7.2.7 Circuit artériel et filtre

Après le tuyau de 3/8 pouce qui la relie à la pompe, l'extrémité de la canule artérielle est l'endroit le plus étroit de tout le circuit (diamètre interne: 7-8 mm). C'est donc le lieu du gradient de pression le plus élevé. Normalement, ce gradient ne doit pas dépasser 100 mmHg à un débit de 2.5 L/min/m²; au-delà, le risque d'hémolyse et de dénaturation protéique est excessif. La canule artérielle est dotée d’un système de fixation à la paroi vasculaire et d’un robinet 3-voies pour purger l’air et, accessoirement, y mesurer la pression. Lorsque la canule aortique est en place et fixée, on laisse refluer le sang artériel pour éliminer les débris et les bulles d'air par le robinet de purge. Le contrôle de la pulsatilité du sang dans la canule assure que la position est correcte dans la lumière de l'aorte; si la canule est intrapariétale (dissection), le sang qui reflue n'est pas pulsatile. La pression affichée dans la canule au niveau de la machine de CEC doit être identique à celle du cathéter artériel; toute discordance doit faire craindre une dissection intrapariétale.

 

Plusieurs sites anatomiques sont disponibles pour la canulation artérielle (Figure 7.10). 

Figure 7.10 : Sites de canulation artérielle. A : canule coudée à la racine de l’aorte. B : canule type Bardic™ dans l’aorte ascendante. C : canule dans l’artère sous-clavière droite. D : canule fémorale ; dans ce cas, le flux est rétrograde dans l’aorte.

 

Par sternotomie, la canule artérielle est implantée le plus souvent dans l'aorte ascendante. Il en existe deux types.

 

La canulation de l’aorte ascendante présente plusieurs risques majeurs. A elle seulle, elle est responsable d'une grande partie de la morbidité liée à la CEC. 

 

L'ETO, qui est très performant pour évaluer l'aorte descendante, ne permet de visualiser que la partie proximale de l'aorte ascendante jusqu'à son croisement avec l'artère pulmonaire droite. Elle n'est pas un moyen sûr pour mettre en évidence les lésions athéromateuses sévères de l'aorte ascendante, parce que l'interposition de la bronche souche droite entre l'oesophage et l'aorte restreint la visibilité aux 4-5 premiers centimètres de l’ascendante et parce que la majeure partie des athéromes sont situés au-delà de cette limite [11]. Toutefois, l'ETO permet de poser l'indication à une échographie épiaortique en fonction du degré d'atteinte de l'aorte descendante [6]. Comme la palpation chirurgicale est peu fiable, seule l’échographie épiaortique pratiquée avant de canuler l’aorte permet de choisir le site de ponction le moins dangereux ou de modifier la canulation (voie fémorale ou sous-clavière droite), afin d’éviter un accident embolique si l’athéromatose est trop importante dans l’aorte ascendante [3,9].

 

En cas d’athéromatose dangereuse (athéromes de degré III à V) ou de lésions étendues et friables (aorte porcelaine) (voir Chapitre 27 Athéromatose aortique), il est recommandé d’éviter toute manipulation de l’aorte ascendante et de changer de stratégie chirurgicale [1,5,7].

 

Une canulation fémoro-iliaque est possible si l'on veut éviter l'aorte ascendante ou si l'on doit installer la CEC sous sédation et anesthésie locale, parce que le malade est trop instable pour supporter l'induction sans cette sécurité. La canulation fémorale est également utilisée lors des réopérations où l'on craint de léser l'OD, le VD ou l'aorte avec la scie sternale. Malheureusement, le débit par la fémorale est souvent limité. Comme le flux dans l'aorte est rétrograde, il existe un double risque, que la surveillance ETO permet de diagnostiquer.

 

La canule fémorale est occlusive. Le membre inférieur concerné est donc ischémié pendant toute la durée de la CEC. Cette situation est tolérable pour 3-4 heures. Si la canulation se prolonge, il est prudent d’assurer la perfusion du membre par une canule pédiatrique montée en Y sur la ligne principale et insérée dans la partie distale de la fémorale.

 

Une bonne alternative est l'artère sous-clavière droite. On peut cannuler ce vaisseau en le ponctionnant à ciel ouvert ou en y anastomosant une prothèse de 8 mm (GoreTex™) en position termino-latérale. La position de la canule dans l’arc aortique est contrôlée à l’ETO. Ce système est fréquemment utilisé pour la chirurgie de la crosse aortique, car il permet de maintenir une perfusion cérébrale continue (Figure 7.11 et Figure 18.27). 

 

Figure 7.11 : Perfusion cérébrale semi-sélective par la canule artérielle de CEC en sous-clavière droite. Le tronc brachio-céphalique, la carotide gauche et la sous-clavière gauche sont clampées à leur origine (en jaune). Le sang circule d'une carotide à l'autre par les anastomoses du polygone de Willis (flèche).

 

Le tronc brachio-céphalique, la carotide gauche et la sous-clavière gauche étant clampés à leur départ de la crosse, le flux perfuse la carotide droite, puis la carotide gauche par l'intermédiaire du cercle de Willis et des anastomoses entre carotides externes. La pression de perfusion (idéalement 60 mmHg) est mesurée dans l'artère radiale gauche, perfusée par l’intermédiaire des collatérales entre la vertébrale et la sous-clavière gauches. Le débit est de 10-20 mL/kg/min (1.0-1.5 L/min). La température de perfusion varie de 20° à 32°C selon les techniques. Si l’on opte pour une hypothermie modérée (28-32°C) ou pour la normothermie, la perfusion cérébrale doit être complétée par une perfusion sous-diaphragmatique continue au moyen d’une canule fémorale pour éviter l’ischémie des viscères abdominaux, des reins et de la moëlle.

 

 

Un filtre micropore (40 microns) couplé à un "piège à bulles" est installé sur le circuit artériel, comme dernière étape avant l'aorte du malade. Il a pour but d'éliminer les particules qui pourraient emboliser, et de supprimer tout risque d'embolie gazeuse artérielle. La trappe à bulle peut être ouverte à l'air ambiant pour éviter que le système ne se mette sous pression, ou purgée en continu (200 mL/min), le sang étant renvoyé dans le réservoir veineux. On monte également un filtre du côté veineux (20-40 microns), parce que les aspirations que l'on utilise dans le champ opératoire une fois le malade hépariné ramènent le sang dans le réservoir veineux. Ce sang contient des cellules, des débris et des procoagulants qu'il faut éliminer (Figure 7.12).

 

Figure 7.12 :  Les filtres. A: filtre du réservoir veineux. B: circuit de retour du sang en provenance du patient. C: filtre artériel contenant la trappe à bulles; il dispose d'un orifice de vidange à sa partie supérieure par lequel une pompe aspire le sang à bas débit et le renvoie dans le réservoir veineux. D: circuit artériel conduisant le sang vers le patient. E: circuit veineux ramenant le sang du patient. On note bien la différence de couleur entre D et E. F: saturomètre sur le circuit veineux. G: saturomètre sur le circuit artériel.

 

Les sources d'embols gazeux sont multiples: oxygénateur, réservoir, siphon dans le circuit, aspiration par les pompes, cardiotomie, cavitation. Les variations de température du sang sont toujours une source potentielle de microembolie gazeuse, puisque les gaz dissous à froid passent en phase gazeuse lorsque la température monte [4]. La cavitation est un phénomène qui consiste en la création de microbulles lorsque la pression locale diminue, comme dans un vortex ou en amont d'une pompe occlusive. Bien que la preuve n'en soit pas formelle, l'accumulation de microembols dans les organes est probablement responsable d'une partie des lésions fonctionnelles postopératoires, particulièrement neurologiques. C'est la raison pour laquelle on utilise des filtres micropore sur le circuit artériel. 

 

 

On doit prévoir des systèmes de shunt pour court-circuiter certains éléments en cas de défaillance. Un shunt est aussi nécessaire pour faire circuler le liquide d'amorçage avant que la machine soit connectée au malade ou éviter une stagnation du sang lorsque la CEC n'assiste plus le malade. 

 

 

© CHASSOT PG, GRONCHI F, Avril 2008, dernière mise à jour Avril 2018