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Während einer offenen Herzoperation benötigen Ärzte einen blutlosen, stationären Arbeitsplatz. Um dies zu erreichen, stoppt der Arzt den Herzschlag und leitet das Blut davon weg. Eine Herz-Lungen-Maschine pumpt Blut durch die Arterien des Patienten und saugt es zurück in die Maschine, um es wieder mit Sauerstoff anzureichern, sodass der Körper des Patienten mit der erforderlichen Menge an Blut versorgt wird. Wenn Blut künstlich außerhalb des Körpers entfernt und zurückgeführt wird, nennt man das extrakorporale Zirkulation oder ECC. ECC kann als Behandlung für andere versagende Organe eingesetzt werden, aber wenn es anstelle des Herzens und der Lunge speziell verwendet wird, nennt man es kardiovaskuläre Perfusion.
Im Jahr 1813 entwickelte Julien Jean Cesar Le Gallois die Idee der künstlichen Zirkulation. Dr. Jack Gibbon schuf jedoch den Vorläufer der Technik im Jahr 1937. Im Jahr 1953 verwendete er die Technik, um die erste erfolgreiche offene Herzoperation durchzuführen. In den 1960er Jahren entwickelte Richard Sarn mehrere medizinische Geräte, wie die Herz-Lungen-Maschine, die während der ECC als Herz und Lunge des Patienten fungiert.
Die kardiovaskuläre Perfusion ist eine medizinische Technik, die es Herzchirurgen ermöglicht, offene Herzoperationen durchzuführen, ohne dass das Herz des Patienten weiterhin schlägt. Eine Maschine fungiert während dieser Zeit des vorsätzlichen Herzstillstands als Herz. Diese Maschine saugt mit Schläuchen aus klarem Polyvinylchlorid unoxygeniertes Blut aus einer großen Vene an. Die Maschine oxygeniert das Blut und führt es dann über eine große Arterie zurück.
Herz-Lungen-Maschinen, die bei der Perfusion verwendet werden, bestehen aus fünf Pumpen. Eine Rollenkopfpumpe erzeugt Sog, um Blut in die Maschine zu ziehen. Die anderen vier liefern Flüssigkeit, Gas und Kalium an den Patienten. Kalium bringt das Herz zum Stillstand und hält es während des Eingriffs bewegungslos. In der Maschine sammelt sich Blut in einem Reservoir und wird durch eine Membranoxygenator von der Außenluft getrennt. Sauerstoff und Kohlendioxid überqueren diese Barriere, um das Blut zu oxygenieren. Die Barriere verhindert, dass das Blut gerinnt. Das wiederoxygenierte Blut wird in eine große Arterie zurückgepumpt. Ähnliche Maschinen können auch als Nieren und Lebern für Patienten fungieren, die sie benötigen.
Medizinische Verfahren, die die Verwendung der kardiovaskulären Perfusion erfordern, umfassen Ballonangioplastie – eine Erweiterung von Blutgefäßen aufgrund von Verschluss –, Stent-Verfahren, bei denen künstliche Schläuche in ein verstopftes Arterie platziert werden, und Herzklappenersatz. ECC wird auch bei der Behandlung von Unterkühlung eingesetzt. Das Blut kann entfernt und in der Maschine erwärmt werden.
Perfusionisten sind keine Ärzte. Sie sind medizinische Techniker. Medizinische Technikerschulen erfordern einen Bachelor-Abschluss als Voraussetzung für ihre Programme, die zwischen 12 und 16 Monaten dauern. Während der Operation überwacht der Perfusionist die Herz-Lungen-Maschine und kontrolliert die Sauerstoff- und Kohlendioxidwerte im Blut des Patienten, und sie stellen sicher, dass das Blut des Patienten weiterhin in seine Venen gepumpt wird.
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