体外循环
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2. 1934年De Bakey在美国研制了滚压泵，后被用于人工心肺机沿用 至今。
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
• 含血停搏液 • 氟碳化物停搏液（不常用） • 超极化停搏液（不常用）
• 80年代末期美国Sarns生产氧合性能更高的中空纤维膜 式氧合器，则采用了管内走气，管外走血模式。
• 1980年离心泵 • 1989年轴流泵 • 90年代初Medtronic公司成功地研究出Carmeda膜肺。
体外循环学发展简史
有关理论与技术的早期发展 • 1952年Cohen用犬进行缺氧耐受性实验，发现奇
体外循环原理
• 先天性或后天性心血管疾病的外科治疗，须在直 视下手术。心脏直视手术，有时必须阻断循环， 为手术提供无血手术野，进行心内操作。
• 在阻断循环期间，需要把人体内静脉血液引流出 人体外至人工心肺机内，进行氧合和排出二氧化 碳。氧合后的动脉血由泵输回人体内，以维持周 身血液循环 。
• 由于体外循环代替了心功能与肺功能，所以体外 循环也叫cardiopulmonary bypass（CPB，心肺 旁路术）。
Байду номын сангаас
体外循环的用途
• 心血管手术 心脏手术 先心病、瓣膜病、冠心病 大血管手术 主动脉夹层动脉瘤
• 心肺辅助 ECMO、左心辅助、左右心辅助
• 在非心血管手术中的应用
体外循环学发展简史
• 体外循环的发展是心血管外科发展的前提和重 要保证。
• 新兴学科，历史较短。
设备与材料（1）
1. 1885年德国莱比锡的Max von Frey和Max Gruber研制出第一台人 工心肺机，可以连续灌注经氧合的血液，此为血膜式氧合器的原型。
Sarns™ 8000
Sarns™ 9000
体外循环机
Stöckert Perfusion System
Cobe体外循环机
天津汇康体外循环机
Jostra体外循环机
Jostra体外循环机
Stockert Ⅱ型体外循环机
Stockert Ⅲ型体外循环机
Stockert变温水箱
Jostra变温水箱
体外循环应用领域的扩展
体外膜肺氧合支持 急症抢救 脏器移植
神经和其它外科 肿瘤治疗
体外循环技术在非心脏外科应用
头部手术的应用 胸部手术的应用 腹部手术的应用 在其它学科的应用
在头部手术中的应用
适应症：
颅内动脉瘤 延髓成血管细胞瘤 颅底血管球颈瘤 动静脉畸形 巨大脑膜瘤
• 1975年Bartlett等报告用ECMO治疗羊水误吸综 合征的成功经验。
• 1988年Gomell等报告，12例呼吸衰竭患儿用 ECMO有11例存活，
• 1988年Bindslev等报告用肝素涂抹新型膜肺建 立ECMO，
• 1993年Zwushenberrger等对5000例ECMO治疗的 呼吸衰竭患儿调查表明，其生存率为82%。
ECMO作用
• 部分替代心和/或肺脏功能；改善全身组织 灌注；为心、肺功能恢复赢得时间。
• ARDS、SARS治疗。 • 心肌炎、心梗治疗。 • 心脏术后心功能辅助。 • 复杂先心病术后心室功能训练。 • 心脏移植前的过渡。 • 心脏移植后心肺功能辅助。
小儿先心病术后ECMO辅助1例
清醒状态下的ECMO
在胸部手术中的应用
肺移植 气管手术 食管手术 在隔离肺化疗灌注的应用 在呼吸窘迫综合症中的应用
在气管手术应用
气管中下段梗阻或严重狭窄患者 气管肿瘤侵润大血管 血管瘤
在隔离肺化疗灌注应用
温度：血温41-43℃ 组织温37-41℃ 药物：丝裂霉素、Dox 、 Inulin 时间：50分钟
间隔缺损修补术，术后病人完全康复。至此，世界上第一例体外循 环下心内直视手术宣告成功。
体外循环学发展简史
设备与材料（2）
• 1955年鼓泡式氧合器诞生，20世纪70年代鼓泡式氧合 器广泛应用于临床。
• 1965年Bramson设计的折叠式硅胶膜膜式氧合器首次用 于临床。
• 70年代，日本Terumo生产的中空纤维膜式氧合器，采 用了管内走血，管外走气模式。
停跳液灌注方法示意图
冠状静脉窦逆行灌注的优缺点
体外循环示意图
体外循环技术在心血管外科应用
先天性心脏病：畸形矫治、减状手术 风湿性心脏病：瓣膜置换或成形 冠心病：冠状动脉搭桥 大血管病：置换或根治 其他：摘除、修补或成形
体外循环技术与心肺辅助
体外膜肺氧合（ECMO〕
• 1972年Hill首先报道长时间体外循环支持的成 功经验。
体外循环学发展简史
其它理论技术
• 心肌保护；脑、脊髓保护 • 缺血—再灌注损伤 • 自由基 • 钙超载 • 心肌顿抑 • 无复流现象 • 细胞凋亡 • 深低温停循环 • 选择性脑灌注 • pH稳态管理 • 生物相容性材料的应用 • 超滤 • 辅助循环：IABP、ECMO、人工心脏、轴流泵等 • 器官移植 • 监测技术:CDI500 • 迷你体外循环
体外循环设备与材料
1. 体外循环机：目前常用滚压泵、离心泵 2. 变温水箱、变温毯 3. 氧合器：目前常用鼓泡式氧合器、膜式氧合器 4. 体外循环管道 5. 贮血室 6. 动脉微栓滤器 7. 插管 8. 血液超滤器 9. 监测设备
体外循环机
Terumo® Advanced Perfusion System 1
希健鼓泡式氧合器 与回流室
Jostra膜肺与贮血室
Dideco 902型膜肺与贮血室
Dideco 902型膜肺与贮血室
Dideco 905型膜肺与贮血室
动脉微栓滤器（宁波）
动脉微栓滤器（宁波）
儿童型Jostra超滤器
监测项目
• 流量、转速 • 压力：动脉压、静脉压、泵压 • 温度：鼻咽温、肛温、膀胱温 • 血气、电解质 • 持续血氧饱和度、红细胞压积监测 • ACT • 液平面监测 • 气泡监测 • 时间 • 其它
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
• 含血停搏液 • 氟碳化物停搏液（不常用） • 超极化停搏液（不常用）
• 80年代末期美国Sarns生产氧合性能更高的中空纤维膜 式氧合器，则采用了管内走气，管外走血模式。
• 1980年离心泵 • 1989年轴流泵 • 90年代初Medtronic公司成功地研究出Carmeda膜肺。
体外循环学发展简史
有关理论与技术的早期发展 • 1952年Cohen用犬进行缺氧耐受性实验，发现奇
体外循环原理
• 先天性或后天性心血管疾病的外科治疗，须在直 视下手术。心脏直视手术，有时必须阻断循环， 为手术提供无血手术野，进行心内操作。
• 在阻断循环期间，需要把人体内静脉血液引流出 人体外至人工心肺机内，进行氧合和排出二氧化 碳。氧合后的动脉血由泵输回人体内，以维持周 身血液循环 。
• 由于体外循环代替了心功能与肺功能，所以体外 循环也叫cardiopulmonary bypass（CPB，心肺 旁路术）。
Байду номын сангаас
体外循环的用途
• 心血管手术 心脏手术 先心病、瓣膜病、冠心病 大血管手术 主动脉夹层动脉瘤
• 心肺辅助 ECMO、左心辅助、左右心辅助
• 在非心血管手术中的应用
体外循环学发展简史
• 体外循环的发展是心血管外科发展的前提和重 要保证。
• 新兴学科，历史较短。
设备与材料（1）
1. 1885年德国莱比锡的Max von Frey和Max Gruber研制出第一台人 工心肺机，可以连续灌注经氧合的血液，此为血膜式氧合器的原型。
Sarns™ 8000
Sarns™ 9000
体外循环机
Stöckert Perfusion System
Cobe体外循环机
天津汇康体外循环机
Jostra体外循环机
Jostra体外循环机
Stockert Ⅱ型体外循环机
Stockert Ⅲ型体外循环机
Stockert变温水箱
Jostra变温水箱
体外循环应用领域的扩展
体外膜肺氧合支持 急症抢救 脏器移植
神经和其它外科 肿瘤治疗
体外循环技术在非心脏外科应用
头部手术的应用 胸部手术的应用 腹部手术的应用 在其它学科的应用
在头部手术中的应用
适应症：
颅内动脉瘤 延髓成血管细胞瘤 颅底血管球颈瘤 动静脉畸形 巨大脑膜瘤
• 1975年Bartlett等报告用ECMO治疗羊水误吸综 合征的成功经验。
• 1988年Gomell等报告，12例呼吸衰竭患儿用 ECMO有11例存活，
• 1988年Bindslev等报告用肝素涂抹新型膜肺建 立ECMO，
• 1993年Zwushenberrger等对5000例ECMO治疗的 呼吸衰竭患儿调查表明，其生存率为82%。
ECMO作用
• 部分替代心和/或肺脏功能；改善全身组织 灌注；为心、肺功能恢复赢得时间。
• ARDS、SARS治疗。 • 心肌炎、心梗治疗。 • 心脏术后心功能辅助。 • 复杂先心病术后心室功能训练。 • 心脏移植前的过渡。 • 心脏移植后心肺功能辅助。
小儿先心病术后ECMO辅助1例
清醒状态下的ECMO
在胸部手术中的应用
肺移植 气管手术 食管手术 在隔离肺化疗灌注的应用 在呼吸窘迫综合症中的应用
在气管手术应用
气管中下段梗阻或严重狭窄患者 气管肿瘤侵润大血管 血管瘤
在隔离肺化疗灌注应用
温度：血温41-43℃ 组织温37-41℃ 药物：丝裂霉素、Dox 、 Inulin 时间：50分钟
间隔缺损修补术，术后病人完全康复。至此，世界上第一例体外循 环下心内直视手术宣告成功。
体外循环学发展简史
设备与材料（2）
• 1955年鼓泡式氧合器诞生，20世纪70年代鼓泡式氧合 器广泛应用于临床。
• 1965年Bramson设计的折叠式硅胶膜膜式氧合器首次用 于临床。
• 70年代，日本Terumo生产的中空纤维膜式氧合器，采 用了管内走血，管外走气模式。
停跳液灌注方法示意图
冠状静脉窦逆行灌注的优缺点
体外循环示意图
体外循环技术在心血管外科应用
先天性心脏病：畸形矫治、减状手术 风湿性心脏病：瓣膜置换或成形 冠心病：冠状动脉搭桥 大血管病：置换或根治 其他：摘除、修补或成形
体外循环技术与心肺辅助
体外膜肺氧合（ECMO〕
• 1972年Hill首先报道长时间体外循环支持的成 功经验。
体外循环学发展简史
其它理论技术
• 心肌保护；脑、脊髓保护 • 缺血—再灌注损伤 • 自由基 • 钙超载 • 心肌顿抑 • 无复流现象 • 细胞凋亡 • 深低温停循环 • 选择性脑灌注 • pH稳态管理 • 生物相容性材料的应用 • 超滤 • 辅助循环：IABP、ECMO、人工心脏、轴流泵等 • 器官移植 • 监测技术:CDI500 • 迷你体外循环
体外循环设备与材料
1. 体外循环机：目前常用滚压泵、离心泵 2. 变温水箱、变温毯 3. 氧合器：目前常用鼓泡式氧合器、膜式氧合器 4. 体外循环管道 5. 贮血室 6. 动脉微栓滤器 7. 插管 8. 血液超滤器 9. 监测设备
体外循环机
Terumo® Advanced Perfusion System 1
希健鼓泡式氧合器 与回流室
Jostra膜肺与贮血室
Dideco 902型膜肺与贮血室
Dideco 902型膜肺与贮血室
Dideco 905型膜肺与贮血室
动脉微栓滤器（宁波）
动脉微栓滤器（宁波）
儿童型Jostra超滤器
监测项目
• 流量、转速 • 压力：动脉压、静脉压、泵压 • 温度：鼻咽温、肛温、膀胱温 • 血气、电解质 • 持续血氧饱和度、红细胞压积监测 • ACT • 液平面监测 • 气泡监测 • 时间 • 其它