„MUF-DeLuxe“ - Erlanger Verfahren der modifizierten Ultrafiltration

1. Pulmonalvaskulärer Widerstand ↓ Arterieller Blutdruck ↑ Systemvaskulärer Widerstand ↓ Cardiac output ↑ Pulmonalarterieller Druck ↓ Herzfüllung ↑ Enddiastolischer Druck ↓ Hämatokrit steigt ↑ „MUF-DeLuxe“ - Erlanger Verfahren der modifizierten Ultrafiltration Münch F., Vestweber- Wilmes E., Bretzger J., Hakami L., Cesnjevar R., Weyand M., Zentrum für Herzchirurgie der Friedrich Alexander Universität Erlangen-Nürnberg Zusammenfassung Die modifizierte Ultrafiltration (MUF) ist in der Kinder- und Säuglingschirurgie ein anerkanntes Verfahren zur Elimination von überschüssigem Gewebewasser nach herzchirurgischen Eingriffen unter Zuhilfenahme der HLM. Hierbei wird arterielles Blut aus der Aortenkanüle entnommen und nach Passage eines Hämofilters in den rechten Vorhof zurückgegeben. Somit wird nicht nur filtriert, die Lungenstrombahn wird auch mit „sauerstoffreichem“ Blut perfundiert und der pulmonalarterielle Druck infolge des erhöhten Sauerstoffpartialdruckes gesenkt. Hämatokriterhöhung, Ödemrückbildung und Senkung des PAP führen zu einem Anstieg des arteriellen Drucks bei gleichzeitig reduzierter Volumenbelastung des Herzens. Die modifizierte Ultrafiltration nach Elliott wurde 2001 im Zentrum für Herzchirurgie Erlangen – Nürnberg eingeführt. Bei deren Umsetzung sind wir auf einige technische Schwierigkeiten gestoßen, die auch in der Literatur beschrieben sind. Mit diesen Problemen konfrontiert, vereinfachten wir das von M. Elliott beschriebene MUF-System, zu der von uns sogenannten „MUF-DeLuxe“, welche alle technischen Probleme eliminierte und die gewünschten Effekte bei maximaler Patientensicherheit erzielte. Schema der „MUF-DeLuxe“ Bei der „MUF-DeLuxe“ wird das Blut aus der Aorta mittels MUF Pumpe entnommen. Zwischen arteriellem Filter und Abnahmestelle setzen wir vorher eine Klemme und konnektieren eine separate Heidelberger Verlängerung auf den arteriellen Filter. Diese wird anschließend direkt mit der venösen Kanüle verbunden. Des Weiteren überwachen wir den Druck in der arteriellen Linie. Dadurch vermeiden wir ein Ansaugen der Kanüle, was uns im Extremfall (Luft in der arteriellen Linie) zur sofortigen Beendigung der MUF zwingen würde. Die MUF Pumpe zieht mit 8 bis 10% des HZV Blut aus der Aorta und drückt es in den Hämofilter. Hier kommt es meist zu einer Sauerstoffelimination mit Verschlechterung der Sättigung (siehe Farben). Dieses Blut geben wir dann nach der arteriellen Pumpe, aber noch vor dem Oxygenator wieder ins System. Das von der MUF Pumpe geförderte Blut wird dann im Oxygenator aufgesättigt und erwärmt (Gasblendereinstellung Fluß 0,2 – 0,3 L/min / FIO2 100 %) . Das hochaufgesättigte Blut geht über den arteriellen Filter direkt in den rechten Vorhof. Volumennachgaben erfolgen mittels der arteriellen Pumpe direkt aus dem Reservoir, ohne Veränderungen der MUF Pumpe oder des Sets. Technische Schwierigkeiten Bei der Einführung der MUF nach Elliott 2001 hatten wir, technische Schwierigkeiten die uns zum Abbruch der MUF zwangen. So einen stand uns nicht immer eine „Hotline“ (Infusionserwärmer) zur Verfügung, so das das zurückgeführtes Blut unsere kleinen Patienten z.T. auskühlte. Bei zyanotischen Vitien nach Palliationen (z.B. Norwood-I-OP) war die Sauerstoffkonzentration nach dem Hämofilter so gering, dass der uns so wichtige O2-vermittelte Effekt ausblieb. Die in der Literatur als häufigste Komplikation beschriebe Luftansammlung in der arteriellen Linie, die durch Ansaugen der arteriellen Kanüle entsteht, war auch bei uns des Öfteren aufgetreten. Große systemische Druckschwankungen traten bei Volumennachgaben aus dem Reservoir ebenso auf. Dies hatte zur Folge das während der MUF, das komplette Team sehr viel nachregeln musste um den Patienten stabil zu halten.  Diese Probleme bewogen uns, dass von Elliott beschriebene System in seinem Aufbau anwenderfreundlicher und sicherer zu gestalten. Wir tauften das neue System aufgrund seiner Effektivität und Einfachheit im Klinikbereich daraufhin „MUF-DeLuxe“. Wir entnehmen nach wie vor das Patientenblut vor dem arteriellen Filter. Dort etablierten wir zusätzlich eine Druckmessung, um eine Kontrolle des Drucks in der Aortenkanüle zu haben. So verhindern wir das Ansaugen der Aortenkanüle an der Aortenwand. Mit der „MUF-Pumpe“ saugen wir maximal 8% - 10% des HZV aus der Aortenkanüle und pumpen es anschließend aktiv in den Hämofilter. Diese max. 10 % des HZV sind festgelegt damit kein „coronary - steal“ Effekt hervorgerufen wird. Das „coronary - steal“-Phänomens tritt bei zu starkem Volumenentzug aus der Aorta auf. Die Koronarien werden dann nicht mehr ausreichend perfundiert, so dass Ischämien hervorgerufen werden können. Nach der Passage des Hämofilters, führen wir das Blut zwischen arterieller Pumpe und Oxygenator zurück und retransfundieren es aufgewärmt und oxygeniert über eine Standardinfusionsleitung, welche mit der venösen Kanüle konnektiert wird, in den rechten Vorhof. Außerdem ist es uns während der MUF möglich mit der arteriellen Pumpe aus dem Reservoir Volumen nachzugeben. Das so beschriebene System setzen wir bei allen Kinder- und Säuglingseingriffen, Herztransplantationen sowie bei Patienten mit schlechter EF, erhöhtem PAP nach der EKZ für 20 min. ein. In dieser Zeit wird durch Gabe von FFP parallel dazu die Gerinnung stabilisiert. Die in der MUF enthaltene Hämofiltration entfernt überschüssiges Gewebewasser, wodurch der Hämatokrit des Patienten ansteigt. Dies bewirkt nicht nur eine Hb-Erhöhung, sondern auch einen Anstieg des onkotischen Druckes, wodurch zusätzlich überschüssiges Wasser aus dem Gewebe gezogen wird. Ödemrückbildung und Senkung des PAP führen zu einer Nachlastsenkung des rechten Herzens mit Vorlasterhöhung für den linken Ventrikel, was wiederum eine Erhöhung des Schlagvolumens und damit des Herzzeitvolumens zur Folge hat. Meist steigt in dieser Phase auch der arterielle Mitteldruck (MAD) bei Reduktion der Katecholaminen. Kreislaufwirksame Effekte der MUF - DeLuxe Schlussfolgerung Durch die o.g. Änderungen erhielten wir ein Setup das uns in die Lage versetzt eine hocheffiziente Ultrafiltration nach EKZ durchzuführen. Wir erreichen immer das hochaufgesättigtes, warmes Blut in die Lungenstrombahn gelangt um den PAP zu senken ohne ein Auskühlen der Patienten zu riskieren. Durch die Volumensteuerung des zirkulierenden Volumens mit zwei getrennt voneinander arbeitenden Rollerpumpen haben wir keinerlei volumenabhängige Druckschwankungen mehr zu verzeichnen. Ein Ansaugen der Aortenkanüle, durch Kontrolle des Sogs in der arteriellen Linie, kam nicht mehr vor und so haben wir eine der Hauptkomplikation eliminiert. Die „MUF-DeLuxe“ ist so einfach in ihrer Handhabung, dass wir eine deutliche hämodynamische Verbesserung bei maximaler Sicherheit für den Patienten erreichen. Ein weiterer Effekt der „MUF-DeLuxe“ - der in der heutigen Zeit nicht zu vernachlässigen ist, durch ihre Anwendung werden keine nennenswerten extra Kosten verursacht. Logo Frank Münch ECCP Zentrum für Herzchirurgie Erlangen-Nürnberg Krankenhausstr. 12 91056 Erlangen Tel. 09131/85-33242 e-mail:frank.muench@herz.imed.uni-erlangen.de