Un oxigenador es un dispositivo médico capaz de intercambiar oxígeno y dióxido de carbono en la sangre de pacientes humanos durante procedimientos quirúrgicos que pueden requerir la interrupción o el cese del flujo sanguíneo en el cuerpo, un órgano crítico o un gran vaso sanguíneo. Estos órganos pueden ser el corazón , los pulmones o el hígado , mientras que los grandes vasos pueden ser la aorta , la arteria pulmonar , las venas pulmonares o la vena cava . [1]
El perfusionista suele utilizar un oxigenador en cirugía cardíaca junto con la máquina de circulación extracorpórea . Sin embargo, los enfermeros también pueden utilizar oxigenadores en la oxigenación por membrana extracorpórea en las unidades de cuidados intensivos neonatales . En la mayoría de las operaciones cardíacas, como el injerto de derivación de la arteria coronaria , la derivación cardiopulmonar se realiza utilizando una máquina de circulación extracorpórea (o máquina de derivación cardiopulmonar). La máquina de circulación extracorpórea sirve para reemplazar el trabajo del corazón durante la cirugía de derivación abierta. La máquina reemplaza tanto la acción de bombeo del corazón como la función de intercambio de gases de los pulmones. Dado que el corazón se detiene durante la operación, esto permite al cirujano operar con un corazón estacionario y sin sangre.
Un componente de la máquina corazón-pulmón es el oxigenador. El componente oxigenador sirve como pulmón y está diseñado para exponer la sangre al oxígeno y eliminar el dióxido de carbono. Es desechable y contiene alrededor de 2 a 4 m² de una membrana permeable al gas pero impermeable a la sangre , en forma de fibras huecas. [2] La sangre fluye por el exterior de las fibras huecas, mientras que el oxígeno fluye en la dirección opuesta por el interior de las fibras. A medida que la sangre pasa a través del oxigenador, entra en contacto íntimo con las superficies finas del propio dispositivo. El gas que contiene oxígeno y aire médico se envía a la interfaz entre la sangre y el dispositivo, lo que permite que las células sanguíneas absorban las moléculas de oxígeno directamente.
Las operaciones que implican circuitos de CPB sin recubrimiento requieren una dosis alta de heparina sistémica . Aunque los efectos de la heparina son reversibles mediante la administración de protamina, existen varios efectos secundarios asociados con esto. Los efectos secundarios pueden incluir reacción alérgica a la heparina que resulta en trombocitopenia, varias reacciones a la administración de protamina y hemorragia postoperatoria debido a la reversión inadecuada de la anticoagulación. La heparina sistémica no previene completamente la coagulación o la activación del complemento , los neutrófilos y los monocitos , que son los principales mediadores de la respuesta inflamatoria. Esta respuesta produce una amplia gama de citotoxinas y proteínas de señalización celular que circulan por todo el cuerpo del paciente durante la cirugía y alteran la homeostasis . Las respuestas inflamatorias pueden producir partículas microembólicas. Una mayor fuente de tales microémbolos es causada por la succión de restos quirúrgicos y lípidos en el circuito de CPB. [3]
Las micropartículas obstruyen las arteriolas que irrigan pequeños nidos de células en todo el cuerpo y, junto con las citotoxinas, dañan los órganos y tejidos y alteran temporalmente el funcionamiento de los órganos. Todos los aspectos de la derivación cardiopulmonar, incluida la manipulación de la aorta por parte del cirujano, pueden estar asociados con síntomas neurológicos después de la perfusión. Los médicos se refieren a estos déficits neurológicos temporales como " síndrome de cabeza de bomba ". Los oxigenadores de sangre recubiertos con heparina son una opción disponible para un cirujano y un perfusionista para disminuir la morbilidad asociada con la circulación extracorpórea en un grado limitado.
Se cree [ ¿quién? ] [ cita requerida ] que los oxigenadores recubiertos de heparina :
Se ha informado que el recubrimiento con heparina produce características similares a las del endotelio nativo. Se ha demostrado que inhibe la coagulación intrínseca, inhibe las respuestas del huésped a la circulación extracorpórea y reduce el síndrome de posperfusión o “síndrome de cabeza de bomba”. Varios estudios han examinado la eficacia clínica de estos oxigenadores.
Mirow et al. 2001 [ cita completa requerida ] examinaron los efectos de los sistemas de derivación cardiopulmonar recubiertos con heparina combinados con heparinización sistémica de dosis baja y completa en pacientes con derivación de la arteria coronaria. Los investigadores concluyeron que
Ovrum et al. 2001 [ cita completa requerida ] compararon los resultados clínicos de 1336 pacientes con los recubrimientos Carmeda Bioactive Surface y Duraflo II. Los investigadores concluyeron que:
Las estadísticas y conclusiones de más estudios están disponibles aquí. Claramente, los oxigenadores de sangre recubiertos con heparina presentan algunas ventajas sobre los oxigenadores sin revestimiento. Algunos hospitales utilizan oxigenadores recubiertos con heparina para la gran mayoría de los casos que requieren derivación cardiopulmonar. No está claro si la mayoría de los cirujanos realmente reducen la cantidad de heparina sistémica utilizada cuando sus pacientes reciben perfusión con oxigenadores recubiertos con heparina. En última instancia, cada cirujano toma esta decisión en función de las necesidades de cada paciente.
Aunque ofrecen ventajas, estos oxigenadores no son ampliamente considerados por los cirujanos como avances revolucionarios en la derivación cardiopulmonar. Esto se debe al hecho de que la mayor parte de la morbilidad asociada con la circulación extracorpórea no es causada por el contacto entre la sangre y el oxigenador. La principal causa de hemólisis y microembolias es el retorno de la sangre succionada del campo quirúrgico al circuito de la circulación extracorpórea. Esta sangre ha entrado en contacto con aire, lípidos y desechos que pueden aumentar significativamente la respuesta inflamatoria del sistema. En cambio, los cirujanos están considerando los procedimientos cardíacos sin circulación extracorpórea, en los que la cirugía se realiza con corazones que laten, como la próxima “gran novedad” [ ¿por quién? ] [ cita requerida ] en la cirugía a corazón abierto.
No se ha demostrado que los circuitos recubiertos alteren los resultados quirúrgicos de forma estadísticamente significativa. Además, los circuitos recubiertos son significativamente más caros que los circuitos convencionales.