CEC – Circulation extra corporelle

Fonctions et rôles :

La CEC assure trois fonctions :

  • Elle assure le débit cardiaque et maintien une pression vasculaire
  • Elle permet les échanges ventilatoires (respiration pulmonaire)
  • Elle assure une fonction thermique : elle peut refroidir ou réchauffer le patient

Lors d’une chirurgie cardiaque, le cœur doit être à l’arrêt, et vidé du sang qu’il contient. La CEC assure donc le débit cardiaque ainsi qu’une bonne exposition de l’organe.

Lors de la CEC en chirurgie cardiaque, elle assure plusieurs rôles

  • Elle permet de perfuser les organes
  • Elle assure l’hématose (=ré oxygénation du sang et élimination du CO2) puisque les poumons sont court-circuités
  • Elle assure la protection myocardique : le cœur doit absolument être à l’arrêt car sinon il y a un risque d’ischémie

Indications :

On l’utilise lors de :

  • Chirurgie coronarienne
  • Chirurgie valvulaire
  • Correction, malformation congénitale
  • Dissection et anévrisme de l’aorte
  • Greffe cardiaque, pulmonaire
  • Assistance cardiaque, respiratoire
  • Réchauffement

Fonctionnement :

La CEC utilise deux systèmes de pompes.

  • La pompe occlusive (ou pompe à galets) (CEC standard) est moins couteuse. Le sang qui passe dans les tuyaux est écrasé dans le stators. Elle créé donc de l’hémolyse. Le débit de la CEC dépendra donc de la taille du tuyau et de la vitesse des deux galets.
  • La pompe centrifuge est utilisée pour les CEC plus longues, elle est plus couteuse mais moins nocives (on l’utilise plutôt pour les ECMO). C’est une pompe non occlusive : le sang est aspiré, et le rotor en tournant créer une pression et éjecte le sang. Cette pompe est dépendante de la précharge (si le patient est vide, la pompe ne peut pas tirer de sang) et de la postcharge (si la pression du patient est trop élevée, la pompe n’arrive pas à éjecter le sang). Elle ne peut produire des pressions négatives ou positives délétères. Elle s’adapte donc mieux au patient.

Les pompes disposent toutes d’une manivelle de secours au cas où il y ai une panne moteur.

Les oxygénateurs ont tous la même fonction, ce qui change est la taille et leur modèle. Le sang passe dans des microfibres poreuses, qui vont le mettre au contact de l’air, plus ou moins enrichie en oxygène (il reproduit la fonction alvéolaire pulmonaire).

Un échangeur thermique est branché sur l’oxygénateur. Pour refroidir un patient, ça prendre entre 20 à 30min (on peut descendre jusqu’à 18°). Pour le réchauffer, ça prend environ 1h.

Le débit :

On calcule le débit selon la taille, le poids et l’âge de l’enfant (plus spécifiquement entre sa surface corporelle et son âge). L’âge est important car il définit l’index de calcul : plus l’enfant est petit, plus l’index de calcul est élevé (car le débit cardiaque est plus élevé par rapport à leur surface corporelle chez les petits).

Une ECMO assure 80% du débit maximum dont a besoin le patient.

Le circuit :

Il est à adapter en fonction de l’enfant. Si le circuit est trop volumineux, il va prendre tout le volume sanguin de l’enfant. S’il est trop petit, ou les canules sont trop petites, le drainage insuffisant ne permet pas d’assurer un bon débit.

Il comporte deux systèmes de sécurité : un détecteur au niveau du réservoir, pour nous alerter si le retour veineux devient insuffisant. Il y a également un détecteur de bulle. Mais il n’est pas activé, car il est suivi de toute façon par un piège à bulle, et si le capteur est en marche, il arrête le fonctionnement de la machine s’il en détecte une ! Le système est équipé également d’une valve anti retour.

Enfin, le circuit mesure diverse pression.

Le priming :

Lorsque l’enfant est petit, on met déjà du sang dans le circuit de la CEC avant de la débuter, ceci afin de ne pas diluer l’enfant. Chez les plus grand, on met du sang dans le priming en fonction de son hématocrite. En revanche, les médicaments d’anesthésie peuvent être dilué au début de la CEC, il faut alors le sédater et le curariser davantage.

Le priming contient également du mannitol (contre les œdèmes) ainsi que du Solumédrol.

On met également de l’héparine dans le priming, on vise un ACT entre 400 et 500.

La cardioplégie :

Aussi appelé cardioprotecteur, c’est une solution froide (8 à 10°), avec du potassium, des cristalloïdes, et du sang (selon les cas). Elle irrigue le cœur et l’empêche de se contracter. Elle est renouvelée toutes les 30min environ.

Mise en route :

Dès que la CEC débute, la ventilation est stoppée.

Dès le moment où l’aorte est clampée, on commence la cardioplégie pour protéger le cœur.

Le patient est refroidi. Ça permet de diminuer le métabolisme. Le métabolisme diminue de 7% à chaque degré. A 18°, le cerveau consomme 40% de son énergie et de son oxygène habituel.

Ainsi, on peut diminuer le débit de la CEC, voir de l’interrompre momentanément (par exemple pour enlever les canules dans le champ opératoire). Mais l’hypothermie altère l’hémostase, et il faut hémodiluer le patient, car le froid rend le sang plus visqueux. On vise alors 20 d’hématocrite. Le froid altère également la fonction rénale, et décale la réaction inflammatoire dans le temps. Et plus on refroidie le patient, plus la CEC sera longue (il y a des paliers à respecter lorsqu’on descend et lorsqu’on monte la température).

Le réchauffement se fait progressivement, car un rebond cause une hyperthermie cérébrale très néfaste. Le patient doit prendre au maximum 1° toutes les 4min.

Lorsque la correction est terminée, on vide les cavités cardiaques de l’air qu’elles contiennent. Le cœur reprend alors son activité, avec la CEC qui tourne à côté, en assistance. Dès que le cœur reprend une fonction suffisante, on retire la CEC.

On attend du cœur qu’il ait un rythme sinusal. La température du patient doit être supérieure à 35°. La ventilation est reprise, et les paramètres (ph, kaliémie etc.) sont normaux. Si tout se passe bien, la CEC est stoppée et on débute le cyclokapron.

Si le cœur ne reprend pas, on peut repartir en pompe, ou passer sur de l’ECMO, en utilisant les mêmes canules.

Différence entre la CEC et l’ECMO :

La CEC permet de vider le patient, et de le remplir, grâce au réservoir de sang extérieure. Tandis que dans le cas de l’ECMO, le réservoir, c’est le patient !

La CEC possède également plusieurs aspirations pour récupérer les saignements et le sang.

Enfin, la CEC est utilisée pour réparer lors d’une chirurgie, tandis que l’ECMO est prévu pour de l’assistance.

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