体外循环简介
体外循环
3. 1937年Gibbon开始研究血膜式氧合器，此种氧合器应用于20世纪 五、 六十年代。
4. 1953年，世界上第一次将人工心肺机用于临床。 5. 1953年5月6日，美国Gibbon为1例18岁女孩Cecelia Bavolek行房
体外循环
天津医科大学总医院心血管外科 李全正
什么叫体外循环？
• Extracorporeal circulation（ECC，体外循 环）；cardiopulmonary bypass（CPB，心 肺旁路术）
• 顾名思义，就是在机体外通过某种设备建 立临时的血液循环以代替全部或部分自身 的血液循环。
药物浓度与时间呈线性关系 灌停：200ml自体血冲洗减轻毒性
其它
• 肝移植 • 布加综合征手术 • 一氧化碳中毒 • 急性药物中毒 • 呼吸道严重阻塞 • 全身热疗 • 低温、高温抢救 • 下肢恶性肿瘤
静脉现象：8~14ml/(kg·min)流量或10%心排量维 持常温下30min心脑肝肾功能不受损害。 • 控制性交叉循环技术：1954年Lillehei成功进行第 一例控制性交叉循环下室缺修补术。 • 低温与体外循环技术：1952年Lewis在低温麻醉 下为1例5岁女孩进行室缺修补术成功。 • 血液稀释：1961年Zuhdi用5%葡萄糖液代替部分 血液预充心肺机成功。
管道连接
连接好的体外循环管路
体外循环中
Jostra Rotaflow离心泵
Jostra离心泵
Medtronic离心泵
Medtronic离心泵
心脏停搏液的种类
• 晶体停搏液
– 仿细胞外液停搏液 – 仿细胞内液停搏液
(整理)077章体外循环.
第77章体外循环第1节体外循环原理和用品一、外循环概况和原理（一）体外循环概况体外循环临床实践从开始至今近50年历史，当回顾Lillehei首次描述人体交叉循环（图77-1）和Gibbon首次将体外循环成功应用于患者的经历时，我们很难想象老一代学者面临的困难。
再看看当今体外循环的发展，我想老一代学者亦同样难以估计当今体外循环在理论、设备、实践所发生的巨大变化和进步。
目前全世界每天开展2000例体外循环手术。
体外循环已广泛地用于心脏外科、胸部肿瘤手术、肾脏肿瘤的切除、复苏术、创伤、介入治疗支持、肝移植、中毒抢救等方面。
体外循环是指将血液从左心房或右心房引出，经泵氧合注入动脉，从而为外科或其他的治疗方法提供有利条件。
另外体外循环中还可进行有效的温度调控，心肌保护液的灌注，手术野的血液回收、超滤等。
由于篇幅有限，本章体外循环主要介绍三大部分：第一，机械性装置，如泵、氧合器、滤器、超滤器等；第二，体外循环的管理，如血液抗凝和拮抗、流量和压力调节等（作为体外循环医务工作者应在这二方面均有良好知识和技能）；第三，体外循环在非心脏手术中的应用。
体外循环工作的开展尚需和外科医生及麻醉医生的充分配合，并需要良好的监测手段。
虽然体外循环有很大的发展，但很多问题尚需不断地完善和探索。
（二）体外循环基本原理我们用一张示意图（图77-2）简述体外循环的基本原理。
未氧合的血液通过静脉管（O）从右心房（或上下腔静脉）以重力引流的方式至氧合器（H）的静脉回流室。
在静脉引流管和动脉输入管道上有血气监测装置（J），可连续监测和判断机体的氧供和氧耗的平衡情况。
在静脉引流管有一流量调控装置（K），可控制静脉回流量或心脏充盈情况。
静脉回流室同时接受心外吸引（B）和心内吸引（C）的血液（或液体）。
心外吸引或俗称右心吸引，一般通过吸引头（L）和滚压泵（B）将心腔外或可见视野的血液（或液体）吸至回流室。
心内吸引（俗称左心吸引）一般以一特制导管（M）置于心腔内，通过滚压泵（C）将心内非可见血液吸至回流室，它可防止左心膨胀。
第二章 体外循环的设备和原理
第二章体外循环的设备和原理要点：●体外循环是由滚压泵（人工心脏）、氧合器（人工肺）、储血装置和管道组成，尽管传统的储血装置在逐渐消失。
●附加的装置还有热交换器、心肌保护装置、气体和微栓滤器。
还有用于回收术野血液以及用于心脏排气作用的左右心吸引。
●目前使用的膜式氧合器是集储血和热交换为一体的，使用安全简单有效。
●与滚压泵相比，离心泵的血液破坏小而且安装简便，但其费用高一些。
它可以缩短病人ICU的带管时间以及总的住院时间。
●大量的经验表明在体外循环期间使用肝素涂层的耗材可增加生物相容性，减少病人的全身炎性反应。
●灌注师可以通过持续的流量监测，灌注压监测，酸碱平衡，氧合功能，肾功能，凝血功能监测来确保机体各个脏器都能得到充分的灌注。
一、体外循环的历史最初的人工循环是1812年Le Gallois从兔颈动脉灌注兔脑。
自1848年到1853年Brown Sequard 发现将黑的静脉血暴露于空气中并震荡可以变成红色的动脉血，于是进一步用它来灌注独立的大脑标本。
最早的鼓泡式氧合器就是Shroder在1882年同样利用空气与血液混合的原理来制作的。
而两年以后V on Frey和Gruber 则发明了膜式氧合器，它避免了空气和血液在气泡的表面相接触。
1900年，Howell和他的同事们发现了肝素可以抗凝的特性，于是体外循环过程中就没有了凝血的风险。
最早在临床上应用体外循环是在1953年由Massachusetts医院的John Gibbon医生进行的，他们成功的修补了一例房间隔缺损的女性病人。
1955年明尼苏达大学的C Walton Lillehei医生和其他人在经历了多次失败后仍然坚持发展这项技术和设备。
鼓泡式氧合器最早是在1956年被Rygg引入商业化生产。
经过这些年的改进和发展早已不像最早的设备了，他们可以用完就扔掉了。
整个氧合器的发展简史见表2.1。
表2.1 氧合器的历史非膜式氧合器1937 Gibbon 肺滤过氧合1951 Dennis/Bjork 旋转屏或碟式氧合器1955 Lillehei/Dewall 最早的鼓泡式氧合器1956 Kay/Cross 将屏式氧合器的预冲降低到4000ml1956 Pygg/Kyvsgaard 最早塑料的氧合器1962 Cooley/Beall 最早商业化的鼓泡1966 Dewall/Najafe/Roden 最早带热交换的鼓泡氧合器膜式氧合器1955 Kolff/Balzfer 采用动物膜的膜式氧合器1956 Kolff 卷筒膜式氧合器1958 Clowes 最早使用特富龙1968 Lande 甲基聚酯折叠式氧合器1969 Pierce 碳聚合体作为主要材料1969 Pierce Pierce-GE1971 Kolobow 硅树脂聚合物的氧合器1972 Eiseman/Spencer 延展了特富龙的氧合器1975 Travenol Labs 以聚丙烯为材料1985 J&J Cardiopulmonary 最早的中空纤维氧合器二、鼓泡式氧合器鼓泡式氧合器是最早被应用于商业的，使用时间超过了46年。
体外循环名词解释外科护理学
一、体外循环解释：
1、体外循环是利用一系列特殊人工装置将回心静脉血引流到体外，经人工方法进行气体交换，调节温度和过滤后，输回体内动脉系统的生命支持技术。
2、在体外循环过程中，由于人工装置取代了人体功能，因此也称心肺转流，体外循环机也称为人工心肺机。
3、进行体外循环的目的是在实施心脏直视手术时，维持全身组织器官的血液供应。
随着临床医学的发展，体外循环应用范围不断扩展，不仅在心脏肝肾肺等大血管手术中获得应用，在肿瘤治疗的患者的生命支持方面也取得令人瞩目的成绩，成为临床医学的一门重要技术。
二、体外循环实施：
1、灌注师应提前参加术前讨论，充分了解患者循环系统病理解剖和心功能状态，了解外科医生的手术方案和对体外循环关注的特殊要求。
2、术前检查体外循环设备，如电源，人工心肺机，变温水箱等，确保其处于良好的工作状态所有与手术野及患者血液接触的物品应经过彻底灭菌处理，并在严格无菌条件下将管路氧合器等进行安装连接。
体外循环简介
体外循环的实施
1、切开、暴露、建立体外循环； 切开、暴露、建立体外循环； 2、肝素化：2~3mg/kg体重,使ACT(全血活化凝血时间) 肝素化：2~3mg/kg体重, ACT(全血活化凝血时间) 延长至480~600秒 延长至480~600秒. 3、转机开始： 转机开始： 4、阻断：上下腔静脉和主动脉。 阻断：上下腔静脉和主动脉。 5、降温：使机体代谢率降低，保证机体有氧代谢，降低灌 流量，避免 降温：使机体代谢率降低，保证机体有氧代谢，降低灌 左心回血量增多、血液成分破坏和心肌损伤。 6、复温：主要操作完成。 复温：主要操作完成。 7、辅助循环：>主动脉阻断时间的1/3。 辅助循环： 主动脉阻断时间的1/3。 8、停机： 停机： 9、中和肝素：鱼精蛋白。 中和肝素：鱼精蛋白。 10、撤机： 10、撤机：
基本灌注技术
5、深低温停循环体外循环： 深低温停循环体外循环： 用于婴幼儿心脏直视手术、成人部分 大血管和少数操作非常困难的手术。 头部控制在32℃以上，鼻咽温15℃ 头部控制在32℃以上，鼻咽温15℃左 右，肛温20℃ 右，肛温20℃左右。中深度血液稀释， HGB 6~7g/dl。 6~7g/dl。
体外循环的准备
1、详细了解患者病情、身高、体重、体表面积、血细 胞比容和血浆蛋白浓度等情况。制定个体化方案。 2、体外循环机的准备： 3、预充: 预充液能排除体外循环装置内气体，维进行适当的血 液稀释。 液稀释。 预充液：胶体液、晶体液、渗透性利尿剂、肝素、 预充液：胶体液、晶体液、渗透性利尿剂、肝素、 血液保护剂、细胞膜保护剂、小苏打等。 其电解质的浓度应接近细胞外液，渗透压略高于 血浆，并呈弱碱性。 血液稀释:(1）减少使用库血、避免输血并发症； 血液稀释:(1）减少使用库血、避免输血并发症； （2）降 低血液粘稠度、改善微循环灌注； （3）减轻血液成分破坏和凝血机制紊乱； (4) 防止肺、脑、肾等重要器官并发症。
体外循环的概念
体外循环的概念
体外循环是指在程序中使用循环结构时，循环条件的判断不是在循环体内部进行，而是在循环体外部的控制结构内进行判断。
具体来说，体外循环通常在循环结构的外部使用条件语句判断循环是否继续执行。
只有当条件满足时，循环才会执行，否则循环将被跳过。
这种循环结构常用于需要先判断条件再执行的情况，例如先读取一个值，再根据这个值来决定是否执行循环。
体外循环的一个常见示例是do-while循环，它的循环体会先执行一次，然后在循环结尾进行条件判断，如果条件满足，则继续执行循环体，否则结束循环。
另一个常见的体外循环是for循环，其中的循环条件通常在循环的第三个部分进行判断。
它首先执行循环的初始化语句，然后在每次循环结束时执行循环的迭代部分，再在控制结构内部判断循环条件是否满足，根据结果决定是否继续执行循环。
总而言之，体外循环是一种在循环结构外部进行条件判断的方式，用于控制循环是否执行和何时终止循环的流程。
体外循环的原理
体外循环的原理
体外循环是一种医疗技术，可用于维持患者的生命体征并支持其循环系统的功能。
该技术利用一台体外循环机，通过将患者的血液引流至机器中，进行氧合和输送后重新返回患者体内，以替代心脏和肺部的功能。
体外循环的原理是将患者的血液引流至体外循环机器中，机器通过泵将血液重复循环，使血液得以氧合和除氧化碳，并恢复正常的温度，并通过滤器去除血液中的代谢产物和其他废物。
同时，体外循环机器还能维持合适的血液压力和循环速度。
为了进行体外循环，医生需要在患者身上进行手术，将血管导管插入主动脉和静脉中，以便有效地引流和输送血液。
麻醉师会给予患者全身麻醉，确保患者在手术过程中不会感受到疼痛。
体外循环的应用范围很广，例如心脏手术、肺移植、体外循环辅助膜肺氧合等。
在心脏手术中，当医生需要进行冠脉搭桥手术或心脏瓣膜替换手术时，体外循环可以暂时维持患者的血液循环，使医生可以安全地进行手术操作。
尽管体外循环是一项重要的医疗技术，但它也存在一些潜在的风险和并发症。
例如，体外循环可能导致血小板功能异常、凝血功能异常或血栓形成等问题。
此外，体外循环还可能引起过度出血、低血压以及肾脏功能障碍等。
总而言之，体外循环是一种可以维持患者生命体征和循环功能的医疗技术。
它通过将患者的血液引流至机器中进行氧合和输
送后再返回体内，起到替代心脏和肺部功能的作用。
尽管存在风险，但在某些需要手术的情况下，体外循环可以为患者提供必要的支持。
体外循环
体外循环体外循环是指应用人工管道将人体大血管与人工心肺机连接，从静脉系统引出静脉血，并在体外氧合，再经血泵将氧合血输回动脉系统的全过程，又称心肺转流，主要应用于心脏、大血管手术。
体外循环是将体内静脉血引至体外进行氧合，然后再输回体内，如此血液可以不经过心脏和肺而进行周身循环。
心脏内因血液流动，为外科医师提供了切开心脏进行直视手术的条件，这种方法可使心内操作时间大为延长。
使一些复杂的心脏畸形的手术成为可能，但是必须具备一套性能良好、安全可靠的人工心肺装置。
Extracorporeal circulation: The technique of mechanically circulating the blood so the heart doesn't have to. The device used for ECC is called the heart-lung machine or the cardiopulmonary bypass circuit. This device drains the blue blood from the patient, placesoxygen in the blood, and returns (or pumps) the red blood back into the aorta for distribution to the whole body. To prevent clotting in the heart-lung circuit, strong anticoagulation with heparin is needed.体外循环是心脏外科的一项重要手段，自1953年美国外科医生Gibbon发明了人工心肺机，才使外科医生能够矫正心内的畸形。
体外循环由血泵和人工肺构成，血泵的功能是在心脏停止跳动的时候，替代心脏泵的功能，能够维持血液的循环，将血从静脉引流回来再将血泵入动脉。
体外循环名词解释
体外循环名词解释自动体外循环自动体外循环装置：根据人体血液动力学原理，利用人工心肺机及呼吸系统来辅助人体的外周循环。
目前常用的有以下几种方式：1、自动体外循环(Automatic Ventricular Electrain， AEV)是指机械辅助的体外循环。
其呼吸机与外周动脉相连，可自动调节呼吸频率，达到体外循环的效果。
自动体外循环的最大优点是：①通过自动监测，保证供氧量；②消除了重力作用对循环的影响，可实现平稳持续血液动力学循环；③克服了心脏跳动的不规律性；④无需动脉穿刺，避免了损伤和出血的危险；⑤减少心脏负荷；⑥节约能源，降低心脏负荷；⑦操作简便。
2、半自动体外循环(Semi-Automatic Ventricular Electrain，SAV)是指气体诱导的体外循环。
适用于严重低氧血症或明显缺氧伴二氧化碳潴留者。
当外周动脉未与中央静脉连接，且循环不能维持时，则用它来维持循环。
如在上述病例均不能实现体外循环时，则采用此种体外循环。
此时中央静脉压为： 50-70 mmHg。
但此时需采取辅助措施使病人呼吸机维持较高的呼吸频率，即应尽量减少动脉血的搏动，减少因此引起的动脉血氧饱和度降低，从而使PaO 2增加， PaCO 2也随之升高。
3、半自动体外循环的特点是：通过对外周动脉系统及各级肺循环功能的监测，掌握其动态变化，选择适当的呼吸频率，进行有效的呼吸机控制，并控制二氧化碳浓度，补充和纠正动脉血气。
但此时仍需动脉穿刺，因此有一定的危险性，但较自动体外循环安全得多。
4、完全自动体外循环(Total Ventricular Electrain， TAV)是指氧合血流经动脉和静脉两个途径被送入机体组织，达到体外循环的效果。
此时动脉血氧饱和度>100%， PaO 2 > 90 mmHg， PaCO 2＜45 mmHg，动脉血压≥15 kPa(12.0-16.7kPa)和中心静脉压＞5 mmHg，心排出量>100 ml/min。
体外循环原理
体外循环原理
体外循环原理是一种重要的医学技术，用于维持病人的生命功能，特别是心脏手术过程中。
体外循环是通过机器来代替心脏的功能，暂时取代人体的循环系统，从而维持血液的循环和氧合。
体外循环主要包括三个关键步骤：血液引流、体外氧合和血液回输。
在手术开始前，医生会将一根细管插入病人的主动脉，通过这根管子将血液引出体外。
然后，引流的血液经过滤器和氧合器，除去二氧化碳，重新与氧气进行氧合。
这一过程类似于正常的肺部功能，确保血液中氧气的含量足够高。
经过体外氧合处理后，血液会回输到病人的体内，确保血液循环得以维持。
这个过程中，医生会监测病人的血压、血氧和血液酸碱平衡等指标，以确保病人的生命体征处于正常范围。
一旦手术完成，体外循环器会被拆除，由病人自己的心脏重新恢复起搏和泵血功能。
体外循环的原理为心脏手术提供了一个安全的环境，允许医生对患者的心脏进行修复，而无需担心循环系统的完整性。
它广泛应用于心脏手术、肺移植和阻塞性血管疾病等临床操作中。
但是，体外循环也存在一些潜在的风险和副作用，如血小板功能异常、炎症反应和多器官功能障碍等。
总之，体外循环是一种重要的医学技术，通过机器代替心脏功能，维持病人在手术过程中的生命体征。
这个原理使得心脏手术成为可能，但也需要医护人员密切监测和管理，确保患者的安全和康复。
体外循环的名词解释外科学
体外循环的名词解释外科学体外循环（extracorporeal circulation）是一种外科学领域中常用的技术，用于维持患者的生命功能并帮助进行手术操作。
它被广泛应用于心脏手术、肺移植等高风险手术中，为医生提供了更好的操作平台，以及让患者获得更高的手术成功率。
体外循环的基本原理是将患者的血液引出体外，通过一系列装置将其氧合、温度调节等，再输回患者体内。
这个过程中，患者的心脏和肺部被暂时停止，手术操作可以在无心脏跳动的状态下进行，减少了术者在跳动的心脏上的手术操作风险，也给了医生更多处理的时间和空间。
体外循环系统主要包括泵血机、氧合器、滤器、温度调节装置等。
泵血机起到提供血液循环的作用，将从患者体内引出的血液重新输送到体内。
氧合器则负责将患者的血液与氧气接触，实现氧的补充和二氧化碳的排出，以及对血液进行过滤。
温度调节装置可以控制体外循环过程中患者的体温，确保患者在手术期间的体温稳定。
体外循环术在手术中起到了至关重要的作用。
首先，它提供了一个无血液流动的心脏操作平台，使外科医生能够更加准确和安全地进行手术操作。
在心脏手术中，医生可以用体外循环取代患者心脏的泵血功能，使心脏暂时停止跳动，减少了心脏手术时缺血和再灌注所带来的风险。
同时，体外循环还可以帮助维持患者的血液氧合和二氧化碳排出，保证组织和器官的供氧和代谢需要。
但是，体外循环也存在一些潜在的风险和挑战。
首先，由于血液不再经过患者的心脏和肺部，而是通过外部设备循环，可能导致血小板活性降低，出血风险增加。
其次，由于血液和外部设备的接触，可能引起患者的免疫反应，产生炎症反应和血液凝块形成。
此外，体外循环还可能导致血液的稀释，影响患者血流的流变特性，进而影响组织和器官的灌流。
为了降低体外循环相关的风险和并发症，医生们不断致力于改进和优化体外循环技术。
例如，改进氧合器的设计和材料，减少血液接触到合成材料的面积，以降低免疫反应和凝血风险。
此外，通过引入新的回路装置和滤器，可以更好地控制血液的流速和流动路径，减少压力波动和气泡产生的风险。
体外循环的概况及方法汇总
体外循环的概况及方法北京安贞医院一、体外循环的历史二、体外循环灌注人员的组成及要求三、体外循环的基本原理四、体外循环的设备五、体外循环的病理生理改变六、体外循环的实施方法体外循环的历史1812年LaGallois 提出用泵灌动脉血维持器官生命的设想，用血灌注斩下的兔头，但血凝固了。
1821年Prevost 和Dumas制出去纤维蛋白的不凝固血1828年Kay 用静脉血人工循环使死亡的动物肌肉恢复活动性1848-1858年Brown-Sequard 认识到用氧合的血灌注离体动物之头，使之能保护某些神经反射1868年Luduig和Schmidt制成可以维持恒压的灌注装置1882年Von Schroder制成第一套鼓泡式氧合器，用空气吹入静脉血使之氧合1885年Von Frey 和Max Gruber制成第一套人工心肺机，用倾斜旋转圆筒使血成薄膜状，氧合血液并制成螺旋形的储血槽和变温器，泵如注射器。
1809年Sacobi用手间歇挤压放在动脉端的橡皮束，以产生搏动血液。
1900年Landstiner ABO血型1914年Jay Mc Clean发现了肝素1915年Richands 和Drinker制成微孔过滤器，使静脉血通过微孔丝网，并用活塞驱动玻璃圆筒泵1915年Hooper研制鼓泡式氧合器，灌注离体肾，研究搏动压与肾功能的关系，并发明了螺旋式氧合器（硬橡皮蝶片），灌注动物的头。
1926年Bronstein 制成一种氧合器，血通过二个平行的圆筒，内有许多玻璃珠，使血氧合，用活塞泵泵血1929年Brukhonenko用生物肺氧合血，灌注截下的狗头，可以保持几小时有反应。
1934年DeBakey发明了180度转动泵1935年Alexis Garrel和Ghales Lindberg用硼硅酸玻璃泵灌注离体器官，存活一个月，搏动灌注。
1936年两件重要事情发生（1）肝素纯化；（2）发现了ABO血型1937年John Gibbon 心脏直视手术的创始人，他在短暂阻断肺动脉期间用螺旋式氧合器进行体外循环维持了狗的生命1938年鱼精蛋白的应用，对凝血机制的控制有了主动权。
体外循环PPT
（四）体外膜肺氧合与体外生命支持
体外膜肺氧合（extracorporeal memberane oxygenation，ECMO）与体外生命支 持（extracorpreal life support，ECLS），是指针对一些呼吸或循环衰竭病人，通过 特殊体外循环设备，较长时间辅助或替代心肺功能的技术。目的是为心、肺疾病治疗与功 能恢复争取时间
体外循环
（一）体外循环的概念
体外循环（extracorporeal circulation or cardiopulmonary bypass，CPB）是利用特 殊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
（二）体外循环的基本装置
➢ 血泵（blood pump） 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（oxygenator） 能氧合静脉血，排出二氧化碳，替代人体肺进行气体交换的部件 ➢ 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 ➢ 附属装置 包括各种血管插管、连接管道、贮血器以及检测系统等
心肌保护
（一）概念
为了既能获得无血手术野的条件，又能减轻心肌缺血再灌注损伤，所采用的预防措施和方法 称为心肌保护（myocardial protection）
（二）心肌保护的作用机制
➢ 使用高钾化学诱导方法，使心脏迅速停搏，避免电机械活动，减少能量消耗 ➢ 降低心脏温度，减缓心肌代谢率，保存能量储备。常用4℃心脏停搏液灌注，成人予冰屑、儿 童予冰水心包腔局部降温 ➢ 提供氧和能量底物，维持心脏缺血期间和恢复灌注后所需的能量物质 ➢ 心脏停搏液还必须是偏碱性（pH 7.6～8.0）、高渗（320～380mOsm/L）和细胞膜剂（利 多卡因或普鲁卡因），以保护缺血心肌适宜的代谢环境、完整的细胞结构和细胞膜质子泵功能
体外循环工作原理
体外循环工作原理体外循环（extracorporeal circulation，ECC）是一种利用机械装置代替心脏和肺部功能，维持全身血液循环和氧合的技术。
它被广泛应用于心脏手术、肺部手术以及其他需要维持体内正常血液循环和氧合的医疗情况。
体外循环的工作原理是通过一系列精密的设备和技术，模拟心脏和肺部的功能，使体内血液得以循环和氧合，从而维持身体的正常生理功能。
体外循环主要由动脉-静脉回路、氧合器、泵和监测系统组成。
患者的血液经过管道连接，通过动脉插管，将血液抽出体内，送入氧合器。
氧合器通过特殊的薄膜，将氧气从外部引入，使血液得到充分氧合，同时排出二氧化碳。
经过氧合器的血液再被送回到体内，通过静脉插管重新进入循环系统。
泵负责推动血液在体外循环系统内的流动，维持适当的血流量和压力。
监测系统则实时监测体外循环系统内的各项参数，包括血氧饱和度、温度、压力等，以确保患者在手术过程中的生命体征和血液参数得到有效控制。
体外循环的工作原理可以被细分为几个关键步骤。
首先是血液的引流和回输，通过外科手术中设置的引流管和回输管，将患者的血液从体内引流出来，送入体外循环系统中。
这一步骤需要确保引流管和回输管的位置准确，避免对患者造成不必要的损伤。
其次是氧合和二氧化碳的排出，氧合器能够将来自患者体内的血液与外部的氧气充分接触，以实现血液的氧合，并排出血液中的二氧化碳。
再次是血液的回输，经过氧合器的血液经过一系列处理，重新被输回患者的体内，维持正常的血液循环。
最后是监测和调节，体外循环系统中的监测装置持续监测患者的血氧饱和度、动脉压、回流量等参数，根据监测结果调整体外循环系统的工作状态，以保证患者在手术过程中的安全和稳定。
在体外循环过程中，有几个关键的技术和设备起到了重要作用。
首先是氧合器，氧合器的设计和工作原理直接影响到体外循环过程中血液的氧合和二氧化碳的排出效果。
其次是泵，泵作为体外循环系统中的动力装置，负责血液在循环系统内的推动，对血流量和压力的稳定控制至关重要。
体外循环案例应纳未纳
体外循环案例应纳未纳【实用版】目录1.体外循环的概念和定义2.体外循环的应用范围3.体外循环的实施方法和步骤4.体外循环的案例分析5.体外循环的优缺点正文一、体外循环的概念和定义体外循环，又称为心肺转流，是一种利用特殊的装置来暂时代替人的心脏和肺进行血液循环和气体交换的技术。
这个装置的核心部分包括人工心脏和人工肺，因此通常被称为人工心肺装置或体外循环装置。
二、体外循环的应用范围体外循环技术主要应用于以下领域：1.心脏手术：在心脏手术中，体外循环可以替代心脏的功能，使心脏处于静止状态，方便医生进行手术操作。
2.肺移植：在肺移植手术中，体外循环可以用来维持患者的生命体征，直到肺移植成功。
3.突发性心脏骤停：对于突发性心脏骤停的患者，体外循环可以在短时间内恢复心脏功能，提高患者的生存率。
三、体外循环的实施方法和步骤1.准备工作：包括检查体外循环装置的完整性、安全性，以及准备手术所需的各种器械和药品。
2.建立体外循环：将患者的血液引出，通过人工心脏进行氧合，然后再通过人工肺进行气体交换，最后将血液回输到患者体内。
3.调整参数：根据患者的生命体征和手术需要，调整体外循环装置的工作参数，如流量、压力等。
4.监测：对患者的生命体征进行密切监测，以及对体外循环装置的工作状态进行实时监控。
四、体外循环的案例分析1.案例一：心脏手术一名患者需要进行心脏手术，医生采用了体外循环技术。
在手术过程中，患者的心脏被停止，血液通过人工心脏进行氧合，然后再通过人工肺进行气体交换。
经过几个小时的手术，患者的心脏功能恢复正常，体外循环装置被关闭。
2.案例二：肺移植一名患者需要进行肺移植手术，医生采用了体外循环技术来维持患者的生命体征。
在肺移植成功后，患者的肺功能逐渐恢复，体外循环装置逐渐减少工作量，最终关闭。
五、体外循环的优缺点1.优点：（1）可以在短时间内替代心脏和肺的功能，为心脏病患者提供有效的生命支持；（2）为心脏手术和肺移植等高难度手术提供可能；（3）可以提高患者的生存率和手术成功率。
体外循环简介
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）
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。
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）。
人工心肺机
血泵（人工心）： a.滚压泵 b.离心泵 控 显 制 示 台： 各种按钮、开关组成 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
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。
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中度血液稀释， HCT维持在24 %左右。
心肌保护方法 同上。
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。
体外循环名词解释
体外循环名词解释体外循环（extracorporeal circulation）又称体外循环术，是一种通过机器来替代心脏和肺脏的功能，将血液从人体中抽出，进行氧合和过滤后再输送回体内的治疗方法。
体外循环主要用于心脏手术或肺移植手术等需要暂时停止或绕过心脏和肺脏功能的情况。
在手术过程中，通过体外循环，可以将血液引流出体外进入体外循环机，机器将血液进行氧合、排除代谢产物和过滤，然后再将氧合后的血液重新输送回患者体内，维持身体的氧合和血流循环。
体外循环主要由以下几个组成部分组成：血液回流装置、氧合器和心肺机。
血液回流装置包括引流管、静脉系统和动脉系统，通过引流管将血液抽出体外，经过氧合器进行氧合后再通过静脉管输送回体内。
氧合器是体外循环的核心部分，它将血液暴露在含氧气的环境中，通过渗透膜传递氧气，同时排出二氧化碳和其他废物，实现气体代谢和血液过滤。
心肺机则是通过电能或机械力量为循环提供动力。
在体外循环术中，患者的心脏和肺脏被完全或部分绕过，这意味着心脏停止跳动，对血流进行控制和调节的责任落在了体外循环机上。
因此，体外循环机具有对血流进行监测和调节的功能，可以实时监测和调节体内血液的成分和流速。
此外，体外循环机还能够记录和保存手术期间的血流信息，为手术术后的恢复提供参考。
尽管体外循环手术可以有助于进行复杂的心脏和肺脏手术，但也存在一些潜在的风险和并发症。
由于体外循环会引起系统性炎症反应、血管损伤和凝血功能异常等，容易导致器官功能障碍、血栓形成和感染等并发症。
因此，在临床应用中需要认真评估手术的适应症和风险，严密监测患者的病情并及时应对可能的并发症。
总之，体外循环是一种通过机器来替代心脏和肺脏功能的治疗方法，通过机器将血液进行氧合、过滤后再输送回体内，保证身体的氧合和血流循环。
虽然体外循环手术在某些情况下有助于复杂手术的进行，但也存在一定的风险和并发症，需要严密监测和应对。
体外循环简介
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。
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。
体外循环中的管理工作——动静脉插管问题
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。
体外循环中的管理——温度的控制
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。
转流前的检查核对工作
中度稀释HCT25~30％； 深度稀释HCT21~25％； 重度稀释HCT10~20％； 极度稀释HCT<10％。
体外循环发展史
体外循环发展史一、体外循环的定义体外循环（Extracorporeal circulation, ECC）是指通过特殊装置将回心血液引流至体外，经氧合后再输回人体，从而临时完全或部分代替心、肺功能的一种专业技术，也称心肺转流（Cardiopulmonary bypass, CPB）。
体外循环技术使常规条件下难以进行的心内畸形、高难大动脉疾病纠治手术得以开展，开创了心、血管外科学的新纪元，其也成为心脏、血管疾病外科治疗的必备技术。
二、体外循环的发展简史（一）组织灌注1812年，Le Gallois死亡动物的组织器官以血灌注后出现短暂生命恢复现象。
建立体外模型，以保证器官的存活。
19世纪中叶，Brown-Sequard 以血液灌注死刑犯尸体，尸僵消失。
1929年，Brukhonenko和Tchetchuline以血灌注断头犬的头或全身，头及其它组织器官功能能维持数小时。
血液灌注的意义：向组织器官提供氧气及其他营养物质，并带走代谢废物，保持生命内环境的稳定。
研究证明：保持含氧血液的灌注能维持组织器官的功能。
（二）医疗要求呼唤体外循环技术的诞生先天性心脏畸形、大血管等疾病治疗的需要1930年10月，美国波士顿麻省总院外科，一女病人行胆囊切除术后两周出现肺大块栓塞死亡，促动其监护医师、刚毕业的Gibbon产生设想：如果将此病人的静脉血氧合变成动脉血后再输入其动脉内，也许能救活此病人。
1953年5月，Gibbon用其自制的体外循环装置为一18岁患有先天性房间隔缺损女孩cecelia bavolek 成功进行了世界首例于体外循环心内直视下房缺修补术。
（三）进行体外循环三个基本条件：①足够的血流动力（人工心或血泵）②充分的血液气体交换（人工肺）③满意的血液抗凝（四）三个基本条件的实现1.血泵：注射器、活塞泵、隔膜泵、螺旋推进泵、指压泵、单滚压泵、多滚压泵、锥面滚压泵、离心泵、涡流泵、重力皮囊滚压泵等。
目前临床体外循环中最常用的为滚压泵和离心泵，其具有足够的驱动力、精确控制流量、使用方便等特点。
名词解释 体外循环
体外循环体外循环（Extracorporeal Circulation）是一种医学技术，用于维持和替代人体心脏、肺脏功能的一种方法。
它通过机械装置将血液从身体中抽出，经过氧合、过滤等处理后再注入体内，以实现对心脏和肺脏功能的支持或替代。
1. 体外循环的原理体外循环的核心原理是将患者的血液引流出来，通过人工心肺机进行氧合、过滤等处理后再重新灌注回患者体内。
整个过程主要包括以下几个步骤：1.1 血液引流在手术开始前，医生会在患者身上建立静脉和动脉通路。
手术中，通过插管等方式将血液引流出来，一般是从大静脉（如颈内静脉）或大动脉（如股动脉）中抽取血液。
1.2 氧合与过滤引流出来的血液进入人工心肺机中，在机器上经过氧合器进行氧合。
氧合器中有一个半透膜，通过这个膜，将血液中的二氧化碳排出，同时吸收新鲜的氧气。
此外，通过过滤器可以去除血液中的杂质和凝块。
1.3 体外循环经过氧合和过滤处理后的血液会再次被注入患者体内，一般是通过大动脉（如股动脉）或心脏主动脉进行回输。
这样，血液就完成了从体内到机器再到体内的循环。
2. 体外循环的应用体外循环广泛应用于心胸外科手术中，尤其是那些需要停止心脏跳动、进行心脏修复或移植的手术。
此外，在一些疾病或创伤导致心肺功能严重受损时，也可以采用体外循环来维持患者的生命。
2.1 心脏手术在心脏手术中，如冠状动脉搭桥术、心室壁修补术等需要停止心跳进行操作时，使用体外循环可以保证患者的供氧供血，并将代谢产物排出体外。
2.2 肺移植肺移植手术需要将捐赠者的肺移植到受体体内，这个过程需要停止受体心脏的跳动并进行连接。
体外循环在此过程中起到了维持血液循环和氧合功能的作用。
2.3 心脏支持装置在一些严重心衰、心脏病等患者中，为了维持生命，可以通过安装心脏支持装置来辅助心脏功能。
这些装置通过体外循环将血液引出体外，并通过机器进行氧合和过滤后再注入患者体内。
3. 体外循环的风险与注意事项尽管体外循环在医学领域发挥着重要作用，但它也存在一定的风险和注意事项：3.1 凝血功能障碍由于机器处理可能会对血液中的凝血因子产生影响，使用体外循环时有可能导致凝血功能障碍。
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经特制的祛泡装置后成为含氧丰富的动脉 血流入储血室
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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
个开口的透明塑料室 三者依靠特殊技术紧密结合
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Medtronic Biomedicus
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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
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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。
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毒。
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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。
侧路 闭式回流室调整回流可通过调整高低来实
现
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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
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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
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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。
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。
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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
的血液灌流 叶轮旋转速度越快，液体产生的离心力也越大
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滚压泵与离心泵应用比较 优点
滚压泵
可重复使用 可弃部分价格便宜 流量易于表示 可根据病人体重大小 选择管道
离心泵
非阻闭型 创伤小可长时间辅助循环 气栓可能性小 减少预充量
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滚压泵与离心泵应用比较 缺点
滚压泵
血液损伤与时间相关 泵管破裂可能脱颗粒 泵前负压，泵后正压 空气栓塞 避免长时间转流
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。
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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。
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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。
体外循环
北京阜外心血管病医院 李景文
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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。
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常规CPB
动脉路 静脉路 静脉储血罐 动脉滤器
膜肺 A
停跳液 变温器
左心 右心 停跳液泵
主泵/血泵 变温水箱 气源 4
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
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动脉插管
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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
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腔静脉插管
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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
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
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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
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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
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。
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
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离心泵
1976年市场化 几种不同设计
*叶片形 *圆锥形 *直槽式
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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
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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
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氧饱和度仪
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空气氧气混合器
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液面及压力报警
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二、体外循环管理
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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。
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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
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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。
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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
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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
一、体外循环装置
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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。
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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
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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。
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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%；
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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
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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
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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