Cardiopulmonary Bypass

พญ.ลลตภทร กองพานชกล

ผชวยศาสตราจารยนายแพทยวรวทย จตตถาวร

Principle of cardiopulmonary bypass (CPB)

พญ.ลลตภทร กองพานชกล

ผชวยศาสตราจารยนายแพทยวรวทย จตตถาวร

คำนำ

Cardiopulmonary bypass (CPB) หมายถง เครองปอดและหวใจเทยม อนเปนกระบวนการและเครองมอทประกอบไปดวยความรทางเทคโนโลย รวมถงความรทางระบบไหลเวยนของรางกาย ซงนามาใชกบระบบไหลเวยนโลหตของผปวยชวคราว เพอทาหนาทแทนหวใจและปอดของผปวย นบจากอดตถงปจจบนอปกรณดงกลาวไดรบการพฒนา และปรบปรงใหมประสทธภาพดขน สงผลใหการผาตดหวใจมความกาวหนามากขน

หลกการทางานของเครอง Cardiopulmonary bypass

หลกการทางานของเครอง cardiopulmonary bypass คอ เลอดดาจะไหลตามแรงโนมถวงผาน venous cannula เพอไปฟอกเลอดทปอดเทยม และไหลผาน pump กลบเขาสรางกายของผปวยทาง arterial cannula

แผนภาพท 1 แสดง ระบบการทำงานของเครองปอดและหวใจเทยม

องคประกอบและการทางานตางๆของอปกรณในเครองปอดและหวใจเทยม ประกอบไปดวย

1.Arterial cannula ใชเชอมตอระหวางผปวยและ arterial line ของเครอง ทาหนาทในการนาเลอดทฟอกแลวและม oxygenation กลบไปยงผปวย ขนาดของ arterial cannula ขนอยกบขนาดเสนเลอดของผปวย ตาแหนงของ arterial cannula ทนยม คอ ascending aorta

เนองจากสามารถเขาถงไดงายในการผาตดโดยวธ median sternotomy และอบตการณการเกด aortic dissection นอยกวา เมอเทยบกบตาแหนงอนๆของ aorta

2.Venous cannula นาเลอดดาออกจากผปวยโดยใหไหลตามแรงโนมถวง เพอมาฟอกและรบ oxygen ทเครองปอดและหวใจเทยม การเลอก venous cannula ขนอยกบชนดของการผาตด หากเปนการผาตดทไมไดเปดหองหวใจ (closed heart) เชน Coronary Artery Bypass Graft (CABG) มกเลอกใช two-stage cannula โดยปลายดานหนงจะอยใน right atrium เพยงอนเดยว แตหากเปนการผาตดเปดหองหวใจ (opened heart) จะเลอกใชเปน two-single-stage cannula โดยทมปลายดานหนงวางทเสนเลอดดา SVC และอกดานหนงวางทเสนเลอดดา IVC ตามลาดบ

3. Pump head มสองชนด

3.1 Roller pump เปนแบบดงเดม ใชหลกการของ peristaltic motion เมอม peristalsis เกดขน จะสงผลใหมความแตกตางของความดนและเกดการไหลของเลอด โดยปรมาณเลอดจะขนอยกบขนาด ของ cannula และจานวนครงทหว roller pump หมน การทเครองทาใหการไหลของเลอดเปนแบบ pulsatile flow มขอด ทลกษณะการสงเลอดคลายการบบตวของหวใจ แตในขณะเดยวกน การทม shearing force เกดขน อาจทาใหเกดภาวะ hemolysis ได และขอเสยอกประการหนง คอ มกเกดภาวะอดตน (sudden occlusion) จากการทม circulating volume นอย

3.2 Centrifugal pumps เรมนามาใชเมอป ค.ศ.1973 ตวหมนเปนรป cone ทางานโดยการหมนและสรางแรงดนลบ (negative pressure) ทาใหเกดการดงเลอดเขามาใน inlet โดยมอตราเรวอยท 2,000-4,000 รอบตอนาท อตราการไหลของเลอดจะขนอยกบความแตกตางของ ความดนและความตานทานใน outlet ของ pump รวมทงความตานทานในหลอดเลอดของผปวย

Centrifugal pump มขอดกวา roller pump คอ เกด hemolysis และ platelet activation นอยกวา แตพบวาไมแตกตางกนอยางมนยสาคญในแงของภาวะแทรกซอน โดยเฉพาะภาวะ แทรกซอนทางระบบประสาท1,2แต centrifugal pump มราคาแพงกวา และการหมนของหว centrifugal pump ทาใหเกดความรอน ซงอาจทาใหเกด blood clot ได โดยทวไปจงมกนยมนามาใชในกรณทเปน complex surgery หรอการผาตดทตองใชระยะเวลาในการผาตดนาน (แผนภาพท 2)

(a) (b)

แผนภาพท 2 a) แสดงลกษณะของ Roller pump

b) แสดงลกษณะของ Centrifugal pump

4. Cardiotomy suction system ทาหนาทในการนาเลอดจาก operative field กลบเขาสระบบ ซงประกอบไปดวย polycarbonate ตวกรองทาจาก polyester และ poly-urethane de-foamer ซงจะทาหนาทเปนตวกรองสงปลอมปน (foreign particles) ตางๆ และเปนทรองรบเลอดดา (venous blood) จากรางกายผปวย กอนทจะสงผานเลอดเขาสเครอง oxygenator ซงจะชวยลดโอกาสการเกด air emboli ใน arterial circulation

5. Reservoir เปน chamber ทรบเลอดจาก venous cannula กอนทจะเขาส oxygenator รวมถงรบเลอดจาก operative field ผานทาง sucker และ vents ทาหนาทในการกรอง, de-foaming และกาจดสงปลอมปนออกจากกระแสเลอดกอนกลบเขาสรางกายผปวย (แผนภาพท 3)

6. Oxygenator ทาหนาทให oxygen ใน desaturated blood และแลกเปลยน CO2

ซงเปรยบไดกบ artificial alveolar pulmonary capillary system ซง oxygenator จะประกอบไปดวยพนทผวสมผสทกนระหวางเลอดและอากาศ ในปจจบนมการพฒนาจนเปน microporous polypropylene hollow fiber ซงเมอสมผสกบเลอดของผปวย โปรตนทอยในกระแสเลอดจะมาฉาบกบผวของ oxygenator ปองกนการสมผสกนโดยตรงระหวางเลอดและอากาศ เพอไมใหอากาศเกดการรวซมเขาไปในกระแสเลอด ลดโอกาสการเกด microemboli แตควรใชอปกรณนไมเกน 6 ชวโมง เนองจากจะเกดภาวะ evaporation และ condensation ทาใหม serum leakage ได (แผนภาพท 3)

(a) (b)

แผนภาพท 3 a) แสดงระบบ oxygenator circuit

b) แสดงการตอ reservoir กบเครอง oxygenator

7. Gas supply system เปนแหลงในการให oxygen, air และ CO2 เขาส oxygenator

8. Filter and bubble traps ปจจบนม filter หลายชนดทนามาใชกบเครองปอดและหวใจเทยม โดยมขนาดตงแต 0.2 microns จนถงขนาด 40 microns โดย arterial line filter สามารถกาจด microemboli ขนาดใหญกวา 40 microns ได รวมถงสามารถกรอง air emboli, fat emboli เกรดเลอด เมดเลอดแดง และ tissue debris ได

9. Sucker and Vents

Sucker มหนาทในการนาเลอดทไมไดกลบเขาเครองปอดและหวใจเทยมในระบบ venous จาก operative field กลบเขาเครองปอดและหวใจเทยม โดยผานทาง reservior สวน Vents จะทาหนาทในการระบายเลอดจาก pulmonary vein ซงรบเลอดมาจาก bronchial artery เขามาท left atrium และ left ventricle สามารถวาง vents ไดหลายตาแหนง ไดแก aortic root, left ventricle, right superior pulmonary vein, left ventricular apex และ left atrium หรอ pulmonary artery เพอปองกน heart distension, ลด myocardial ischemia, ชวยเรอง exposure ในการผาตด

การใช Vents ในการดดเลอดกลบ มขอเสยบางประการ เชน อาจเกดการบาดเจบตอเนอเยอ โดยเฉพาะหากมการวาง Vents ไวทบรเวณ left ventricular apex เพราะอาจเกดอนตรายตอผนงของ left ventricle ไดจากแรงดด หรออาจม air emboli จากการทมการดดอากาศทอยใน left ventricle ซงสามารถปองกนไดโดยใชแรงดดและระยะเวลาในการดดเลอดกลบใหนอยทสด

10. Cardioplegia delivery systems เปนระบบทสารองพลงงานใหกบกลามเนอหวใจ ในชวง ischemic period (cross-clamp aorta) เพอใหมการใชพลงงานนอยทสด ปองกนการเกด anaerobic metabolism ลดการสรางกรดแลคตก (lactic acid)

โดยการทาใหกลามเนอหวใจหยดทางานในระยะคลายตว (diastolic phase) และลดอณหภมรางกาย โดยการให cold cardioplegia

Cardioplegia หลกๆ มสองประเภท คอ crystalloid–based solution และ blood-based solotion3 โดย crystalloid-based solution ประกอบไปดวยโพแทสเซยมเปนหลก4 (20-40 mEq/l) ทาใหเกด membrane depolarization สวนองคประกอบของสารอนๆจะแตกตางกนไป เชน Sodium (100-200 mEq/l) และ Chloride ions โดย sodium (Na) ทอยใน cardioplegia จะไปลด transcellular sodium gradient ซงมผลในการลด intracellular edema แตหากใน cardioplegia มองคประกอบของ Na นอยเกนไป (Na <50 mEq/l) รวมกบ potassium สง จะทาใหเกดการเปลยนแปลงของ Na/Ca exchange ทาใหม accumulative intracellular Calcium จนเกดอนตรายตอ sarcolemma membrane แตหากเปน cardioplegia ประเภท blood-based solution จะประกอบดวย Citrate Phosphate Dextrose (CPD) ซงจะลดการเกด influx ของ calcium (Ca) และ tromethamine (tris-hydroxymethyl- aminomethane, THAM) ชวยในการ buffer ภาวะ acidosis นอกจากนยงประกอบดวยองคประกอบอนๆ ไดแก Magnesium (Mg) โดยทางานคกบ Potassium (K) ยบยง myosin phosphorylase ชวยรกษาพลงงาน (ATP) สาหรบ postischemic acivity และ Procaine ซงเปน local anesthetic มคณสมบตชวย counteract vasocontrictive effect

ขอมลจากการศกษาของ Jakobsen O และคณะ5 พบวาการให adenosine แทน supranormal potassium cardioplegia มขอดกวา โดยสามารถทาใหเกด rapid cardiac arrest และลดการเกด atrial fibrillation หลงผาตดไดมากกวา นอกจากนยงเปน cardioprotection ไดไมตางกบ supranormal potassium cardioplegia

ตาแหนงการให cardioplegia ขนอยกบแพทยผทาการผาตดและชนดของการผาตด เชน aortic root, coronary ostia, saphenous vein graft หรอ coronary sinus

Blood-based cardioplegia ชวยลดภาวะ hemodilution และมคณสมบตของ oncotic pressure ผลจากการศกษาพบวาชวยลดอตราการเกดภาวะ low output syndrome และลดระดบ CK-MB หลงผาตดได แตไมมความแตกตางอยางมนยสาคญในแงของผลการรกษาทางคลนก นอกจากน ปจจบนมการเพมสาร aspartate และ glutamate ซงสารทงสองชนดเปนองคประกอบใน Krebs’ cycle ซงพบวามปรมาณลดลงในชวง chronic ischemia heart (aortic cross-clamp) เรยกวา substrate-enhanced cardioplegia นอกจากน มหลายการศกษาพยายามศกษาถงความแตกตางในแงของ myocardial protection ระหวาง warm cardioplegia และ cold cardioplegia6 ซงพบวา warm cardioplegia ชวยลด cardiac index และ การหลงของ cardiac enzyme หลงผาตด แตไมมความแตกตางกนอยางมนยสาคญ ในแงของผลการรกษาทางคลนก มเพยงการศกษาเดยวของ Liakopoulos7 ทศกษาในกลม extended cross-clamp time (> 75 นาท) พบวา cold cardioplegia ชวยลดภาวะ ischemic stress และ myocardial injury ในบางสถาบนจงอาจนา warm solution มาใชควบคกบการใช cold cardioplegia โดยใหกอนทจะทาการคลาย aortic clamp โดยพบวาจะสามารถกระตนใหกลามเนอหวใจกลบมาทางาน ซงจะเรยกการให warm cardioplegia ในชวงนวา “ Hot shot”

11. Hemofilter หรอ ultrafilters หรอ hemoconcentrators ซงจะประกอบไปดวย semipermeable membrane (hollow fibers) โดยจะทาหนาทเปนตวกรองเลอดกอนจะกลบเขาสรางกายผปวย โดยยอมใหสารนาและเกลอแรตางๆแพรออกจากระแสเลอด ชวยแกไขภาวะ hyperkalemia หรอ acidosis และชวยทาใหเลอดเขมขนมากขน

Conduct and weaning of cardiopulomonary bypass

กอนการเรม conduct cardiopulmonary bypass จะตองทาการ priming เครองปอดและหวใจเทยม เพอใหแนใจวาไมมฟองอากาศเหลออย จากนนจง heparinization8,9 หลงให heparin ประมาณ 3 นาทและมระดบ anti-coagulant time (ACT) ทเพยงพอ คออยางนอยมากกวา 400 วนาท จงเรม conduct cardiopulmonary bypass โดยเรมจากการทา arterial cannulation กอน นำ arterial line ตอกบ aortic cannula โดยใหเลอดไหลจาก arterial cannula ชาๆ พรอมๆกบท priming ไหลจาก arterial line เพอใหแนใจวาไมมฟองอากาศเหลออย กอนตอทงสองเสนเขาดวยกน ตรวจสอบตาหนงของสาย โดยดจาก arterial wave flow หากตรวจสอบแนใจแลววาตาแหนงของ arterial cannula ถกตอง จงจะคลาย clamp ท arterial line คอยๆให priming เขาสรางกายผปวย ในขนตอนนจะเกดภาวะ hemodilution10

ตาแหนงของ arterial cannula นยมเลอกตาแหนงของ ascending aorta และควรเปนตาแหนงทไมม plaque เพราะจะเกดปญหาของ plaque dislodgement และม embolization เสยงตอการเกด stroke ได ตาแหนงอนๆทอาจใชไดเชน femoral artery หรอ jugular artery และควรควบคมความดนโลหตใหอยในชวง 70-80 mmHg กอน cannulated เพอปองกนการเสยเลอดและอนตรายตอหลอดเลอด หลงจากนนจะทาการไลอากาศทอยในสาย (de-aired) และ clamp arterial cannula ไว และทำการ cannulated หลอดเลอดดา เปนลาดบตอไป

การใส venous cannula เขาสหลอดเลอดดาของผปวยนน สามารถทาได 3 แบบ คอ 1) single cannula โดยการใสบรเวณหวใจสวน right atrial appendage เปนวธทนยมมากทสด ขอดคอทาไดงาย เรว แตไมสามารถใชวธนไดหากเปนการผาตดบรเวณหวใจหองขวา 2) Cavo-atrial เปน two-stage cannula โดยปลายสายจะตนและมรอยดานขางสาย ใสบรเวณหวใจสวน right atrium appendage และสวนปลายจะตอเขาหลอดเลอดดา IVC แตใชวธนไมไดเชนกนหากเปนการผาตดหวใจหองขวา และ 3) Bicaval โดยการใสสายทหลอดเลอดดา IVC และหลอดเลอดดา SVC ซงสามารถทาไดหากเปนการผาตดหวใจหองขวา

หลงตอ venous cannula เขากบ venous line แลว เลอดจากรางกายผปวยจะไหลเขาสเครองตามแรงโนมถวง ระดบ Central Venous Pressure (CVP) ของผปวยควรลดลงเรอยๆ จนนอยกวา 5 mmHg

ลาดบตอไปคอ Cardioplegia systems ตาแหนงทนยม คอ aortic root และทาการ cool down ผปวย เพอลด metabolism ของรางกาย โดยอณหภมรางกายทตองการจะขนอยกบชนดของการผาตด โดยทวไปจะอยในชวง Mild- Moderate คอ 28 C-34 C และเมอสภาวะตางๆ เชน ตาแหนงสาย

อณหภมรางกาย เปนตน อยในสภาวะเหมาะสมแลว จะทาการ Cross-clamp aorta และเรมให cardioplegia เพอทาใหหวใจอยใน diastolic phase

ระหวางการผาตด ควร monitor Blood pressure (BP), CVP, urine output, Temperature, Hb, Hct, electrolytes and Arterial Blood Gas (ABG) for pH, lactate และ Hemoglobin oxygen saturation in venous blood (SvO2) เพอประเมนวาผปวยม perfusion ทเพยงพอหรอไม หากคา SvO2

ตา แสดงถงภาวะทความตองการ oxygen (DO2) ไมเพยงพอกบ Oxygen ทรางกายไดรบ (VO2) ควรปรบเพม pump flow, Hct, hemoglobin oxygen saturation หรอปรบลดอณหภมเพอลดความตองการ oxygen ของรางกาย เปนตน โดยระดบความเขมขนของเลอดหลงจากเกด Hemodilution จาก prime solution ทยอมรบได สามารถคานวนไดจาก

CPB Hct = pre-operative Hct x PBV

PBV + CPB prime volume

โดย PBV=patient blood volume

โดยพบวาขอดของการเกด hemodilution คอ ลด blood viscosity และเพม microvascular blood flow 11แตหากภาวะนมากเกนไป กจะสงผลให oncotic pressure ลดลงมาก จนเกด tissue edema ได

เมอเรมทาการผาตด อาจมภาวะความดนโลหตตา เนองจากเกดภาวะ vasodilation จากการทผปวยมการลดลงของความเขมขนของเลอด จาก hemodilutional effect ดงกลาวขางตน รวมกบภาวะ Systemic Inflammatory Response syndrome (SIRs) แตอยางไรกตามจะมการปรบสมดลโดยแรงตานทานในหลอดเลอดของผปวยทเพมขน และ hemodilution จะลดลงจากการไดรบ diuretic รวมทงภาวะ hypothermia จะทาใหเกด blood viscosity เพมมากขน เพอเปนการปรบสมดลใหกบผปวยระหวางทาการผาตด

หลงเสรจสนการผาตดและตองการหยาเครองปอดและหวใจเทยม จะเรมจากการ re-warming12.13เพอให core temperature อยทประมาณ 34 C- 36 C และองคประกอบอนๆอยในสภาวะทเหมาะสม เชน MAP,CVP,EKG, Hb/Hct, electrolytes, glucose และ acid-base (จาก ABG) จงจะเรมคอยๆ occlusion เลอดใน venous cannula กอน เพอเพมปรมาณเลอดในรางกายใหกบผปวย เลอดจะเรมไหลผานหวใจและปอดของผปวยเอง จนเมอหวใจเรมกลบมาทางานบบตวอกครง และไมมภาวะแทรกซอนใดๆ จงทาการ occlude venous line และลด flow ใน arterial line จน off ไดในทสด และทำการ reverse heparin โดยการให protamine

ในชวงทให protamine จะทาใหเกดภาวะ pulmonary vasoconstriction และ systemic vasodilation จงตองเฝาระวงภาวะความดนโลหตตาและระดบ Oxygen ตาลง มการบรหารยาไดสองวธ คอ fixed dose (3-4 mg/kg) และ tritrate dose ตามปรมาณของ Heparin ทไดรบ โดยการให 1 mg

ของ protamine ตอ 100 unit of heparin และคอยๆ titrate ตาม MAP, CVP, Pulmonary artery (PA) หรอ Left Atrial (LA) pressure หลงให protamine แลว และผปวยอาการคงท ไมมภาวะแทรกซอน จงทาการถอดสาย arterial cannula

Mechanical ventilation ในขณะทใชเครองปอดและหวใจเทยม ลมในปอดจะถก deflate ออกเกอบหมด และม Positive End Expiratory Pressure (PEEP) จากเครองชวยหายใจเพยงเลกนอย ปองกนการเกด alveolar collapse ดงนนกอนทจะหยาเครองปอดและหวใจเทยม จะตองทำ manual hyperinflation กอน เพอระบาย fluid ทคางอยออกจากปอด

Organ damage during cardiopulmonary bypass

Systemic Inflammatory Response symdrome (SIRs)

การสมผสระหวางเลอดจากรางกายผปวยกบอปกรณตางๆของเครองปอดและหวใจเทยม ซงเปน Non-biologic surface รวมกบการผาตดและภาวะ hypothermia จะทาใหเกด tissue trauma ซงกระตนระบบ complement, platelet, macrophage, neutrophil fibrinolytic and kallikrein pathway เกดการสงเคราะห cytokines ไดแก Interlekin-2 (IL-2) และ Tumor Necrotic Factor (TNF) มการทางานของ endothelial cell permeability มากขน ทาใหมการกระตนเอนไซม protease และ elastase สงผลใหเกดภาวะ parenchymal damage และภาวะ ischemia/reperfusion (แผนภาพท 4)

แผนภาพท 4 แสดง Overview of the inflammatory response to CPB

จากกระบวนการดงกลาวขางตน จะสงผลใหผปวยเกดภาวะ SIRs และม coagulopathy, vasodilatation, fluid shift ระหวาง intravascular และ interstitial space มากขน ทาใหเกด

microemboli และม organ dysfunction ได จากขอมลการศกษาของ Dieleman และคณะ พบวาการให intraoperative high dose dexamethasone ไมมผลในการชวยลดภาวะ inflammatory respone14

Contact activation

เมอเลอดของผปวยสมผสกบอปกรณตางๆของเครองปอดและหวใจเทยม จะเกด blood to blood gas interfaces ซงสงผลใหเกดการกระตน plasma protease pathway ดงตอไปน

- The complement pathway

แผนภาพท 5 แสดง Alternative and classical complement pathways are both activated during CPB.

ระบบ complement จะถกกระตนเมอมการ exposure ตอ antigen, endotoxins หรอ foreign surface และมการกระตนใหเกดการหลง histamine ทาใหเกดภาวะ smooth muscle constriction เพม vascular permeability ซงกระบวนการกระตน complement pathway จะเกดขนหลงจากเรม bypass ประมาณ 2 นาท และจะเกดขนอกครงในขณะททา aortic cross-clamp และ re-warming ระดบของ complement จะลดลงหลงการผาตดและกลบสระดบปกตภายใน 18-48 ชวโมง (แผนภาพท 5)

- The kinin-kallikrein pathway

การทเลอดในรางกายผปวยสมผสกบ anionic surface สงผลใหเกดการกระตน factor XII ใหกลายเปน XIIa ซงจะเปลยน prekallikrein ใหเปน kallikrein และทางานรวมกบ High-Molecular-Weight Kininogen (HMWK) กระตนใหเกด bradykinin ซงจะเพม vascular permeability ทาใหเกด ภาวะ angioedema (แผนภาพท 6)

แผนภาพท 6 แสดง Overview of pathways activated following the exposure of patients blood to the CPB circuit, C3a and C5a known as anaphylactoid toxin, stimulated mast cell degranulation and act as a chemoattractant for neutrophil

- The fibrinolytic pathway

Bradykinin จะกระตนใหเกดการสราง tPA ซงจะเปลยน plasminogen ใหกลายเปน plasmin และจะไปทาหนาทสลาย fibrin ใหกลายเปน fibrin degradation products (FDP) ยบยงการสราง fibrin ทำใหเกดการสลาย fibrin clot ระดบของ tPA จะสงสดใน 30 นาทแรกหลงเขาสกระบวนการ cardiopulmonary bypass และจะกลบสระดบปกต เทากบกอนผาตดภายใน 24 ชวโมง (แผนภาพท6)

- The role of endothelium

Endothelium ทาหนาทเปน protective โดยการ

- หลงสาร endogenous anticoagulant เชน tPA, thrombomodulin และ heparin-liked substances

- หลงสารททาใหหลอดเลอดขยายตว ไดแก Nitric Oxide (NO), Prostacyclin

ซง endothelial cells จะถกทาลายโดย cytokines, endotoxin, sheer stress รวมถงการใชเครองปอดและหวใจเทยม จะกระตนใหมการหลงสาย IL-1, TNF และ C5a ออกมา ทาใหเกด migration ของ neutrophils และ monocytes

- Ischemia-reperfusion injury (IRI)

เปนภาวะทเกดขน หลงจากทมเลอดไปเลยงเซลลในบรเวณทเคยมภาวะขาดเลอดมากอน ชวงทเซลลมการขาดเลอด จะมการคงของ Ca ภายในเซลล เนองจากเซลลขาด ATP-dependent cellular pumps เมอมเลอดไปเลยงอกครง จะเกดภาวะ calcium overload ทาใหกลามเนอหวใจเกด hypercontracture มการใชพลงงานจาก ATP (Adenosine-triphosphate) สงผลให ATP ลดตำลง เซลลกลามเนอหวใจตาย และเกด Oxygen free radical จำนวนมาก กระตนใหเกดการหลง neutrophils

ในชวงทเกดภาวะขาดเลอด รางกายจะมการใชพลงงานจาก ATP ทเหลออย ทาใหเกดภาวะ metabolite hypoxanthine เกดปฏกรยา Oxydation เกด superoxide hydroxyl radicals และ Nitric oxide ทเกดขนในภาวะ reperfusion จะทาปฏกรยากบ superoxide ทาใหเกด potent free radical peroxynitrite และสงผลใหเซลลมความเสยหายมากยงขน (แผนภาพท7)

แผนภาพท 7 แสดง Mechanism of myocyte dysfunction and death on reperfusion of previously ischemic tissue

- Endotoxin

Endotoxin ไดแก Lipopolysaccharides ซงมาจาก cell membrane ของ gram-negative bacilli ซงอยในระบบทางเดนอาหาร ในชวงทมการใชเครองปอดและหวใจเทยม จะมการลดลงของเลอดใน splanchnic circulation สงผลใหมการทาลาย mucosal barrier ในทางเดนอาหาร และเกดการ translocation ของเชอแบคทเรย เขาสระบบไหลเวยนโลหต

Alteration in organ perfusion Gastrointestinal complication อบตการณประมาณ 2-4% ของผปวยทเขารบการผาตดหวใจโดยใชเครองปอดและหวใจเทยม ผปวยมกมอาการเลอดออกจากทางเดนอาหาร peritonitis ภาวะลาไสอดตน ลาไสทะลหรอลาไสขาดเลอด เปนตน ภาวะทพบไดบอยทสด คอ ลาไสแตกทะลและลาไสขาดเลอด มกมภาวะ metabolic acidosis นามากอน หรออาจมเลอดออกจากทางเดนอาหารสวนตน ซงมกพบไดบอยกวาเลอดออกจากทางเดนอาหารสวนปลาย สาเหตเนองมาจากการผาตดโดยใชเครองปอดและหวใจเทยม ทาใหเลอดไปเลยง splanchnic circulation ลดลงและไปเลยงลาไสลดลง โดยหากเกดรวมกบภาวะเสนเลอดตบจากการไดรบยากระตนความดนโลหต และการม microemboli

จาก atheromatous debris จากเสนเลอดแดงใหญ หรอจาก clot ทหลดจากหวใจ เขาสกระแสเลอด จะยงสงผลใหเกดภาวะแทรกซอนนไดมากขน

- Hepatic dysfunction การทางานของตบในชวงทมการใชเครองปอดและหวใจเทยมลดลง จากการลดลงของ splanchnic circulation โดยพบวามการลดลงประมาณ 19% ภายหลงเสรจสนการผาตดพบวา ผปวยอาจมคาเอนไซมการทางานของตบเพมขน สวนภาวะเหลองหลงการผาตดพบไดนอย ถงแมระดบ bilirubin จะสงขนประมาณ 20% กตาม ภายหลงเสรจสนการผาตดผปวยอาจเกดภาวะ acalculous cholecystitis ขนได 0.2-0.5% ของผปวยทเขารบการผาตดหวใจทงหมด สาเหตเนองมาจาก gallbladder มการขยายตวและเกด bile stasis ในระหวางการผาตด ภาวะแทรกซอนน พบวาทาใหเกดอตราการเสยชวตสงถง 25-45 %

- Pancreatitis พบวาหลงผาตด มระดบเอนไซม amylase สงขนถง 1,000 IU/L ได โดยพบไดประมาณ 0.1-1% แตโดยสวนใหญจะพบวาผปวยมระดบเอนไซมสงขนเพยงเลกนอยเทานน สาเหตเนองมาจาก splanchnic circulation ลดลง ทาใหเกดภาวะขาดเลอดของตบออนชวคราว ปจจยอนๆทอาจเพมความเสยง ไดแก การผาตดทตองใชเครองปอดและหวใจเทยมนาน ความดนโลหตตาในระหวางการผาตด อณหภมรางกายตากวาปกตขณะผาตด และหลงผาตดมภาวะหวใจทางานสบฉดเลอดไปเลยงรางกายไดนอย หากเปน uncomplicated pancreatitis จะมอตราการเสยชวตประมาณ 5-10% แตหากรนแรงถงระดบ necrotizing pancreatitis, abscess หรอ pseudocyst ผปวยมโอกาสเสยชวตสง - Pulmonary dysfunction อบตการณของการเกด Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) นอยกวา 2% แตหากเกดภาวะน พบวาอตราการเสยชวตอาจจะสงมากกวา 50% ซงปจจยทเปนสาเหตของ respiratory failure หลงการผาตด ไดแก

- ปอดแฟบ - ปรมาณนาในปอดเพมมากขนจาก capillary permeability ทเพมขนจากภาวะ SIRs,

ความดนโลหตไมคงทหลงการผาตดและปรมาณสารนาทไดรบในขณะผาตด - Transfusion related acute lung injury (TRALI) - มการเปลยนแปลงของผนงทรวงอกจากการทา sternotomy - ความยดหยนของปอดลดลง - มเลอดออกหรอมลมรวในชองปอด - Phrenic nerve injury และทาใหเกดการทางานของกระบงลมเสยไป

ซงปจจยตางๆดงกลาวขางตน สงผลทาใหเกดภาวะ ventilaion-perfusion mismatch ทาใหผปวยตองการความเขมขนของ Oxygen ปรมาณสงเพอเพมปรมาณ oxygen ในกระแสเลอด ซงภาวะดงกลาวจะดขนหลงการผาตด

แตอยางไรกตามผปวยอาจจาเปนตองใชเครองชวยหายใจเปนระยะเวลาสนๆภายหลงการผาตด โดยใช Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) ปรมาณเลกนอย เพอชวยเพม airway pressure และปองการกนเกดภาวะปอดแฟบ รวมถงยาขบปสสาวะ เพอทาใหเกดสมดลของสารนาในรางกาย

Myocardial dysfunction

สามารถแบงออกไดเปน 3 ชวง ดงน

- ระยะเรมเขาเครองปอดและหวใจเทยม จนถงชวงท cross-clamp aorta โดยอาจเกด microemboli และ inflammatory product of SIRs

- ระยะเวลาตงแต cross-clamp aorta ไดรบ cardioplegia จนถงชวงทม fibrillatory arrest จะทาให cell เกด regional hypoperfusion ไปจนกระทงเกด complete ischemia

- ระยะ Reperfusion โดยเรมตงแต remove cross-clamp aorta จนถงชวงทหยดการใชเครองปอดและหวใจเทยม จะมภาวะ reperfuion injury

Cerebral morbidity in adult cardiac surgery

การใชเครองปอดและหวใจเทยม จะมผลตอ cerebral blood flow และ cerebral metabolic rate of oxygen consumption (CMRO) โดยพบวาปจจยสาคญ 4 ประการ ทมผลตอปรมาณเลอดทไปเลยงสมองในชวงทใชเครองปอดและหวใจเทยม ไดแก

1. Mean arterial pressure (MAP) 2. Hematocrit (Hct) 3. Cerebral metabolism 4. PaCO2

จากหลายการศกษาพบวา Mean arterial blood pressure (MAP) ทเหมาะสม คอ มากกวา 55 mmHg15 หากตากวานจะทาใหเลอดไปเลยงสมองนอยลงอยางมนยสาคญ ซงจะสงผลใหเกด stroke ตามมาได และพบวา pump flow ไมไดมผลตอเลอดทไปเลยงสมองโดยตรง แต pump flow จะมผลตอ MAP16 ซงคาทเหมาะสม คอคา pump flow ททาให MAP มากกวา 55 mmHg จากการศกษาของ Sadahiro และคณะ17 พบวาถา MAP มากกวา 55 mmHg แลว ถงแมจะเพมคา pump flow กไมทาให CBF เพมไดอก แตในทางกลบกน หาก pump flow นอย จนทาให MAP นอยกวา 55 mmHg แลว จะสงผลตอ CBF อยางมาก (แผนภาพท8)

แผนภาพท 8 แสดง continuous monitoring of perfusion pressure and CBF during perfusion flow rate from 80-10 ml/kg/min.

ลกศรในภาพแสดงถง ความสมพนธระหวาง CBF และ perfusion pressure โดยลกศรสดา แสดงถงภาวะทรางกายม autoregulation ถงแม pump flow จะลดลง จนทาให perfusion pressure ลดลง แตยงสามารถคงระดบของเลอดทไปเลยงสมองไดทคา MAP มากกวา 55 mmHg ในขณะทลกศรสขาวแสดงใหเหนถง CBF ทลดลงอยางมนยสาคญ เมอ pump flow นอยลง จนทาใหคา MAP นอยกวา 55 mmHg

นอกจากน พบวาระดบความเขมขนของเลอด (Hematocrit, Hct) กเปนปจจยสาคญตอ CBF 18 หากคา MAP ลดตาลง แตรางกายมภาวะ hemodilution เกดขนดวย จะสามารถเกดภาวะ autoregulation เพอคงปรมาณเลอดทไปเลยงสมองได แตรางกายจะไมสามารถเกด autoregulation ไดอกตอไป ถงแมจะมภาวะ Hemodilution หากคา MAP ลดตากวา 55 mmHg โดยเฉพาะผปวยทมโรคประจาตวเบาหวานและความดนโลหตสงรวมดวย

มหลายงานวจย พยายามหาคาอณหภม ทเหมาะสม Cook และคณะ19พบวาอณหภมภายในสมองนนตากวาอณหภมภายในรางกาย แตจะสามารถสงไดถง 40 C ในชวงท re-warming และพบวามอบตการณการเกด embolic stroke มากขนทอณหภมดงกลาว พบวาอณหภมทเหมาะสม คอ 27 C – 37 C และทก 10 C ทลดลงจาก 37 C จะสงผลให CMRO ลดลง ครงหนง

Perioperative stroke

ตงแต ค.ศ.1960-1970 พบอบตการณของการเกด stroke ในผปวยทเขารบการผาตดหวใจประมาณ 2-4% และพบวาอบตการณนไมลดลง ถงแมปจจบนจะมพฒนาการของวธการผาตดกตาม มหลายการศกษาเชอวา perioperative stroke นน มสาเหตหลกมาจากการ manipulated ascending aorta จงไดมความพยายามหลกเลยงหตถการดงกลาว เชน การทำ single application of aortic clamp, femoral cannulation, all-arterial grafting และรวมถงการผาตดแบบ off pump CABG แทนการผาตดแบบเดม แตอยางไรกตาม กยงพบอบตการณการเกด perioperative brain injury อย

การศกษาของ Bucerius และคณะ20 พบวาการผาตดแบบ off pump จะชวยลดอตราการเกด stroke ได จากการผาตดผปวย 16,000 ราย พบวาอตราการเกด stroke เปน 3.9% ในการผาตดแบบใชเครองปอดและหวใจเทยม แตอตราการเกด stroke ลดลงเปน 2.5% ในผปวยทเขารบการผาตดแบบ off pump และผลการศกษานเปนไปในทศทางเดยวกนกบการศกษาของ Peel และคณะ21

อยางไรกตามผลจากการศกษาเหลาน ชใหเหนวาการหลกเลยงการ manipulated aorta สามารถลดอตราการเกด stroke ได แตกยงพบผปวยมากกวา 50% ทยงคงเกดภาวะ stroke อย แสดงใหเหนวาปจจยทมผลตอการเกด perioperative stroke นน ไมไดขนกบการ manipulated aorta แตเพยงอยางเดยว

Hogue และคณะ22ทาการศกษาในผปวย 2,972 ราย พบวา 65% เกด delayed stroke โดยมปจจยเสยง คอ ผปวยสงอาย เคยมประวต stroke หรอ atrial fibrillation (AF) มากอน เปนโรคเบาหวาน ม aortic atherosclerosis โดยพบวาผปวยทเขารบการผาตดหวใจมอตราการเกด AF หลงผาตดไดถง 76% และในผปวยกลมนมความเสยงทจะเกด stroke ได 5.4% 23,24

Acute kidney injury (AKI)

ในภาวะทมเลอดไปเลยงรางกายตามปกต ไตจะสามารถปรบตวไดตามความดนโลหตทเปลยนแปลง ตงแต 80-200 mmHg โดยไตรบเลอด 20% จากปรมาณเลอดทไปเลยงรางกายทงหมด และตองการ oxygen 80 ml/minutes/100 gram tissue ซงเลอดทไดรบสวนใหญจะถกนาไปเลยงบรเวณ cortex ในขณะท oxygen ทไดรบ สวนใหญจะถกนาไปเลยงบรเวณ medulla โดยคดเปน 79% ของปรมาณ oxygen ทไดรบทงหมด เนองจาก tubular ตองการใชในการดดซม Sodium และ Chloride ion

อยางไรกตาม ไตเปนอวยวะทไวตอภาวะขาดเลอดเปนอยางมาก AKI เปนภาวะแทรกซอนทพบไดบอย ในภาวะทเกดความดนโลหตตา เลอดไปเลยงบรเวณไตไดนอยลง และหากมภาวะขาด oxygen จนทาให medulla ปรบสมดลไมได กจะเกดภาวะ acute tubular necrosis (ATN)

ในการผาตดหวใจทใชเครองปอดและหวใจเทยม จะทาใหเกด SIRs มการกระตน cell mediators และ cytokines ตางๆ ซงจะทาใหเกดอนตรายตอเซลลของไตโดยตรง22

นอกจากนการไดรบยากระตนการบบตวของหวใจ รวมทงการใชเครองปอดและหวใจเทยม จะทาใหม Nitric oxide (NO) ลดลง และ endothelin เพมมากขน เกดภาวะเสนเลอดทไปเลยงไตหดตว เลอดไปเลยงไตไดนอยลง จนเกดภาวะไตวายในทสด

การผาตดหวใจโดยใชเครองปอดและหวใจเทยม เปนกระบวนการสาคญอนหนง ทมการใชกนอยางแพรหลาย และพฒนาเทคนค วธการตางๆ เพอความพยายามทจะลดภาวะแทรกซอนของการผาตด แตอยางไรกตาม ปจจบนกยงพบภาวะแทรกซอนตางๆดงกลาวขางตนได ศลยแพทยทวไปควรศกษาองคประกอบ ขนตอนและวธการทางานของเครองปอดและหวใจเทยมใหเขาใจ เพอนาหลกการและวธการมาประยกตใชกบการผาตดอนๆ

Cardiopulmonary Bypass in Non-cardiac surgery

Thoracic aortic dissection

แบงออกเปน 2 ชนด

1. Type A – involving ascending aorta 2. Type B – involving aorta distal to left subclavian artery

หากเปน Type A ถอเปนภาวะเรงดวนทตองรบทาการผาตด เพอไมใหเกดการ dissection

มากขนของ ascending aorta และปองกนการเกด aortic regurgitation, intrapericardial rupture และ coronary ischemia แตหากเปน Type B อาจสามารถใหการรกษาแบบเฝาตดตามอาการ (conservative treatment) และใหยาลดความดนโลหตได

การผาตด Aortic dissection โดยใชเครองปอดและหวใจเทยมใชหลกการเดยวกบทกลาวขางตน แตการ cannulated artery และ vein อาจตองมการเปลยนตาแหนง เชน ใช femoral artery , femoral vein แทน และทำการ cannulated กอนจะทา sternotomy เพอควบคมระบบการไหลเวยนโลหตของผปวยกอน และในกรณทตองใช femoral vein อาจทำใหเกดการ drainage ไดไมดนก ควรเพมปรมาณการ drainage โดยการเพมขนาดของ venous cannula หรอใชสายขนาดยาวเพอใหปลายสายอยใน inferior vena cava (IVC) หรออยใน right atrium สวนการทา femoral arterial cannulation อาจมขอจากด เนองจากผปวยกลมนมกม peripheral vascular disease รวมดวย แนวทางเลอกอน เชน เปลยนไปใช iliac artery หรอ right axillary artery แทน นอกจากนอาจทา end to side anastomosis กบ prosthetic graft และตอ arterial cannula กบ prosthetic limb แทน เพอหลกเลยงการ cannulated femoral artery โดยตรง ปองกนการเกดภาวะ lower limb ischemia

Thoracic aortic aneurysm

แบงออกเปน 3 ชนด ไดแก

1) Ascending – proximal to innominate artery 2) Arch – between innominate and left subclavian 3) Descending – distal to left subclavian

หากเปน Ascending thoracic aortic aneurysm สามารถใชหลกการเดยวกบการผาตด aortic

dissection ดงกลาวขางตน แตหากเปน Arch aortic aneusym ควรใช deep hypothermic circulatory arrest technique (DHCA) สวน descending thoracic aortic aneurysm อาจใชวธ clamp aorta proximal ตอ aneurysm โดยตรง หรอทา partial femoro-femoral bypass และ Clamp aorta proximal และ distal ตอตาแหนง lesion เพอใหเลอดไปเลยงสวนลางของรางกายไดในขณะททาการผาตด

การใช CPB and Hypothermic circulatory arrest ในการรกษาภาวะ Thoracoabdominal aortic aneurysm ในผปวยจานวน 243 ราย พบวามผลการกษาเทยบเทากบการผาตดแบบ opened technique และ endovascular repair มอตราการรอดชวตท 5 ป 55% โดยพบภาวะแทรกซอน คอ Stroke 3.7% spinal cord injury 5.3% และ renal failure required dialysis 3.6% มอตราการเสยชวตท 30 วน (30 days mortality) 7.8% โดยพบวาอตราการเสยชวตและอตราการเกดภาวะแทรกซอนในการผาตดแบบ emergency สงกวาการผาตดแบบ elective27

Blunt Aortic Injury (BAI)

ผลการศกษาการผาตดเพอรกษาผปวยภาวะ BAI ในระยะเวลา 12 ป รวม 91ราย ของ level I trauma center พบวา การผาตดโดยใช CPB รวมดวย มอตราการเกดภาวะ paraplegia และ paraparesis นอยกวากลมทไมใช CPB โดยเฉพาะการใช CPB รวมกบการผาตดในกลมผปวยกรณ complex injury หรอ complex repair (การบาดเจบทมการ extend ของรอยโรคไปยงสวน proximal ของ subclavian artery หรอ branches อนๆของหลอดเลอด aorta หรอกรณทตองไดรบการทา หตถการทอาจมผลกระทบตอ anastomosis construction เชน cardiac massage)28

CPB in management of acute respiratory fialure

ในกรณทผปวยเกด respiratory arrest หรอ airway obstruction และไมสามารถใชทอชวยหายใจได เชน มภาวะ superior vena cava (SVC) obstruction หรอ tracheal obstruction เปนตน สามารถ femoro-femoral CPB เพอชวยเรอง hemodynamic และ ventilation ใหกบผปวยกอน หลงจากนนจงคอยทาการผาตดเพอรกษาอนๆตอไป

Management of acute pulmonary embolism

ในกรณทผปวยเกด massive pulmonary thromboembolism และไมประสบความสาเรจในการรกษาดวยการใช thrombolytic เพยงอยางเดยว การทำ emergency cardiopulmonary support ดวย CPB มประโยขนเพอชวย resuscitation และ stabilization ผปวยกอนในภาวะฉกเฉน หลงจากนนจงผาตดทา pulmonary arteriotomy ตอไป

CPB in trauma care

ในเคสอบตเหตทมการฉกขาดของเสนเลอด aorta ในการผาตดซอมแซม อาจจาเปนตองใช CPB โดยใชหลกการเดยวกบทกลาวขางตน แตในบางกรณ เชน descending aorta อาจใช left heart bypass technique โดยการ canulated left atrium ผานทาง pulmonary vein เพอนา oxygenated blood เขาสเครองปอดและหวใจเทยม กอนจะกลบเขาสรางกายทาง femoral arterial cannula เพอใหเลอดไปเลยงสวนลางตอ aortic cross-clamp ได สวน left ventricle จะรบเลอดทเหลอบางสวนจาก left atrium เพอสงไปเลยงรางกายสวนบน

สรป

เครองปอดและหวใจเทยม นอกจากจะมประโยชนในแงของการเปนปอดและหวใจเทยมใหกบรางกายในการผาตดหวใจแลว ยงสามารถนามาประยกตใชกบการผาตดอนๆ ดงกลาวขางตน โดยใชหลกการทคลายคลงกน ศลยแพทยจงควรศกษาใหเขาใจรวมถงศกษาถงภาวะแทรกซอนตางๆทอาจจะเกดขนไดจากการใชเครองปอดและหวใจเทยม เพอสามารถใชประโยชนจากเครองปอดและหวใจเทยมไดอยางเตมทและเกดภาวะแทรกซอนนอยทสด

เอกสารอางอง

1. Scott DA, Silbert BS, Doyle TJ, Blyth C, Borton MC, O’brien JL, et al.Centrifugal versus roller head pumps for cardiopulmonary bypass : effect on early neuropsychologic outcome after coronary artery surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth 2002 Dec;16(6):715-22.

2. Holinski S, Claus B, Haeger N,Neumann K, Uebelhack R, Konertz W. Effect of different pump heads for CPB on early cognitive outcome after coronary artery bypass surgery. Ann Thorac Cardiovasc surgery 2012 Dec;14.

3. Samuel Jacob, Antonios Kallikourdis, Frank Sellke, Joel Dunning. Is blood cardioplegia superior to cystalloid cardioplegia?. Interractive cardiovascular and thoracic surgery. 2008: 7(3):491-499.

4. Sunit Ghosh, Florian Falter, David J. Cook. Cardiopulmonary Bypass. 1st ed. United Kingdom at the University Press, Cambridge. 2009

5. Jakobsen O, Naesheim T, Aas KN Sørlie D, Steensrud T. Adenosine instead of supranormal potassium in cardioplegia: It is safe, efficient, and reduces the incidence of postoperative atrial fibrillation. A randomized clinical trial. J Thorac Cardiovasc Surg. 2013 Mar;145(3):812-8

6. Udo Abah, Patrick Garfjeld Roberts, Muhammad Ishaq, Ravi De Silva. Is cold or warm blood cardioplegia superior for myocardial protection?. Interactive cardiovascular and thoracic surgery. 2012; 14: 848-855.

7. Liakopoulos Oj, Kuhn EW, Choi YH, Chang W, Wittwer T, Madershahian N, et al. Myocardial protection in cardiac surgery patients requiring prolong aortic cross clamp time: a single center evaluation of clinical outcomes comparing two blood cardioplegic strategies. J Cardivas Surg (Torino) 2010;51: 895-905.

8. Despotis GJ, Joist JH. Anticoagulation and anticoagulation reversal with cardiac surgery involving cardiopulmonary bypass: an update. J Cardiothorac Vasc Anesth. 1999 Aug;13(4 Suppl 1):18-29.

9. Finley A, Greenberg C. Heparin Sensitivity and Resistance: Management During Cardiopulmonary Bypass. Anesth Analg. 2013 Feb 13.

10. Sun P, Ji B, Sun Y, Zhu X, Liu J, Long C, Zheng Z. Effects of retrograde autologous priming on blood transfusion and clinical outcomes in adults: a meta-analysis. Perfusion. 2013 Jan 22.

11. Bennett MJ, Rajakaruna C, Bazerbashi S, Webb G, Gomez-Cano M, Lloyd C. Oxygen delivery during cardiopulmonary bypass (and renal outcome) using two systems of extracorporeal circulation: a retrospective review. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2013 Feb 20.

12. Grigore AM, Grocott HP, mathew Jp, et al. The re-warming rate and increased peak temperature alter neurocognitive outcome after cardiac srugery.Anesth Analg 2002; 94:4-10.

13. Grocott HP, Mackensen GB, Grigore AM, et al. Postoperative hyperthermia is associated with cognitive dysfunction after coronary artery bypass graft surgery. Stroke 2002;33: 537-41.

14. Dieleman JM, Nierich AP, Rosseel PM, van der Maaten JM, Hofland J, Diephuis JC, Intraoperative high-dose dexamethasone for cardiac surgery: a randomized controlled trial. JAMA. 2012 Nov 7;308(17):1761-7. doi: 10.1001/jama.2012.14144.

15. Gold JP, Charlson ME, Williams-Russo P, et al. Improvement of outcome after coronary artery bypass. A randomized trial comparing intraoperative high versus low mean arterial pressure. J Thorac Cardioasc Surg 1995; 110: 1302-11.

16. Dj, Proper JA, Orszulak TA, et al. Effect of pump flow rate on cerebral blood flow during hypothermia cardiopulmonary bypass in adults. J Cardiothor Vasc Anesth 1997;11:415-9

17. Sadahiro M, Haneda K, Mohri H. Experimental study of cerebral autoregulation during cardiopulmonary bypass with or without pulsatile perfusion. J Thoracic Cardiovasc Surg 1994; 108:446-54.

18. Cook Dj, Oliver WC, Jr, Orszulak TA, et al. Cardiopulmonary bypass temperature, hematocrit, and cerebral oxygen delivery in humans. Ann Thorac Surg 1995;60(6): 1671-7.

19. Cook Dj, Orszulak TA, Daly RC, et al. Cerebral hyperthermia during cardiopulmonary bypass in adult. J Thorac Cardiovasc Surg 1996;111:268-9

20. Bucerius J, Gummert JF, Borger MA, Walther T, Doll N, Onnasch JF, et al.Stroke after cardiac surgery: a risk factor analysis of 16,184 consecutive adult patients. Ann Thorac Surg. 2003 Feb;75(2):472-8.

21. Peel GK, Stamou SC, Dullum MK, et al. Chronologic distribution of stroke after minimally invasive versus conventional coronary artery bypass. J Am Coll Cardiol 2004; 43(5):752-6.

22. Hogue CW Jr, Murphy SF, Schechtman KB, Dávila-Román VG. Risk factors for early or delayed stroke after cardiac surgery. Circulation. 1999 Aug 10;100(6):642-7.

23. Murdock DK, Rengel LR, Schlund A, Olson KJ, Kaliebe JW, Johnkoski JA, Riveron FA. Stroke and atrial fibrillation following cardiac surgery. WMJ. 2003;102(4):26-30.

24. Scherr K, Jensen L, Smith H, Kozak CL. Atrial fibrillation following cardiac surgery: a retrospective cohort series Prog Cardiovasc Nurs. 2006 Winter;21(1):7-13.

25. Schetz M, Bove T, Morelli A, Mankad S, Ronco C, Kellum JA. Prevention of cardiac surgery-associated acute kidney injury. Int J Artificial Org 2008: 31(2): 179-89

26. Kouchoukos NT, Kulik A, Castner CF. Outcomes after thoracoabdominal aortic aneurysm repair using hypothermic circulatory arrest. J Thorac Cardiovasc Surg 2013;145:S139-41.

27. Miller PR, Kortesis BG, McLaughlin CA 3rd, Chen MY, Chang MC, Kon ND, et al. Complex blunt aortic injury or repair: beneficial effects of cardiopulmonary bypass use. Ann Surg 2003 Jun;237:877-83