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Revista Brasileira de Anestesiologia

versión impresa ISSN 0034-7094

Rev. Bras. Anestesiol. vol.61 no.6 Campinas nov./dic. 2011

http://dx.doi.org/10.1590/S0034-70942011000600010 

INFORMAÇÕES CLÍNICAS

 

Mau funcionamento do sistema de circulação extracorpórea: relato de caso

 

 

Carlos Eduardo David de AlmeidaI; Antônio Roberto Carraretto, TSAII; Erick Freitas Curi, TSAIII; Louisie Marcelle da Silva Almeida MarquesIV; Roberta Eleni Monteiro AbattiV

ITEA MEC/SBA pela Universidade de São Paulo (USP); Médico Assistente do Serviço de Anestesiologia do HUCAM-UFES
IIDoutor em Anestesiologia pela UNESP; Professor do Departamento de Clínica Cirúrgica da UFES; Responsável pelo CET Integrado HUCAM-Hospital Geral (HAFPES)
IIIPresidente da SAES; Corresponsável pelo CET Integrado HUCAM-HAFPES; Médico-Assistente do Serviço de Anestesiologia do HUCAM-UFES
IVTEA MEC/SBA pela UFES; Médica-Assistente do Serviço de Anestesiologia do HUCAM-UFES
VMédica em Especialização em Anestesiologia no CET Integrado HUCAM-HAFPES

Correspondência para

 

 


RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A introdução da circulação extracorpórea (CEC) na prática clínica foi decisiva para o desenvolvimento da cirurgia cardiovascular moderna. A adição de novos procedimentos e equipamentos, entretanto, traz riscos e complicações inerentes. O objetivo deste relato é descrever um caso de mau funcionamento do sistema de oxigenação e enfatizar a importância da interação entre a equipe médica para prevenir erros e reduzir complicações.
RELATO DO CASO: Durante a realização de cirurgia para troca valvar e correção de CIV, observou-se coloração escura do sangue na saída do oxigenador. Exames laboratoriais demonstraram acidose e hipoxemia grave. Todo o sistema foi reavaliado, mas a causa do mau funcionamento não foi encontrada. Medidas para a redução do dano foram instituídas com sucesso. Após a cirurgia, todo o sistema de CEC foi submetido à avaliação técnica.
CONCLUSÕES: A interação entre a equipe, o diagnóstico precoce e a intervenção imediata mostraram-se fundamentais para o desfecho favorável.

Unitermos: COMPLICAÇÕES, Intraoperatórias; EQUIPAMENTOS, Oxigenador.


 

 

INTRODUÇÃO

O avanço da cirurgia cardíaca só foi possível graças ao desenvolvimento de um aparato responsável pelo desvio do fluxo sanguíneo do coração, permitindo a correção de lesões sob sua visão direta. Anteriormente, a cirurgia cardíaca a céu aberto somente era possível com a utilização de hipotermia e parada cardíaca, com limitações importantes de tempo operatório.

A circulação extracorpórea (CEC) como método de suporte em cirurgias cardiovasculares é relativamente recente. O conceito da circulação artificial foi idealizado no século XIX por Le Gallois, porém sua aplicação clínica com sucesso ocorreu apenas no século XX. Em 1953, John Gibbon corrigiu uma comunicação interatrial em uma jovem de 18 anos utilizando um sistema coração-pulmão artificial 1.

Além das alterações fisiológicas previstas com a utilização da CEC, relatos de complicações pelo mau funcionamento do dispositivo foram descritos 2-4. As falhas do aparelho de CEC podem ser relacionadas com as bombas de circulação (falhas elétricas ou mecânicas) e com os oxigenadores e circuitos (rachaduras, desconexões, embolia, hemólise, obstruções do fluxo sanguíneo ou gasoso, defeito ou vazamento no permutador de calor, defeito no misturador de gases). A utilização de agentes anestésicos halogenados na linha de gás do oxigenador pode provocar fraturas em componentes do sistema da CEC 2. Assim, todos os profissionais da equipe cirúrgica, incluindo o anestesiologista, precisam conhecer o funcionamento e as possíveis intercorrências da técnica.

O objetivo deste relato foi apresentar uma complicação decorrente do mau funcionamento do sistema de CEC.

 

RELATO DO CASO

Paciente do sexo masculino, 49 anos, 63 kg, portador de insuficiência aórtica e comunicação interventricular (CIV), foi admitido para realização de troca valvar biológica e correção cirúrgica de CIV. Monitorado com eletrocardiograma contínuo (ECG), oximetria de pulso (SpO2), pressão arterial invasiva (PAI), capnografia e capnometria (EtCO2), analisador de gases, temperatura esofágica (ºC) e pressão venosa central (PVC).

Foi medicado com midazolam 15 mg via oral 30 minutos antes da cirurgia. Iniciou-se indução venosa com fentanil (7,5 µg.kg-1), propofol (1 mg.kg-1) e pancurônio (0,06 mg.kg-1). Realizadas manutenção com isoflurano (0,5-1 CAM) e infusão contínua de sufentanil conforme necessidade.

O procedimento transcorreu sem intercorrências até o início da assistência circulatória. Após a parada respiratória, o anestesiologista observou coloração escura do sangue na saída do oxigenador de membrana. Coletada gasometria arterial que evidenciou acidose e hipoxemia grave com os seguintes valores: pH 7,07, PaCO2 67,3 mmHg, PaO2 108 mmHg, BE -9,6 mmol.L-1, HCO3 15,8 mmol.L-1, SatO2 33%. Procedeu-se imediatamente à checagem de todo o sistema, porém sem evidência aparente de irregularidades. A saída da circulação assistida não foi possível, pois já fora realizada a cardiotomia. Iniciada hipotermia induzida com resfriamento ativo, administração de tiopental sódico, aumento do fluxo de oxigênio através do oxigenador e restabelecimento da ventilação pulmonar. Foi estabelecido um shunt temporário entre a circulação sistêmica e a pulmonar.

A circulação extracorpórea durou 35 minutos e o desmame ocorreu sem drogas vasoativas. Ao término do procedimen-to cirúrgico, o paciente foi encaminhado à unidade de tratamento intensivo. Após 12 horas, apresentava abertura ocular espontânea, sendo extubado após 18 horas do término da cirurgia sem sequelas neurológicas.

O sistema descartável de circulação extracorpórea foi encaminhado para análise técnica e o equipamento submetido à inspeção. Não se detectou problema com o aparelho de CEC, porém o oxigenador de membrana apresentava uma grande fissura em sua tampa, o que impedia seu correto funcionamento.

A Figura 1 reproduz o oxigenador e o reservatório venoso montado. A seta indica a rachadura, reproduzida em detalhes na Figura 2. Evidencia-se a dificuldade de visualização da fissura na tampa do oxigenador com o conjunto acoplado. No teste laboratorial, ao iniciar o fluxo de oxigênio através do oxigenador, a movimentação do papel picotado colocado sobre a área comprometida evidencia o vazamento (Figura 3).

 

 

 

 

 

 

O oxigenador foi submetido, em laboratório, à análise de transferência de gases - em um primeiro estágio com a fissura e, posteriormente, com a correção do defeito encontrado (tampa reparada com cola). O fluxo de sangue estabelecido para o teste foi de 1 a 7 L.min-1. Foram avaliados o gradiente de pressão na câmara do sangue e de gás e a transferência de gás carbônico e de oxigênio, cujos resultados estão representados nos Gráficos I, II, III e IV, respectivamente.

 

 

 

 

 

 

 

 

DISCUSSÃO

Em uma revisão americana de incidentes críticos, os autores demonstraram que 82% dos acidentes estavam associados a erros humanos. Os erros mais comuns foram desconexões do sistema respiratório, troca de seringas com medicações, erros no controle de fluxo de gás e alterações no fornecimento de gases. Apenas 4% dos incidentes com desfecho negativo envolveram falha em equipamentos, imputando-se, assim, grande responsabilidade a fatores humanos 5.

Um estudo australiano que analisou 896 incidentes relatou mau funcionamento de equipamentos em 234 dos casos (26%). Os equipamentos mais comuns envolvidos eram bombas de infusão e vaporizadores. Os maiores fatores contribuintes foram falha na checagem do equipamento (37%), desatenção (31%), pressa (14%) e equipamentos ou ambiente desconhecidos (10%). Os principais fatores para minimizar esses erros foram: a reverificação dos aparelhos (38%) e a detecção com monitores (33%) 6.

Uma revisão sobre incidentes com o uso de CEC envolvendo 671.290 procedimentos realizados em dois anos relatou 4.882 incidentes, sendo os mais comuns: reações à protamina (871), discrasias sanguíneas (857), falhas na bomba d'água (371), ar ou coágulo no circuito (657), dissecção arterial (293), falhas nos oxigenadores (272) e falhas mecânicas das bombas (260) 7.

Estudos realizados nos Estados Unidos apontaram elevação na incidência de falha do oxigenador. Em 1980, 1986 e 1989, a incidência era de 1:56.000, 1:13.600 e 1:2.700, respectivamente. Apesar do aumento das falhas, as causas nem sempre são bem definidas 8.

Os oxigenadores de membrana atuais utilizam membranas de polipropileno microporoso ou silicone. Podem ser classificados em oxigenadores de placas, em espiral ou de fibras ocas. Este último é o mais utilizado e pode ser subdividido de acordo com o que circula no interior da fibra (sangue ou gás). A passagem do sangue dentro das fibras pode gerar um gradiente de pressão elevado. O fluxo de gás por dentro da fibra reduz o trauma produzido pela passagem do sangue pelo interior dos capilares e permite que se diminua a área de membrana necessária.

A passagem de um gás através da membrana depende de sua permeabilidade e do coeficiente de pressão entre os dois lados. A permeabilidade é uma propriedade relacionada à espessura e ao material de que a membrana é construída. As membranas não têm a mesma permeabilidade aos diferentes gases. A maioria das membranas permite a passagem do dióxido de carbono cerca de cinco a seis vezes mais rapidamente que a passagem do oxigênio.

No relato descrito, a fissura na tampa do equipamento impedia a correta oxigenação sanguínea. Apesar da checagem prévia do equipamento, a fissura não foi observada na inspeção inicial. A coloração azul da tampa e o local da quebra podem ter contribuído para essa dificuldade.

A ausência de gradiente de pressão na câmara de gás (Gráfico II; p < 0,05), mesmo com diferentes fluxos de sangue devido à grande rachadura na tampa do oxigenador contribuiu, de forma decisiva, para a baixa taxa de transferência de oxigênio (Gráfico IV; p < 0,05) e gás carbônico (Gráfico III; p < 0,05). Após o reparo da tampa do oxigenador com cola, o gradiente de pressão da câmara de gás (p > 0,05) e, consequentemente, a taxa de transferência de O2 (p > 0,05) aproximaram-se dos valores de referência para fluxos sanguíneos abaixo de 4 L.min-1. Acima desse fluxo, observou-se queda no desempenho (p < 0,05 para transferência de O2), justificável pelo fato de a peça ter sido utilizada anteriormente, apresentando pontos de coagulação que não puderam ser desobstruídos para a realização do teste, com consequente aumento do gradiente de pressão na câmara de sangue (Gráfico I; p < 0,05). A taxa de transferência de CO2 com a tampa colada ultrapassou os valores de referência (Gráfico III; p < 0,05).

Além de fratura, o oxigenador e o circuito estão sujeitos a outros defeitos de funcionamento. Falhas de colagem, conectores ou tubos mal adaptados podem permitir vazamentos ou entrada de ar no circuito. Conectores com bordas amassadas podem provocar turbilhonamento com hemólise acentuada. Obstruções por dobras ou angulações podem impedir o fluxo, principalmente na perfusão neonatal, onde os tubos e as cânulas têm dimensões reduzidas e requerem fluxos relativamente mais elevados. O alto fluxo pode gerar força suficiente na cânula arterial para empurrá-la da aorta 9.

Os oxigenadores de membrana oferecem resistência à passagem sanguínea, gerando diferença de pressão entre a entrada e a saída do equipamento. A elevação do gradiente, com o aumento da resistência ao fluxo sanguíneo, pode ocorrer devido à deposição de coágulos na superfície da membrana, o que compromete o correto funcionamento do aparelho e gera altas pressões no sistema 8.

A obstrução do escape de gases do oxigenador de membrana pode produzir embolia aérea. O reservatório venoso deve conter volume de sangue proporcional ao fluxo arterial, evitando seu esvaziamento e, consequentemente, uma injeção maciça de ar pela bomba arterial 10.

Outro defeito de difícil constatação é o vazamento no permutador de calor. O rompimento de pontos de menor resistência no permutador permite a transferência da água do sistema de troca de calor para o sangue arterial, produzindo hemólise, intoxicação hídrica e infecção 11. Deve-se respeitar o gradiente máximo de 10ºC entre a temperatura da água e a do sangue arterial, principalmente nas fases de resfriamento e reaquecimento, evitando microembolias aéreas decorrentes de variações de solubilidade dos gases a diferentes temperaturas 12.

A coloração do sangue arterial na saída do oxigenador nos auxiliou na detecção precoce de hipoxemia. A confirmação foi obtida com a análise gasométrica do sangue. Apesar de não identificar a causa da falha no oxigenador, toda a equipe atuou com o objetivo de minimizar o dano com medidas paliativas. A restauração da ventilação pulmonar, o bypass temporário instituído pelo cirurgião entre a circulação sistêmica e pulmonar e a hipotermia mostraram-se fundamentais para o desfecho.

Existem aparelhos de monitoração da oximetria e capnografia dos gases da CEC 13,14. A análise do gás do misturador de gases (blender) e do gás expelido pela câmara do oxigenador permite monitorar o funcionamento do blender, analisar o desempenho da câmara de oxigenação e aferir o gás carbônico de saída do oxigenador. A falta dessa monitoração no serviço pode ter retardado o diagnóstico.

A participação do perfusionista não pode ser subestimada, pois desempenha papel importante na segurança dos procedimentos de CEC, seja por sua ação direta ou por ação dos equipamentos e aparelhos. Falha humana, falta de manutenção preventiva, uso inadequado dos dispositivos de segurança, falha na montagem e checagem dos equipamentos constituem fatores capazes de favorecer a ocorrência de acidentes.

Protocolos e guidelines têm sido propostos por serviços, entidades e sociedades organizadas, com a finalidade de diminuir os incidentes no perioperatório.

A interação entre a equipe, o diagnóstico precoce e a intervenção imediata mostraram-se fundamentais no desfecho favorável.

 

REFERÊNCIAS

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3. Krishna CS, Kumar PVN, Satpathy SK et al. - Rupture of extra-corporeal circuit tubing during cardiopulmonary bypass. J Extra Corpor Technol, 2008;40:145.         [ Links ]

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Correspondência para:
Dr. Carlos Eduardo David de Almeida
Av. Cesar Helal, 1181, apt 1903 Praia do Suá
29052230 - Vitória, ES, Brasil
E-mail: cedalmeida@terra.com.br

Submetido em 4 de novembro de 2010.
Aprovado para publicação em 21 de fevereiro de 2011.

 

 

Recebido pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES); Hospital Universitário Cassiano Antônio Moraes HUCAM-UFES, Brasil.