1、体外循环,北京阜外心血管病医院李景文,体外循环概念： 把充分氧合过的血液切实的输送到-全身（局部）循环停止或灌注不足的组织器官，以确保受累组织和器官足够的能量供给。,常规CPB,停跳液变温器,动脉滤器,变温水箱,主泵/血泵,静脉储血罐,膜肺,静脉路,动脉路,左心,右心,停跳液泵,气源,一、体外循环装置,滚压泵,滚压泵需要将一段泵管置于弧形泵槽内，泵旋转臂的设计要求在任何时候总有一个滚压头挤压泵管。通过挤压充满血液的泵管，血液随泵头的运动向前推进，从而形成持续血流。,理想血泵,可对抗高阻力，并能满足极低流量需求对血液成份破坏尽可能小血液接触面光滑、连续、无死腔、不污染泵的永久部分流量可以读出电源
2、意外时有备用电源或手动装置,流量调节,泵流量决定于每分钟泵头的转速（RPM）和每转泵的排空容积（SV）容积的多少由泵管的大小和泵头挤压长短而决定,泵管材料,聚氯乙烯（PVC） 乳胶管 硅胶管,离心泵,围绕固定点做圆周运动的物体受离心力的作用有向圆的切线方向运动的倾向。正是根据离心力原理设计了离心泵。离心泵设计为非闭塞型和后负荷依赖性,离心泵,1976年市场化几种不同设计 *叶片形 *圆锥形 *直槽式,离心泵的结构,离心泵驱动泵头、离心杯离心杯包括内置磁铁、锥体形叶轮和有两个开口的透明塑料室三者依靠特殊技术紧密结合,Medtronic Biomedicus,离心泵的工作原理,内置磁铁在电机的带动
3、下，使锥形叶轮高速旋转，带动液体流动液体在离心力的作用下在离心杯侧壁形成压力，由侧壁开口流出在离心杯中央形成低压区液体即可随叶轮转动进入离心杯，从而产生有效的血液灌流 叶轮旋转速度越快，液体产生的离心力也越大,滚压泵与离心泵应用比较优点,滚压泵 离心泵可重复使用 非阻闭型可弃部分价格便宜 创伤小可长时间辅助循环流量易于表示 气栓可能性小可根据病人体重大小 减少预充量选择管道,滚压泵与离心泵应用比较缺点,滚压泵 离心泵 血液损伤与时间相关 操作相对困难 泵管破裂可能脱颗粒 需加流量计 泵前负压，泵后正压 停止转流时易产生反流 空气栓塞 价格昂贵 避免长时间转流 不可重复使用,变温水箱,用于体外循
4、环期间患者的降温与复温 温度监测： 鼻咽温度 直肠温度 膀胱温度,鼓泡式氧合器的结构,发泡装置 氧合室 变温器 祛泡室 动脉储血室 回流室,鼓泡式氧合器,氧气经发泡装置形成微小气泡，在氧合室内与血液充分混合成微小血泡血液与气体直接接触完成氧合的同时进行血液变温经特制的祛泡装置后成为含氧丰富的动脉血流入储血室,操作注意事项（一）,初次使用以前认真阅读说明书 根据患者的实际情况选择氧合器使用前试水，确保变温装置无渗漏注意发泡情况，不均匀，更换氧合器 血液滞留发泡板，又无气体通过，易造成发泡板筛孔的堵塞使用的安全时限为3小时,操作注意事项（二）,体外循环不同阶段维持不同的血氧比 鼓泡肺必须用纯氧氧合
5、 最大特点是血液和气体直接接触 麻醉药容易挥发，容易导致麻醉变浅,膜式氧合器,血液和气体不直接接触，通过特制的薄膜完成气体交换的人工氧合装置，亦称膜肺与鼓泡式氧合器比较具有以下优点： *良好的气体交换能力 *对血液的损害小 *减少栓塞的发生 *长时间循环支持,膜肺的氧合结构,中空纤维增加了气体交换能力、减少了交换面积 内走血外走气 ，不利于气体交换。血液属于非牛顿流体 ，膜表面流动时会产生层流外走血内走气 可解决层流问题，减少预充量，充分氧合,膜肺的降温系统,绝大多数膜式氧合器采用血液先变温后氧合的排列方法也有变温氧合同时进行的膜肺在临床大量应用,膜肺操作注意事项（一）,选择适当的膜式氧合器使
6、用前试水 调节通气量及氧浓度 通过氧浓度调节血液氧分压即氧合程度，依靠气体流量调节二氧化碳分压 膜肺分为两型： *泵后型注入型 *泵前型引流型,膜肺操作注意事项（二）,排气孔开放 体外循环开始先开泵，使膜肺液相先有一定压力，再给气体外循环结束时先关气，后停泵术中停循环，开侧路循环；恢复循环，关侧路闭式回流室调整回流可通过调整高低来实现,膜肺操作注意事项（三）,膜式氧合器的安全使用时限是6-8小时 无孔型膜肺更适用于长时间灌注一旦发现膜肺气体交换能力下降应及时更换 串联鼓泡式氧合器或并联膜式氧合器,理想的体外循环管道,良好的透明度、弹性及可弯曲性、不易扭结和压扁 良好的韧性、散裂率低 （内表面颗
7、粒脱落少）热力消毒耐受性好良好的血液相容性,体外循环的基本管道,动脉泵管 静脉引流管 心外吸引管 心内吸引管,动脉插管,部位：升主动脉、股动脉及腋动脉等 升主动脉插管是最常用的 口径过细，灌注阻力增高，组织灌注不足口径过粗，在升主动脉内占有位置过多，影响心脏收缩时血液的输出特别是在终止体外循环前可能影响患者血流动力学的稳定而出现“低心排”假象,动脉插管,静脉插管注意事项,插静脉插管不宜过深 将插管送入腔静脉后应尽快建立体外循环，因为静脉插管使血液回流受阻，时间过长将使血液动力学难以维持 左上腔静脉,腔静脉插管,右心房/下腔静脉二级管,注意不宜过深亦可引起上腔静脉回流受阻,腔静脉插管,心内吸引管
8、,心外吸引管,微栓滤除的机制,滤器根据滤除物质的大小可分为一般滤器、微栓滤器和无菌性滤器渗透式滤器：滤除栓子大小在70260m滤网式：微栓滤器滤除栓子在2040m之间无菌性滤器：为渗透吸收式，滤除细菌甚至病毒,动脉滤器,可明显减少心脏手术的脑并发症 孔径在2040m，多数为滤网式 根据患者的体重选用适当的型号,辅助装置,氧饱和度仪空气氧气混合器液面报警装置气泡报警装置压力报警装置,氧饱和度仪,空气氧气混合器,液面及压力报警,二、体外循环管理,术前准备,1.了解病情：访视病人，阅读病例。2.了解手术术式。3.物品准备:根据手术需要准备体外循环用品；预充液；药品等。,病情评估,危险因素包括：1.左
9、心功能不全，LVEF65岁;4.急诊；5.再次手术；6.肺高压，严重心率失常，脏器功能不全，恶液质；7.复杂畸形,根据病情制定转流计划,1.物品准备：氧合器，循环管路，微栓滤器，插管。2.预充液及药品的准备：血、血浆、白蛋白、甘露醇、甲基等。3.根据手术术式决定体外循环的温度，稀释度，灌注流量及灌注方法。,体外循环物品的安装,尽量减少接头的使用，避免加重血液破坏。充CO2利于排除气体。排气时泵转速大于100转/分。对连接管道进行压力测试，观察有无渗漏。,预充液管理及血液稀释基础知识,基础知识：1.预充及预充量：预充是指体外循环前，所有管道、氧合器、动脉滤器等物品充盈液体排除气体的过程。所需液体
10、量为预充量。2.静态预充和动态预充：在转流前，静止在储血室内的最低液面静态预充；转流中不同的动脉流量维持动态平衡的液面于最低点时的预充量动态预充。,预充液管理及血液稀释预充液,预充液的种类：复方乳酸钠林格氏液；复方氯化钠；勃脉力；代血浆类；全血；血浆；红细胞悬液；白蛋白等。,预充液管理及血液稀释血液稀释,血液稀释：是指外源性无血液体输入血管内或因组织间液向血管内转移，使血容量增加，血液中细胞浓度下降的状态。血液稀释分类：轻度稀释HCT30%； 中度稀释HCT2530； 深度稀释HCT2125； 重度稀释HCT1020； 极度稀释HCT60；尿量1ml/Kg/h。3.在低温下，过高的流量可影响术
11、野，增加血液破坏的机会，也可至脏器水肿。,体外循环中的管理电解质的调节,钾离子的调节：1.低钾的原因：大量排尿；术前长期服用利尿剂，存在隐性缺钾；过度通气、PH偏碱、低温等因素，钾向细胞内转移。处理：体外循环中补钾要求少量、多次，慎重。复查血钾。注意钾的来源：陈旧库血，停跳液回收，转中追加液体是否含钾等。15%KCL 1ml=2mEq2.高钾的原因：术中回收含钾停跳液；严重的血液破坏；CPB下肾功能抑制；严重的酸中毒；停跳液配置错误。处理：利尿；适当给予NaHCO3，碱化作用使K+向细胞内转移；给Ca 2+可抑制心肌动作电位3期的钾外流；胰岛素疗法：1单位胰岛素:4克葡萄糖；平衡超滤：加入无钾
12、或低钾液体滤出高钾液体。,体外循环中的管理电解质的调节,钙离子的调节：1.低钙的原因：CPB中，肝脏分解枸掾酸的能力下降，加入库血或血浆（含枸掾酸）后，枸掾酸与体内钙结合，使血钙降低；血液稀释。2.钙的补充：依照检查结果1.151.25mmol/L；加入库血或血浆后，每200ml血或血浆补0.5g钙。在心脏复苏时，大量钙内流，增加氧耗，使氧供需失衡，易导致再灌注损伤。所以在心脏复苏510分钟后再常规补钙。,体外循环中的管理电解质的调节,镁离子的调节：正常血清镁0.751.25mmol/L。多尿可引起细胞内镁缺乏。镁离子是数百种酶系统的辅因子；钙镁有协调作用，镁缺乏可能使给予外源性钙无效。补钾同
13、时补镁可减少心率失常的发生。对血压有影响，不宜快速大量补镁。镁离子的补充：0.5mEq/Kg(10%MgSO4 0.6ml/Kg),体外循环中的管理酸碱平衡的调节,CPB中常见有呼碱和代酸，发生严重代酸时用NaHCO3纠正。补充NaHCO3公式： NaHCO3(mEq)=1/4BE纠正值体重补NaHCO3时注意首次给全量的1/21/3，或根据血气补充。在纠正酸中毒的同时，应注意提高灌注流量和红细胞压积；还要注意监测血糖，注意血糖增高引发的代酸。,体外循环中的管理灌注压的调节,转中灌注压受监测部位、血管阻力、血液粘滞度、体温等许多因素的影响。在CPB中，一般成人维持在5080mmHg，婴幼儿维持
14、在30 70mmHg较理想。对于高龄、高血压病、糖尿病的患者，由于基础血压比较高，脑血流自主调节功能差，故转中应维持较高的灌注压。脑血流自主调节阈在低温时下移，低温时成人阈值可由50mmHg降至30mmHg，小儿降至20mmHg，故低温时动脉灌注压有降低的表现。,体外循环中的管理灌注压的调节,CPB中低血压常见原因：1.转前容量不足，血流动力学不稳定；2.自身循环过渡到体外循环掌握不得当；3.无搏动血流；4.血液稀释引起粘滞度下降，血管阻力降低，体内儿茶酚胺浓度降低；5.过敏反应。CPB中也常见血压增高1.PaO2过高或PaCO2过低；2.麻醉渐浅，引发机体应激反应使血管收缩，血压上升，CPB
15、可使吸入麻醉药浓度下降。,中心静脉压的监测和静脉引流的调节,CVP是反映血容量及心功能的指标之一。一般体外循环中，测得的CVP为零或负值。在转中，它的重要作用是监测静脉回流有无梗阻的情况。若上腔静脉回流不畅，往往有头部充血，颜面发绀，严重者可引起脑部并发症。下腔静脉回流不畅，可引起腹腔脏器淤血。以上均可造成氧合器液面不易维持，应及时告知外科医生调整、纠正。在转中，除特殊需要，一般不需要控制静脉回流量，特别是小儿尤应注意。小儿脑血流量比成人高，脑代谢也高于成人，所以静脉回流通畅更为重要。,静脉引流的调节,静脉回流不畅是CPB引发水肿的原因之一。静脉回流不畅的原因：1.静脉插管选择不当；2.静脉插
16、管位置不当、过深、脱出；3.管道扭曲、打折；4.管道内大量气栓；5.管道选择不当，过细过长，回流阻力增加。,转中尿量,CPB中排尿量是估价灌注满意与否及下腔静脉有无梗阻的可靠指标之一。一般不少于1ml/Kg/h。如果转中灌注流量正常，灌注压满意，但无尿滴出，除应排除尿管问题外，可考虑为肾血流量减少，肾小球滤过率降低所致，可酌情应用利尿剂。若下腔静脉回流不畅应及时纠正。对于长期应用利尿剂的病人（心衰、风心病），给利尿剂要慎重。,转中尿量,对于转中尿量较多的病人，应注意电解质的补充，另外，对于术前已有肾功能损害的病人，注意适当掌握血液稀释，尽量减少对血液有形成分的破坏，维持足够的灌注流量，适当使用
17、利尿剂或应用人工肾超滤。在长时间CPB中，因机械损伤和吸引因素，会出现血红蛋白尿，此时应适当使用利尿剂，并给予NaHCO3,以防止铁血红素在肾小管内沉积，造成肾衰。,转中的心肌保护,1.心脏在停跳前和复苏后，保持心脏空跳，并维持一定的灌注压，使心脏获得高灌注，低负荷。2.心肌阻断后，及时有效地灌注心肌保护液，使心电活动处于静止状态。,抗凝,由麻醉医生给肝素进行体内肝素化，一般400IU/Kg。体外循环预充液中加10002000IU。需要预充库血时，应将肝素直接注入血袋内轻轻摇匀后方可输入储血室内。转前核对ACT值，达到转机标准后可转机。转中监测ACT，保持其在安全范围。,左心引流的管理左心的作
18、用,1 .减压作用：在心脏阻断之前和/或开放后防止心脏膨胀。对围术期心肌保护有重要意义。如果引流不畅，很容易引起左室膨胀，严重者可导致术后低心排和急性心衰。2.吸引支气管动脉血流，提供清晰术野。左心引流量多可能提示的问题：主动脉阻断不全；PDA漏诊；支气管侧支循环丰富；肺部长期疾患；并存左上腔未阻断。3.排气：开放升主动脉后，通过主动脉根部吸引排除心内残留气体。4.停机前判断呼吸功能情况。,心脏复苏的配合,1.创造心脏复苏的有利条件:血温32以上;灌注压6080mmHg,心脏充分引流,防止膨胀;血气、电解质在正常范围。2.开放后，保持心脏空虚状态，高灌注，低负荷。3.若心脏复苏困难，常见下列原
19、因：A.低温；B.严重酸中毒；C.高血钾；D.冠状动脉栓塞或冠状动脉损伤；E.心肌保护不佳。4.处理：A、B、C对症处理。D、E 提高灌注压，必要时重新阻断进行心肌灌注或辅助循环。,后并行期,后并行期是心脏复跳后到停机的过度时期。在这一期间，应维持较高的灌注压，视心率及心肌收缩力恢复状况，逐渐增加前负荷。一般可根据MAP、CVP、LAP、HR等指标，逐渐补充血容量，缓慢减低流量。在还血过程中，若心脏不胀，收缩有力，血压维持满意，可逐渐停机。若在调整容量时，心脏胀满，收缩无力，血压有下降趋势，则应高流量继续辅助循环，不可侥幸停机。经辅助和调整药物且心功能有明显改善后，方可考虑停机。如果停机后心脏
20、胀，心跳无力，LAP升高，心率失常等，应立即恢复循环。,鱼精蛋白中和肝素时的注意事项,鱼精蛋白可中和肝素，但可扩张周围血管，引起血压下降，如心功能好，这种作用可部分地被增加心排血量代偿，但注入速度过快，用量大或左心功能不全时即可引起血压下降。,预防鱼精蛋白引起的低血压可采取的措施,1.静脉注入速度勿大于0.5mg/kg/min。2.体外循环停止，成人可先拔静脉插管而暂时保留升主动脉插管，在注射鱼精蛋白同时小量缓慢自动脉端输血，但在小儿因主动脉插管较细，注射鱼精蛋白后管腔内易凝血。3.鱼精蛋白与氯化钙或葡萄糖酸钙或高渗葡萄糖同时注入。钙剂既可增加心收缩力，提高心排血量，又可促进凝血反应。4.鱼精
21、蛋白改在左房注入。,鱼精蛋白中和肝素时的注意事项,3.鱼精蛋白中和肝素前用右心吸引吸净手术野内的血液，尤其是CABG取乳内动脉时打开的胸腔中的血液。中和肝素后应立即停用右心吸引。,机器余血的回收,1.如果体外循环时间较短，不超过2个小时；血球破坏少，无明显肉眼可见血色素尿；血液质量较好，血色素7g/dl以上，可将所有的机器余血都回收到无菌生理盐水瓶内。2.如果机器内的余血较多，血色素也较低，血浆成分较多，为了保证回输血的质量，可以应用红细胞分离机或超滤。3.每输入100ml机器余血，给35mg鱼精蛋白，视体内总的鱼精蛋白中和总的肝素情况，最多可达100ml机器余血，给10mg鱼精蛋白。,三、体外循环后ICU配合,了解术中是否应用了胰岛素 * 术中高血糖要应用胰岛素 * 术中高钾要应用胰岛素高血糖，易引发酮症酸中毒低血糖，等于汽车发动机无油，机体应激反应低,术后注意血糖,术后注意电解质平衡,术中注意补充各种电解质回ICU后电解质的缺失（尤其是钾离子）术中做过零平衡超滤的患者，更要注意细胞内的电解质缺失,注意核对余血血型注意余血无菌注意余血保存时间（4小时内输注）超过时间丢弃,术后体外循环余血,体外循环中使用变温毯，手术时间长，体重大的患者，臀部、背部等易压伤使用柔软的物体隔开，贴柔软的敷贴,术后注意皮肤护理,谢谢,
