第二章 体外循环灌注方法.doc

好课件体外循环手册 第二章 体外循环灌注方法第一节 基本灌注技术一、常温体外循环（一）适应症用于少数简单心脏畸形矫正或冠状动脉搭桥手术，手术可在短时间内完成。（二）方法1、体外循环中保持体温正常（因预充液的温度较低，体外循环转机后体温会下降，若要保持正常体温，需有复温装置）。2、高流量灌注（成人流量2.4L/min/m2，儿童流量3.2L/min/m2）。3、轻度血液稀释，血色素10g%。（三）注意事项1、全身常温 心肌保护采用心表及心腔内局部深低温，阻断升主动脉后应特别注意心脏的低温保护，或常温持续停搏液灌注（具体见心肌保护）。2、保证平均动脉压（MAP）在正常范围8.010.7kPa（6080mmHg）内，保证脑等重要脏器的足够灌注。3、不足之处 高流量灌注使手术视野不清淅，高温炎性介质活动活跃，神经并发症较多。二、浅低温体外循环（一）适应症用于病情不重、心内畸形不太复杂、心功能较好者，手术可在较短时间内完成，如轻症房室间隔缺损修补术、单瓣置换术、冠状动脉搭桥术等。（二）方法1、体外循环中鼻咽温降至2830。2、较高流量灌注（成人流量2.02.4L/min/m2,儿童流量2.83.2L/min/m2）。3、中度血液稀释，血色素89g%。4、心肌保护方法 从升主动脉根部灌注含血或晶体含钾停跳液，每间隔30分钟灌注一次；心表及心腔内冰盐水浸泡。阻断升主动脉期间要求心电图始终呈直线，心脏无电活动。（三）注意事项1、注意控制降温速度，以免在停止降温后温度继续下降过多，给复温造成困难。2、提前将变温水箱升温，心内操作近完成时开始复温，保证心脏复苏时复温至鼻咽温32，使心脏易于复跳。3、保证较高水平的平均动脉压（成人MAP6.6kpa(50mmHg)，儿童MAP5.3pkpa(40mmHg）。三、中低温体外循环（一）适应症用于病情严重、心内畸形复杂、心功能差者，如重症单瓣置换术、双瓣置换术、二次瓣膜置换术、冠状动脉搭桥术、部分大血管手术等。（二）方法1、体外循环中鼻咽温降至25，肛温降至28。2、中等灌注流量（成人流量1.62.0L/min/m2，儿童流量2.42.8L/min/m2）。3、中度血液稀释，血色素8g%。4、心肌保护方法同上。（三）注意事项1、对心功能差的病人采用冷的含血高钾停跳液灌注（钾离子浓度为20mmol/L），首次灌注量15ml/kg或酌情加量，有良好的心肌保护作用，可以显著地提高心脏的自动复跳率。2、冠状动脉搭桥术中除了单纯的顺行灌注停跳液的心肌保护方法，可以结合使用冠状静脉窦逆行灌注、血管桥灌注等多种心肌保护方法。3、对某些需要维持较高平均动脉压的病人，如冠状动脉搭桥术的病人，可适当地增加灌注流量，保证并行循环时心肌的足够灌注，亦有助于升主动脉阻断期间脑、肾脏等的灌注。四、深低温低流量体外循环（一）适应症用于病情严重、心内畸形复杂、侧枝循环丰富、心内手术时有大量回血者，如紫绀型先天性心脏病矫治术、大的动脉导管未闭直视缝合术、部分大血管手术等。目的是减少心内回血，减少血液有形成分的破坏，防止气栓的发生，同时避免重要脏器的缺血。（二）方法1、为使体表和内脏降温均匀，麻醉诱导后可用变温毯进行体表降温（体温不宜过低，以免引起室颤），体外循环中鼻咽温降至20，肛温降至25。2、低流量灌注（流量30ml/kg），必要时可进行微流量灌注（流量510ml/kg），此时目的不是进行脏器灌注，而是防止气栓进入动脉系统。3、中度或中深度血液稀释，血色素7g%，心脏复苏阶段采用加库血、滤水、利尿等方法，将血色素提高至810g%。4、心肌保护方法同上。（三）注意事项1、复温中注意水温与血温差小于10，预防由于大的温差而形成气栓；水温最高不能超过42，防止血液蛋白变性；复温速度不宜过快，避免氧债急剧上升造成严重的缺氧、酸中毒。2、深低温体外循环时机体的氧债大，复温中流量要充分，尽量使静脉氧饱和度（SvO2）在60以上，以还氧债。3、心内手术期间，如处理动脉导管、动脉瘤时，为减少心内回血、使手术野清晰，必要时可采用深低温微流量灌注（流量510ml/kg），让少量血液自心脏缺损或血管开口处缓缓溢出，既创造良好的手术条件，又避免空气进入动脉系统造成栓塞。五、深低温停循环体外循环（一）适应症用于婴幼儿心脏直视手术，使术中心内无血无插管，便于手术操作，缩短体外循环时间；用于成人部分大血管手术和少数操作非常困难的手术，可以保证无血的手术视野。（二）方法1、麻醉诱导后尽早头部放置冰袋，全身变温毯体表降温，但温度控制在32以上。2、一般是升主动脉、右房单根静脉插管。3、体外循环鼻咽温降至15，肛温降至20。4、停止循环时，先停止主动脉灌注，术者挤压患者腹部，静脉放血至氧合器内，阻断腔静脉，拔除右房插管，进行心内手术；开放氧合器自体循环，避免血栓形成；恢复循环时，先开放升主动脉，缓慢灌注血流，再开放静脉引流，逐渐提高灌注流量。5、中深度血液稀释，血色素67g%，复温后应用利尿、加库血、滤水等方法提高血色素至810g%。6、心肌保护方法基本同上，对婴幼儿可采用一次灌注冷停跳液的方法。（三）注意事项1、保证预充液的晶胶比（0.40.6），婴幼儿患者更应保证胶体的补充。2、体外循环前从静脉给甲基强的松龙15mg/kg；恢复循环时给甲基强的松龙15mg/kg，甘露醇0.5g/kg；应用氟美松注意ACT时间缩短现象。3、停循环时间不超过45分钟，可减少神经系统并发症。4、主动脉瘤手术停循环时，必要时可采用头低位，防止气栓从开放的动脉系统进入脑部。5、恢复循环时用高流量灌注，SvO2上升60以后，进入复温状态，方法同深低温低流量。六、上下半身分别灌注体外循环（一）适应症用于主动脉弓降部瘤、主动脉弓中断、主动脉缩窄、极重症法乐式四联症患者。（二）方法1、上半身灌注可在升主动脉插管，头部灌注可在无名动脉、颈总动脉插管，下半身灌注可在股动脉、髂动脉、降主动脉插管。2、上下半身灌注流量分配为1：2，但主要根据静脉血氧饱和度、上下肢血压来调整灌注流量，应分别有两个泵灌注来保证流量。3、心内手术完成后，逐渐减少下半身灌注，过渡到完全升主动脉灌注。4、一般采用中度低温、中度血液稀释的方法。（三）注意事项1、若采用泵后型膜肺氧合，存在主分泵的问题，要求分泵流量始终小于主泵流量，否则将形成负压，造成气栓；若采用鼓泡肺氧合，两个泵分别独立灌注，则不存在该问题。2、经无名动脉、颈总动脉脑灌注时流量控制在1015ml/kg，既保证脑的供血，又不会造成脑的奢侈灌注，引起脑的并发症。七、部分体外循环（一）适应症用于部分动脉导管未闭、主动脉瘤手术等，保持病人的心跳及体外循环并行；也用于各种与心跳并行的心室辅助过程。该方法可保证在出现大出血时或心功能差时维持和辅助循环；部分手术需要中断下半身循环，如降主动脉瘤、腹主动脉瘤手术，可采用部分体外循环方法，经股动脉灌注下半身，而上半身仍由心脏供血。（二）方法1、可选择升主动脉、降主动脉、股动脉插管灌注，静脉引流部位可选择腔静脉、股静脉、左房（即左心辅助）等。2、体温不宜低，保持35，以免引起心室纤颤。3、灌注量可根据平均动脉压（上下肢血压）、心排出量、静脉血氧饱和度等来调节。4、轻度血液稀释，血色素10g%。（三）注意事项1、并行循环时平均动脉压维持在8.010.7kpa（6080mmHg），避免血压过低。2、从并行循环到心脏独立作功要缓慢过渡，以免心脏负担突然加重引起心力衰竭。3、控制静脉回流，维持一定前负荷，保证心脏收缩力和血流动力学的稳定。八、各种体外循环方法的综合应用（一）适应症根据病情和手术的要求、可能的设备条件以及体外循环技术来综合应用，用于较复杂的心脏手术。（二）方法1、术前制定周密的灌注计划，准备相应的设备。2、术中灵活运用不同的灌注方法，选择适当的体外循环方法是手术成功的重要保证之一，例如：采用并行循环、深低温停循环、头部灌注、上下半身分别灌注等多种体外循环方法，完成复杂的主动脉瘤手术。（三）注意事项1、运用各种不同的灌注方法时，应遵守灌注原则，以免乱中出错。2、不同的体外循环方法的综合利用，目的是更好地维持循环、保证重要脏器的灌注，应避免弃简就繁。第二节 急症体外循环急症体外循环即在紧急情况下实施体外循环，替代患者的心肺功能，维持生命，为外科手术和内科抢救创造条件，提供挽救生命的机会。一、急症体外循环的主要作用（一）减轻心脏负担或代替心肺的功能并行体外循环、心室辅助可减轻心脏的作功并进行有效气体交换。完全体外循环可代替心肺的功能，维持机体的循环。如对心脏术前或术后病情突然恶化、心功能衰竭者，可紧急建立体外循环，手术解除病因或行辅助循环，恢复心脏功能。（二）维持循环、保证脏器的有效灌注在大出血、严重缺氧、心跳骤停等情况下，采用体外循环灌注全身、半身或某个脏器，维持机体的有效循环。例如在主动脉瘤破裂、主动脉食管瘘致大出血时，经股动脉插管体外循环灌注，可以降低脏器的缺血程度，为手术修补提供充足的时间。（三）控制出血、回收失血、避免大量血液丢失对难以控制的大出血，采用体外循环手术，必要时可阻断主要血管控制出血。经肝素化的失血可回收至储血室重新参予循环，避免大量血液丢失和输注大量异体血。体外循环为在一般手术条件下难以存活的病人创造了新生的条件。如对主动脉瘤破裂大出血的患者，在体外循环支持下，阻断主动脉进行止血，修复破裂处，大量失血也可吸引至回流室内，直接或经超滤、洗血球机处理后回输给病人。（四）迅速供氧、缓解机体的缺氧利用体外循环体外氧合血液、排出CO2的功能，缓解因气道梗阻或急性呼吸衰竭所致的缺氧及CO2潴留。例如对气管或纵隔肿物压迫气道、气管外伤者，可先行体外循环缓解缺氧，再行气道修复、建立气道插管、恢复呼吸；对急性呼吸衰竭者可采用体外膜肺氧合（ECMO），等待呼吸功能恢复。（五）血液稀释、纠正水盐电解质紊乱、恢复正常代谢体外循环的血液稀释可改善微循环的灌注，随时调节血液的酸碱平衡、电解质平衡，排出体内的有害物质，减轻肾脏负担，恢复内环境的稳态。例如对中毒的病人，通过体外循环进行呼吸循环支持的同时，适宜的血液稀释可有效地降低体内毒物的浓度，并利用换血、利尿等方法可尽快排出体内毒物，提高抢救的成功率。（六）根据需要控制体温根据不同的病情，通过体外循环降温、保温、复温的作用，起到降低组织代谢或恢复机体功能的作用。例如对于被冰冻、水淹而体温骤降的病人，体外循环的特殊功效是可以恢复病人的体温。二、急症体外循环的适应症和禁忌症（一）急症体外循环的适应症1、心脏术前或术后病情恶化、心功能衰竭。1）、急性心肌梗塞、巨大室壁瘤合并心源性休克。2）、心脏肿瘤堵塞瓣口。3）、心脏内血栓脱落。4）、主动脉窦瘤破裂。5）、主动脉瘤、假性动脉瘤破裂。6）、严重二尖瓣狭窄者致急性心功能衰竭。7）、心脏术后心功能不全、出血、畸形矫治不满意。8）、换瓣术后瓣失灵、瓣周漏等。9）、诊断或介入治疗意外，如心导管检查导管卡在肺动脉内、心导管堵塞治疗动脉导管未闭失败、PTCA后室颤等。2、非体外循环手术致心脏、大血管损伤。1）、动脉导管未闭结扎术致导管破裂出血。2）、二尖瓣闭式扩张术致左房后壁损伤出血。3）、胸部再次手术分离粘连致大出血。3、胸部外伤致大出血、心跳停止。1）、心脏破裂。2）、主动脉破裂。3）、主动脉食管瘘。4、极度缺氧、急性呼吸功能衰竭。1）、气管外伤。2）、气管、纵隔肿物压迫气道。3）、肺叶切除后支气管瘘。4）、新生儿膈疝、羊水误吸等致呼吸功能衰竭。5）、成人呼吸窘迫综合征（ARDS）。5、中毒致呼吸循环衰竭。1）、毒蛇咬伤。2）、农药中毒。3）、严重溶血，重度黄疸。4）、严重败血症。6、冰冻、水淹至呼吸循环停止、体温骤降。（二）、急症体外循环的禁忌症1、严重的中枢神经损伤2、晚期恶性肿瘤3、感染性疾病4、估计重要脏器如心、脑、肺、肾为不可逆性损伤三、急症体外循环的基本方法（一）、急症体外循环人员和设备1、人员配备 应配备专门人员随时准备进行急症体外循环。体外循环医师应熟练掌握急症体外循环的技术，做到快而不乱。2、设备配备。1）、配备性能良好的体外循环机。2）、选用优质氧合器，在紧急情况下，一般采用鼓泡式氧合器，安装方便，如需延长体外循环时间，可考虑更换成膜式氧合器。3）、常备体外循环急诊包 包括已装备好的体外循环管路、动脉滤器、各种管径的插管等，已消毒好备用。4）、特殊装备，如离心泵、经皮动静脉插管等。（二）、急症体外循环的转流路径1、升主动脉灌注腔静脉或右房引流：此为最常用的方法。2、股动脉灌注腔静脉或右房引流：在主动脉畸变或损伤无法插管灌注时，可经股动脉插管供血。3、股动脉灌注股静脉或髂静脉引流：在开胸前就需要并行循环或防止开胸过程中引起意外时，可采用此路径灌注。4、股动脉灌注锁骨下静脉引流：常用于不用开胸的体外循环过程，如ECMO、中毒病人的解毒等。5、主动脉或股动脉灌注左房引流：用于左心辅助。6、颈动脉、无名动脉灌注，主要用于全身停循环脑正灌注。7、上腔静脉灌注，用于全身停循环选择性脑逆灌注。（三）、急症体外循环的转流方式1、浅低温、中低温体外循环 多采用该方法，体外循环血液降温至鼻咽温2530进行心内手术。2、深低温低流量体外循环 根据手术需要将鼻咽温降至20，利用深低温的保护作用，低流量可创造良好的手术视野。3、深低温停循环体外循环 深低温停循环可创造无血、无插管的手术视野。体外循环将鼻咽温降至15可停循环60分钟。为了更好地预防中枢神经系统的损伤，在停循环期间，可采用颈动脉、无名动脉插管进行脑灌注，或经上腔静脉进行脑逆灌。4、部分体外循环 重症患者、巨大血管瘤或血管瘤破裂者在未开胸前先经股动脉、股静脉插管并行循环，待开胸后再转入全身体外循环；重症病人手术后由于心功能不全不能脱离体外循环，可延用体外循环机进行并行循环，或行左房插管引流、升主动脉灌注进行左心转流，以待心功能的恢复。（四）、急症体外循环的工作要点1、重视急症体外循环工作，提高体外循环医师的应急能力。2、常备体外循环急诊包和物品，缩短装机时间，为抢救病人赢得时间。3、某些疾病应按急症手术对待，在某些紧急情况下，应当机立断，不应犹豫、观察等待，以免失去抢救的机会。4、急症体外循环是不得以而采取的行动，最好从预防入手，减少其发生率。对由于手术后效果不佳而再次急诊体外循环抢救者，应提高诊断及外科技术水平。5、呼吸内科、外科、麻醉科、灌注科，ICU等单位密切配合，采用多种先进的诊疗技术和监测手段，如球囊反搏、心脏起搏、辅助循环、ECMO等，提高急症体外循环的成功率。6、进行急症体外循环者多为重症患者，术中应加强重要脏器如心、脑、肾、肺的保护，在争取挽救患者生命的同时，尽量减少术后的并发症。第三节 搏动灌注搏动灌注是八十年代兴起的灌注方法，目前仍是研究广泛、争论较多的一个课题。一、搏动灌注的理论基础（一）能量理论搏动灌注的产生不在于它的压力变化，而是能量变化。用等能压力公式来描述，eep=dtP/dtF，其中P为压力，F为血流量，dt为瞬时间变化量。通过此公式测算出同样的压力和流量的灌注中，搏动灌注的耗能是平流灌注耗能的23倍。搏动血流所具有的高能量有利于微循环的灌注，改善细胞代谢，增加组织的淋巴回流。（二）毛细血管的临界闭合压理论动脉压在心脏射血末期已开始下降，但血流仍然向前运动，这是因为搏动射血的一部分动能维持血液流动，一部分势能（血管压力能量）保持舒张期的血液流动。而这个压力一定要高于毛细血管临界压，血流才能在微循环中流动。血管张力正常时，毛细血管的临界压范围是1.33.3kPa（1025mmHg）。平流灌注使血液产生很大的动能向前流动，而搏动灌注在此基础上增加势能成份，使灌注压力高于毛细血管的临界闭合压。（三）神经反射理论颈动脉压力感受器对维持血压有非常重要的作用。搏动灌注至平流灌注的演变过程中颈动脉压力感受器的神经冲动明显增加，冲动传至大脑血压调节中枢，反射性地使全身缩血管物质增加（如儿茶酚胺、血管紧张素、血管加压素），使微循环灌注产生障碍。搏动灌注的谐波效应可缓解颈动脉压力感受器神经冲动的发放。二、搏动灌注的方法（一）同步搏动灌注同步搏动灌注在体外循环中应用很少。因为它需要稳定的心率和良好QRS波来触发。心脏复跳后，心率不稳定使同步搏动难以执行。（二）手控搏动灌注手控搏动灌注不与心率同步，可在阻断升主动脉、无自主心率时应用。三、滚压式搏动灌注体外循环中搏动灌注主要有滚压式搏动灌注和泵管助波式搏动灌注，以前者应用最为普遍。（一）原理滚压式搏动灌注主要是由泵头的高速旋转和低速旋转挤压泵管而成。在一周期内高速旋转为搏动射血期，低速旋转保证平流射血（图2-3-1）。（二）调节因素1、搏动周期 表示每分钟高速旋转和低速旋转的变化次数。2、总流量 动脉压形成的基础。3、脉宽 指高速旋转在一搏动周期中所占的百分比。4、基线 指低速旋转在一搏动周期中所占的百分比。（三）影响因素1、搏动灌注效果和总流量呈正比，和脉宽、基线呈反比。具体操作应根据动脉压力波形调节。2、搏动灌注效果与体外循环管路阻力呈反比，动脉滤器和泵后型膜肺对搏动波有明显衰减作用，使用鼓泡式氧合器的搏动灌注效果较好。3、血管紧张度对搏动效果有明显影响。血管紧张度低，搏动灌注效果不佳，需增加流量或减少脉宽和基线水平来补偿，血管紧张度高搏动灌注效果较好。四、搏动灌注对机体的影响（一）血管活性物质平流灌注时交感神经受体明显兴奋，周围血管阻力增高。搏动灌注对体外循环中肾素、血管紧张素、醛固酮、肾上腺素、去甲肾上腺素的增加有明显的缓解作用。（二）脑搏动灌注明显改善停循环和低流量灌注时脑组织的pH、PO2，对深低温停循环后脑血流恢复有明显促进作用，而在中等流量灌注中则难以体现这一优势。（三）肾脏体外循环术后肾衰的发生率为1.213%。有报道，搏动灌注后的肌酐清除率明显改善，但不能改善尿素氮的增高。（四）消化系统体外循环对消化器官的影响主要是因为血流重新分布，腹腔血流量减少，脏器缺血所致。搏动灌注可增加胰脏血流，使血清淀粉酶明显降低；可保持体外循环中的肝脏血流不变，而平流灌注时肝脏血流下降50；可增加胰岛素的分泌，减少体外循环血糖增加。（五）炎性介质体外循环中炎性介质大量释放，补体、激肽、组胺激活，血小板和白细胞激活，大量生物活性物质释放入血。改善体外循环异物表面的生物相容性是减轻炎性反应的主要途径，而搏动灌注对此影响很小。（六）其它搏动灌注可增加体外循环的降温和复温速度。五、搏动灌注难以普及的原因（一）心脏射血是在全身精密的反馈调节下进行，搏动灌注是人为被动调节。（二）各种实验缺乏统一的搏动标准，如搏动波形、搏动参数等。（三）影响搏动效果的因素很多难以控制，如动脉滤器、管道长短、插管口径、管路的顺应性、泵后膜肺等。（四）患者情况差异很大，如病种、体外循环时间、血管紧张度等。第四节 心室辅助心脏外科辅助循环方式可分为人工泵类、反搏类、骨骼肌类、异体心脏移植和心室直接机械循环辅助。本节重点介绍的是通过人工泵装置对心室直接进行的机械辅助循环左心辅助。一、心功能不全的病理生理心功能不全（心力衰竭）是指由于心肌收缩性减弱，以致在静息或一般体力活动情况下，不能有效地将静脉回流的血液等量地搏出，从而使心输出量绝对或相对地减少，不能满足组织代谢需要的一种全身性病理过程。（一）心脏手术心功能不全的病因1、术前心功能 术前的心衰是术后发生泵功能衰竭的基础。2、术中麻醉 大量麻醉药、肌松药、血管活性药的应用以及麻醉方法均可不同程度地对心肌功能产生影响。3、外科手术操作 心肌停搏时缺血缺氧、机械损伤、心内结构的破坏、冠状动脉气栓和血栓等都可能影响心肌的功能，甚至导致泵衰，尽管采取许多保护措施，仍不能完全防止这些不良影响。4、缺血再灌注损伤 在大多数体外循环中无法避免的再灌注可使心功能更趋下降。5、体外循环 使机体处于一种非生理性的休克状态。1）灌注过程中血液与大量人工材料表面接触，产生一系列的病理生理改变，对心脏功能均会产生一定损坏。2）体外循环过程左心引流不充分，尤其在主动脉瓣关闭不全时，血液倒流入左心室，造成心肌过度负荷。3）各种因素如体外循环微气栓、血栓、血管活性物质释放，导致末梢循环阻力增高，心肌射血阻力增加，心肌后负荷增加。4）灌注不足导致心肌缺血缺氧，能量代谢障碍。6、术后的缺氧、液体失衡、酸碱失衡、电解质紊乱，也严重影响心脏功能。（二）急性心功能不全诊断及处理1、诊断1）收缩压小于10.7kpa(80mmHg)。2）心脏指数2.7kpa(20mmHg)。6）右心衰 右房压（RAP）升高。7）全心衰 PAP及LAP均升高。2、处理 在药物治疗无效或一些特殊情况下采用直接辅助循环的方法，辅助循环的形式如下：1）主动脉内球囊反搏（IABP）。2）左心室辅助（LVAD）。3）右心室辅助（RVAD）。4）双心室辅助（BOVAD）。5）体外膜肺支持（ECMO）。6）骨骼肌泵。7）异体心脏移植。二、心室辅助概述（一）辅助原理1、减轻心脏负荷。2、减少心脏做功保障基本的血流，减少或停止升压药的应用，改善组织灌注。3、辅助循环使左室舒张末压降低，左房压力、肺毛细血管楔入压下降，减轻肺瘀血，改善气体交换。4、部分或全部代替心脏做功，增加冠状动脉灌注压，使衰竭的心脏得到休息，以利于自身心功能逐渐恢复正常或赢得时间等待心脏移植挽救生命。5、辅助循环同时同步反搏，可以进一步增加冠状动脉供血。（二）心室辅助的适应症和应用指征：1、心室辅助的分类 左心室辅助、右心室辅助、双心室辅助（图2-4-1）。2、适应症1）病人进行成功的心脏手术后不能脱离体外循环，用常规方法（改善容量负荷、正性肌力药或血管活性药治疗、主动脉球囊反搏）处理无效者。2）心脏手术后72小时内，发展为低心排综合征，用常规方法无效的患者。3）在手术室或ICU用常规方法不能纠正的反复发作的恶性心律失常患者，排除下列影响因素：血气或电解质紊乱、低血容量、高血容量、低氧血症、外科出血等。4）心肌梗塞后的心源性休克，严重动脉粥样硬化不能应用主动脉球囊反搏者。5）心脏移植后心衰的辅助。3、应用指征1）PCWP2.7kpa(20mmHg)（先心病），3.3kpa(25mmHg)（瓣膜病）或右房压力25mmHg；2）主动脉收缩压12.0kpa(90mmHg)。3）心脏指数2100dyne/scm5。5）尿量20ml/h。（三）心室辅助的禁忌症1、年龄大于70岁。2、先天性心脏病，手术中畸形不能满意纠正。3、感染性心内膜炎，不可控制的败血症。4、典型脑血管疾病，急性脑损伤。5、急性阻塞性肺疾病。6、血液系统疾病。7、严重肝功能衰竭。8、急性肾衰，尿量100mg，肌酐5mg。9、合并有恶性肿瘤。（四）影响心室辅助成功与否的因素，关键在于心室辅助时机的选择。1、心室辅助的最佳时机：MAP在9.312.0kpa(7090mmHg)，LAP在1.32.0(1015mmHg)，CI在2.5L/minm2，体血管阻力（SVR）1500dyne/scm5。2、辅助循环失败的常见原因。1）辅助过晚。2）选择左心辅助或右心辅助方法不当。3）辅助时间不足，撤除辅助时机不当（过早或过晚）。4）辅助过程合并其他脏器的并发症。三、心室辅助装置（一）人工泵常用的两类1、滚压泵1）操作简单。2）经济负担小。3）可进行同步搏动灌注。缺点：1）对血液破坏明显。2）要求完全肝素化，因而出血并发症发生率高。3）不能进行长期辅助，易发生机械障碍。2、离心泵优点：1）非阻闭型设计、组织相容性良好，对血液破坏损坏较轻。2）可以明显减少肝素使用量。3）操作移动方便。缺点：1）不能同步搏动。2）在一定时期内需更换泵头。3）价格昂贵。（二）连接系统1、管路系统 普通塑料管道及表面涂抹肝素的管路，采用表面涂抹肝素的管路可以不用肝素化，减少出血等并发症，但价格昂贵。2、插管 不开胸的心室辅助需准备有特制的、较长的动静脉插管。四、左心室辅助病人的管理（一）辅助系统的准备1、连接辅助泵及管路系统，预充液循环排气。2、连接方式。1）左房主动脉 左房插管可经左心耳、右上肺静脉及左房顶等部位，血液从左房引出，泵入主动脉，心脏损伤小，临床效果好，左房压力通过静脉回流控制。2）左心室腹主动脉：血液从左心尖引出，泵入腹主动脉，机体创伤大，临床效果差。3）左房二尖瓣左室主动脉：血液引流管从左房插入，通过二尖瓣进入左室，血液引出后泵入主动脉，临床少用。（二）辅助过程管理1、辅助指标及监测 心电图及动脉压力波形、主动脉血压（收缩压、舒张压、平均压）、中心静脉压、右房压力、左房压力、心排血量、肺毛细血管楔入压、尿量及性状。2、实验室检查 血气、血红蛋白、血球压积、血小板计数、红细胞计数、白细胞计数、纤维蛋白原量、纤维蛋白裂解产物、凝血酶原时间、凝血酶原活动度、激活全血凝固时间、电解质：钾、钠、钙、氯等、尿素氮、肌酐、血浆胶体渗透压、游离血红蛋白、血糖、总蛋白。3、辅助时间 一般情况下辅助时间在24小时以上。有研究表明辅助时间至少在1932小时以上，因为顿抑的心脏要完全恢复有相当长的时间，往往在开放循环67小时之后，严重的还可达数日之久。更为严格的依据是按照逐渐减低流量后测定血液动力学指标为准。4、抗凝1）辅助循环的第一个24小时应持续肝素点滴，ACT维持200秒左右。2）当辅助流量减少到1L/min时，ACT应增加到200250秒，随着流量降低，相应增加ACT时间。3）停止辅助时，根据监测的ACT时间决定鱼精蛋白中和剂量，通常不用中和。4）如采用肝素涂沫表面的管道和离心泵，则无需肝素化。5、其它注意事项1）注意保温，鼻温3638之间，床垫应安放变温毯。2）辅助过程中通过容量负荷调节，LAP仍1ml/Kg/h。5）注意维持胶体渗透压在2.0kpa(15mmHg)以上。6）辅助时间过长者，注意补充新鲜血浆、凝血因子及血小板。7）使用强效抗生素。8）手术中适当使用止血类药，如抑肽酶，以减少术后出血及输血量。9）注意伤口无菌术，及时更换敷料，防止感染并发症。10）如切口渗血多，仔细止血外可将心包引流管直接接到储血槽，再次输入以免丢失过多及心包填塞。（三）心室辅助中止1、辅助一段时间，结合自身心功能恢复情况，可试逐渐减低流量，增加心脏负荷，并监测左、右心压力。此过程是在维持“辅助流量自身心输出量2.2L/min/m2”的基础上逐步完成的。2、中止辅助 辅助流量逐渐减低至500ml/min/m2时，达到下列指标可立即停机。1）EF40。2）血液动力学指标：LAP2.2L/minm2，SP100mmHg。3）SVO265，末梢血氧饱和度50。3、拔除插管：停机后观察30分钟左右，确认自身心功能已基本恢复，足已维持必须的心输出量时，可在严格的无菌术下拔除插管。五、心室辅助的并发症（一）渗血最常见的并发症。辅助中应尽可能减少血液破坏环节，适量补充参与凝血的成份。如果大量渗血通过胸腔引流管不能控制，不能保证有效的循环血容量和适当的灌注流量时，则须果断开胸止血。（二）血栓、气栓栓塞长时间辅助循环，导致大量血液成份破坏，或抗凝不充分均可导致大量血栓形成，造成栓塞。（三）感染是许多病人辅助后的并发症。应注意各环节严格无菌操作并应用大剂量抗生素。（四）辅助系统驱动泵失灵。（五）继发于左心辅助后的右心衰竭。第五节 主动脉内球囊反搏一、IABP的原理（一）心衰时氧供需失调1、心衰时氧供降低1）由于心肌收缩无力，使心室内血液不能有效射出，且射血分数降低，舒张期室壁压力增加，心内膜小血管受压，血供明显减少。2）由于心脏射血减少，主动脉压降低，冠脉供血减少。2、心衰时氧耗增加1）由于代偿，心率加快，心内膜血流自动调节压力低限上调，增加心肌能耗，使心室壁舒张期缩短，减少心肌休息时间。2）血管活性药的应用，增加血管壁张力，提高后负荷，加重心肌能耗，且正性肌力药的应用在加强心肌收缩的同时，亦增加心肌能耗。（二）IABP的原理和作用1、IABP原理 将一气囊管置于降主动脉上段。心脏舒张主动脉瓣关闭时，气囊充盈，使主动脉的血液挤入冠脉、脑血管、腹腔脏器。心脏收缩时，主动脉瓣开放，气囊管吸瘪，主动脉腔空虚，产生一相对负压，利于心腔内血液射出（图2-5-1）。2、IABP实现1）气囊导管 为一次性使用，有双囊和单囊之分；双囊主要增加冠脉和脑部血流。单囊同时增加上半身和下半身重要脏器的血流；气囊的容积有4、9、10、15、23、35、37、40ml等，根据患者体重具体选用。2）反搏机器（1）气体驱动部分 由真空泵和气体压缩机组成，所用气体为二氧化碳或氦气。（2）监测部分 主要有动脉压力，心电图，气囊，氦气等监测系统。（3）调控部分 主要由反搏频率，反搏强调，充气始点，抽气始点等部分组成。3）IABP与心脏搏动同步反向搏动 利用R波触发，经过一段时间延迟，在心电图T波之后充盈气囊，在P波前或第一动脉波开始时，吸瘪气囊。3、IABP的作用1）增加心肌供血 舒张期是心肌血供的主要时期，此时气囊扩张，将主动脉内的血液挤出，增加舒张期的灌注压力，可使冠状血流增加100。2）减少心脏作功 收缩时由于动脉空虚，心肌在同等收缩易将血液从心腔内血液射出，使心肌收缩的后负荷降低，并降低心室充盈压。4、IABP优点1）由于心脏功能改善，减少血管活性药和正性肌力药的应用，心肌得到充分休息，并有较多能量储备。2）长期左心辅助，对血液破坏较微。3）操作简便，易于管理，只需动脉穿刺一项有创性操作。4）在血压较低的条件下，亦能保证冠状动脉的血流灌注。二、IABP的适应症（一）冠心病患者在术前或气囊扩张前，心功能级，射血分数（EF）0.3者。（二）术中、心泵衰竭、脱离体外循环机困难者。（三）药物治疗无效的心肌缺血。（四）严重的顽固性心律失常。（五）有以上适应症并存在以下指征时，即考虑应用IABP1、心排血指数2.7kpa(20mmHg)。4、尿量25毫升/小时，或0.5mlkg-1h-1。5、混合静脉血氧分压20cmH20。7、末梢循环差。8、精神不振，四肢冰凉。9、多巴胺用量20gkg-1min，仍为低血压。三、IABP的禁忌症（一）绝对禁忌症较重的主动脉瓣关闭不全，主动脉窦瘤破裂，主动脉夹层动脉瘤、脑出血。（二）相对禁忌症不可逆的脑损伤，心脏畸形纠正不满意，转移性肿瘤。四、IABP的常见并发症（一）下肢缺血最常见，应用直径大的导管发生率较高；存在髂动脉狭窄的病人也容易发生，时间越长，发生率越高。（二）插管部位出血多与使用抗凝剂有关，拔管时压迫的力度和时间不够亦可发生。（三）气囊漏气因过度充气所致，或主动脉壁钙化斑块或操作时金属锐器划伤。（四）血栓栓塞由于抗凝不足，血栓形成。（五）感染可因皮肤消毒不彻底、敷料更换不勤或空气污染所致。（六）血小板减少常在应用IABP57天后发生，应经常检查血小板计数，当血小板减少时，须与弥漫性血管内凝血（DIC）相鉴别。（七）升主动脉夹层动脉瘤由于主动脉壁严重撕裂穿孔所致，当病人主诉背部或肩胛骨之间有剧痛时，应疑及此种并发症而进行检查。（八）下肢水肿因导管刺激血管壁，引起渗透性增加，产生组织水肿。五、IABP的管理（一）抗凝术后心包纵隔引流管未拔时多不用抗凝，如渗血少可每46小时给肝素0.51mg/kg。（二）导管的选择标准是气囊充气后，阻塞主动脉管腔的9095%；气囊容积应大于每搏心排出量的50，成年男性选择40ml,女性多为35ml。（三）导管的置入有股动脉切开置入和经皮穿刺两种方法。现在后者最为多见。置入导管时动作要轻柔，以患者胸骨角到切口距离作为插入气囊的预计深度，使气囊顶端正好位于左锁骨下动脉开口处。（四）调节IABP1、选择R波高尖、T波低平的心电图导联触发反搏；2、根据压力波形调整反搏时相：充气过早，阻碍心室排空，增加心室负担，充气过晚，排气过早，达不到最佳反搏效果。3、根据心率和血流动力学参数调节反搏频率，最佳的反搏效果表现在心室张力指数降低，左房压降低，心室舒张压力、时间指数降低，心率降低。（五）提高IABP效果的其它措施1、保持合适的前负荷。2、纠正电解质和酸碱平衡紊乱。3、尽量维持正常的心率、律，心率、律过快或不齐影响反搏效果。4、在保持适当血流动力学前提下、逐渐稳妥减少正性肌力药。5、一旦出现IABP的适应症和指征应及时应用：长时间低血压，易造成多脏器衰竭，直接影响IABP的成功。（六）停机指征1、多巴胺2.0L/minm2、平均压9.3kpa(70mmHg)。3、尿量1ml/Kgh、末梢循环好。4、自主呼吸时，血气、电解质结果正常。（七）IABP的撤除逐渐将心跳/反搏比例减至2:1乃至3:1，生命指征平稳后，即可拔管，创口局部压迫30分钟，加压包扎24小时。第六节 体外循环膜肺氧合（ECMO）ECMO是指通过长时间的体外循环，对一些呼吸或循环衰竭患者进行有效支持，使心肺得以充分地休息，为心功能和肺功能的恢复赢得宝贵的时间。 一、ECMO原理ECMO是将血液从体内引到体外，经膜肺氧合再灌注入体内，用于长时间的心肺支持治疗。至今有长达35天ECMO治疗的报道。ECMO常用于急性呼吸窘迫综合症(ARDS)、新生儿顽固性肺动脉高压(PPHN)和急性心功能衰竭的治疗。（一）ARDS的常规治疗1、ARDS的病理生理ARDS指多种疾病或直接肺损伤所致的弥漫性肺损伤。临床表现为肺顺应性下降，气体交换障碍和肺动脉高压。按临床和病生理变化可分四期。1）第一期 呼吸急促、困难，PaO2基本正常，因过度通气可产生呼吸性碱中毒。肺部体检和X线检查无明显异常，无特异性病理改变。2）第二期 呼吸困难加重，低氧血症。胸片可见斑状阴影。病理显示急性炎性反应，肺泡毛细血管膜受损、通透性增加，微血管纤维素、血小板聚积物栓塞，肺间质大量白细胞浸润。若能逆转始动因子，此期可在45天内消退。3）第三期 进行性呼吸衰竭，机械通气高浓度氧（FiO2）仍难以提高PaO2。病理特点为肺血流重新分配，血管阻塞加重，型细胞明显增殖，毛细血管面积减少。若治疗适当，病情仍可恢复。4）第四期 临床表现为气体交换障碍、肺动脉高压。病理为肺纤维化和复发性肺炎，肺的顺应性下降，为不可逆的器质性改变。2、ARDS的基本治疗1）最基本的治疗是机械呼吸治疗，其中呼气终末正压呼吸(PEEP)为改善呼吸衰竭发挥了积极作用。PEEP作用包括逆转进行性肺泡萎陷，阻止液体向肺泡渗出，减轻肺间质水肿，改善肺泡气体交换。2）PEEP难以解决血液氧合这一根本问题，原因有（1）PEEP不能解决ARDS肺内分流问题。（2）长期高FiO2的PEEP治疗可导致氧中毒，造成肺泡透明膜形成，使气体弥散障碍。3）PEEP治疗为胸腔正压，影响静脉回流，不利于血流动力学的稳定。4）急性呼吸衰竭者肺顺应性低，气道阻力大，PEEP易造成肺气压伤。（二）心力衰竭的常规治疗1、心力衰竭的病理生理 心力衰竭是指由于心输出量绝对或相对不足而导致的以循环功能障碍为主的综合症。特点是体（肺）循环瘀血和组织血液灌注不足。原因有1）原发心肌收缩力受损。2）心室压力或容量负荷过度。3）心脏舒张充盈受限。2、心力衰竭的常规治疗1）治疗原则为改善心脏舒缩功能，调整合适的心率，减轻心脏前后负荷，提高心排血量。主要靠药物来进行。2）对于顽固性的心力衰竭，上述常规办法效果有限。3）主动脉球囊反搏（IABP） IABP对提高心排量、改善心肌氧的供需平衡有积极意义。其原理：心室舒张期主动脉内球囊扩张，增加冠脉和脑组织的射血；心室收缩期球囊吸瘪, 降低压力负荷, 减少心脏做功。IABP的局限性（1）主动脉瓣关闭不全和主动脉瘤患者不能使用。（2）不能降低心脏的前负荷。（3）对于心射血能力极差的患者无能为力。（4）严重心律失常者效果不佳。（5）对婴幼儿患者缺乏大小合适的导管。（6）IABP辅助循环主要针对左心系统，对右心衰竭作用有限。（三）PPHN的常规治疗1、PPHN病因是新生儿的体循环血液通过动脉导管或卵圆孔进入肺循环，使肺动脉压力持续增高，临床特征是全身紫绀。2、PPHN的常规治疗方法包括人工呼吸、血液碱化、扩张血管、降低肺血管阻力。机械通气产生呼吸性碱中毒，可明显降低肺动脉压力, 增进肺的气体交换。只是新生儿肺部疾患严重，这种治疗方法可因过度通气而产生严重的气道压伤。3、妥拉唑啉为抗肾上腺素能药物，并有组织胺效应，可广泛用于PPHN的治疗。但它可引起血压的明显下降，长期应用可导致胃肠出血。对新生儿应用此药的药代动力学也知之甚少。（四）ECMO原理1、ECMO原理 ECMO治疗期间, 心脏和肺得到充分的休息,全身氧供和血流动力学处在相对稳定的状态。膜肺可进行有效的二氧化碳排除和氧的摄取, 体外循环机使血液周而复始地在机体内流动。2、ECMO呼吸和心脏支持的优越性1）有效地改善低氧血症。氧合器能将静脉血氧合为动脉血，每分钟流量可达16L。在ARDS急性期气体弥散障碍，肺小动静脉分流时，ECMO可满足机体氧供, 排出二氧化碳，为肺功能恢复赢得时间。2）膜肺仿生肺的呼吸模式，氧合过程中血液损伤轻，材料生物相容性的改进，使ECMO可进行相当长的时间。3）有效地支持循环。ECMO治疗期间可进行右心辅助、左心辅助或全心辅助，并可通过调节静脉回流，降低心脏前负荷。在没有或较少的正性肌力药物条件下，心肌可获得充分休息。4）给空气时膜肺就可达到正常肺的氧合效果，避免长期吸入高浓度氧所致的氧中毒。5）ECMO治疗期间，机械通气的目的是为了避免肺泡萎缩, 不需要很高的压力，避免机械通气所致的气道损伤。6）ECMO治疗中可用人工肾对机体内环境进行调节，安全度高，效果好。二、ECMO的适应症和禁忌症在ECMO治疗中，心肺损伤的可修复性是ECMO的成功关键。一旦指征明确应尽快行ECMO。（一）适应症1、ECMO呼吸支持指征1）肺氧合功能障碍，PaO282.7kPa(620mmHg)。2）急性肺损伤PaO25.3kPa(40mmHg)、pH小于7.3达2小时。3）人工呼吸3小时后，PaO27.3kPa(55mmHg)、pH小于7.4。4）人工呼吸出现气道压伤。2、ECMO的循环支持应用没有呼吸支持普遍。1）对IABP和药物的治疗效果不佳的急性顽固性心力衰竭者，ECMO的治疗关键是心脏功能的可复性。ECMO前的超声波检查可帮助判断。2）部分ECMO循环支持是为了等待合适的心脏供体进行心脏移植。3）心脏术后ECMO循环支持的关键是排除其他心脏畸形的存在，保证原有畸形矫正良好。（二）禁忌症1、体重小于2000g，或胎龄不足32周的新生儿在ECMO肝素化后易发生颅内出血，死亡率高达94%。2、机械呼吸治疗长达7天为相对禁忌症，长达10天为绝对禁忌症。长时间的人工呼吸可导致肺组织纤维化和严重的气压伤等不可逆改变。ECMO不能治愈肺的不可逆损伤。3、对严重的先天性肺发育不全、膈肌发育不全患儿用ECMO难以纠正其先天发育不全。4、合并其它重要畸形，如主动脉弓中断、心脏间隔缺损、一侧肾缺如、马蹄肾等。5、合并其它重要脏器的严重损伤 ，如中枢神经损伤、脑出血、肾功能不全、肝功能不全。三、循环途径（一）静脉动脉转流1、周围静脉动脉转流1）将静脉插管从股静脉置入, 插管向上延伸至右房, 引出的静脉血在氧合器中氧合, 经泵从股动脉注入体内。可将80%回心血引流至氧合器, 降低肺动脉压和心脏前负荷。2）缺点（1）股动脉低部位灌注使上半身的冠状动脉和脑组织得不到充分的灌注。有人将动脉插管延伸至主动脉根部以缓解这一难题, 但增加了血栓形成的危险, 并有可能造成动脉的机械性损伤。（2）肺循环血流骤然减少, 使肺的血液淤滞, 增加了肺部炎症和血栓形成的危险性。目前认为在ECMO治疗中维持一定的肺血流和肺动脉压力, 有利于肺功能和结构的恢复。2、中心静脉动脉转流1）这是目前最常用的方法(图 )。由于右颈部血管对插管有很强的耐受力，一般通过颈内静脉插管，经右房将血液引流至氧合器，氧合血通过颈动脉插管至主动脉弓输入体内。2）主要优点是可降低肺动脉压力，依赖人工呼吸的成分少，适用于严重的呼吸衰竭者。3）不足之处（1）非搏动灌注成分多，血流动力学不稳定。（2）插管拔