La circulation extra-corporelle (CEC) idéale, celle qu’on ne peut pas détecter, n’a pas encore été réalisée et c’est pourquoi j’ai reçu comme sujet «La CEC optimale». Les problèmes principaux liés à la CEC sont bien connus et on peut les séparer en trois catégories :

• l’anticoagulation

• l’hémodilution

• le traumatisme sanguin

• la réaction inflammatoire systémique

• les réactions à la protamine

• les troubles de la crase

• ...

• erreurs d’ingénierie

• défaillance de la console et de ses composants

• défaillance des appareils de soutien

• défaillance d’infrastructure

• défaillance des produits à usage unique

• ...

• problèmes de communication

• erreurs de manipulation

• manque de formation

• ...

Si une défaillance isolée peut souvent être reconnue à temps et corrigée avant qu’il y ait des dégâts irréversibles, ceci devient moins probable quand il y a des problèmes simultanés à plusieurs niveaux. C’est pour cette raison, qu’il est capital de minimiser les risques identifiés et de développer une culture de rapport d’erreurs non répressive qui permet de prévenir la répétition inutile de problèmes. La CEC n’est pas le seul domaine ou les conséquences d’une défaillance peuvent être néfastes. L’industrie, où l’argent (perdu) donne la direction, a développé plusieurs stratégies pour minimiser les erreurs. Pour les problèmes humains, c’est la formation avec certification, la formation post-graduée avec re-certification, l’entraînement, la simulation de situations  stressantes en équipe, le système non pénalisant de rapports d’erreurs, et d’autres mesures qui font un ensemble pour pouvoir affronter des situations qui sont autrement perdues d’avance. A Lausanne nous avons introduit, il y a quelques années les entraînements «chrono» d’échange d’oxygénateurs sous supervision et aussi installé des corps de pompe de réserve à proximité des consoles. Un niveau plus élevé est l’évaluation systématique de chaque perfusion selon des critères définis (1). Il s’agit d’abord de se mettre d’accord sur les paramètres disponibles et évaluables pendant chaque perfusion. Ensuite il faut déterminer la fréquence avec laquelle on veut les documenter et le poids relatif qu’on veut leur donner pour arriver à une image globale qui représente la qualité de la perfusion effectuée. Une étape plus avancée vise à utiliser les déviations constatées par rapport aux valeurs cibles pour lancer des mesures de correction, soit par le perfusioniste, soit par un système d’autorégulation, soit par mobilisation de forces humaines complémentaires. Il est sur que le maintien du niveau de compétence d’une équipe n’est pas une affaire de jours ou de semaines, mais plutôt une tache à vie...

Pour les problèmes techniques, nous pouvons encore avoir recours à l’industrie qui nous fourni des exemples pour le contrôle de qualité des produits finis ou non. En fait, un des moteurs de la certification ISO a son origine dans l’élimination des doublons de contrôle. Si nous recevons un nouveau circuit nous avons en principe deux options. Soit nous ouvrons le paquet pour vérifier qu’il contient ce que nous avons commandé et que les dimensions etc. sont justes. Ou alors nous avons un fournisseur fiable, dont nous connaissons les prestations et nous utilisons son produit sans vérification préalable. La certification qui est faite par des maisons indépendantes est un label de qualité qui signifie que le fournisseur certifie son produit selon une norme établie. Pour les équipements, infrastructure, soutien, et consoles de CEC c’est le plan de l’entretien qui permet de minimiser les pannes. Chez nous, les générateurs de secours autonomes de la cité hospitalière sont testés une fois par mois avec charge complète. Mais, les appareils de gazométrie ont besoin d’un calibrage une ou plusieurs fois par jour et les services de maintenance doivent se faire d’une façon planifiée si l’on veut éviter d’avoir tous les systèmes hors service en même temps. Chaque appareil ou ressource utilisé par l’équipe de CEC doit avoir son plan qui doit définir entretien, remplacement en cas de panne et durée de vie. Cette dernière permet de faire le plan d’investissements pour le renouvellement du parc des machines. Une planification sur cinq ans avec mise à jour régulière est un outil précieux pour prévoir les budgets de renouvellement nécessaires. La documentation des dépenses pour l’entretien qui est à la hausse pour des machines vétustes peut aider à convaincre les administrateurs du bien fondé des requêtes.

Restent les problèmes biologiques. Si nous voulons des CEC biologiquement imperceptibles, nous devons encore faire des efforts majeurs. Le problème de l’anticoagulation n’est pas encore réglé. Bien que nous ayons pratiquement 40 ans d’expérience avec les traitements de surface à l’héparine (2), et qu’il y ait eu des cas isolés perfusés sans héparinisation systémique (3) et des applications spécifiques en basse héparinisation de routine (4), ce n’est pas devenu le standard et ceci pour plusieurs raisons. Néanmoins il a été démontré que les traitements de surface permettent de réduire les gradients de pression à travers l’oxygénateur et l’échangeur thermique (5). Ce développement n’est pas encore terminé, car d’autres traitements de surface, y compris des donneurs d’NO sous plusieurs formes (6), un médicament contre l’agrégation plaquettaire, sont à l’étude. 57

L’hémodilution est un autre chapitre. Si l’on constate que de nos jours, le volume d’amorçage de la CEC est en dessous de celui de la ligne veineuse il faut admettre, que ce dossier n’a pas été suivi de près. En fait des tuyaux de drainage plus petits (1.0 cm2 au lieu de 1,27 cm2 = 1/2 pouce) permettent d’économiser 25 ml de volume d’amorçage par m de ligne (7). Bien sûr, on peut utiliser des tuyaux encore plus petits si l’on augmente le retour veineux avec une pompe ou le vide. Mais si l’on a recours à des canules plus petites, il n’est pas toujours évident d’obtenir le débit théorique (8). C’est dans ce contexte que des canules veineuses du type Smart Canula (9), qui peuvent changer leur configuration in situ, et donc s’adapter au diamètre de la veine logeuse sont particulièrement prometteuses. Finalement, vont apparaître des mini-systèmes de CEC qui se limitent à l’essentiel et dont le volume d’amorçage est de l’ordre de 250 ml y compris le circuit. Leur application permet de faire une CEC sans qu’il y ait une chute de l’hémoglobine !

Le dernier sujet de cette revue est celui de l’aspiration avec le réservoir de cardiotomie, qui est maintenant reconnu comme le composant le plus destructeur en ce qui concerne les éléments figurés du sang. Une approche pour améliorer ce problème est celui de l’aspiration intelligente, qui est activé par un système optoélectronique en présence de sang seulement. L’évaluation du système Smart Suction en chirurgie expérimentale a montré une amélioration nette par rapport aux systèmes avec réservoir de cardiotomie (10) et aussi par rapport à la centrifugation (11). Bien que la CEC fête bientôt son 50e anniversaire, elle loin d’être arrivé à son but qui doit être celui, de pouvoir s’en servir de manière indétectable...

1. Jegger D, Ruchat P, Horisberger J, Boon Y, Pierrel N, Seigneuil I, von Ssegesser LK. A cardiopulmonary bypass score system to assess quality of perfusion performance. Perfusion 2001; 16: 183-8 Score system

2. Gott V, Whiffen JD, Datton RC. Heparin bonding on colloidal graphite surface. Science 1963; 142: 1297-8

3. von Segesser LK, Garcia E, Turina M. Perfusion without systemic heparinization for rewarming in accidental hypothermia. Ann Thorac Surg 1991; 52: 560-561

4. von Segesser LK, Killer I, Jenni R, Lutz U, Turina MI. Improved distal circulatory support for repair of descending thoracic aortic aneurysms. Ann Thorac Surg 1993, 1373-1380

5. Wahba A, Philipp A, Behr R, Birnbaum DE. Heparin coated equipment reduces the risk of oxygenator failure. Ann Thorac Surg 1998; 65: 1310-2

6. Tevaearai H, Mueller X, Tepic S, Cottin J, Boone Y, Montavon PM, von Segesser LK. Nitric oxide added to the sweep gas infusion reduces local clotting formation in adult blood oxygenators. ASAIO J 2000; 46: 719-22

7. Ni YM, Leskosek B, Shi LP, Chen YL, Qian LF, Li RY, Tu ZL, von Segesser LK. Optimization of venous return tubing. Eur J Cardio-thorac Surg 2001; 20: 614-20

8. von Segesser LK. Cardiopulmonary support and extracorporeal membrane oxygenation for cardiac assist. Ann Thorac Surg 1999; 68: 672-677

9. Jegger D, Mueller X, Mucciolo G, Mucciolo A, Boone Y, Seigneul I, Horisberger J, von Segesser LK. A new expandable cannula to increase venous return during peripheral access cardiopulmonary bypass surgery. In J Artif Organs 2002; 25: 136-40

10. Tevaearai H, Mueller X, Horisberger J, Augstburger M, Bock H, Knorr A, von Segesser LK. In situ control of cardiotomy suction reduces blood trauma. ASAJO J 1998; 44: M380-3

11. Mueller X, Tevaearai H, Horisberger J, Augstburger M, Boone Y, von Segesser LK. Smart suction device for les blood trauma. A comparison with cell saver. Eur J Cardio-thorac Surg. 2001; 19: 507-11