Revista Latinoamericana de Tecnologia Extracorpórea XII,2,2005

RELATO DE CASO:

OBSTRUÇÃO SEVERA DA LINHA DE GÁS DE UM OXIGENADOR DE MEMEBRANAS ÔCAS.

Theodore L Zombolas, David W Fried, Benjamin N DeBenedetto, Gabriel Mattioni, Hasratt Mohamed e Joseph J Leo.
Albert Einstein Medical Center, Division of Cardiothoracic Surgery, Philadelphia, Pennsylvania.
Publicado originalmente em: Perfusion 11: 467-470, 1996.

ABSTRACT

Despite all progress in design and construction occasionally a hollow fiber membrane oxygenator can fail. Prompt identification and correction, sometimes by replacing the defective device may become a lifesaving measure. Partial obstruction to gas flow may be a source of hypercapnia that mimics the alveolar hypoventilation syndrome. We have experienced and reported such complication.

Rev Latinoamer Tecnol Extracorp 12,2,2005


RESUMO

Apesar dos progressos no desenho e construção, ocasionalmente um oxigenador de membranas ôcas pode falhar. A imediata identificação e correção do problema, algumas vezes pela substituição do aparelho defeituoso pode ser uma medida capaz de salvar vidas. O obstrução parcial ao fluxo de gás no interior do oxigenador pode ser uma fonte de hipercapnia que simula a síndrome de hipoventilação alveolar. Nós nos deparamos com essa complicação e a descrevemos.


INTRODUÇÃO

A qualidade e a confiabilidade dos produtos usados na cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea tem melhorado significativamente através dos anos. Apesar do excepcional processo de contrôle de qualidade utilizado pelos fabricantes, é inevitável que algumas deficiências nos produtos possam ocorrer. Essas deficiências podem variar desde pequenos vasamentos até a falência total do produto. Alguns desses problemas serão óbvios durante a montagem e o enchimento do circuito, enquanto outros apenas serão notados após o início da circulação extracorpórea.

O objetivo desta apresentação de caso é compartilhar nossa experiência com um oxigenador de membranas (de fibras ôcas), que apresentou uma obstrução significativa no trajeto do gás que necessitou substituição urgente durante a CEC.

EQUIPAMENTO

O oxigenador de membranas de fibras ôcas microporosas Sarns Turbo (Sarns/3M, Ann Arbor, Mi) foi usado durante o procedimento. O gás da ventilação flui através o interior das fibras enquanto o sangue flui externamente e perpendicular à direção das fibras. O reservatório é fabricado com acrílico e um permutador de calor de aço inoxidavel é inserido na entrada do reservatório venoso. As fibras ôcas são distribuidas em uma malha de duplas camadas com um superficie de 1,9 m2. O restante do sistema consistiu de uma bomba Stockert (Sorin Biomedical, Irvine, CA), um conjunto de tubos de PVC com um filtro arterial de 40 microns (Pall Biomedical, Glen Cove, NY) e um misturador de gases (ar-oxigênio) (Sechrist Industries, Inc, Anaheim, CA). A saturação arterial de oxigênio (SaO2), a saturação venosa de oxigênio (SvO2), e a hemoglobina foram monitorizadas com o monitor StatSat Gish (Santa Ana, CA). O volume do perfusato consistiu de 1500ml de plasmalyte A, 100ml de albumina a 25% e 50ml de manitol a 20%.

RESUMO OPERATÓRIO

Um paciente do sexo masculino com 76 anos de idade foi submetido a cirurgia eletiva para resvascularização do miocárdio. O paciente foi colocado em CEC e resfriado até os 28 gráus C. Após a administração da cardioplegia sanguinea hipotérrmica, foi coletada uma amostra de sangue arterial para gasometria (fluxo de gás=3,5l/min, FiO2=0,7). O resultado dessa gasometria demonstrou uma acidose respiratória severa [1]: pH=7,17, PaCO2=75mmHg (tabela 1).
Tabela 1.
Uma nova amostra foi imediatamente coletada e o exame confirmou a elevação da PaCO2 (tabela 1). Nesse ponto, o fluxo de gás no oxigenador e a concentração de oxigênio no gás (FiO2) foram aumentados para 8,5l/min e 1,0, respectivamente. Quando o fluxo de gás no oxigenador foi aumentado para 8,5l/min, o perfusionista ouviu um som agudo originado no orifício de escape próximo a entrada da linha de gás. O oxigenador de membranas Sarns Turbo incorpora um orifício de descompressão para evitar superpressurização junto a entrada e a saida do gás. O objetivo desses orifícios é evitar a elevação da pressão na face do gás do oxigenador de membranas que pode resultar na passagem de gás para o trajeto percorrido pelo sangue. Para tentar confirmar que o gás estava, naverdade, saindo do oxigenador, a equipe de perfusão conectou um pequeno segmento de tubo de 1/4 na saida de gás do oxigenador. A outra extremidade desse tubo foi mergulhado em agua (logo abaixo da superfície) para checar a presença de bôlhas. Extremo cuidado foi tomado para não angular esse segmento de tubo e criar resistência a saida de gás no oxigenador. Baseado na observação de uma mínima formação de bôlhas, tornou-se claro que o fluxo de gás que saía do oxigenador era significativamente menor que 8,5l/min. Conclui-se que era necessária a substituição do oxigenador em virtude de:
1) presença de obstrução significativa do trajeto de gás,
2) acidose respiratória severa
3) níveis de PaCO2 duas vezes o valor normal e aumentando, apesar do aumento do fluxo de gás em quase 250% e,
4) o paciente ainda estava hipotérmico e era esperado que a produção de CO2 aumentasse durante o reaquecimento.


Nessa situação (a aorta clampleada, o coração parado e o paciente hipotérmico) não havia a opção de sair de perfusão e substituir o oxigenador com defeito; desse modo, fomos forçados a substitui-lo durante a perfusão.

SUBSTITUIÇÃO DO OXIGENADOR

O resfriamento do paciente foi mantido e o oxigenador foi substituido conforme as especificações do fabricante e o protocolo do hospital. A linha arterial do circuito foi clampeada distalmente ao filtro arterial e a bomba centrífuga foi ligada. Após aproximadamente 30 segundos de purga através do filtro arterial, o novo oxigenador estava adequadamente desborbulhado e a perfusão foi restabelecida. O procedimenyo de substituição do oxigenador durou aproximadamente 2,5min com a temperatura do paciente (bexiga) em 290C.

Após a espera adequada por um tempo suficiente para o equilíbrio, coletamos uma nova amostra de sangue arterial (tabela 1) com a FiO2 de 1,0 e um fluxo de gás de 3,8l/min. Os resultados indicaram que o novo oxigenador estava funcionando satisfatóriamente (pH=7,28, PaCO2=47mmHg, PaO2=644mmHg). O restante do procedimento transcorreu sem adversidade e o paciente foi removido de perfusão e transferido para a unidade cardio-cirúrgica. Sua evolução pós operatória foi simples e sem complicações. O paciente teve alta no quinto dia de pós-operatório.

DISCUSSÃO

Após a inspeção e a avaliação do oxigenador de membranas devolvido, o fabricante nos informou que um significativo números de fibras estava fechadas na sua extremidade. A avaliação da terminação das fibras ao microscópio permitiu observar que uma camada de cada lado do feixe não estava patente. Essa avaliação do fabricante correlaciona bem com os nossos achados clinicos. Em resumo nós nos deparamos com o equivalente no pulmão artificial da síndrome de hipoventilação alveolar humana [2]. Quando ocorre hipoventilação a oferta de oxigênio é menor e a remoção do dióxido de carbono é inferior a necessária ao que o metabolismo produz. No nosso paciente a quantidade de gás que ventilava o feixe de fibras era inadequada e produziu hipercarbia. Quando ocorre hipoventilação pode-se evitar a hipóxia pelo enriquecimento da concentração do oxigênio inspirado. Quando ocorreu o nosso problema, estavamos ventilando o oxigenador de membranas com a FiO2 de 0,7. Mesmo que a ventilação efetiva estivesse em 1/3 da esperada (1,2 versus 3,5l/min), nós ainda estariamos oferecendo mais do que o oxigênio necessário (840ml/min) suficiente para exceder o consumo de oxigênio do paciente (130ml/min). Os valores da PaO2 antes da substituição do oxigenador foram 267 e 380mmHg (tabela1).

Ficou claro desta situação que um modo de diagnosticar esse tipo de problema antes do início da perfusão era necessário. Nós necessitavamos de um teste simples para assegurar que a fase gasosa (feixe de fibras) estava patente. Era necessario um dispositivo capaz de medir o fluxo de gás na saida do oxigenador e comparar esse valor com o fluxo de gás instilado no oxigenador pelo misturador de gases.
Figura 1. Fluxômetro calibrado usado para medir o gás através do oxigenador.
Em consulta com o departamento de terapia respiratória do hospital obtivemos um fluxometro de bolso simples (Erie Medical Products, Milwaukee, WI) que cria uma resistência a saida do gás desprezivel e resolve o nosso problema (figura 1). Esse simples teste de dois segundos deve ser realizado em um circuito enquanto o perfusato é circulado, antes de entregar os tubos para a mesa. Uma vez realizado o teste o medidor de Erie é imediatamente removido da saida de gás do oxigenador. Se o teste for realizado em um circuito seco, sem perfusato, quando houver obstrução do trajeto de gás, o gás instilado atravessaria os poros das fibras para o compartimento do sangue. O gás então retornaria distalmente à obstrução e seria registrado adequadamente no fluxômetro, desse modo, mascarando a obstrução. Nós acrescentamos este teste a nossa lista de checagem pré-bypass e o realizamos em 100% de nossos casos. O fluxo medido no fluxômetro de Erie é um pouco menor que o fluxo que entra no oxigenador. Isto se deve aos orifícios de super-pressurização incorporados em todos os oxigenadores de membranas. Embora esses orifícies existam nos oxigenadores de membranas eles são significativamente menores que as portas de entrada e saida do Sarns SMO Turbo, permitindo apenas uma mínima perda de gás durante esta fase de teste do procedimento. Essa pequena perda de gás nos permite uma leitura adequada no fluxômetro de Erie para determinar se ha obstrução na fase gasosa.

Aproximadamente tres meses após o nosso incidente inicial um outro oxigenador com a fase gasosa obstruida foi descoberto. Felizmente, desta vez o problema foi detectado antes da perfusão, utilizando o nosso teste de patencia das fibras e o oxigenador foi substituido. Este oxigenador tambem foi devolvido ao fabricante para avaliação e fomos informados de que o problema foi semelhante ao encontrado no primeiro oxigenador.

REFERÊNCIAS

1. Reed CC, Stafford TB. Cardiopulmonary bypass,2nd edn. Houston TX: Texas Medical Press,206:1985.

2. West JB. Resspiratory physiology - the essentials. Baltimore, MD: Williams & Wilkins, 53-54:1974.