体外循环操作常规

体外循环操作常规1.术前评估与方案制定1.1患者评估灌注师需于术前1日完成择期手术患者访视，急诊手术需于接到通知后10分钟内完成患者核心信息核对与病情评估。评估内容包括：（1）心血管系统：明确心脏解剖结构异常类型（先天性心脏病、瓣膜性心脏病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、主动脉疾病等），通过超声心动图评估左心室射血分数（LVEF）、右心室功能、肺动脉压力，其中LVEF<35%、平均肺动脉压（mPAP）>50mmHg、左心室舒张末期内径>70mm为高危因素，需调整灌注方案；记录患者基础心率、血压、心律情况，明确是否合并心律失常，冠心病患者需记录冠脉病变支数、狭窄程度与左心室壁运动情况。（2）心肺功能储备：查看肺功能检查结果，第一秒用力呼气容积（FEV1）<预计值60%、弥散功能（DLco）<预计值50%为肺功能不全，需调整转中通气与氧合策略；运动耐量采用NYHA心功能分级评估，Ⅲ-Ⅳ级患者需提高转中红细胞压积（Hct）目标，加强心功能支持。（3）全身脏器功能：肾功能方面，记录血肌酐、尿素氮水平，肌酐清除率（CrCl）<60ml/min为肾功能不全，需避免肾毒性药物，备术中超滤或肾脏替代治疗；肝功能方面，谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）>正常上限3倍、白蛋白<30g/L为肝功能不全，需调整预充液胶体成分，减少库血使用；凝血功能方面，记录血小板计数、凝血酶原时间（PT）、国际标准化比值（INR）、活化部分凝血活酶时间（APTT），血小板<80×10^9/L、INR>1.5需提前备血小板、凝血因子制剂，明确患者是否服用抗凝、抗血小板药物（阿司匹林、氯吡格雷、华法林、利伐沙班等），记录停药时间，必要时备拮抗药物。（4）一般情况：记录患者年龄、性别、身高、体重、体表面积（BSA），其中BSA采用DuBois公式计算：BSA（m²）=0.007184×体重（kg）^0.425×身高（cm）^0.725，作为灌注流量计算的基准；评估患者有无过敏史，尤其是肝素、鱼精蛋白、血制品、胶体液过敏史；合并糖尿病患者需记录血糖控制水平，制定转中血糖管理方案。1.2灌注方案制定根据患者病情、手术方式制定个体化灌注方案，明确：（1）预充液配方：预充总量、晶体与胶体比例、添加药物种类与剂量、红细胞与血浆预充量，其中转中Hct目标设定为：常规手术24%-28%，高危手术（LVEF<35%、脑卒中病史、颈动脉狭窄>70%）28%-30%。红细胞预充量通过以下公式计算：所需红细胞悬液量（ml）=（目标Hct×总容量-术前Hct×患者血容量）/红细胞悬液Hct（约0.6），患者血容量成人按70ml/kg计算，儿童按80ml/kg计算，婴幼儿按90-100ml/kg计算。（2）灌注策略：低温水平（浅低温32-35℃、中低温28-32℃、深低温20-28℃）、灌注流量目标、心肌保护方式（停搏液种类、灌注方式、灌注间隔）、脑保护策略（是否需要选择性脑灌注、脑氧饱和度监测）、血液保护措施（超滤方式、抗纤溶药物使用）。2.术前物品与设备准备2.1设备类准备择期手术需于术前30分钟完成设备核查与调试，急诊手术需于接到通知后15分钟内完成设备就位与功能核查：（1）人工心肺机：检查主电源、备用电源（UPS或手摇泵）连接正常。滚压泵需校准泵管压紧度与每转排量，校准方法为：安装标准规格泵管后，泵头两端连接等渗盐水，升高储血器液面至泵头上方100cm，关闭泵出口，开启泵速100r/min持续10秒，泵管无渗漏为压紧度合格；每转排量采用容量法校准：设定泵速100r/min，运行1分钟后收集出口端液体体积，除以100得到每转排量，误差控制在±5%以内。离心泵需检查转速校准、流量探头功能正常。（2）氧合系统：膜式氧合器需检查外包装完整性、有效期，根据预计最大灌注流量×1.2的安全系数选择氧合器型号，例如预计最大流量为5L/min，需选择额定流量≥6L/min的氧合器；检查中心氧源、备用氧气瓶压力≥10MPa，氧流量调节阀功能正常；二氧化碳气源压力正常，用于pH稳态调节或肺动脉高压患者吸入治疗。（3）变温系统：检查变温水箱水位正常，制冷、加热功能正常，水温调节范围4-42℃，水温显示误差≤1℃；变温毯、心肌保护液变温装置连接正常，无漏水。（4）监测设备：有创动脉压、中心静脉压、肺动脉压监测模块校准正常，零点定标准确；体温监测（鼻咽温、直肠温/膀胱温）探头校准正常，误差≤0.3℃；心电、血氧饱和度监测正常；激活全血凝固时间（ACT）仪校准正常，配套试剂在有效期内；血气分析仪、电解质分析仪校准正常，室内质控通过；脑氧饱和度（rSO₂）监测仪功能正常，电极片在有效期内。（5）吸引系统：中心负压吸引压力正常（-0.02至-0.05MPa），储血器滤网完整，左心吸引、术野吸引管路通畅。2.2耗材类准备（1）循环管路：动脉管路、静脉管路、左心吸引管路、停搏液灌注管路、超滤管路，检查包装完整性、有效期，根据手术类型选择对应规格，婴幼儿手术需选择小管径管路以减少预充量。（2）滤器：动脉微栓滤器（孔径20-40μm）、静脉回流滤器（孔径60-80μm）、白细胞滤器（按需准备）、超滤器（常规超滤或改良超滤型）。（3）插管类：主动脉插管、上下腔静脉插管、左心引流管、冠脉灌注头、冠状静脉窦逆行灌注管，根据患者体重、血管直径选择合适型号，例如成人主动脉插管常用20-24Fr，腔静脉插管常用28-36Fr；婴幼儿插管型号可按经验公式估算：动脉插管型号（Fr）=体重（kg）+10，静脉插管型号（Fr）=体重（kg）×2+10。（4）其他：三通开关、延长管、注射器、输液器、无菌防护用品等。2.3药品类准备（1）预充用药品：晶体液（复方电解质注射液、醋酸林格注射液）、胶体液（羟乙基淀粉130/0.4注射液、20%人血白蛋白）、红细胞悬液、冰冻血浆（按需）、肝素钠注射液、5%碳酸氢钠注射液、20%甘露醇注射液、硫酸镁注射液、氯化钾注射液、葡萄糖酸钙注射液、氨甲环酸注射液（或抑肽酶注射液）。（2）血管活性药物：去甲肾上腺素、苯肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、多巴酚丁胺、硝普钠、硝酸甘油、异丙肾上腺素、阿托品、胺碘酮、利多卡因等，按临床常规浓度配制备用。（3）拮抗药物：鱼精蛋白注射液、维生素K1、凝血酶原复合物、纤维蛋白原、血小板制剂（按需）。3.术中操作流程3.1设备连接与预充排气（1）严格无菌操作下安装管路、氧合器、滤器、储血器，连接变温管路、氧气管路、吸引管路，确保所有接口拧紧无松动。（2）预充排气顺序：先预充静脉管路与储血器，打开静脉端管路夹子，使预充液依靠重力流入储血器，待储血器液面达到1/3时，开启滚压泵（低速5-10r/min），使液体顺次经过泵管、氧合器、动脉微栓滤器、动脉管路，从动脉端出口排出，排出量≥100ml以确保管路内气泡完全排出；排气过程中轻弹管路、滤器壁，使附着的气泡上浮排出；动脉滤器需顶端朝上，排气后关闭顶端排气口，保留侧支循环。（3）预充完成后，检查所有管路无气泡，储血器液面维持在安全刻度以上（成人≥300ml，儿童≥100ml，婴幼儿≥50ml），开启变温系统将预充液温度调至35-36℃备用。（4）向预充液内加入常规添加药物：肝素钠按10mg/1000ml预充液剂量加入（约12.5U/ml），氨甲环酸按10mg/kg剂量加入，5%碳酸氢钠按10-15ml/1000ml晶体液剂量加入，甘露醇按0.5-1g/kg剂量于降温前加入，氯化钾根据术前血钾水平调整，维持预充液血钾4.0-4.5mmol/L。3.2肝素化与转机前三方核查（1）全身肝素化：外科医生完成开胸、暴露大血管后，或股动静脉穿刺置管完成后，经中心静脉通路注射肝素钠400U/kg（3-4mg/kg），注射后5分钟采集动脉血测ACT，采用硅藻土法检测，ACT≥480秒方可转机；若ACT未达标，追加肝素钠100-200U/kg，直至达标；使用抑肽酶的患者需采用白陶土法检测ACT，目标值≥750秒。（2）转机前三方核查：由灌注师、外科手术医师、麻醉医师共同完成核查，内容包括：患者身份信息、手术名称、手术部位确认；动静脉插管、左心引流管、停搏液灌注管连接正确无松动；管路内无气泡，储血器液面达标；ACT达标；灌注方案确认；血管活性药物、急救药品准备到位；监测设备运行正常，所有参数基线记录完成。核查通过后，灌注师方可准备转机。3.3体外循环中管理3.3.1灌注流量管理（1）基础灌注流量以体表面积计算，常温（37℃）下成人灌注流量为2.2-2.4L/(min·m²)，儿童为2.8-3.2L/(min·m²)，婴幼儿为3.0-3.5L/(min·m²)，维持中心静脉血氧饱和度（SvO₂）65%-75%、动脉血乳酸<2mmol/L为灌注充足的金标准。（2）低温状态下灌注流量随代谢率降低调整，每降低1℃，代谢率下降约8%-10%，相应降低灌注流量，但最低灌注流量不得低于1.2L/(min·m²)（中低温以上）；深低温停循环前的降温阶段需维持高流量灌注，确保脏器充分降温。（3）静脉引流管理：维持储血器液面稳定，避免液面过低导致空气进入泵管；若液面进行性下降，需排查原因：静脉插管位置不佳、容量不足、腔静脉阻断带移位、术野失血过多，针对原因处理，必要时补充晶体或胶体液；若液面过高、静脉引流不畅，需检查静脉管路是否扭曲、插管是否梗阻、胸腔内压力是否过高，调整后仍引流不畅可加用辅助静脉引流（负压引流，压力-15至-20mmHg）。3.3.2温度管理（1）降温管理：变温水与患者体温差≤10℃，避免温差过大导致血管痉挛或组织损伤；鼻咽温降温速度控制在1-1.5℃/min，直肠温降温速度控制在0.5-1℃/min；根据手术类型设定目标温度：简单心脏手术（单瓣置换、房间隔缺损修补等）32-34℃（浅低温），复杂心脏手术（多瓣置换、冠脉搭桥合并室壁瘤切除等）28-32℃（中低温），主动脉弓手术、复杂先心病纠治需停循环者18-22℃（深低温）。（2）复温管理：变温水与患者体温差≤10℃，最高水温不得超过42℃，防止烫伤；鼻咽温复温速度控制在0.5-1℃/min，直肠温复温速度控制在0.3-0.5℃/min，避免复温过快导致核心温度与外周温度差过大，术后出现寒战、组织缺氧；复温至鼻咽温36℃、直肠温35.5℃以上方可停机，停机后需继续保温，防止体温反降。（3）血气稳态选择：成人常规采用α稳态，即血气分析采用37℃校正值，维持pH7.35-7.45、PaCO₂35-45mmHg，有利于脑血流自动调节功能的维持；婴幼儿、深低温停循环患者可采用pH稳态，即血气校正至实际体温，维持pH7.35-7.45、PaCO₂35-45mmHg，可扩张脑血管、增加脑灌注，降温阶段使用，复温后改为α稳态。3.3.3血气与生化管理（1）监测频率：转中稳定期每30分钟检测1次动脉血气、电解质、乳酸、ACT，复温阶段每15分钟检测1次，停机前必须检测1次，特殊情况随时检测。（2）目标参数：动脉血氧分压（PaO₂）150-250mmHg，避免PaO₂>300mmHg导致氧中毒；动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）35-45mmHg（α稳态下37℃校正值）；血钾4.0-4.5mmol/L，低于3.5mmol/L需补钾，补钾量计算公式：补钾量（mmol）=（目标值-实测值）×体重（kg）×0.3，1g氯化钾含13.4mmol钾，补钾速度不得超过20mmol/h；高钾血症（血钾>5.5mmol/L）需给予葡萄糖酸钙、碳酸氢钠、胰岛素处理，必要时超滤；游离钙1.0-1.2mmol/L，库血预充或大量输库血患者需常规补充葡萄糖酸钙，避免低钙导致心肌收缩力下降；血钠135-145mmol/L，避免高钠或低钠导致脑水肿；血糖6-10mmol/L，糖尿病患者采用胰岛素静脉泵入控制血糖，每1-2小时监测1次，避免低血糖（<3.9mmol/L）导致不可逆脑损伤；动脉血乳酸<2mmol/L，若乳酸进行性升高>4mmol/L，提示灌注不足，需立即提高灌注流量，排查氧合障碍、外周阻力过低、贫血等原因，针对处理。3.3.4血流动力学管理（1）平均动脉压（MAP）目标：常温下60-80mmHg，中低温下50-70mmHg，深低温下40-60mmHg；合并高血压、颈动脉狭窄、脑卒中病史的患者，MAP需维持在70-90mmHg，保证脑灌注。（2）低血压处理：首先排查灌注流量是否充足、静脉引流是否通畅、是否存在大量失血，排除上述因素后，考虑外周阻力降低，可给予苯肾上腺素50-100μg/次或去甲肾上腺素0.05-0.1μg/(kg·min)泵入，维持目标血压。（3）高血压处理：首先排查麻醉深度是否不足、灌注流量是否过高，排除后考虑外周阻力升高，可给予硝普钠0.5-5μg/(kg·min)或硝酸甘油0.5-2μg/(kg·min)泵入，调整至目标血压。（4）肺动脉压管理：转中维持肺动脉压低于外周动脉压的1/3，若肺动脉压升高，需排查左心引流是否通畅、肺血管痉挛，处理措施包括加强左心引流、吸入一氧化氮（20-40ppm）、静脉泵入前列地尔5-10ng/(kg·min)，避免肺动脉高压危象。3.3.5心肌保护管理（1）停搏液选择：常规采用4:1含血冷停搏液（4份氧合动脉血+1份晶体停搏液），晶体停搏液成分包括氯化钠、氯化钾、氯化镁、碳酸氢钠、氯化钙等，钾离子浓度为20-30mmol/L，停搏液温度控制在4-8℃。（2）灌注方式与参数：①顺行灌注：经主动脉根部或冠脉开口灌注，首次灌注量15-20ml/kg，灌注速度200-300ml/min，灌注压力≤80mmHg，避免冠脉损伤；每20-30分钟复灌1次，复灌量为首次量的1/2-2/3，复灌液钾离子浓度为10-15mmol/L。②逆行灌注：经冠状静脉窦灌注，首次灌注量20-25ml/kg，灌注速度150-200ml/min，灌注压力≤40mmHg，避免冠状静脉破裂；每25-30分钟复灌1次，复灌量为首次量的1/2。③顺逆结合灌注：适用于冠脉严重狭窄、主动脉瓣关闭不全的患者，顺行灌注占60%-70%，逆行灌注占30%-40%，保证心肌各区域充分停搏。（3）心肌温度监测：维持心肌温度在15-20℃，心脏表面放置冰屑或冰盐水棉片辅助降温，注意保护膈神经，避免冷冻损伤。（4）主动脉开放前准备：开放前5分钟开始复温，给予利多卡因1-2mg/kg、硫酸镁1-2g，预防再灌注心律失常；充分左心引流，头低位15-30°，告知外科医师充分排气后开放主动脉；开放后若出现心室颤动，成人给予双相电除颤20-30J（单相30-40J），儿童给予2-4J/kg，除颤失败需排查血钾、血钙、心肌温度、心肌缺血情况，纠正后再次除颤；心脏复跳后维持心率60-100次/分（成人），儿童100-140次/分，心动过缓者给予阿托品、异丙肾上腺素或临时起搏。3.3.6脑保护管理（1）常规脑保护措施：维持合适的灌注流量与MAP，保证脑灌注；低温降低脑代谢率，每降1℃脑代谢率下降7%左右；避免PaCO₂过低导致脑血管收缩、脑灌注不足；避免动脉气栓，排气阶段头低位，开放主动脉前充分排气。（2）深低温停循环脑保护：鼻咽温18-22℃时，安全停循环时间为30-40分钟；超过40分钟需采用选择性顺行脑灌注（SACP），经腋动脉或无名动脉、左颈总动脉灌注，流量0.5-0.8L/(min·m²)，灌注压力40-60mmHg，维持脑氧饱和度（rSO₂）≥55%；逆行脑灌注（RCP）可作为备用方案，经上腔静脉逆行灌注，流量0.5-1.0L/min，上腔静脉压力20-30mmHg，灌注时间不超过30分钟。（3）脑氧监测：常规监测双侧脑氧饱和度（rSO₂），目标值55%-75%，低于基础值的80%或绝对值<50%提示脑缺氧，需立即排查原因：低血压、低灌注、低氧、脑灌注管梗阻、气栓等，针对处理。3.3.7血液保护管理（1）合理预充：采用晶体+胶体预充，减少异体血使用，根据Hct目标决定是否预充红细胞，尽量做到低预充量（婴幼儿采用小管径管路、迷你氧合器，预充量控制在体重的10%以内）。（2）血液回收：术野失血、左心引流血液、停搏液回收液均经储血器滤过后回输，减少血液丢失；吸引负压控制在-0.02至-0.03MPa，避免红细胞破坏。（3）超滤技术：常规超滤（CUF）于转中持续进行，滤出多余水分与炎症因子，超滤速度10-20ml/(kg·h)，维持Hct在目标范围；改良超滤（MUF）于停机后进行，经动脉端引出血液，经超滤器浓缩后回输至静脉端，持续10-20分钟，可提高Hct5%-10%，适用于婴幼儿、术前贫血、容量负荷过重的患者。（4）抗纤溶药物：常规使用氨甲环酸，预充液中加入10mg/kg，术中按10mg/(kg·h)泵入，可减少术后出血30%-40%；抑肽酶可用于高危出血患者，需警惕过敏反应。3.4停机与停机后处理3.4.1停机指征需满足以下全部条件，经外科、麻醉、灌注三方确认后方可停机：（1）心肌功能恢复：心律规整，心率在目标范围（成人60-100次/分，儿童100-140次/分），心肌收缩有力，超声心动图提示心功能满意，无严重瓣膜反流或残余分流。（2）体温达标：鼻咽温≥36℃，直肠温≥35.5℃，四肢末梢温暖。（3）血气生化正常：pH7.35-7.45，血钾4.0-4.5mmol/L，游离钙≥1.0mmol/L，乳酸<2mmol/L，Hct≥28%（高危患者≥30%）。（4）血流动力学稳定：逐步降低灌注流量的同时，MAP维持在60mmHg以上，CVP<12cmH₂O，肺动脉压无明显升高。3.4.2停机操作（1）逐步降低灌注流量，每5分钟降低20%流量，同时观察心脏充盈情况、血压、心率、肺动脉压变化，若血压下降、心脏膨胀、肺动脉压升高，需暂停减流量，给予血管活性药物或正性肌力药物支持，待稳定后再继续减流量。（2）流量降至0.5L/(min·m²)以下，观察1-2分钟，生命体征稳定，方可停止血泵，夹闭动脉管路，维持静脉引流与左心引流通畅，保持备用状态。3.4.3鱼精蛋白中和肝素停机后生命体征稳定，外科医师确认无活动性大出血后，经外周静脉或中心静脉缓慢输注鱼精蛋白注射液，输注时间≥10分钟，避免快速输注导致低血压、肺动脉高压、过敏反应；鱼精蛋白剂量为肝素总剂量的1:1至1:1.5（即1mg鱼精蛋白中和100U肝素），输注后5-10分钟检测ACT，恢复至术前水平（±10%）为中和满意；若ACT仍延长，追加鱼精蛋白0.5-1mg/kg，警惕肝素反跳（术后2-4小时ACT再次延长），必要时重复检测。4.术后交接与设备处置4.1患者交接灌注师需陪同患者转运至ICU，与ICU医师、护士完成交接，内容包括：体外循环总时间、主动脉阻断时间、停循环时间（如有）；术中出血量、尿量、超滤量、异体血输血量（红细胞、血浆、血小板）；术中特殊情况（心律失常、低心排、脑灌注异常、过敏反应等）；血管活性药物种类、剂量、给药途径；停机后血气、ACT结果；当前容量状态、心功能评估；注意事项与观察重点。4.2设备与耗材处置（1）一次性耗材：使用后的管路、氧合器、滤器、插管等按感染性医疗废物分类处置，放入专用医疗废物袋，标注感染标识。（2）可重复使用设备：人工心肺机、变温水箱、监测仪等用75%酒精擦拭表面，血液污染处用含氯消毒剂（500mg/L）擦拭；变温水箱排空剩余水，用含氯消毒剂（1000mg/L）浸泡30分钟后冲洗干净，晾干备用；可重复使用的手术器械按消毒供应中心规范处置。5.特殊情况操作规范5.1紧急体外循环（E-CPB）适用于心跳骤停、主动脉夹层破裂、大面积肺栓塞、心脏外伤等危急情况，操作流程简化如下：（1）接到通知后10分钟内完成设备就位，采用一次性预充管路（或快速预充），预充液采用复方电解质注射液500-1000ml，快速排气，无需常规添加药物，边预充边等待患者。（2）优先采用股动静脉插管（经皮穿刺或切开），插管成功后立即给予肝素钠300-400U/kg，ACT≥400秒即可转机，无需等待480秒，转机后追加肝素维持ACT≥480秒。（3）转机初始流量维持在2-3L/min（成人），逐步上调至目标流量，维持MAP≥50mmHg，SvO₂≥60%，根据病情快速降温或维持常温，尽快完成原发病处理。（4）紧急转机过程中需持续监测ACT、血气、电解质，及时纠正内环境紊乱。5.2特殊人群CPB管理（1）高龄患者（≥70岁）：采用浅低温（32-34℃），避免深低温；Hct维持在28%-30%，MAP维持在70-90mmHg，保证脑、肾灌注；预充液中加入白蛋白，减少组织水肿；尽量缩短体外循环时间，减少炎症反应。（2）婴幼儿患者（≤10kg）：采用迷你管路、小容积氧合器，减少预充量（预充量≤体重的10%）；灌注流量按3.0-3.5L/(min·m²)计算，保证灌注；降温复温速度慢，避免温差过大；常规使用改良超滤，提高Hct，减少术后肺水肿；采用pH稳态脑保护，避免脑缺氧。（3）肾功能不全患者：避免使用肾毒性药物（如大剂量羟乙基淀粉）；维持足够的灌注流量与MAP，保证肾灌注；常规使用超滤，维持容量平衡，必要时术中行CRRT治疗；避免使用肾损害的抗生素。5.3常见应急事件处理（1）断电：立即触发人工心肺机备用电源（UPS），若UPS失效，立即改用手摇泵维持灌注流量（成人约50r/min，儿童约30r/min），同时通知电工排查电源，记录断电时间与患者生命体征。（2）氧源故障：立即切换至备用氧气瓶