体外循环设备与实施

COVER体外循环设备与实施设备原理·实施流程·风险防控·技术展望2026年课程导览01设备原理体外循环设备构成与工作原理02实施流程从术前准备到终止循环的操作要点03风险防控并发症识别与预防处理策略04技术展望国产化突破与智能化发展趋势CHAPTER设备原理替代心肺，延续生命从人工心肺机的核心组件出发，理解体外循环如何暂时替代心肺功能01血液的体外旅程：工作原理体外循环机的核心，是在心脏停跳期间暂时替代心肺功能，维持全身组织灌注与氧合。“1953年，美国医生Gibbon完成首例人类体外循环心脏手术，开启现代心脏外科的新领域。”—历史里程碑血液在体外完成一次完整旅程，需经历四个环节第1环静脉引流静脉引流经上下腔静脉或右房插管，将回心静脉血引出体外。第2环气体交换气体交换血液进入氧合器，氧气弥散入血、二氧化碳被排出，模拟肺泡功能。第3环温度调节温度调节流经变温器，按手术需求升降温，降低组织代谢需求。第4环动脉回输动脉回输氧合后的血液经血泵推动，由主动脉插管送回体循环。两大核心：血泵与氧合器血泵与氧合器是体外循环机的心脏与肺，选型直接影响手术安全与血液保护。“膜式氧合器内含

3万至5万根

聚丙烯中空纤维，血膜厚度控制在百微米级，更贴近生理状态。”—膜式氧合器血泵：滚压泵与离心泵对比滚压泵动力｜滚轮挤压泵管优势｜流量可控性强、压力高局限｜挤压管路有溶血风险离心泵动力｜磁悬浮叶轮离心力优势｜溶血率低、依赖前负荷局限｜适合长时间灌注氧合器：膜式已成主流膜式氧合器气体交换｜半透膜交换，氧合效率达99%以上临床地位｜生物相容性好，首选鼓泡式氧合器气体交换｜氧气直接通入血液临床地位｜血液损伤大，已基本淘汰辅助组件与整机性能除两大核心外，体外循环系统还依赖多项辅助装置协同保障安全01变温器钛合金热交换器，温度调节范围

15至40℃，升降温速率约

0.5至1℃/min深低温停循环技术可将体温降至

18至22℃，允许暂停循环长达

40分钟，保护脑与脊髓02动脉微栓过滤器过滤微栓、血小板聚集体等杂质，阻止其进入体循环引发栓塞03储血室与监测系统储存引流血液，内置温度、压力、气泡多参数报警，保障运行安全04应急模块配置手动曲柄结构，电力中断时可维持基础流量整机性能泵头数量4至6个阻力500mmHg流量7L/min主泵·副泵主泵负责体循环灌注，副泵承担停搏液输送与术野吸引CHAPTER实施流程规范操作，步步为营从术前准备到终止循环，掌握体外循环实施的关键步骤与参数红线02术前准备：检查与预充排气“转机前的充分准备，是体外循环安全的第一道防线。”“贴壁气体是最常见排气隐患——微小气泡吸附管路内壁，肉眼难辨，需轻弹管路观察气泡脱离上浮。”设备逐项检查4项血泵与电源确认滚压泵运行状态、电源连接牢固、供电正常变温水箱检查水量、电路、温度指示及进出水口压力流速气源设施核对氧气、空气源压力与流量表灵敏度ACT监测仪确认工作状态、音频报警及试管有效期耗材组装与预充排气4步按患者体重选型氧合器并试水查漏，核实动静脉插管型号装配合适型号的动脉微栓过滤器大流量排净管路及停跳液灌注管路内气体预充液中加入适量肝素肝素化与ACT安全红线肝素化是启动体外循环的前提，ACT数值直接决定能否插管与转机ACT分级红线与肝素抵抗排查路径ACT分级红线ACT<300秒严禁插管与开启心内吸引泵300至400秒仅允许极紧急情况开启心内吸引，不可启动转机ACT≥400至480秒建立体外循环的黄金安全门槛，达标后方可插管转机肝素抵抗排查路径肝素抵抗排查ACT不达标，先补充

100U/kg

并5分钟复测仍不达标同步查

AT-III活性、血栓弹力图及肝素批号AT-III低于60%输注

FFP或AT-III浓缩物高度怀疑HIT须停用肝素，改用比伐芦定抗凝盲目追加肝素可能致总量过大，增加鱼精蛋白中和困难与术后渗血风险插管建立与转机验证“插管连接后的验证，是判断插管位置正确、管路通畅的核心环节。”—页面开场“连接管路前须再次检查动脉管路有无气体，轻弹管壁排查贴壁气泡。”—操作提醒插管类型动脉插管常选升主动脉或股动脉，将氧合血回输体循环静脉插管经右心房或上下腔静脉引流静脉血至储血罐左心引流部分手术放置左房或左室引流管，防止心脏过度膨胀验证两步走1静态测压不转泵头，短暂松开动脉夹，观察指针测压表是否随压力同步波动，确认插管在主动脉真腔2低速试转泵速缓加至

50至100ml/min，注入少量预充液，观察泵压是否平稳无异常攀升，同时外科触诊主动脉根部转机维持与终止循环转机期间需动态调控多项指标，停机则需逐一满足条件。指标维持范围平均动脉压50至90mmHg中心静脉压6至12cmH₂O灌注流量2.2至2.4L/min/m²血气pH7.35至7.45细胞压积25%至30%尿量2至10ml/kg/h心肌保护：主动脉阻断后灌注

4℃冷心停搏液（10至15ml/kg），心脏表面冰盐水降温，每20至30分钟重复灌注。停机条件：体温达

36℃、平均动脉压

60至80mmHg、手术野无重要出血、血气离子正常、无严重心律紊乱。最终以鱼精蛋白按

1:1至1.3

比例中和肝素，监测ACT恢复至基础值。CHAPTER风险防控识别风险，守住底线体外循环的并发症防控，是保障患者安全的核心能力03出血与凝血障碍防控出血与凝血障碍是体外循环最常见且最严重的并发症，与肝素抗凝及血液接触人工材料导致的凝血因子消耗直接相关。监测要点动态监测

ACT与APTT，ECMO期间APTT维持

50至70秒关注血小板计数，低于

50×10⁹/L

时及时补充血小板密切观察引流液颜色与量、皮肤黏膜出血征象预防措施精准抗凝：根据凝血监测结果调整肝素剂量，避免过量或不足充分中和：停机后按比例使用鱼精蛋白，监测ACT恢复基础值减少侵入操作：必要操作后按压穿刺点

10至15分钟，观察迟发出血保护神经与肾脏功能器官灌注不足可造成不可逆损伤，神经与肾脏是体外循环期间最需重点保护的靶器官。神经系统损伤微栓与脑灌注防护成因微栓子栓塞与脑灌注不足表现轻者谵妄、认知障碍，重者脑卒中预防氧合器出口设置微泡检测装置，超声识别并过滤气体微栓；复温时水温与血温差小于10℃，避免气体溶解度变化引发微气栓肾功能损害肾灌注与尿量监测成因低血压、肾灌注不足表现尿量减少、血肌酐升高预防术中维持充足灌注压，监测尿量（目标2至10ml/kg/h），必要时行连续性肾脏替代治疗管路安全与感染防控管路是体外循环的生命线，无菌操作是贯穿全程的底线要求。管路管理要点压力·固定·观察压力监测动脉管路压力维持

150至250mmHg，静脉管路压力维持

-20至-50mmHg，每小时记录形成动态曲线。固定策略多点固定加张力缓冲，弧形固定代替直角弯折，防止扭曲受压。状态观察动脉管路应为鲜红色伴规律搏动，颜色变暗或搏动减弱提示流量不足或血栓形成。感染防控要点手卫生·敷料·观察无菌操作严格执行手卫生与无菌操作，接触患者前穿戴无菌手套。敷料更换穿刺点敷料定期更换（每周

2次），潮湿污染时及时更换。穿刺点观察观察穿刺点有无红肿、渗血、分泌物，必要时送细菌培养。CHAPTER技术展望国产突围，智能赋能从设备国产化到AI辅助决策，体外循环技术正加速演进04国产ECMO的突破之路过去ECMO长期依赖进口，关键组件被海外垄断。近年的国产化突破正在改变这一格局。航天长峰3项体外心肺支持辅助系统进入优先审批绿色通道实现核心材料、零部件、整机及耗材全链条自主研发摆脱进口供应链制约航天科技一院18所2项依托航天系统工程思维研制ECMO，主机重量仅

7.5千克（国外设备多为10余千克）截至2026年4月已在全国

20余个省份完成超

1000例临床应用山东恒心3项2026年1月获批上市磁耦合滑差率≤0.4%，血流量控制精度达

±20ml/min最长连续使用16天故障率为零国产设备的核心价值，在于让更多危重患者在关键时刻用得上、用得起。智能赋能与基层下沉基层能力快速提升8例广东佛山高明区人民医院2026年独立完成ECMO>60%撤机成功率超48例江西于都县医院2022年至今累计开展ECMO救治县级实现县级独立操作30%–50%行业预判未来3至5年国产ECMO设备价格有望降低>50%具备救治能力的医疗机构数量增长体外循环技术的未来，正沿着智能