Maria Helena L. Souza & Decio O. Elias.

A canulação arterial para a circulação extracorpórea é uma das etapas mais importantes do planejamento e da realização da perfusão. A extremidade da cânula arterial é o ponto mais estreito de todo o circuito da perfusão. Por essa razão, o fluxo necessário à perfusão dos pacientes produz elevados gradientes de pressão através da cânula arterial e também produz jatos capazes de danificar a parede arterial, distalmente à cânula, além de produzir os fenômenos da turbulência e da cavitação.

É uma recomendação universalmente aceita que o diâmetro da cânula arterial dever ser suficiente para produzir um gradiente inferior a 100 mmHg entre a linha arterial e a pressão aórtica, com o objetivo de reduzir a intensidade dos fenômenos da turbulência, cavitação e de outros eventos indesejáveis, como hemólise, desnaturação de proteinas e acidentes mecânicos devidos ao excesso de resistência oferecida por uma cânula arterial de diâmetro reduzido.

Os jatos de sangue em alta velocidade ao deixar a cânula arterial podem lesar a parede arterial, deslocar trombos parietais e, eventualmente, na canulação aórtica, podem ser direcionados a um dos vasos supra-aórticos e produzir a perfusão seletiva de um desses vasos. As cânulas que contém orifícios laterais além do orifício distal, tem a finalidade de minimizar muitos dos efeitos indesejáveis da canulação arterial, especialmente quando a cânula é inserida na aorta ascendente.

ARTÉRIAS PREFERIDAS PARA A CANULAÇÃO

Há várias artérias que podem ser usadas para a canulação arterial da circulação extracorpórea. A escolha da artéria depende de diversos fatores, inclusive das preferências da equipe cirúrgica. A porção distal da aorta ascendente é o local preferido pela maioria das equipes, para a canulação arterial. Entretanto, circunstâncias especiais, como por exemplo a presença de dissecção, ateromatose extensa ou calcificação aórtica podem determinar a necessidade de canular um outro segmento do sistema arterial para o retorno da circulação extracorpórea. As artérias inominada, axilar, subclávia e femoral tem sido usadas com sucesso para a canulação arterial, quando a aorta ascendente não pode ser utilizada.

Recentemente cânula especiais tem sido avaliadas com a finalidade de diminuir a produção de embolias ou de complicações neurológicas ligadas ao macroembolismo cerebral. Algumas dessas novas cânulas, contudo, elevam os gradientes de pressão em até 50%, o que reduz a sua utilidade na perfusão convencional.

Weinstein atribui a predominância de acidentes vasculares cerebrais localizados à esquerda ao efeito do jato do orifício da cânula aórtica direcionar debris diretamente na artéria carótida esquerda.

CANULAÇÃO DA AORTA ASCENDENTE

A porção distal da aorta ascendente é o local preferido para a canulação arterial devido à simplicidade técnica, à possibilidade de usar a mesma incisão para a canulação e a cirurgia e à menor incidência de complicações. Em geral são construídas duas bolsas circulares concêntricas na parede da aorta, com um diâmetro interno pelo menos 3 a 6 mm maior que o diâmetro externo da cânula selecionada. Em geral, nos pacientes adultos, as bolsas ocupam um diâmetro de 1 a 1,5 cm. A adventícia é removida, a parede aórtica é incisada e a cânula é inserida. A hemostasia entre o momento da incisão da aorta e a inserção da cânula é obtida por leve pressão com a polpa digital. A pressão arterial média no momento da canulação deve ser mantida entre 60 e 80 mmHg. Pressões mais elevadas podem favorecer o desenvolvimento de complicações, inclusive a formação de hematoma da parede e dissecção aórtica. Um a, no máximo 2 cm de extensão da extremidade da cânula são introduzidos na luz aórtica e a cânula é posicionada para dirigir o fluxo para a porção central do arco aórtico. O cirurgião deve testar o posicionamento da cânula para evitar que a sua extremidade esteja em contato com a parede posterior da aorta e para certificar-se de que a inserção da cânula não criou um falso trajeto na parede aórtica.

PAPEL DO PERFUSIONISTA

Imediatamente após a inserção da cânula aórtica, esta é conectada à linha arterial do circuito da CEC. O rolete da bomba arterial deve estar em posição oclusiva, para evitar a fuga do sangue da aorta para o oxigenador. Deve ser evitada a aplicação de clamps na linha arterial. Logo que a cânula aórtica é conectada à linha arterial, o clamp desta linha é removido pelo cirurgião e não deve mais ser aplicado, exceto em circunstâncias especiais ditadas pelo aparecimento de alguma complicação da canulação ou na presença de bolhas de ar não completamente eliminadas durante a conexão entre a linha e a cânula arterial.

O posicionamento adequado da cânula é confirmado pela palpação do pulso transmitido retrogradamente da aorta até o tubo dos roletes da bomba arterial. A inspeção visual da interface entre o perfusato cristaloide e o sangue do interior da cânula também demonstra a excelência da canulação. Caso o pulso arterial não seja facilmente palpado pelo perfusionista, a equipe cirúrgica deve ser imediatamente informada e a posição da cânula arterial deve ser revista. Iniciar a perfusão sem que o pulso arterial retrógrado seja amplo e facilmente palpável constitui um erro elementar - caracteriza falha humana - que pode determinar acidentes de extrema gravidade, como por exemplo, a dissecção aórtica aguda transoperatória. O perfusionista não deve iniciar a perfusão sem que tenha palpado um pulso adequado na linha arterial; mesmo que a revisão de todo o procedimento de canulação seja necessária. Excetuam-se os casos em que a falta ou a debilidade do pulso arterial são devidas à hipotensão arterial severa ou à parada cardiocirculatória. Nessas circunstâncias a assistência circulatória da CEC é essencial e não deve ser retardada. Especial atenção será dada ao comportamento das pressões do paciente e da linha arterial, para assegurar que a canulação aórtica foi adequadamente realizada.

COMPLICAÇÕES DA CANULAÇÃO AÓRTICA

As complicações da canulação da aorta para a CEC não são frequentes. As principais complicações da canulação aórtica são:

1. dificuldades técnicas devidas à ateromatose ou calcificação
2. sangramentos (PAM elevada, falha das bolsas, secção do fio das bolsas)
3. posicionamento intramural ou contra a parede posterior da aorta
4. embolia ateromatosa
5. embolia aérea devido à incompleta remoção das bolhas de ar
6. lesão da parede posterior da aorta
7. descanulação ou deslocamento inadvertido da cânula
8. canulação seletiva do tronco braquiocefálico
9. canulação seletiva de outros vasos do arco aórtico
10. dissecção aórtica

A dissecção aórtica é a complicação mais grave e ocorre em aproximadamente 0,01 e 0,09% das canulações aórticas, quando todos os detalhes técnicos do procedimento são rigorosamente conduzido. Sem a observação de um protocolo rígido para todas as etapas da canulação e o início da perfusão, a incidência de dissecção aórtica aumenta consideravelmente.

A canulação da aorta ascendente, a conexão da cânula com a linha arterial e o início da perfusão constituem importantes momentos da circulação extracorpórea onde a ampla integração e comunicação entre o cirurgião, o anestesista e o perfusionista são indispensáveis.

REFERÊNCIAS

1. Souza MHL e Elias DO. Fundamentos da Circulação Extracorpórea. Centro Editorial Alfa Rio, Rio de Janeiro, 1995.
2. Lawrence M. Cohn, M.D. e L. Henry Edmunds, Jr. Cardiac Surgery in the Adult. 2nd Ed. McGrow Hill. New York, 2004.
3. Weinstein GS: Left hemispheric strokes in coronary surgery: implication for end-hole aortic cannulas. Ann Thorac Surg 2001; 71:128.

Remadi e colaboradores, da Unidade de Cirurgia Cardiovascular e do Departamento de Anestesiologia do Hospital Sul de Amiens, na França, publicaram seus primeiros resultados clínicos com o emprego de um minisistema de circulação extracorpórea.

Em virtude dos efeitos adversos da circulação extracorpórea, notadamente a resposta inflamatória sistêmica e a disfunção de órgãos vitais, um número de autores optou por evitar o seu uso nos procedimentos de revascularização do miocárdio em que a confecção das anastomoses aorto-coronárias poderia ser realizada sem o emprego daquela tecnologia. As limitações da cirurgia de revascularização do miocárdio, sem o emprego da CEC convencional, resultam principalmente da instabilidade hemodinâmica que ocorre em consequência da contenção mecânica e do deslocamento do coração. Estas dificuldades estimularam o desenvolvimento de novos dispositivos capazes de prover assistência circulatória temporária com efeitos adversos menores e menos intensos que na CEC convencional.

O minicircuito ou sistema de minicirculação extracorpórea (MECC - mini-extracorporeal circuilation - Jostra AG, Hirrlingen, Alemanha) é um dos dispositivos recentemente desenvolvidos para a assistência circulatória temporária, durante a construção das anastomoses coronárias. O sistema da MECC consiste de uma alça de circuito fechado constituída por tubos revestidos por heparina que inclui uma bomba centrífuga e tem um volume de priming de 450 ml. O oxigenador do sistema é um Quadrox - de fibras ôcas, capaz de proporcionar uma troca de gases consistente que tem dois expurgos que impedem a passagem de microbolhas através o circuito e para os pacientes. O oxigenador é capaz de realizar trocas gasosas eficazes na faixa de fluxos entre 0,5 e 7 L/min com mínimo gradiente de pressão entre suas extremidades. A área de membrana disponível para as trocas gasosas é de 2,4m2 e o prime do compartimento das membranas é de 250 ml. O circuito é posicionado bem próximo à cabeça do paciente. O comprimento da alça do tubo é de apenas 100 cm e o sistema não tem um reservatório de cardiotomia. Um monitor de saturação de oxigênio e de pressão parcial de gases é interposto no sistema.

Os pacientes recebem uma dose de heparina de 150 U/kg de peso. As canulações arterial e venosa são idênticas ao mesmo procedimento utilizado para a CEC convencional. Para operações da válvula aórtica, um rolete com duas linhas aspiradoras é adicionado ao sistema e o sangue aspirado é injetado diretamente na linha venosa, sem o emprego de um reservatório de cardiotomia.

Em linhas gerais, o mini-sistema funciona do seguinte modo: o sangue venoso é aspirado pela bomba centrífuga e impulsionado através do oxigenador e, em seguida, para o paciente, através da linha arterial. As figuras abaixo representam o minisistema de CEC.

Ilustração do minisistema de CEC. 1. Linha venosa; 2. Bomba centrífuga; 3. Oxigenador de memebrana capilar; 4. Linha arterial.

Os autores optaram pela não utilização do filtro da linha arterial. Este componente tem um desenho especial trifásico, bastante eficiente na remoção de microbolhas, com superfície de apens 0,057 m2 e volume de priming de 180 ml.

No período compreendido entre Março de 2001 e Setembro de 2002 os autores estudaram 150 pacientes consecutivamente operados para revascularização do miocárdio ou para a troca de válvula aórtica. Nos casos de troca de válvula aórtica o circuito era acrescido de um rolete com duas linhas aspiradoras que injetavam o sangue aspirado diretamente na linha venosa. Cento e cinco pacientes eram coronarianos e 45 pacientes foram submetidos à substituição da válvula aórtica. O tempo médio de perfusão foi de 71 +/- 24 minutos e o tempo médio de clampeamento aórtico foi de 41 +/- 21 minutos.

Nos pacientes em que se acrescentou o rolete de aspiração os autores usaram heparinização total, com a dose inicial de 3 mg/kg e a manutenção do TCA acima de 400 segundos.

A mortalidade (30 dias) foi de 1,3%. A saída de perfusão com o minisistema é simples e ocorreu sem complicações na maioria dos pacientes. Apenas 0,66% dos pacientes apresentaram baixo débito cardíaco e cinco pacientes necessitaram dobutamina ou epinefrina. Nenhum paciente necessitou de balão intra-aórtico. Apenas 1 paciente apresentou insuficiência renal que necessitou de ultrafiltração e houve 1 caso de disfunção neuropsiquiátrica.

Os autores concluem que o emprego do minisistema permite uma maior estabilidade dos níveis do hematócrito e da hemoglobina que se acompanham de menor uso de transfusões. O tonus vascular deve ser monitorizado com o objetivo de manter a melhor performance da bomba centrífuga. A ausência de reservatório venoso, o uso de drenagem venosa por vácuo e a ausência dos dispositivos da CEC convencional foi um fator de relativo stress para os perfusionistas. Houve 3 incidentes de entrada de ar pela linha venosa que alcançou o oxigenador. O desenvolvimento dos minisistemas deverá eliminar esses problemas. O emprego do minisistema ofereceu um nível de eficácia comparável à CEC convencional, para a realização dos procedimentos de revascularização do miocárdio e de substituição da válvula aórtica.

O sistema de miniCEC mostrou-se eficaz na experiência dos autores. Contudo, seu uso ainda é objeto de discussão dentre numerosos grupos cirúrgicos e deve ser criteriosamente avaliado. Certamente em determnadas circunstâncias, é possível que a miniCEC ofereça melhores condições de operabilidade para cirurgias de revascularização até então feitas sem o emprego da CEC convencional. É pouco provável que no estado atual, a miniCEC possa ser considerada como um substituto adequado da perfusão convencional, para a grande maioria dos procedimentos de cirurgia cardíaca, exceto, talvez, a revascularização do miocárdio.

Fonte: Remadi JP, Marticho P, Butoi I et cols. Clinical Experience with the Mini-Extracorporeal Circulation System: An Evolution or a Revolution ? Ann Thorac Surg 77:2172-6, 2004.

Decio O. Elias & Maria Helena L. Souza.

A trombocitopenia induzida pela heparina (TIH) é descrita como uma reação alérgica (imunológica) adversa da heparina. Na sua forma mais severa (tipo II), a TIH pode se acompanhar de fenômenos hemorrágicos e trombóticos capazes de levar à amputação de membros ou ao óbito.

Com o emprego cada vez mais frequente da heparina na profilaxia e no tratamento dos fenômenos trombo-embólicos e em virtude do melhor conhecimento dos seus efeitos sobre as plaquetas, um número cada vez maior de casos de TIH é diagnosticado na prática cardiológica. Alguns desses pacientes portadores de TIH, eventualmente, tornam-se candidatos à cirurgia cardíaca. A necessidade da circulação extracorpórea obriga a equipe cirúrgica a considerar alternativas à heparina para a anticoagulação sistêmica. A equipe deve avaliar os três aspectos principais:

1. Que anticoagulante deve substituir a heparina,
2. Como deve ser feita a monitorização do efeito anticoagulante da droga selecionada para uso na CEC. e,
3. Como neutralizar o efeito anticoagulante da droga selecionada.

ALTERNATIVAS DE ANTICOAGULAÇÃO PARA PORTADORES DE TIH.

Uma variedade de drogas tem sido usada para a anticoagulação de pacientes portadores de TIH. Dentre estas destacam-se o danaparoide, o argatroban, o ancrod, a enoxaparina e a hirudina. Nos Estados Unidos da América do Norte, o FDA aprovou a hirudina geneticamente modificada para uso em pacientes com contraindicação ao uso da heparina. A hirudina-r (recombinada)* é uma substância existente na saliva da sanguessuga (Hirudo medicinalis) que tem a propriedade de inibir direta e especificamente a trombina. A hirudina consiste de uma cadeia polipeptídica com 65 aminoácidos, usada como anticoagulante, especialmente nos pacientes portadores de TIH. Sua ação, ao contrário da heparina, independe da presença ou da concentração de antitrombina III (AT III). O fator plaquetário 4 não inibe a hirudina. Em virtude da sua estrutura química a hirudina recombinante não apresenta reação cruzada com os anticorpos presentes na TIH. A meia-vida da hirudina no plasma é curta, de aproximadamente 30 a 60 minutos.

A hirudina é um pó branco estérial apresentado em frasco-ampolas contendo 50 mg acondicionadas em caixas com 10 unidades. O conteúdo de cada frasco é reconstituído por diluição com 1 ml de água destilada ou soro fisiológico. A hirudina não deve ser misturada a qualquer outra droga ou medicamento, exceto o soro glicosado. As soluções de hirudina para uso clínico podem ser preparadas com soro fisiológico ou glicosado.

Cada molécula de hirudina combina com 1 molécula de trombina e, desse modo, bloqueia a atividade trombogênica da trombina. Como resultado desse mecanismo, todos os testes de coagulação que dependem da atividade da trombina são afetados, como por exemplo o PTT, aPTT, TT e o TCA. O Tempo parcial de tromboplastina ativada (aPTT) aumenta proporcionalmente à dose de hirudina administrada.

ADMINISTRAÇÃO E DOSES DE HIRUDINA

A hirudina deve ser preparada por diluição com soro fisiológico ou glicosado em soluções contendo 5 mg/ml. Há diversos protocolos para o uso da heparina na CEC. Em geral, a dose inicial de hirudina é de 0,25 mg/kg de peso, administradas em 15-20 segundos, mediante injeção venosa, enquanto as bolsas para a inserção das cânulas são construídas. Recomenda-se adicionar 0,20 mg/kg de peso ao prime do circuito. A dose de manutenção durante a CEC é administrada mediante a infusão contínua de 0,075 mg/kg/hora. A concentração plasmática de hirudina habitualmente alcança a faixa de 4-5 mcg/ml.

MONITORIZAÇÃO DO EFEITO ANTICOAGULANTE

Apesar de algumas experiências, ainda não há uma definição clara das doses adequadas à anticoagulação dos pacientes submetidos à CEC, com o emprego da hirudina.

Diversos estudos indicam que os testes habitualmente usados para monitorizar a anticoagulação (TCA, PTT e aPTT) não são inteiramente apropriados para monitorizar o efeito anticoagulante da hirudina. O ECT (Teste de Coagulação com Ecarin) representa o teste mais indicado para a monitorização do emprego da hirudina.

O ecarin é uma proteina ativadora da protrombina extraida do veneno de cobras (Echis carinatus). O teste é realizado em um aparelho no qual se insere uma mistura de 0,1 ml de sangue citratado e 0,1 ml de plasma humano standard, para fornecer níveis suficientes de protrombina necessária para a determinação do TCE. Os valores de TCE aceitos como adequados para a CEC oscilam entre 400 e 450 segundos. A infusão contínua da solução de hirudina deve ser ajustada para que o tempo de coagulação pelo ecarin permaneça na faixa indicada.

NEUTRALIZAÇÃO DA HIRUDINA

A hirudina, ao contrário da heparina, não tem um antídoto. A eliminação da hirudina é renal. Próximo ao final da perfusão, a administração da droga é interrompida e a diurese deve ser estimulada para favorecer a eliminação da droga e o retorno da coagulabilidade do sangue. A hirudina pode também ser removida pela ultrafiltração. A concentração da hirudina habitualmente cái em torno de 30 a 40 minutos e, em condições normais, a formação de coágulos torna-se visível.

O tempo de espera até o retorno da coagulação depende essencialmente da eliminação da hirudina e, portanto, varia dentre os pacientes, conforme a diurese pós-perfusão e o eventual emprego da ultrafiltração. A hirudina constitui uma alternativa de grande interesse para a anticoagulação da circulação extracorpórea em pacientes que não podem fazer uso da heparina.

* Nomes comerciais: Lepidurin ou Refludan nos EEUU e em alguns outros países.

Referências:

1. Koster A, Chew D, Grundel M et cols. Bivaluridin monitored with the ecarin clotting time for anticoagulation during cardiopulmonary bypass. Anesth Analg 2003;96:383-6.

2. Fabrizio C. Use of ecarin clotting time with lepidurin therapy in heparin-induced thrombocytopenia and cardiopulmonary bypass. J Extracorp Technol 2001;33:117-125.

3. Potszch B, Madlener K, Seelig C et al. Monitoring of r-hirudin anticoagulation during cardiopulmonary bypass - Assessment of the whole blood ecarin clotting time. Thromb Haemost 1997;77:920-5.

O Dr. John W. Kirklin, um dos pais da cirurgia cardíaca a céu aberto e uma das figuras mais importantes e influentes dessa especialidade faleceu no dia 12 de Abril próximo passado, em decorrência de complicações de um traumatismo craniano sofrido em Janeiro, aos 86 anos de idade. É absolutamente impossível descrever em qualquer espaço a importância do trabalho de JWKirklin com a cirurgia do coração e a circulação extracorpórea. O Dr. Kirklin, nos anos 50 modificou o sistema de perfusão criado por Gibbon e produziu a bomba de Mayo Gibbon, na Mayo Clinic, com que operou a primeira série de pacientes com sucesso. Fez inúmeras contribuições ao desenvolvimento da especialidade além de criar a mais famosa e robusta escola de cirurgia, com seguidores em todo o mundo. Kirklin sistematizou todas as etapas da circulação extracorpórea e definiu com exatidão os parâmetros do procedimento para assegurar a sua realização com um mínimo de complicações. Durante sua produtiva vida profissional, Kirklin recebeu 8 títulos honorários de doutorado e 40 prêmios outorgados por assciações de cirurgiões cardiovasculares e universidades mundo afora. Além disso, JWK foi editor da mais conceituada revista de cirurgia cardíaca e presidente da Associação para a Cirurgia Torácica no biênio 1978-79. Kirklin produziu em colaboração com um de seus ex-residentes, um livro texto de estudo obrigatório para todos os profissionais que se dedicam ao tratamento cirúrgico das doenças cardivasculares. Na Universidade do Alabama JWK criou a imagem da excelência para a cirurgia acadêmica e publicou mais de 700 trabalhos científicos. Seu rigor na avaliação das técnicas e dos resultados que proporcionavam foi impar e serviu de ponto de partida para a maioria dos progressos que a especialidade fez, durante os últimos 30 anos. O presidente da Universidade do Alabama, com muita propriedade, afirmou que o mundo da medicina perdeu um dos seus gigantes.

A comunidade internacional da cirurgia cardíaca e da circulação extracorpórea fica mais pobre com a irreparavel perda de um dos seus pilares e demonstra sua enorme gratidão pelo esforço pioneiro e dedicado deste inesquecível indivíduo.

Descanse em paz, Professor Kirklin.

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