложности 70 метастазов и добился стойкой ремиссии несмотря на агрессивность первичной опухоли – остеогенной саркомы. На момент вручения награды прошло почти 9 лет после операции, пациентка благополучно живет без признаков прогрессирования.
«С помощью химиоперфузии нам удается вывести пациентов с 4-й стадией онкозаболевания – метастазами в легких, из «долины смерти», это шанс, который мы даем людям, раньше считавшимся безнадежными» — комментирует Е.В. Левченко успехи методики химиоперфузии.
Кроме ИХПЛ в Центре занимаются химиоперфузиями конечностей и брюшной полости. С 2004 по 2017 г. сделано более 150 регионарных химиоперфузий конечностей – этой темой занимается заведующий научным отделением онкоурологии и общей онкологии, д.м.н. Георгий Иванович Гафтон.
Перфузия брюшной полости выполняется в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова с 2008 года на отделениях общей онкологии и урологии (д.м.н. Георгий Иванович Гафтон), онкогинекологии (к.м.н. Константин Джамильевич Гусейнов), абдоминальной онкологии (д.м.н. Алексей Михайлович Карачун). Использование внутрибрюшинной химиоперфузии специалистами разных отделений объясняется тем, что метод применяется у пациентов с перитонеальным канцероматозом (опухолевое поражение брюшной полости), который развивается у пациентов с колоректальным раком, раком яичников, желудка, опухолями аппендикса. Почти за 10 лет было выполнено около 100 перфузий.
Авторская публикация:
КИРЕЕВА ГАЛИНА СЕРГЕЕВНА
старший научный сотрудник научной лаборатории канцерогенеза и старения, кандидат биологических наук,
Председатель Совета молодых ученых НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом