體外循環(huán)基礎知識與心肌保護

1、.,1,個人簡介,孫忠東，2002.7畢業(yè)于華中科技大學，醫(yī)學博士，留德學者，主任醫(yī)師，教授，碩士研究生導師。 從事心臟外科臨床專業(yè)，擅長心臟外科冠心病冠狀動脈搭橋、各種瓣膜疾病、主動脈大血管疾病和先天性心臟病等危重病人的手術治療和處理，在核心期刊雜志發(fā)表研究論文130余篇，承擔國家、省及市研究課題10余項，獲省及市科技進步獎5項，主編著作3部。,.,2,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,.,3,體 外 循 環(huán) 設 備 及 裝

2、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,.,4,一、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：,.,5,二、氧 合 器（人工肺）,種類： a.鼓泡式氧合器：經發(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。,.,6,三、 濾 器,體外循環(huán)中微栓的來源：固體栓子，氣體栓子 按

3、功能分： a.動脈微栓濾器 b.回流室濾器,.,7,四、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341。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,.,8,五、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。,.,9,6、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

4、管：,.,10,.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,.,11,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,12,.,體外循環(huán)裝置示意圖,.,13,體外循環(huán)工作中,.,14,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

5、.4L/m2.min-1,兒童流量3.2L/m2.min-1）。平均動脈壓維持在8.010.6kpa(6080mmHg）。 輕度血液稀釋， HCT維持在30%左右。,.,15,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3234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3537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(

6、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。,.,16,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3537左右。 中

7、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。,.,17,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

8、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3537左右。） 低流量灌注（流量30ml/kg)，必要時可進行微流量灌注（流量510ml/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2430%。 心肌保護方法同上。,.,18,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

9、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2430%。 心肌保護方法同上。,.,19,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

10、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。,.,20,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）,.,21,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

11、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?；颊?，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。,8/14/2020,.,22,.,23,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

12、時間。 適應證： ECMO呼吸支持指征： 1.肺氧合功能障礙，PaO250mmhg。 2.急性肺損傷PaO240mmhg、PH小于7.3達2小時。 人工呼吸3小時后， PaO255mmhg、 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。,.,24,體外循環(huán)中

13、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。,.

14、,25,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8.010.6kpa (6080mmHg） 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,.,26,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,.,27,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)

15、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,.,28,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%,.,29,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

16、，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?，過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。,.,30,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。,.

17、,31,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%。,.,32,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,.,33,心肌保護的主要方法,心臟停跳 阻斷后灌注停博液使

18、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,.,34,心肌保護的主要方法,一、體外循環(huán)前的心肌保護 1. 增加心肌能量儲備：GIK、磷酸肌酸 2.改善內環(huán)境：強心、鉀、 3. 減少心肌氧耗，增加心肌氧供：休息、平穩(wěn)麻醉、 二、體外循環(huán)中心臟停跳前的心肌保護 1. 保證心肌的血流灌注 2.心腔充分引流,.,35,心肌保護的主要方法,三、心臟停跳中的心肌保護 1.停搏液的原理與配方 K+：晶體液：15-20mmol/L;血液停搏：20-30 2.低溫 3預防水腫：甘露醇、白蛋白提高膠壓；含血停搏液、 4. 其他重要成分：