ਕਾਰਡੀਓਪਲਮੋਨਰੀ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕਰਾਸ-ਫਲੋ ਹੀਟ ਐਕਸਚੇਂਜਰ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕਾਰਡੀਓਪਲਮੋਨਰੀ ਬਾਈਪਾਸ (CPB) ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੌਰਾਨ, ਮਰੀਜ਼ ਦੇ ਖੂਨ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਿੱਸਾ ਹੈ। ਇਹ ਯੰਤਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦਿਲ-ਫੇਫੜਿਆਂ ਦੀਆਂ ਮਸ਼ੀਨਾਂ ਵਿੱਚ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਖੂਨ ਨੂੰ ਗਰਮ ਜਾਂ ਠੰਡਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਓਪਨ-ਹਾਰਟ ਸਰਜਰੀਆਂ ਜਾਂ ਹੋਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੌਰਾਨ ਸਰੀਰ ਦੇ ਬਾਹਰ ਸੰਚਾਰਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਲਈ ਅਸਥਾਈ ਦਿਲ ਅਤੇ ਫੇਫੜਿਆਂ ਦੀ ਸਹਾਇਤਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਕਿਦਾ ਚਲਦਾ
ਇੱਕ ਕਰਾਸ-ਫਲੋ ਹੀਟ ਐਕਸਚੇਂਜਰ ਵਿੱਚ, ਦੋ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ - ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਖੂਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਹੀਟ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਮਾਧਿਅਮ (ਜਿਵੇਂ ਪਾਣੀ) - ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਵਹਿੰਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਠੋਸ ਸਤਹ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਧਾਤ ਜਾਂ ਪੋਲੀਮਰ ਪਲੇਟਾਂ/ਟਿਊਬਾਂ) ਦੁਆਰਾ ਵੱਖ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਮਿਲਾਏ ਬਿਨਾਂ ਹੀਟ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਜੈਵਿਕ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਅਤੇ ਖੂਨ ਦੇ ਸਦਮੇ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਹੀਟ ਐਕਸਚੇਂਜ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਰਦਾ ਹੈ।
- ਖੂਨ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਾ ਰਸਤਾ: ਦਿਲ-ਫੇਫੜਿਆਂ ਦੀ ਮਸ਼ੀਨ ਤੋਂ ਆਕਸੀਜਨਯੁਕਤ ਖੂਨ ਚੈਨਲਾਂ ਜਾਂ ਟਿਊਬਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚੋਂ ਵਗਦਾ ਹੈ।
- ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਹਾਅ ਦਾ ਰਸਤਾ: ਤਾਪਮਾਨ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਪਾਣੀ ਇੱਕ ਲੰਬਵਤ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਚੈਨਲਾਂ ਦੇ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚੋਂ ਵਗਦਾ ਹੈ, ਜਾਂ ਤਾਂ ਕਲੀਨਿਕਲ ਜ਼ਰੂਰਤ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਖੂਨ ਨੂੰ ਗਰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਠੰਡਾ ਕਰਦਾ ਹੈ (ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਹਾਈਪੋਥਰਮੀਆ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਜਾਂ ਦੁਬਾਰਾ ਗਰਮ ਕਰਨਾ)।
- ਹੀਟ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ: ਖੂਨ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਸੰਚਾਲਕ ਸਤ੍ਹਾ ਰਾਹੀਂ ਗਰਮੀ ਦੇ ਆਦਾਨ-ਪ੍ਰਦਾਨ ਨੂੰ ਚਲਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਐਕਸਚੇਂਜਰ ਵਿੱਚ ਨਿਰੰਤਰ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕਰਾਸ-ਫਲੋ ਪ੍ਰਬੰਧ ਉੱਚ ਗਰਮੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦਰ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਮੁੱਖ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ
- ਜੈਵਿਕ ਅਨੁਕੂਲਤਾ: ਸਮੱਗਰੀ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਸਟੇਨਲੈਸ ਸਟੀਲ, ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ, ਜਾਂ ਮੈਡੀਕਲ-ਗ੍ਰੇਡ ਪੋਲੀਮਰ) ਨੂੰ ਗਤਲਾ ਬਣਨ, ਹੀਮੋਲਾਈਸਿਸ, ਜਾਂ ਇਮਿਊਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਚੁਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
- ਸੰਖੇਪ ਡਿਜ਼ਾਈਨ: ਕਰਾਸ-ਫਲੋ ਐਕਸਚੇਂਜਰ ਸਪੇਸ-ਕੁਸ਼ਲ ਹਨ, CPB ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਏਕੀਕਰਨ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ।
- ਕੁਸ਼ਲਤਾ: ਲੰਬਕਾਰੀ ਪ੍ਰਵਾਹ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਨੂੰ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਸਮਾਨਾਂਤਰ-ਪ੍ਰਵਾਹ ਡਿਜ਼ਾਈਨਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
- ਜਣਨ-ਸ਼ਕਤੀ: ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਗੰਦਗੀ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਸੀਲ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਡਿਸਪੋਜ਼ੇਬਲ ਹਿੱਸੇ ਅਕਸਰ ਸਿੰਗਲ-ਮਰੀਜ਼ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
- ਨਿਯੰਤਰਣ: ਹੀਟਰ-ਕੂਲਰ ਯੂਨਿਟ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ, ਐਕਸਚੇਂਜਰ ਖੂਨ ਦਾ ਸਹੀ ਤਾਪਮਾਨ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਹਾਈਪੋਥਰਮੀਆ ਲਈ 28–32°C, ਨੌਰਮੋਥਰਮੀਆ ਲਈ 36–37°C)।
ਕਾਰਡੀਓਪਲਮੋਨਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ
- ਹਾਈਪੋਥਰਮੀਆ ਇੰਡਕਸ਼ਨ: ਸੀਪੀਬੀ ਦੌਰਾਨ, ਖੂਨ ਨੂੰ ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਮੰਗ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਠੰਡਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਘੱਟ ਸਰਕੂਲੇਸ਼ਨ ਦੌਰਾਨ ਦਿਮਾਗ ਅਤੇ ਦਿਲ ਵਰਗੇ ਅੰਗਾਂ ਦੀ ਰੱਖਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ।
- ਦੁਬਾਰਾ ਗਰਮ ਕਰਨਾ: ਸਰਜਰੀ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਖੂਨ ਨੂੰ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਥਰਮਲ ਤਣਾਅ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਸਰੀਰ ਦੇ ਆਮ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਬਹਾਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ।
- ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਯਮ: ਐਕਸਟਰਾਕਾਰਪੋਰੀਅਲ ਝਿੱਲੀ ਆਕਸੀਜਨੇਸ਼ਨ (ECMO) ਜਾਂ ਹੋਰ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਸੰਚਾਰ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਖੂਨ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।
ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਚਾਰ
- ਸਤ੍ਹਾ ਖੇਤਰਫਲ: ਵੱਡੇ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ ਪਰ ਪ੍ਰਾਈਮਿੰਗ ਵਾਲੀਅਮ (ਸਰਕਟ ਨੂੰ ਭਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਤਰਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ) ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਦੇ ਨਾਲ ਸੰਤੁਲਨ ਬਣਾਉਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
- ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰਾਂ: ਕੁਸ਼ਲ ਤਾਪ ਸੰਚਾਰ ਲਈ ਖੂਨ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਕਾਫ਼ੀ ਅਸ਼ਾਂਤ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਪਰ ਇੰਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਹੀਂ ਕਿ ਲਾਲ ਖੂਨ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚ ਸਕੇ।
- ਦਬਾਅ ਘਟਣਾ: ਇਹ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪੰਪ ਦਬਾਅ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ ਖੂਨ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਵਿਰੋਧ ਨੂੰ ਘੱਟ ਤੋਂ ਘੱਟ ਕਰਦਾ ਹੈ।
- ਇਨਫੈਕਸ਼ਨ ਕੰਟਰੋਲ: ਹੀਟਰ-ਕੂਲਰ ਯੂਨਿਟਾਂ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦਾ ਖੜੋਤ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਰੋਕ ਸਕਦਾ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਮਾਈਕੋਬੈਕਟੀਰੀਅਮ ਚਿਮੇਰਾ), ਸਖ਼ਤ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਪ੍ਰੋਟੋਕੋਲ ਦੀ ਲੋੜ।
ਉਦਾਹਰਣ
ਇੱਕ CPB ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਆਮ ਕਰਾਸ-ਫਲੋ ਹੀਟ ਐਕਸਚੇਂਜਰ ਵਿੱਚ ਪਤਲੀਆਂ-ਦੀਵਾਰਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਟਿਊਬਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਬੰਡਲ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚੋਂ ਖੂਨ ਵਗਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਵਾਟਰ ਜੈਕੇਟ ਨਾਲ ਘਿਰਿਆ ਹੋਇਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਤਾਪਮਾਨ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਪਾਣੀ ਇੱਕ ਲੰਬਵਤ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਘੁੰਮਦਾ ਹੈ। ਐਕਸਚੇਂਜਰ ਇੱਕ ਹੀਟਰ-ਕੂਲਰ ਯੂਨਿਟ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਮਰੀਜ਼ ਦੇ ਕੋਰ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਅਸਲ-ਸਮੇਂ ਦੇ ਫੀਡਬੈਕ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਅਤੇ ਜੋਖਮ
- ਹੀਮੋਲਾਈਸਿਸ: ਗੜਬੜ ਵਾਲੇ ਵਹਾਅ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸ਼ੀਅਰ ਤਣਾਅ ਖੂਨ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
- ਥ੍ਰੋਮਬੋਜਨਿਕਤਾ: ਸਤਹੀ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਗਤਲਾ ਬਣਨ ਨੂੰ ਚਾਲੂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਲਈ ਐਂਟੀਕੋਏਗੂਲੇਸ਼ਨ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੈਪਰੀਨ) ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
- ਏਅਰ ਐਂਬੋਲਿਜ਼ਮ: ਗਲਤ ਪ੍ਰਾਈਮਿੰਗ ਹਵਾ ਦੇ ਬੁਲਬੁਲੇ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬਾਈਪਾਸ ਦੌਰਾਨ ਇੱਕ ਗੰਭੀਰ ਜੋਖਮ ਹੈ।
- ਲਾਗ: ਹੀਟਰ-ਕੂਲਰ ਯੂਨਿਟਾਂ ਵਿੱਚ ਦੂਸ਼ਿਤ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਦੁਰਲੱਭ ਪਰ ਗੰਭੀਰ ਲਾਗਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।