פיתוחה של מכונת לב-ריאה מהווה אחת מקפיצות הדרך הגדולות של הרפואה המודרנית. ניסיונות לפיתוח מחזור לב-ריאה מלאכותי התחילו לפני עשורים רבים. איש התעופה צ'רלס לינדברג (Charles Lindbergh) ביחד עם המנתח אלקסיס קרל (Alexis Carrel) הצליחו בשנות ה-30 של המאה הקודמת לבנות מכונה פרימיטיבית אשר בתנאי מעבדה ניתן היה לשחלף בה חמצן ובכך להחליף את הריאה האנושית.
ד"ר ג'ון גיבון (John Gibbon) היה הראשון (בשנת 1953) שהצליח לבצע ניתוח לב פתוח בעזרת מכונת לב-ריאה. בניתוח בוצעה סגירה של פגם במחיצה הבין-פרוזדורית בילדה בת 18, וכך לראשונה ניתן היה לבצע ניתוחים בתוך הלב עצמו לתיקון של מומי לב מלידה. בתחילה אב הטיפוס של המכונה היה מסורבל, כבד ומסובך לתפעול. המנגנונים השונים של המכונה גרמו לנזקים קשים במרכיבי הדם שגרמו לדימומים, ולצורך במקורות חיצוניים של מוצרי דם. עם השנים המכונה השתכללה באופן משמעותי, הפכה לנוחה לתפעול, בטוחה מאוד עם צמצום ניכר של הפגיעה במרכיבי הדם. כיום הפכה המכונה לכלי סטנדרטי המאפשר ניתוחי לב פתוח בילדים ובמבוגרים.
העיקרון של מכונת לב-ריאה פשוט יחסית. דם ורידי בלתי מחומצן מוצא מתוך הפרוזדור הימני לתוך מיכל איסוף. משם הוא מוזרם בעזרת משאבה לתוך מחמצן הפועל כריאה מלאכותית. במחמצן מוחלף פחמן דו-חמצני תמורת חמצן, ודם מחומצן מוחזר לגוף ישירות לאב העורקים ומשם לשאר איברי הגוף. המחמצן הנפוץ ביותר מורכב מממברנה עשויה פוליפרופילן (Polypropylene) עם מיקרופורות (Microporous) המפרידה בין הדם לבין גז עשיר בחמצן המוזרם למחמצן. הממברנה מאפשרת פעפוע (דיפוזיה) של חמצן לתוך הדם, ופעפוע אל מחוץ לדם של
פחמן דו-חמצני.
מכונת הלב-ריאה המודרנית משוכללת ובעלת תפקידים נוספים. ראשית, הדם שנשפך בזמן הניתוח נאסף גם הוא למכונה ומוחזר מחומצן לחולה. בכך נשמר דמו של החולה ונחסך הצורך בעירוי דם חיצוני. שנית, בעזרת מחליף החום שצמוד למחמצן ניתן להוריד ולהעלות באופן מבוקר את טמפרטורת הגוף של החולה. בכך ניתן להוריד את תצרוכת החמצן של הלב ושל איברים חיוניים אחרים בזמן הניתוח, ולמנוע הינזקותם בניתוחים ארוכים. כמו כן יש במכונה חיבורים שונים המאפשרים מתן תרופות המגיעות ישירות ומיידית לזרם הדם של החולה.
כדי להתחיל את פעולת המכונה יש להפסיק את פעולת הקרישה של הדם. תהליך זה מתבצע בעזרת תרופה מעכבת קרישה הנקראת
הפרין (Heparin). ללא עיכוב הקרישה, ייקרש דם החולה מייד במגע עם צינורות הפלסטיק השונים. לאחר מתן הפרין ניתן לחבר את החולה למכונה. בתמונה 1 ניתן לראות את הצינור המוחדר לפרוזדור הימני של הלב, ושממנו מוצא הדם הוורידי אל המכונה ואת הצינור המוחדר לאב העורקים, שדרכו מוחזר דם מחומצן לגוף החולה.
לאחר החיבור ניתן להפעיל את המכונה שבאופן הדרגתי תופעל במקום הלב והריאות.
במשך כל הניתוח המכונה מופעלת על ידי טכנאי מכונת לב-ריאה האחראי על פעילותה השוטפת. בכך מתאפשר למנתח להיות חופשי יותר ולהתרכז בתיקון הלב עצמו. בתמונה 2 ניתן לראות את המכונה וצינורות הפלסטיק השונים המחוברים לחולה בזמן הניתוח.
לאחר הניתוח פעילות הלב מוחזרת, ולאחר שהתכווצות הלב מאפשרת, ניתן לגמול באופן הדרגתי את החולה מן ההזדקקות למכונה, הלב והריאות חוזרים למלא את תפקידם הרגיל. מוציאים את הצינורות ומטפלים באמצעות תרופה הנקראת
פרוטמין (Protamine) לשם סתירת ההפרין ותיקון תפקודי הקרישה של החולה.
ד"ר אהוד רענני
