体外循环与心肌保护

关于体外循环与心肌保护第1页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环第2页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护心内手术VS心脏停跳？维持心肺功能保证手术安全第3页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护基本概念体外循环(extracorporealcirculation,ECC）是利用特殊人工装置将回心静脉血引出体外，进行气体交换、调节温度和过滤后，输回体内动脉的生命支持技术。第4页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护第5页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护人工心肺机（artificialheart-lungmachine）氧合器过滤器人工心肺机变温水箱监测装置体外循环管路和插管第6页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护氧合器（人工肺）种类：

a.鼓泡式氧合器

b.膜式氧合器（膜肺）第7页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护过滤器按材料分：

a.渗透式微栓过滤器

b.滤网式微栓过滤器

c.混合式微栓过滤器按功能分：

a.动脉过滤器

b.心脏切开血液回收贮血器

c.气体滤器

d.白细胞过滤器

e.其他过滤器第8页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护人工心肺机组成：血泵、控制台、显示器、监测装置、后备电源及安全报警系统组成。第9页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护人工心肺机血泵（人工心）：a.滚压泵

b.离心泵控制台：各种按钮、开关组成显示器：有流量、压力、温变、电压、时间等

安全报警系统：有高灌注压、低平面、低电压报警等后备电源：蓄电池、在停电后仍然让整机工作

2小时左右第10页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护变温水箱用于体外循环中患者的体温升降和心脏停博液的变温JOSTRA：容量33L。变温3－41℃。提供温度相同的二路循环水路。第11页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护监测装置生命体征监测装置：心电图、动静脉血压、鼻肛温。连续动静脉血氧饱和度监测仪：可根据测得的数据调节氧流量，观察膜肺氧合效果。激活全血凝固时间监测仪(ACT)：在转流过程中ACT≥480S。血气电解质监测仪脑氧饱和度监测仪第12页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环管路和插管管路：

a.动脉灌注管路。

b.静脉引流管路。

c.泵管。

d.吸引管路。

e.氧气管。

f.排气、测压管。

g.静脉总干。

h.连接管。第13页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环管路和插管插管:A、动脉插管

B、静脉插管

C、左心吸引管

D、右心吸引管

F、心脏停博液灌注管：

第14页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护.动脉插管：

a.心主动脉插管

b.股动脉插管

c.颅脑选择性顺行动脉灌注插管

d.小切口动脉插管.静脉插管：

a.上、下腔静脉插管

b.腔房管，又称右房管

c.股静脉插管

第15页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环装置

示意图第16页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环灌注技术基本灌注技术常温体外循环：1.适应证：用于心内操作简单，手术时间短者。2.方法：体外循环中保持体温正常（因预充液的温度较低，要求体外循环中应用复温装置保持正常体温）。高流量灌注（成人流量>2.4L/m2.min-1,儿童流量>3.2L/m2.min-1）。平均动脉压维持在8.0～10.6kpa(60～80mmHg）。轻度血液稀释，HCT维持在30%左右。第17页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护基本灌注技术浅低温体外循环：1.适应证：用于病情不重、心内畸形不太复杂、心功能较好，手术可在短时间内完成者。如房、室缺修补、单瓣置换等。2.方法：体外循环中鼻咽温降至28～30℃左右。心内操作即将结束时开始复温，复温至鼻咽温>32℃停止，使心脏易于复跳，复跳后复温至35～37℃左右。较高流量灌注（成人流量2.0～2.4L/m2.min-1,儿童流量2.8～3.2L/m2.min-1）成人平均动脉压维持在>6.6kpa(50mmHg），儿童维持在>5.3kpa(40mmHg）。中度血液稀释，HCT维持在24～27%左右。心肌保护方法从升主动脉根部灌注含血或晶体含钾停搏液，每30分钟灌注一次，心表及心腔内冰盐水侵泡。升主动脉阻断期间要求心电图始终呈直线，无心电活动。第18页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护基本灌注技术中低温体外循环：1.适应证：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。2.方法：体外循环中鼻咽温降至25℃，肛温降至28℃。心内操作即将结束时开始复温，复温至鼻咽温>32℃停止，使心脏易于复跳，复跳后复温至35～37℃左右。中等流量灌注（成人流量1.6～2.0L/m2.min-1,儿童流量2.4～2.8L/m2.min-1）成人平均动脉压维持在>6.6kpa(50mmHg），儿童维持在5.3kpa(40mmHg）以上。中度血液稀释，HCT维持在24%左右。心肌保护方法同上。第19页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护基本灌注技术深低温低流量体外循环：1.适应证：用于病情严重、心内畸形复杂、侧支循环丰富、心内手术时有大量回血者，如紫绀型先心矫治术、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。2.方法：体外循环中鼻咽温降至20℃，肛温降至25℃，为使体表和内脏降温均匀，麻醉诱导后可用边温毯进行体表降温。（心内操作即将结束时开始复温，复温至鼻咽温>32℃停止，使心脏易于复跳，复跳后复温至35～37℃左右。）低流量灌注（流量<30ml/kg)，必要时可进行微流量灌注（流量5～10ml/kg），此时不是进行脏器灌注，而是防止气栓进入动脉系统。中度或中深度血液稀释，HCT维持在21%左右，心脏复苏阶段采用加库血、滤水、利尿等方法，将HCT提高到24～30%。心肌保护方法同上。第20页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护基本灌注技术深低温停循环体外循环：1.适应证：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。2.方法：麻醉诱导后尽早头部放置冰袋，为使体表和内脏降温均匀，全身变温毯体表降温。体外循环中鼻咽温降至15℃，肛温降至20℃左右。停止循环时，先停止主动脉灌注，术者挤压患者腹部，静脉放血至储血罐内，阻断腔静脉，进行心内手术；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。中深度血液稀释，HCT维持在18～21%，心脏复苏阶段采用加库血、滤水、利尿等方法，将HCT提高到24～30%。心肌保护方法同上。第21页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护基本灌注技术上下半身分别灌注：1.适应证：用于主动脉弓降部动脉瘤、主动脉离断、主动脉缩窄、及重症法四患者。2.方法：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，上半身灌注可在股动脉、髂动脉、降主动脉插管。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。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。一般采用中度低温（鼻咽温降至25℃，肛温降至28℃）。中度血液稀释，HCT维持在24%的方法。心肌保护方法同上。第22页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护特殊灌注技术心室辅助循环急诊体外循环搏动灌注体外循环膜肺氧合（ECMO）第23页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护特殊灌注技术心室辅助循环适应证：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）处理无效的患者。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。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、低氧血症、外科出血等。心肌梗死后的心源性休克，严重动脉粥样硬化不能应用主动脉球囊反搏者。心脏移植后心衰的辅助。第24页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护特殊灌注技术体外循环膜肺氧合（ECMO）定义：ECMO是指通过长时间体外循环，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，为心功能的恢复赢得宝贵的时间。适应证：ECMO呼吸支持指征：1.肺氧合功能障碍，PaO2<50mmhg。2.急性肺损伤PaO2<40mmhg、PH小于7.3达2小时。人工呼吸3小时后，PaO2<55mmhg、PH小于7.4。人工呼吸出现气道压伤。ECMO循环支持指征：基本同心室辅助，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。禁忌证：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%。机械通气达7天为相对禁忌，长达10天为绝对禁忌。（与肺纤维化和不可逆改变有关）严重的先天性肺发育不全、合并其他严重畸形及重要脏器损伤。第25页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环中监测及调节生理指标的监测动脉压：成人标准应维持在50～80mmHg，婴幼儿维持在30～70mmHg中心静脉压（CVP）：静脉引流通畅时应为零或负值。左房压（LAP）：正常值为5～15mmHg，体外循环中最高不宜大于10mmHg。重症者除外。心电图（ECG）：复跳后心率在80～100次/分最为理想。温度：根据手术同基本灌注技术，要求停跳时心温在15℃以下。神经系统功能：瞳孔大小的观察是最直接有效的方法，婴幼儿可监测前囟门的压力。其次有脑氧饱和度、脑电图、诱发电位反应等。尿量及性状：一般要求转流中尿量大于1ml/kg.h-1,pH值在6.8～7.0。血红蛋白尿的程度可尿色来鉴别。第26页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环中监测及调节灌注指标的监测流量

成人流量>2.4L/m2.min-1,儿童流量>3.2L/m2.min-1）。平均动脉压维持在8.0～10.6kpa(60～80mmHg）泵压主泵压应小于40kpa（300mmHg），停跳液灌注压成人在32.0kpa(240mmHg），儿童在20.0kpa(±150mmHg）。氧合器血平面吸引泵的流量动静脉管路情况血液氧合情况抗凝和凝血血气及生化指标的监测第27页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护心肌保护第28页，共50页，2023年，2月20日，星期二29心肌保护01体外循环心肌损伤机制体外循环术中心肌保护前景展望—IPC0203第29页，共50页，2023年，2月20日，星期二全身炎症反应缺血再灌注损伤体外循环与心肌保护体外循环心肌损伤机制机制二机制一第30页，共50页，2023年，2月20日，星期二IL一6具有多种生物活性的细胞因子，它能诱导急性期炎症反应的产生，促进多种免疫细胞的分化及活化，分泌免疫因子

TNF—a直接损伤血管内皮细胞、免疫黏附、激活中性粒细胞产生多种活性物质导致组织器官损伤IL一8对中性粒细胞既有活化作用又有选择性趋化作用，可导致中性粒细胞变形反应、脱颗粒反应、呼吸暴发，从而促进炎性反应体外循环与心肌保护体外循环时血液暴露于氧合器，血液与硅胶管道内表面的接触，注射肝素、鱼精蛋白，麻醉及手术等异物引起补体激活和单核／巨噬细胞激活，进而诱发大量炎性细胞因子TNF—a、IL一8及IL一6产生和释放全身炎症反应第31页，共50页，2023年，2月20日，星期二一氧化氮细胞黏附分子核转录因子体外循环与心肌保护组织缺血缺氧性损伤不但发生于缺血当时，更主要是发生于恢复血液灌注后缺血再灌注损伤

参与调节白细胞一内皮细胞作用，介导中性粒细胞黏附、聚集、渗出，导致再灌注损伤NO可以使TNF升高而导致细胞损伤，同时NO可以产生超氧亚硝酸根离子和超氧阴离子，NO介导的心肌损伤可能主要与超氧亚硝酸根离子有关，此外过量的NO还可以抑制线粒体的呼吸链，影响ATP的产生，并且过量的NO还可以抑制DNA的合成NF—KB是心脏应激反应快速表达基因，其转录产生的ICAM、IL一8、TNF—Ot等直接引起血管内皮细胞和心肌细胞的损伤第32页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护心肌缺血再灌注损伤原因能量耗竭细胞内钙超载自由基损伤机械因素 功能及形态改变心肌顿抑可逆及不可逆损伤第33页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环术中心肌保护第34页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护良好的心肌保护可以减轻术中缺血再灌注损伤可以降低术后低心排综合症的发生可以使心脏外科手术更加平稳安全心肌保护的核心维持心肌能量代谢平衡第35页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护心肌保护的对象心脏传导系统血管内皮心肌工作细胞第36页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环前的心肌保护疾病因素营养及激素情况药物作用麻醉及手术操作第37页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护术 前 评 估血流梗阻――梗阻固定（冠心病、MS、AS）

MS左心室前负荷不足，左室小

AS或F4心室向心性肥厚

――梗阻可变（F4、肥厚性心肌病）血液返流――MI、AI→心脏肥大及肺血管病变

MI、AI心室前负荷增加，离心性肥厚血液分流――ASD、VSD、PDA→肺高压及右心的改变

VSD左心前负荷增加，左室大

ASD右心前负荷增加，左室发育小第38页，共50页，2023年，2月20日，星期二危险因素评估

危险因素

左心功能不全（安静时EF<30%或LVDP>18mmHg)

不稳定性心绞痛或近期内（手术6周内）有心梗心衰表现老年人（大于65岁〕

二次手术急诊（24小时紧急手术者）肥胖其它（糖尿病、COPD、高血压、严重心律失常、肾功不全等）危险分类正常＝无危险因素危险增加＝1种因素高度危险＝2种或以上体外循环与心肌保护第39页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环中的心肌保护缩短体外循环及阻断时间创造有利于心脏复苏的条件预防再灌注损伤复苏,复律,复力辅助循环防止心脏过胀及空瘪第40页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环后的心肌保护增加氧供,减少氧耗改善心肌代谢维持血气电解质正常防止鱼精蛋白中和时的过敏反应传导功能紊乱者安装临时起搏导线术后血流动力学稳定:心率和前后负荷的调整第41页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护体外循环中心肌保护的具体措施常温,室颤,冠状动脉持续灌注全身低温,间断阻断冠脉循环,缺氧停搏冠脉血液持续灌注全身中低温,心脏局部深低温,缺氧停搏心脏局部低温,间断灌注冷停搏液温-冷-温灌注含血停搏液常温持续灌注含血停搏液常温,不阻断心脏空跳第42页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护心脏停博液的主要种类晶体停搏液仿细胞内液停搏液仿细胞外液停搏液含血停搏液氟碳化物停搏液超极化停搏液第43页，共50页，2023年，2月20日，星期二体外循环与心肌保护心肌灌注时限间断和持续灌注持续灌注(1)心肌代谢产物不断排走