MICROEMBOLIA DURANTE A CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA EM CIRURGIA CARDÍACA: ANÁLISE CAUSAL E
SUAS REPERCUSSÕES CLÍNICAS.

Uma variedade de microembolias (ME) têm sido descritas dentre as disfunções pulmonares e neurológicas que surgem após um cirurgia cardíaca e podem ser divididas, basicamente entre: as ME gasosas (rara) e as ME de microparticulados [LOOP, 1976]. Os microparticulados causadores de ME podem ser de origem sintética, ou não, e dividem-se entre líquidos, que aparecem com menos freqüência, e sólidos, mais freqüentes.

Segundo estudos de BUTLER (1990), através de parâmetros estatísticos, há diversos fatores de risco durante o circuito de circulação extracorpórea (CEC) utilizado para a cirurgia cardíaca de coração aberto. Para a determinação de causa e efeito da ME durante o processo de CEC, estes fatores devem ser analisados quantitativamente e qualitativamente.

No circuito de CEC alguns elementos são essenciais, muitos deles são fontes conhecidas como geradoras de ME, tais como:

- as cânulas;
- o conjunto de tubos de PVC;
- o oxigenador de sangue, composto pelo reservatório e pela câmara de oxigenação;
- a bomba de sangue, que pode ser peristáltica ou centrífuga e
- o filtro de linha arterial com sistema cata-bolhas.


MICROEMBOLIA GASOSA

Dentre as fontes geradoras de ME gasosa (microbolhas de O2, CO2, N, ou ar), a principal é o reservatório de sangue, que recebe o sangue venoso e o sangue aspirado, mas dois são os fatores que devem ser observados ao estudar as origens da ME gasosa, o tamanho e o volume das microbolhas no sistema. A resistência biológica suporta um limite de 200 ml a cada 10 min ou 1,2 ml/h (BLOMLEY, 2001). Um volume de ar menor que 200 ml formado por microbolhas menores que 40 mm não causa danos cerebrais sendo absorvido pelo organismo em micro segundos, ao passo que um volume entre 25 e 40 ml de microbolhas maiores que 60 mm tem um grande risco de causar danos cerebrais, podendo ficar até 5 segundos para ser absorvido (BLOMLEY, 2001).

Por outro lado, 0,01 ml de ar equivale a 2 milhões de microbolhas de 20 mm de diâmetro o que eqüivale a 19 mil microbolhas de 100 mm [BUTLER, 1990].

MICROEMBOLIA DE MICROAGREGADOS

As microembolias provocadas por microagregados, ou outros da cadeia da coagulação, são originadas na aspiração, ou ainda, em qualquer outra parte do circuito de CEC [MANRIQUE, 1993], mas as duas principais fontes de ME de particulados são: o sangue aspirado do campo cirúrgico e os microparticulados de origem sintética, provenientes de filtros, esponjas siliconizadas (silicone "antifoam A"), policloreto de vinila (PVC), e outros, [ORESTEIN, 1982].

BUTLER (1990) afirma que o cérebro é mais sensível, tratando-se de disfunções causadas por ME, aos microparticulados do que às microbolhas.

A solubilidade é um fator importante para a determinação do risco de ME. O O2 e o CO2 têm uma alta solubilidade e diversos receptores através da membrana dos eritrócitos. O ar e o nitrogênio têm uma solubilidade menor, mas também possuem receptores. Por sua vez, o silicone originado de esponjas do reservatório de sangue, não tem receptores no organismo e sua metabolização é difícil e incompleta.

FILTROS PARA CEC

A filtragem no circuito CEC, segundo MARSHALL (1988) começou relativamente cedo, com o reconhecimento da elevada incidência de disfunções neurológicas pós-cirúrgicas. Os filtros podem ser posicionados de diversas formas, desde o sangue fresco e heparinizado que passa pela linha arterial e de cardiotomia até a linha de gases.

O filtro de sangue da linha arterial retém os microparticulados e microbolhas. Porém, quando estes são de tamanho menor que a capacidade do elemento filtrante, não são retidos. Por exemplo, um elemento filtrante de 40 mm retém partículas maiores ou iguais a 40 mm. Os particulados inferiores a 40 mm passam por esta barreira, exceto as microbolhas, que são retidas no cata-bolhas. Assim, a grande maioria das microembolias são causadas por particulados sólidos e gordurosos, sendo uma pequena parte delas formada por microbolhas que não foram retidas pelo cata-bolhas.

EXPERIMENTOS "IN VIVO" E "IN VITRO"

Com a experiência prévia no desenvolvimento e avaliação de oxigenadores de sangue utilizando testes padronizados "In Vitro" e "In Vivo" animal, foram instalados sensores de microbolhas e equipamento de ultra-som (CMD-20, Cardiovascular Microbubble Detector, HATTELAND Instrumentering, Norway) na saída de sangue dos elementos do circuito de CEC.

Os testes "In Vitro" foram realizados utilizando um oxigenador de membrana, uma bomba de sangue e um filtro arterial num circuito fechado, com sangue bovino fresco de acordo com as recomendações da "American Association Medical Instrumentation, Standard Test" (AAMI).

Com o sangue circulando neste sistema, foram efetuadas as medidas do tamanho médio e da quantidade de microbolhas. Gráficos foram construídos por um programa de computador dedicado.

Foram também realizados testes "In Vivo" em bezerros, durante cirurgias de avaliação dos oxigenadores Vital (Edwards, São Paulo, Brasil). Os resultados obtidos foram analisados e comparados com os disponíveis na literatura.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nos testes "In Vivo" animal, foram obtidos resultados, como por exemplo, o gráfico da figura 1 que mostra a quantidade de microbolhas por tamanho na saída do reservatório de sangue e do filtro de linha arterial.

Antes da câmara de oxigenação, no reservatório de sangue, encontrou-se 3025 bolhas por minuto, que contabilizam um volume de 48 .10 -5 ml a cada hora de perfusão. Após o filtro arterial, encontrou-se 35 microbolhas por minuto, que contabilizam um volume de 47 .10 -6 ml a cada hora, conforme mostra a Fig. 1. Ambos os valores obtidos mantiveram-se muito abaixo do limite biológico de 1,2 ml/h.

Fig. 1. Resultado dos testes "In Vivo" animal com os valores da quantidade por tamanho de microbolhas.

Foram realizados testes "In Vitro" com o oxigenador Edwards Vital e outros três oxigenadores de membrana denominados A, B e C. O resultado observado no oxigenador Vital mostrou uma geração média de 726 microbolhas por minuto, na saída do reservatório venoso de sangue e, após a passagem pela câmara de oxigenação, apenas 3 microbolhas, em média, foram registradas. Após o filtro arterial, o equipamento registrou apenas 1 microbolha por minuto, conforme podemos observar na Tab. 1 que apresenta os valores de microbolhas por minuto, a uma vazão de 4 L/min, de sangue bovino fresco (Ht=32%). Os oxigenadores A e B geraram, respectivamente, 3317 e 898 microbolhas, na saída do reservatório, 0 e 2, saída da câmara de oxigenador e 0 e 0, na saída do filtro arterial. O oxigenador C, possui o sistema de sangue da drenagem venosa conjugado com o sistema de sangue aspirado (cardiotomia), gerando 1828 microbolhas no reservatório venoso, 17 na saída da câmara e 1 na saída do filtro arterial.

Tab. 1. Resultados dos testes "In Vitro", quantidades de microbolhas por minuto, a uma vazão de 4 L/min de sangue bovino fresco (Ht = 32%)

Modelo de Oxigenador Reservatório venoso (saída) Sistema de cardiotomia (saída) Câmara de oxigenação (saída arterial) Filtro arterial (saída) Edwards Vital 225 501 3 1 Oxig. A 24 3293 0 0 Oxig. B 74 824 2 0 Oxig. A 1058 770 17 1

CONCLUSÕES

Pelos resultados obtidos, concluiu-se que o maior gerador de microembolia é o reservatório de sangue. Observou-se uma redução de cerca de 240 vezes na quantidade de microbolhas do reservatório venoso para a saída da câmara de oxigenação. |Isto indica que estas microbolhas são absorvidas pelas membranas dos eritrócitos.

Após o filtro de linha arterial, passaram apenas 1 ou 2 microbolhas por minuto, com diâmetro inferior a 40 mm e são não deletérias devido ao volume total não ser biologicamente significante [BUTLER, 1990].

Desta forma, concluiu-se que o sistema de drenagem venosa dos oxigenadores de membrana pode dispensar o uso das esponjas siliconizadas por onde passariam cerca de 95% do total de sangue durante uma perfusão, trazendo benefícios ao paciente, afastando a presença das microembolias causadas por silicone, que são deletérias por permanecerem no organismo por até 8 meses e não serem eliminadas por receptores [ORESTEIN, 1982], [LOOP, 1976].

REFERÊNCIAS