體外循環(huán)基礎知識與心肌保護

體外循環(huán)

定義：是指用一種特殊的裝置暫時替代人的心臟和肺臟工作，進行血液循環(huán)和氣體交換的技術，也稱心肺轉流（CPB）。這一裝置分別稱為人工心和人工肺，也統(tǒng)稱為人工心肺、人工心肺裝置或體外循環(huán)裝置當前第1頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)設備及裝置一、人工心肺機二、氧合器三、濾器四、輔助裝置五、管道與插管當前第2頁\共有37頁\編于星期四\15點一、人工心肺機血泵（人工心）：a.滾壓泵

b.離心泵控制臺：各種按鈕、開關組成顯示器：有流量、壓力、溫變、電壓、時間等

安全報警系統(tǒng)：有高灌注壓、低平面、低電壓報警等后備電源：蓄電池、在停電后仍然讓整機工作

2小時左右監(jiān)測裝置：當前第3頁\共有37頁\編于星期四\15點二、氧合器（人工肺）種類：

a.鼓泡式氧合器：經(jīng)發(fā)泡裝置形成微泡與血液氧合。

b.膜式氧合器（膜肺）：高分子半透膜進行氧氣和二氧化碳交換。特點氣體和血液不直接接觸。當前第4頁\共有37頁\編于星期四\15點三、濾器體外循環(huán)中微栓的來源：固體栓子，氣體栓子按功能分：

a.動脈微栓濾器

b.回流室濾器

當前第5頁\共有37頁\編于星期四\15點四、輔助裝置1.變溫裝置：用于體外循環(huán)中患者的體溫升降和心臟停博液的變溫JOSTRA：容量33L。變溫3－41℃。提供溫度相同的二路循環(huán)水路。2.氧飽和度儀：3.空氣氧氣混合儀：4.液面報警裝置5.氣泡報警裝置6.壓力報警裝置當前第6頁\共有37頁\編于星期四\15點五、體外循環(huán)管路和插管管路：

管路：

a.動脈灌注管路。

b.靜脈引流管路。

c.泵管。

d.吸引管路。

e.氧氣管。

f.排氣、測壓管。

g.靜脈總干。

h.連接管。當前第7頁\共有37頁\編于星期四\15點6、體外循環(huán)管路和插管插管:A、動脈插管

B、靜脈插管

C、左心吸引管

D、右心吸引管

F、心臟停博液灌注管：

當前第8頁\共有37頁\編于星期四\15點.動脈插管：

a.升主動脈插管

b.股動脈插管

c.鎖骨下動脈、腋動脈、頸動脈插管

.靜脈插管：

a.上、下腔靜脈插管

b.腔房管，又稱右房管

c.股靜脈插管

當前第9頁\共有37頁\編于星期四\15點心臟停博液灌注管：

a.主動脈根部灌注針

b.Y型停博液灌注針

c.冠狀動脈竇直視灌注管

d.冠狀靜脈竇逆行灌注管

e.多頭灌注管

當前第10頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)裝置示意圖當前第11頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)工作中當前第12頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)灌注技術基本灌注技術常溫體外循環(huán)：1.適應證：用于心內操作簡單，手術時間短者。2.方法：體外循環(huán)中保持體溫正常（因預充液的溫度較低，要求體外循環(huán)中應用復溫裝置保持正常體溫）。高流量灌注（成人流量>2.4L/m2.min-1,兒童流量>3.2L/m2.min-1）。平均動脈壓維持在8.0～10.6kpa(60～80mmHg）。輕度血液稀釋，HCT維持在30%左右。當前第13頁\共有37頁\編于星期四\15點基本灌注技術淺低溫體外循環(huán)：1.適應證：用于病情不重、心內畸形不太復雜、心功能較好，手術可在短時間內完成者。如房、室缺修補、單瓣置換等。2.方法：體外循環(huán)中鼻咽溫降至32～34℃左右。心內操作即將結束時開始復溫，復溫至鼻咽溫>32℃停止，使心臟易于復跳，復跳后復溫至35～37℃左右。較高流量灌注（成人流量2.0～

2.4L/m2.min-1,兒童流量2.8～

3.2L/m2.min-1）成人平均動脈壓維持在>6.6kpa(50mmHg），兒童維持在>5.3kpa(40mmHg）。中度血液稀釋，HCT維持在25～29%左右。心肌保護方法從升主動脈根部灌注含血或晶體含鉀停搏液，每30分鐘灌注一次，心表及心腔內冰鹽水侵泡。升主動脈阻斷期間要求心電圖始終呈直線，無心電活動。當前第14頁\共有37頁\編于星期四\15點基本灌注技術中低溫體外循環(huán)：1.適應證：用于病情嚴重、心內畸形復雜、心功能差者，如重癥單瓣置換術、雙瓣置換術、二次瓣膜置換術、冠狀動脈搭橋術、部分大血管手術等。2.方法：體外循環(huán)中鼻咽溫降至25-30℃，肛溫降至28-30℃。心內操作即將結束時開始復溫，復溫至鼻咽溫>32℃停止，使心臟易于復跳，復跳后復溫至35～37℃左右。中等流量灌注（成人流量1.6～

2.0L/m2.min-1,兒童流量2.4～

2.8L/m2.min-1）成人平均動脈壓維持在>6.6kpa(50mmHg），兒童維持在5.3kpa(40mmHg）以上。中度血液稀釋，HCT維持在24%左右。心肌保護方法同上。當前第15頁\共有37頁\編于星期四\15點基本灌注技術深低溫低流量體外循環(huán)：1.適應證：用于病情嚴重、心內畸形復雜、側支循環(huán)豐富、心內手術時有大量回血者，如紫紺型先心矯治術、大的動脈導管未閉直視縫合術、部分大血管手術等。目的是減少心內回血，減少血液有形成分的破壞，防止氣栓的發(fā)生，同時避免重要臟器的缺血。2.方法：體外循環(huán)中鼻咽溫降至20℃，肛溫降至25℃，為使體表和內臟降溫均勻，麻醉誘導后可用邊溫毯進行體表降溫。（心內操作即將結束時開始復溫，復溫至鼻咽溫>32℃停止，使心臟易于復跳，復跳后復溫至35～37℃左右。）低流量灌注（流量<30ml/kg)，必要時可進行微流量灌注（流量5～10ml/kg），此時不是進行臟器灌注，而是防止氣栓進入動脈系統(tǒng)。中度或中深度血液稀釋，HCT維持在21%左右，心臟復蘇階段采用加庫血、濾水、利尿等方法，將HCT提高到24～30%。心肌保護方法同上。當前第16頁\共有37頁\編于星期四\15點基本灌注技術深低溫停循環(huán)體外循環(huán)：1.適應證：用于嬰幼兒心臟直視手術，使術中心內無血無插管，便于手術操作，縮短體外循環(huán)時間。用于成人部分大血管手術和少數(shù)操作非常困難的手術，可以保證無血的手術視野。2.方法：麻醉誘導后盡早頭部放置冰袋，為使體表和內臟降溫均勻，全身變溫毯體表降溫。體外循環(huán)中鼻咽溫降至15-18℃，肛溫降至18-20℃左右。停止循環(huán)時，先停止主動脈灌注，術者擠壓患者腹部，靜脈放血至儲血罐內，阻斷腔靜脈，進行心內手術；恢復循環(huán)時，先開放升主動脈，緩慢灌注血流，再開放靜脈引流，逐漸提高灌注流量。中深度血液稀釋，HCT維持在18～21%，心臟復蘇階段采用加庫血、濾水、利尿等方法，將HCT提高到24～30%。心肌保護方法同上。當前第17頁\共有37頁\編于星期四\15點基本灌注技術上下半身分別灌注：1.適應證：用于主動脈弓降部動脈瘤、主動脈離斷、主動脈縮窄、及重癥法四患者。2.方法：上半身灌注可在升主動脈插管，頭部灌注可在無名動脈、頸總動脈插管，上半身灌注可在股動脈、髂動脈、降主動脈插管。上、下半身灌注流量分配為1：2，但主要根據(jù)靜脈血氧飽和度，上、下肢血壓來調整灌注流量，應分別有兩個泵灌注來保證流量。心內手術完成后，逐漸減少下半身灌注，過渡到完全升主動脈灌注。一般采用中度低溫（鼻咽溫降至25℃，肛溫降至28℃）。中度血液稀釋，HCT維持在24%的方法。心肌保護方法同上。當前第18頁\共有37頁\編于星期四\15點特殊灌注技術心室輔助循環(huán)急診體外循環(huán)搏動灌注體外循環(huán)膜肺氧合（ECMO）當前第19頁\共有37頁\編于星期四\15點特殊灌注技術心室輔助循環(huán)適應證：病人進行成功的心臟手術后不能脫離體外循環(huán)，用常規(guī)方法（改善容量負荷、正性肌力藥或血管活性藥治療、主動脈球囊反搏）處理無效的患者。心臟手術后72小時內，發(fā)展為低心排綜合征，用常規(guī)方法無效的患者。在手術室或ICU用常規(guī)方法不能糾正的反復發(fā)作的惡性心律失常患者，排除下列影響因素：血氣或電解質紊亂、低血容量、低氧血癥、外科出血等。心肌梗死后的心源性休克，嚴重動脈粥樣硬化不能應用主動脈球囊反搏者。心臟移植后心衰的輔助。當前第20頁\共有37頁\編于星期四\15點特殊灌注技術體外循環(huán)膜肺氧合（ECMO）定義：ECMO是指通過長時間體外循環(huán)，對一些呼吸或循環(huán)衰竭患者進行有效支持，使心肺得以充分地休息，為心功能的恢復贏得寶貴的時間。適應證：ECMO呼吸支持指征：1.肺氧合功能障礙，PaO2<50mmhg。2.急性肺損傷PaO2<40mmhg、PH小于7.3達2小時。人工呼吸3小時后，PaO2<55mmhg、PH小于7.4。人工呼吸出現(xiàn)氣道壓傷。ECMO循環(huán)支持指征：基本同心室輔助，部分ECMO循環(huán)支持是為了等待合適的心臟供體進行心臟移植。禁忌證：體重小于2000g，或胎齡不足32周的新生兒在ECMO肝素化后易發(fā)生顱內出血，死亡率高達94%。機械通氣達7天為相對禁忌，長達10天為絕對禁忌。（與肺纖維化和不可逆改變有關）嚴重的先天性肺發(fā)育不全、合并其他嚴重畸形及重要臟器損傷。當前第21頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)中監(jiān)測及調節(jié)生理指標的監(jiān)測動脈壓：成人標準應維持在50～

80mmHg，嬰幼兒維持在30～

70mmHg中心靜脈壓（CVP）：靜脈引流通暢時應為零或負值。左房壓（LAP）：正常值為5～

15mmHg，體外循環(huán)中最高不宜大于10mmHg。重癥者除外。心電圖（ECG）：復跳后心率在80～100次/分最為理想。溫度：根據(jù)手術同基本灌注技術，要求停跳時心溫在15℃以下。神經(jīng)系統(tǒng)功能：瞳孔大小的觀察是最直接有效的方法，嬰幼兒可監(jiān)測前囟門的壓力。其次有腦氧飽和度、腦電圖、誘發(fā)電位反應等。尿量及性狀：一般要求轉流中尿量大于1ml/kg.h-1,pH值在6.8～7.0。血紅蛋白尿的程度可尿色來鑒別。當前第22頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)中監(jiān)測及調節(jié)灌注指標的監(jiān)測流量

成人流量>2.4L/m2.min-1,兒童流量>3.2L/m2.min-1）。平均動脈壓維持在8.0～10.6kpa(60～80mmHg）泵壓主泵壓應小于40kpa（300mmHg），停跳液灌注壓成人在32.0kpa(240mmHg），兒童在20.0kpa(±150mmHg）。氧合器血平面吸引泵的流量動靜脈管路情況血液氧合情況抗凝和凝血血氣及生化指標的監(jiān)測當前第23頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)的一般管理體外循環(huán)前的準備體外循環(huán)系統(tǒng)的安裝及預充排氣

體外循環(huán)預充和血液稀釋當前第24頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)預充和血液稀釋體外循環(huán)預充

預充：預先用一定量的液體將循環(huán)管道充

預充排氣：是將管道中的氣體排出

預充液的種類：晶體液：乳酸林格、碳酸氫鈉、鉀、鈉、鎂等離子成份

膠體液：代血漿（賀斯）新鮮新冷凍血漿白蛋白庫血當前第25頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)預充和血液稀釋血液稀釋：大量補性液體進入內，等種原因使組織間液體轉移進入血管內，使血管量升高，而HCT及血紅蛋白（HB）濃度降低。血液稀釋程度分級：輕度：HCT30%中度：HCT20%－29%中重度：HCT15%－19%重度：HCT10%－14%極重：HCT10%當前第26頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)預充和血液稀釋血液稀釋對機體的影響：血凝

凝固性降低、凝血功能障礙。血動力學

粘滯度降低，外周阻力下降，血流加快，回心血量增加。心臟

血液稀釋后，心排量和冠狀動脈血流增加，同時心肌做功和耗氧增加。腦

血液稀釋后，由于血液粘滯度降低，和心排量增加，腦灌注量增加，但要注意適當?shù)难合♂尪龋^度會造成貪血性缺氧。腎

腎小球濾過率增加，腎小管重吸收相對減少。肺血液稀釋后部分液體進入肺組織。特別是大量應用晶體液進行血液稀釋，可導致肺水腫。水鹽代謝及酸堿平衡

對其影響取決于預充液成分的稀釋度。當前第27頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)預充和血液稀釋血液稀釋應用于體外循環(huán)的優(yōu)點：1.減少血制品用量。2.血液稀釋減少體外循環(huán)對細胞的破壞。3.全血粘滯度降低，血流速度加快，有利于微循環(huán)的灌注，保護重要臟器。當前第28頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)預充和血液稀釋預充和血液稀釋的方法計算公式：預計HCT=(術前HCT*血容量+庫血HCT*預充庫血量)/(血容量+預充總量)庫血用量=【預計HCT*(血容量+預充量)-術前HCT*血容量】/庫血HCT預充總量=晶體預充總量+膠體預充量+庫血量血液稀釋的原則：轉流過程中，血液HCT維持在25%左右，另外轉流早期可稍低，復溫后通過利尿、超流等措施，將HCT

提高到25%。嬰幼兒及重癥老年患者提高到27%。當前第29頁\共有37頁\編于星期四\15點體外循環(huán)中重量臟器的保護心肌保護腦保護肺保護腎保護血液保護消化系統(tǒng)保護脊髓保護當前第30頁\共有37頁\編于星期四\15點心肌保護的主要方法心臟停跳阻斷后灌注停博液使心臟停跳，每30分鐘灌注一次。停跳液灌注方法:

冷晶體停跳液含血停跳液冠狀靜脈竇逆行灌注未成熟心肌保護溫血停跳心臟低溫

停搏液維持在4℃左右，心臟周圍放置冰屑各種護心藥物

當前