Açık Kalp Ameliyatlarının uygulanabilmesi için ameliyat sahasının kansız ve hareketsiz olması, kalbin ve akciğerlerin fonksiyonlarının durdurulması gereklidir. Ancak kalbin boşluklarının kanla dolu olması ve bizzat kendisinin vücuda kanı pompalaması nedeniyle, vücudun ihtiyacı olan kan dolaşımı başka bir mekanizma ile sağlanamadığı sürece ameliyat edilecek kalbin durdurulması ve kandan arındırılması mümkün olmayacaktır. Çünkü kan dolaşımı durduğunda öncelikle beyin hücreleri en fazla 5 dakika gibi kısa bir zaman içinde ölmektedir. 1950 li yıllara kadar yüzyılı aşkın süredir bilinen birçok kalp hastalığı kalbin içi açılamadığı için yapılamamaktaydı. Modern kalp cerrahisinin ilk uygulamaları 1950 lerin başında kalp-akciğer makinesinin kullanıma girmesiyle başlar.

Kalp ameliyatları sırasında kalbin ve akciğerlerin fonksiyonları vücut dışında Kalp Akciğer Makinesi olarak isimlendirilen bir cihaz tarafından sağlanır. Kardiyopulmoner bypass (CPB), kalbin pompa fonksiyonunun ve akciğerin gaz değişim fonksiyonunun geçici olarak hastanın damar sistemine bağlanan bir pompa oksijenatörle sağlandığı sistemdir. Ekstrakorporeal dolaşım (Extracorporeal Circulation) da denilen bu sistemde süperior vena cava ve inferior vena cavaya konulan iki kanül veya sağ atriyuma konulan tek kanül vasıtasıyla yerçekimi etkisiyle venöz rezervuarda toplanan kan, pompa başlığı sayesinde oksijenatöre yönlendirilir ve soğutularak veya ısıtılarak , bir filtreden geçirilerek genelde asendan aortaya konulan bir arteriyal kanül ile hastaya geri verilir. Böylece duran kalbe uğramadan gelen venöz kan, CPB devresinde toplanarak, oksijenatör vasıtasıyla kandan karbondioksit alınıp oksijen ilave edilerek geniş bir artere geri gönderilerilir. CPB tam olarak sağlandığında, ekstrakorporeal donanım hem sürkülasyonu hem de ventilasyonu sağlar. Ancak bu yöntem, kan akımı sıklıkla nonpulsatil ve normale göre düşük basınçlı olduğundan non****olojiktir ve vucudun savunma reaksiyonunu tetikleyen bir süreçtir. Ancak günümüzde ekstrakorporeal sistem sayesinde düşük risk ve mükemmel klinik sonuçlar ile 50 yılı aşkın süredir başarılı ile uygulanmaktadır.

Kardiyopulmoner baypasta kullanılan Kalp Akciğer Makinesinin; gaz değişimi için akciğerin, sirkülasyona gerekli enerjiyi sağlamak için de kalbin fonksiyonunu yerine getirmesi gerekir.

Kardiyopulmoner bypass Total bypass ve Parsiyel bypass olmak üzere ikiye ayrılır.

Total ve Parsiyel Kardiyopulmoner Bypass

Kalbe gelen tüm sistemik venöz kanın tutulması ve CPB devresinde toplanarak hastaya geri dönmesi Total CPB; sistemik venöz kanın yalnızca bir kısmının tutularak CPB devresinde toplanması ise Parsiyel CPB adını alır.

Parsiyel CPB sırasında sistemik venöz dönüşün kalan kısmı sağ atriyuma döner ve bu kan sağ ventriküle ve gaz değişiminin yapıldığı pulmoner yatağa gider daha sonra sol atriyuma ve sol ventriküle dönerek sistemik dolaşıma katılır.

Parsiyel CPB'nin etkili olabilmesi için,

• Kalp atıyor ve ejekte ediyor olmalıdır.
• Akciğerler ventile edilmelidir.

Total CPB en iyi şekilde ya superior vena kava ve inferior vena kavanın her ikisinin direkt kanülasyonu ya da sağ atriyumdan iki aşamalı tek bir venöz kanül kullanımı yoluyla kurulur. Parsiyel CPB bu kanülasyon teknikleriyle venöz drenaj hattının klemplenmesi ve CPB devresine dönen kanın kısmen engellenmesi yoluyla oluşturulabilir.