PERFÜZYON BİLİMİNE GİRİŞ
Türker Şahin
CCP, MA
Vize Konuları
Kardiyak anatomi, fizyoloji ve cerrahi bilgisinin gelişimi,
Ekstrakorporyal dolaşımın (EKD) genel kompanentleri
Yapay akciğerler (oksijenatörler),
Yapay kan pompaları,
Final Konuları
Kardiyak anatomi, fizyoloji ve cerrahi bilgisinin gelişimi,
Ekstrakorporyal dolaşımın (EKD) genel kompanentleri
Yapay akciğerler (oksijenatörler),
Yapay kan pompaları,
Koroner Bypass (CABG) Ameliyatları,
Kapak ameliyatları (AVR, MVR, Kapak Tamirleri),
Anevrizmalar & Büyük damar cerrahisi,
Kalp transplantasyonları,
Yapay kalplerin gelişimi
KARDİYAK ANATOMİ, FİZYOLOJİ VE KARDİYAK CERRAHİ
BİLGİSİNİN GELİŞİMİ
(09 Ekim 2015)
PERFÜZYON BİLİMİNE GİRİŞ
Bölüm - 1
Türker Şahin
CCP, MA
Neden Tarihsel Bakış Açısı?
• 1953: İlk başarılı vücut dışı dolaşım (EKD veya ECC) girişimi
• Fakat, bu konulardaki düşünce ile ilgili ilk çalışmalar 1811 yılında başlamıştır.
• 142 yıllık bir periyod: Birçok araştırmacı değişik fikirler üreterek bunları birer birer eylemleştirmeye çalıştı.
• Bir kısmı başarılı, bir kısmı da başarısız olan bu çalışmaların her biri bu alanın önemli köşe taşlarıdır.
• Bunların incelenmesi bu dersin (PRF 101) en temel amacıdır.
• Çünkü, açık-kalp cerrahisinin bu günkü görkemli düzeyi
eskilerin bu çalışmaları üzerinden yükselmiştir.
İlk anatomi yazarlarından olan Hippocrates ve Aristotle kendi dönemlerinin çağdaşları gibi, kalbi vücudun ısı merkezi olarak görmekteydiler. Bu inanış ve öğreti
binlerce yıl hiç değişmeden tüm anatomi yazarlarınca kabul edilmişti.
Aristotle ( MÖ 384–MÖ 322 )
Hippocrates (MÖ 460–MÖ 375)
Tanrıça Ma’at ölen kişinin kalbini tartıyor. ölenin cennete gidebilmesi için ruhun bir parçası olarak kabul edilen kalbin Ma’at’ın tüyünden daha hafif olması
gerekiyordu.
Early 2nd century AD. Courtesy Nicholson Museum, University of Sydney, NM R344
Claudius Galen (MS 129 – 216)
Galen’in ünlü kitabı
Epitome
(1643’teki basımı)
Courtesy of Rare Books and Special Collection, Fisher Library, University of
Sydney
Yunanlı cerrah, doktor ve filozof:
Claudius Galen (AD 129 –199/217) Anatomi ile ilgili fikirlerini EPITOME isimli kitabında topladı. Bu çalışmasında Galen kalbin ventrikülleri arasında
pasajlar ve geçişler/delikler olduğunu iddia etmiştir.
Leonardo Vinci (1452 - 1519)
Leonardo Vinci (1452 - 1519)
Büyük İtalyan Rönesans sanatçısı ve bilimadamı, Leonardo Da Vinci (1452-1519) 100 den fazla vücudu diseksiyonla incelemiş ve böylece organların anatomik çizimlerini büyük bir anatomi atlası için tasarlamıştı. Bazı çizimleri 1580’de yayınlansa bile Da Vinci’nin büyük bir atlas oluşturma projesi asla gerçekleşmemiş ve yayınlanma şansı bulamamıştır. Fakat yüzlerce yıl sonradan yüzlerce anatomik organ ve vücut çizimleri ünlü defteriyle beraber keşfedilecektir.
Leonardo Vinci (1452 - 1519)
Andrea Vesalius (1514 – 1564)
Galen Aristo
Andrea Vesalius
(1846’daki Kitabın Ön Kapak Resmi)
1846’da tekrar basılan kitabındaki bu çizimiyle Vesalius vücudu saran venöz
damar ağını göstermektedir.
VESALIUS BU ÇİZİMİNİN YÜZLERCE YIL SONRA BİLE İNSANIN VASKÜLER VE DOLAŞIM SİSTEMİ OLARAK RESMEDİLMESİ, 19. YY
ORTALARINDA BİLE DOKTORLARIN KARDİYOVASKÜLER SİSTEMİ
HENÜZ ÇÖZEMEDİKLERİNİ GÖSTERMEKTEDİR.
William Harvey 1628 yılında
“De Motu Cordis” isimli çalışmasında, insan
organizmasının kan dolaşımını kalpten başlatarak tanımlamış ve ayrıca kan dolaşımının
fizyolojik çalışma prensiplerinden de bahsetmiştir.
William Harvey
(1578 – 1657)
Harvey’in kan dolaşımı ve kapiller kan dolaşımı ile ilgili ileri sürdüğü tez, o dönemin birçok bilimadamı için pek kabul görmemiştir. Harvey’in ölümünden dört yıl sonra 1661’de Malpighi, kapiller anatomi ve kan dolaşımını kanıtlayarak
anlatmıştır. Böylece Malpighi, Harvey’in tezini tamamlayarak kan dolaşımının sırrını hemen hemen tamamıyla çözecekti
Marcello Malpighi
(1628 – 1694)
Robert Hook
(1635 – 1703)
• 17. Yüzyılın ikinci yarısında Boyle, Hooke ve Lower solunum fizyolojisinin çalışma prensiplerinden bahsederek hava ile kan arasındaki gaz alış verişini tanımlamışlardı. Bu dönemde
Robert Hooke ilk kez oksijenatörü bir kavram olarak kullandı.
18. Yüzyılın sonlarında, Lavoisier
akciğerlerde gaz değişim teorisini ve hayatın devam ettirilebilmesi için akciğerlerin hayati önemini keşfetti.
Kan dolaşım fizyolojisinin Harvey tarafından ileri sürülmesinden (1628) yaklaşık iki yüzyıl sonra Lavoisier, respirasyon üzerine
fizyolojik çalışmalara yoğunlaştı ve solunum sonucu ortaya çıkan son ürünün su ve CO
2olduğu sonucuna vardı.
Antoine-Laurent de Lavoisier (1743 – 1794)
19. YY Gelişmeleri
Julien-Jean Caesar Le Gallois 1812 yılında Kan dolaşımının kısa bir süreliğine bir cihaz yardımıyla vücut dışında sağlanabileceğini (ekstrakorporal dolaşım) ilk ileri süren kişiydi.
Bu dönemde fizyologlar vücuttan izole edilmiş doku ve organları oksijenlendirilmiş kanla perfüze edebilmek için perfüzyon cihazları üzerine yoğunlaştılar.
Laboratuvar ortamında venöz kanı kabarcıklandırma,
kırbaçlama, püskürtme ya da bir film tabakasından geçirme gibi yöntemlerle O
2gazı kullanarak oksijenlendirmeye çalıştılar.
Avusturyalı cerrah olan Christian Theodor Billroth, 1881 yılinda Vienna Medical Society’ de verdiği bir konferansta “Kalb
üzerinde ameliyat yapmaya kalkışan biri, meslekdaşlarının
saygısını kaybetmelidir” demiştir.
Venöz kana oksijenli hava kabarcıkları verilerek kan oksijenize edildi (Schroder 1882).
Ama bu sefer de sorun; kanda oluşan köpüklenme!
Bu köpüklenme hava embolisine yol açmaktaydı.
Böylece bu ilk “bubble oksijenatör” denemeleri ile oksijenasyon sağlansa da, hava embolisi nedeniyle başarısızlıkla sonuçlandı.
İlk disk oksijenatör denemesi (1885 yılında Max von Frey ve Max Gruber).
19. YY Gelişmeleri
• 1916 yılına kadar perfüzyon konusunda bazı yeni ekipmanlar bulunmuş, deney alanında uygulamaya konulmuştu,
• Fakat hala vücut dışına alınan kanda pıhtılaşma sorunu vardı
• Deneyler bu yüzden başarısızlıkla sonuçlanıyordu.
• Damar dışına alınacak ve bir süre vücut dışında tutulması
gereken kanın pıhtılaşmasını önleyecek bir buluşa ihtiyaç vardı.
Pıhtılaşma Sorunu
Jay McLean
(1890 – 1957)
• 1916 - Jay McLean Heparini keşfetti.
• Heparin, uzun süre kanın pıhtılaşmasını engelliyor,
• Yapay ortamlarda pıhtılaşmadan kanın dolaşmasını sağlıyordu.
Heparinin Keşfi
(1916)
Koagülasyon (pıhtılaşma) & Antikoagülasyon
• William Henry Howell, 1918 de pıhtılaşma (coagulation ) zamanını ölçmeyi başardı.
protrombin zamanı (PZ), aktive parsiyel tromboplastin
zamanı (aPTZ) ve trombin zamanı (TZ)’ dır.
• 1929’da prof. dr. S S Brukhonenko ile S Tchetchuline, Rusya’da, bir deney hayvanından çıkartılmış akciğeri
oksijenator olarak kullandılar. Bunun iki de kalp pompası vardı.
Bu makinayla önce izole edilmiş organları perfüze ettikten sonra bütün bir hayvanın perfüzyonu için de kullandılar.
Sergei Brukhonenko
(1890 – 1960)
Charles A. Lindbergh ve Kalp Pompası
• Eşinin ablasında (Elisabeth) pnömoni den kaynaklanan bir komplikasyon nedeniyle kalbinde bir lezyon gelişti. Bu lezyon
nedeniyle hareketleri kısıtlandı ve tamamen yatağa bağlı hale geldi.
Lindbergh Elisabeth’in doktoruna sorduğunda kalbindeki lezyonu ameliyatla iyileştirecek imkanlarının olmadığını çünkü bunun için
kalbi durdurmak gerektiğini bunun da imkansız olduğunu çünkü kısa süreliğine kalbin durdurulmasının ise diğer hayati organların
ölümüne ve tüm vücudun beslenmesinin de durdurulması anlamına geleceğini söyler.
Lindbergh neden kalbin görevini görecek mekanik bir kalp pompası olmadığını sorar. Dr ise mekanik kalp diye bir şeyi bilmediğini ve
şimdiye kadar da hiç duymadığını söyler.
Lindbergh başkalarına da sorar kimse bilmemektedir ve
duymamıştır. Bu sorgulama onu Nobel ödüllü Alexis Carrel ile
tanışmaya kadar götürür.
1930’larda Alexis Carrel ve Charles Lindbergh
in-vitro organ perfüzyonu için proje çalışmaları yaparken
Perfusion system of Lindbergh and Carrel.
