体外循环 浙江大学医学院附属 第一医院心胸外科 倪一鸣

－－Ｅxtracorporeal circulation 　体外循环 －－Ｅxtracorporeal circulation 　 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

　 由于特殊人工装置取代了人体心肺功能， 　又称为心肺转流（cardiopulmonary 　bypass），这种人工装置称为人工心肺机 　（artificial heart-lung machine）

心脏手术治疗历史 1933年Gross首创动脉导管末闭结扎术 1945年Crafoord和Gross分别报告了临床主动脉缩窄的切除和直接吻合 1948年Harken、Bailey成功施行闭式二尖瓣分离术

心脏手术治疗历史 1953年 Gibbon 使用自己设计的人工心肺成功了心房中隔缺损的闭锁手術，完成了世界上第一例用人工心肺机施行的开心手术， 1950早期，Swan等以低体溫下5一6分钟的循环停止下施行开心手术，于1953年也成功了心房隔缺损的修补。 1953到1954年，美国Lillehei及Warden等用cross circulation技术(用正常人的心脏維持病人的生命)进行心脏手术。

心脏疾病的治疗历史 1967年Favaloro利用自体大隐静脉吻合于升主动脉和狭窄远侧的冠状动脉 1967年12月3日Barnard在南非成功完成了首例心脏移植术 1982年人工辅助泵逐渐应用于临床目前主要有埋藏式电动泵, Acartmate与Novacor

我国的心脏手术历史 1940年心脏缝合术 1944年动脉导管末闭结扎术 1947年缩窄术心肌炎切除术 1954年闭式二尖瓣分离术 1958年体外循环心内直视手术 1978年上海心脏移植手术 1982年心脏动脉旁路手术 1998年埋藏式电子辅助循环泵

心脏结构

体外循环

体外循环是一种用 特殊装置暂时替代 人的心脏和肺脏的 工作，进行血液循 环及气体交换的技 术。

体外循环 extracorporeal circulation

体外循环 体外循环装置 血泵（人工心）：滚压泵和离心泵 氧合器（人工肺）：鼓泡氧合器和膜式氧和器 辅助装置：变温器，滤器，心内吸引装置，管道和接管，超微过滤器 血泵： 为驱使体外氧合血单向流动，回输体内动脉，代替心脏排血功能的主要部件。 氧合器： 氧合静脉血，排出二氧化碳，代替肺进行气体交换。 变温器：利用循环水温与导热薄金属隔离板，降低或升高血液温度的装置。 滤器：由20-40μm微孔的高分子材料滤网组成的装置，放置于动脉供血管路，用于有效滤除血液成分或气体等形成的微栓。

人工心肺机的主要部件 血泵 pump 变温器 heat exchanger

人工心肺机的主要部件 氧合器 OXIGENATOR

人工心肺机的主要部件 过滤器 filter

人工心肺机的其他部件 监视器 monitor 血流量、泵压、温度、血压、血氧饱和度、体外循环时间等

Anothor view of the Joster Jostra heart lung machine Display panel for the Jostra Heart lung machine Jostra oxygenator arterial filter And kinetic pump

体外循环的施行 肝素化：2－3mg/kg 监测ACT480－600s，每45分追加1/3肝素量 预充液 :转流时血细胞比容多为20-25% 灌注量：2.0-2.5L/m2.min或80－120ml/Kg 相关因素温度、体重、年龄和手术要求 平均动脉压：50mmHg以上 体外结束时，鱼精蛋白中和肝素，按肝素量1－1.3给，中和后的ACT在120秒以内。

体外循环与低温 每降7度,组织代谢率下降50% 浅低温:32-28度 深低温:27-20度 超深低温:20-15度 测温的方法各部位

体外循环监测 ACT 流量 温度 泵压 血平面 动脉压 CVP 血气 电解质 尿

体外循环后的生理变化 代谢改变 代酸、呼碱等 电解质失衡 血液成分改变: 溶血、血小板减少等 肾、肺等器官功能减退

心肌保护 myocardial protection 减少心内直视手术心肌缺血缺氧造成损害的措施与方法，称为心肌保护

心 肌 保 护 －－－－药物停搏法是常规心肌保护措施 心肌停搏液的组成： 高钾：20－40mmol/L 基质：GLU，胰岛素，ATP，辅酶Q 低温：0-4度 细胞膜稳定剂：钙，普鲁卡因，激素 缓冲心肌细胞PH： 渗透压：320－380 mOsm/L

心停搏液的灌注 顺行灌注：灌注量为450ml/m2 逆行灌注：右心保护欠佳 顺行-逆行联合灌注 逆行灌注：直视或闭式将特制带囊的冠状静脉灌注管置入冠状静脉窦，灌注停搏液。 顺行-逆行联合灌注。

再灌注损伤 ischemic reperfusion injury 定义：缺血期心肌改变不明显，在重新灌注后才充分表现出来的心肌损害。主要表现为氧利用障碍，高能磷酸盐缺乏，心肌水肿和顺应性降低，称为缺血再灌注损伤 原因：缺血心肌恢复氧供后，产生大量对细胞有毒害的氧自由基，是造成细胞损伤最重要的因素，引起难治性心率失常和循环不能支持。预防再灌注损伤要尽量缩短心肌缺血时间和加强心肌保护。

缺血-再灌注损伤的发生机制 自由基的作用 钙超载 能量耗竭 能量耗竭 Ca2+进一步超负荷：Na+ -Ca2+交换，使Ca2+大量内流 氧自由基损伤：再灌注时产生大量氧自由基，导致细胞损害。

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