体外循环简介

关于体外循环简介第一页，共九十九页，2022年，8月28日第二页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环概念：

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。

第三页，共九十九页，2022年，8月28日常规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第四页，共九十九页，2022年，8月28日一、体外循环装置第五页，共九十九页，2022年，8月28日

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。第六页，共九十九页，2022年，8月28日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意外时有备用电源或手动装置第七页，共九十九页，2022年，8月28日第八页，共九十九页，2022年，8月28日第九页，共九十九页，2022年，8月28日第十页，共九十九页，2022年，8月28日第十一页，共九十九页，2022年，8月28日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第十二页，共九十九页，2022年，8月28日泵管材料聚氯乙烯（PVC）乳胶管硅胶管第十三页，共九十九页，2022年，8月28日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第十四页，共九十九页，2022年，8月28日离心泵1976年市场化几种不同设计

*叶片形*圆锥形*直槽式第十五页，共九十九页，2022年，8月28日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第十六页，共九十九页，2022年，8月28日MedtronicBiomedicus第十七页，共九十九页，2022年，8月28日离心泵的工作原理内置磁铁在电机的带动下，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第十八页，共九十九页，2022年，8月28日第十九页，共九十九页，2022年，8月28日第二十页，共九十九页，2022年，8月28日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 选择管道第二十一页，共九十九页，2022年，8月28日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 第二十二页，共九十九页，2022年，8月28日变温水箱用于体外循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第二十三页，共九十九页，2022年，8月28日第二十四页，共九十九页，2022年，8月28日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第二十五页，共九十九页，2022年，8月28日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第二十六页，共九十九页，2022年，8月28日操作注意事项（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小时第二十七页，共九十九页，2022年，8月28日操作注意事项（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，容易导致麻醉变浅第二十八页，共九十九页，2022年，8月28日第二十九页，共九十九页，2022年，8月28日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

*长时间循环支持第三十页，共九十九页，2022年，8月28日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，充分氧合第三十一页，共九十九页，2022年，8月28日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第三十二页，共九十九页，2022年，8月28日膜肺操作注意事项（一）选择适当的膜式氧合器使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—引流型第三十三页，共九十九页，2022年，8月28日膜肺操作注意事项（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第三十四页，共九十九页，2022年，8月28日膜肺操作注意事项（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第三十五页，共九十九页，2022年，8月28日第三十六页，共九十九页，2022年，8月28日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（内表面颗粒脱落少）热力消毒耐受性好良好的血液相容性第三十七页，共九十九页，2022年，8月28日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第三十八页，共九十九页，2022年，8月28日动脉插管部位：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”假象第三十九页，共九十九页，2022年，8月28日动脉插管第四十页，共九十九页，2022年，8月28日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第四十一页，共九十九页，2022年，8月28日腔静脉插管第四十二页，共九十九页，2022年，8月28日右心房/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第四十三页，共九十九页，2022年，8月28日腔静脉插管第四十四页，共九十九页，2022年，8月28日心内吸引管

第四十五页，共九十九页，2022年，8月28日心外吸引管

第四十六页，共九十九页，2022年，8月28日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70～260μm滤网式：微栓滤器滤除栓子在20～40μm之间无菌性滤器：为渗透吸收式，滤除细菌甚至病毒第四十七页，共九十九页，2022年，8月28日动脉滤器可明显减少心脏手术的脑并发症孔径在20～40μm，多数为滤网式根据患者的体重选用适当的型号第四十八页，共九十九页，2022年，8月28日第四十九页，共九十九页，2022年，8月28日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第五十页，共九十九页，2022年，8月28日氧饱和度仪第五十一页，共九十九页，2022年，8月28日空气氧气混合器第五十二页，共九十九页，2022年，8月28日液面及压力报警第五十三页，共九十九页，2022年，8月28日二、体外循环管理第五十四页，共九十九页，2022年，8月28日术前准备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。第五十五页，共九十九页，2022年，8月28日病情评估危险因素包括：1.左心功能不全，LVEF<30％;2.心衰;3.年龄>65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.复杂畸形第五十六页，共九十九页，2022年，8月28日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。第五十七页，共九十九页，2022年，8月28日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。第五十八页，共九十九页，2022年，8月28日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。第五十九页，共九十九页，2022年，8月28日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。第六十页，共九十九页，2022年，8月28日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HCT>30%；中度稀释HCT25~30％；深度稀释HCT21~25％；重度稀释HCT10~20％；极度稀释HCT<10％。第六十一页，共九十九页，2022年，8月28日预充液管理及血液稀释控制性血液稀释在CPB中的优点：1.减少输入库血，减少血源性传染病及缓解血源紧张；2.减轻CPB中对红细胞的机械性破坏和术中丢失血液；3.减少血液细胞和凝血因子的激活和消耗；4.降低血液粘滞度，改善组织灌注。第六十二页，共九十九页，2022年，8月28日预充液管理及血液稀释血液稀释对机体的影响：1.CPB中，血液粘滞度下降可因增加血流量和减少微循环前阻力而改善微循环；2.血液携氧能力：HCT在30％时，携氧能力最佳；HCT在20％以下，携氧能力急剧下降。3.过度稀释会导致血液中凝血因子及血小板浓度降低，易引发术后出血，渗血，还可引发水肿，酸中毒。第六十三页，共九十九页，2022年，8月28日预充液管理及血液稀释控制性血液稀释方法：转中预计HCT=(转前HCTx血容量+库血HCTx库血量）/（血容量+预充总量）HCT过高：通过静脉或体外循环管路放血；加入无血晶体或胶体液进一步稀释。HCT偏低：应用利尿剂或人工肾滤水；补充红细胞悬液。原则：手术病种；患者年龄；手术时间。第六十四页，共九十九页，2022年，8月28日转流前的检查核对工作1.管道有无扭曲打折及气栓；气血及变温管道的进出方向，左右心吸引方向。动脉管路各接口处匝带。2.电源、泵、摇把、流量调节。3.气源的检查：报警否；氧气管安装到位，排气孔开放，氧气瓶到位。4.变温水箱工作状态是否正常。5.预充液中加肝素。6.ACT值在正常范围。7.记录转前的MAP、CVP、temp.等参数。8.与外科医生核对管道。第六十五页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理工作——前并行1.前并行期：是病人自身循环与心肺机运转同时并存的时期，是实现患者呼吸循环功能完全由人工心肺机支持的过渡阶段。2.前并行期要注意血流动力学平稳，视病人HR、MAP、CVP等逐渐上升流量，直至全流量。3.注意泵压及静脉回流。第六十六页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理工作——动静脉插管问题1.动脉插管易出现的问题：①型号选择不当，过粗或过细，影响血压或泵压过高；②插管位置、方向不当，管道扭曲，造成灌注压低，泵压高。预防及处理：选择弹性好、内径合适的插管，插管和动脉供血管道连接后，注意管道的位置，以防扭曲、打折。若转中出现问题应及时纠正并给予脑保护措施。2.静脉插管易出现的问题：型号选择不当；位置不当，过深，脱出。转中测静脉压应为负值或零，若发现引流不畅或病人颜面发绀应及时告知外科医生调整。第六十七页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理工作——氧合器的使用1.膜式氧合器：先开机后开气；先停气后停机。根据温度和血PaO2调节氧浓度；根据PaCO2调节通气量。停循环或低流量时，停止通气/减低通气量。停机后不可在动脉路抽血。2.鼓泡式氧合器：氧浓度100％，根据血气PaCO2、PaO2调节氧流量。第六十八页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——温度的控制1.掌握降温时机，需要保温的手术要及时保温。有些手术需要在安放左心引流管后才能降温。2.根据病情、手术难易程度、氧合器性能等来确定血液降温的温度。第六十九页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——温度的控制根据病种及手术方法可将温度控制在下面几个阶段：1.浅低温：35～32℃

一般适用于VSD、ASD、CABG；2.中低温：32～28℃

一般适用于VSD合并畸形、BVR、AVR、MVR/MVP、CABG+换瓣；3.深低温：24～20℃

适合大血管手术、复杂先心病手术；4.超低温：20℃以下，停循环手术。第七十页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——低温的利体外循环结合低温的优点：氧耗降低，可采用中等流量灌注，减少血液有形成分的破坏。有利于重要脏器的保护。同时可提供清晰的术野。第七十一页，共九十九页，2022年，8月28日1.成人30℃以下，小儿28℃以下，易心率失常；2.低温下血液粘滞度升高，体温下降1℃，血液粘滞度升高5％，停循环时，有脑血管内血球凝集及脑栓塞的危险；3.深低温下，氧离曲线左移，不利于氧释放及脑组织摄取氧；4.存在温差：降温不均匀，组织脏器间存在温差，脑部温差可引起脑损害，心脏温差可影响心肌保护，复温过快或温差过大可产生气栓和血液破坏。注意：均匀变温，水温、血温温差小于10℃。体外循环中的管理——低温的弊第七十二页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——血容量的调节引流通畅、容量充足时，可维持氧合器液平面的稳定。若手术前容量不足（CVP低，大量丢失血液),应及时补充容量。在转流中，经常遇到液面较低，动脉流量难以维持的情况，可能有下列几种原因：1.转前容量不足；2.降温后，在低温状态下血管床扩张，有效循环血量不足；3.CPB中水肿；4.静脉引流不畅；5.大量排尿；6.胸腔开放，血液进入胸腔。第七十三页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——流量的调节1.不同温度下有不同的灌注流量。常温下成人流量维持在2.2~2.8L/M2/min,婴幼儿流量维持在2.6~3.4L/M2/min。中度低温下成人流量维持在1.6~

2.2L/M2/min,婴幼儿在2.0~2.4L/M2/min。深低温时流量可降至30~50ml/Kg/min。2.判断流量是否适宜的标准：PH在正常范围；混合静脉血氧饱和度>60％；尿量>1ml/Kg/h。3.在低温下，过高的流量可影响术野，增加血液破坏的机会，也可至脏器水肿。第七十四页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——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%KCL1ml=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Ca2+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：加入无钾或低钾液体滤出高钾液体。第七十五页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——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1.15~1.25mmol/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5~10分钟后再常规补钙。第七十六页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——电解质的调节镁离子的调节：正常血清镁0.75~1.25mmol/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%MgSO40.6ml/Kg)第七十七页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——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)=1/4×BE纠正值×体重补NaHCO3时注意首次给全量的1/2~1/3，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。第七十八页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——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50~80mmHg，婴幼儿维持在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。第七十九页，共九十九页，2022年，8月28日体外循环中的管理——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可使吸入麻醉药浓度下降。第八十页，共九十九页，2022年，8月28日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。第八十一页，共九十九页，2022年，8月28日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。第八十二页，共九十九页，2022年，8月28日转中尿量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。第八十三页，共九十九页，2022年，8月28日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。第八十四页，共九十九页，2022年，8月28日转中的心肌保护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。第八十五页，共九十九页，2022年，8月28日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1000~2000IU。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。第八十六页，共九十九页，2022年，8月28日左心引流的管理——左心的作用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。第八十七页，共九十九页，2022年，8月28日心脏复苏的配合1.创造心脏复苏的有利条件:血温32℃以上;灌注压60~80mmHg,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。第八十八页，共九十九页，2022年，8月28日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