体外循环概述PPT课件
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▪ 1951年4月，Dennis 在明尼苏达大学医院 进行两次人体应用，死亡
▪ 1953年5月， Gibbon 成功完成体外循环 下ASD修补术
3
1958年6月 苏鸿熙教授带领手术组进行手术场景 4
术后46周年工作照
患儿当时照片
患儿术后40周年
全家合影
5
体外循环实施目的
▪ 维持呼吸-人工肺 ▪ 维持循环-人工心脏
体外循环概述
四川大学华西医院麻醉科
1
一 体外循环基本概念
▪ 心肺转流术：Cardiopulmonary bypass
(CPB)
▪ 体外循环：extracorporeal circulation (ECC)
体外循环
心肺转 流术
ECC>CPB ECC=CPB
2
CPB 历史
▪ 1931年，Gibbon 提出，原因：胆囊切除 术患者肺栓塞。1934年正式实验
6
体外循环使用范围
▪ 心脏直视手术 ▪ 体外循环在非心脏外科的应用
肝移植手术、布加综合征 颅内复杂动脉瘤 呼吸道严重阻塞的抢救 急救 （农药中毒、CO中毒） 治疗肿瘤 （热疗） 心搏呼吸骤停 其它
7
二 体外循环设备和装置
8
9
CPB组成
▪ 体外循环机 ▪ 氧合器 ▪ 变温水箱 ▪ 体外循环管道 ▪ 微栓过滤器 ▪ 动静脉插管
氧合室
19
20
CPB-微栓过滤器
21
22
23
24
25
26
体外循环辅助设施-ACT仪
27
三 体外循环的实施
28
（一）体外循环准备
▪ 患者准备：全面了解病情，尽可能纠正患者心功 能及各主要脏器功能，改善全身情况
▪ 仪器设备准备： ▪ 消耗型材料个体化准备： ▪ 制定灌注计划：预充，排气 ▪ 药品准备：维持水电解质、胶体渗透压、平均动
胶体总量=预充胶体量+患者血容量（1-HCT）
晶/胶=晶体总量/胶体总量
38
（三） 体外循环抗凝
▪ 肝素化：肝素通过结合ATⅢ起到抗凝作用 ▪ 鱼精蛋白拮抗： ▪ 监测：ACT：activated clotting time
80-150s（正常，肝素化前）； >480s（CPB期间）； 80-150s（鱼精蛋白中和肝素）
脉压正常，保护心脏和其它器官功能
29
（二）预充与血液稀释
▪ 体外循环预充：体外循环转流前，所有的 体外管道、氧合器、动脉滤器都必须要用 液体充盈，以排除其中的气体，此过程称 为体外循环预充（prime）
▪ 血液稀释：大量的外源性液体较快速地输 人血管内，或某种原因（如失血性休克） 引起大量的组织间液体经毛细血管进人血 循环内，使血液的粘稠度、红细胞比积下 降的状态。
35
血液稀释的安全范围
血液稀释程度分级 ▪ 轻度血液稀释 HCT 0.3 ▪ 中度血液稀释 HCT 0.2～0.29 ▪ 中深度血液稀释 HCT 0.15～0.19
36
体外循环中HCT
▪ 手术病种 ：一般病种转中HCT控制于0.2～0.25，紫绀型 心脏病应控制于0.25～0.3，深低温低流量、停循环的手 术 HCT可低至 0.2，冠状血管病变患者需维持 HCT 0.25～0.3。
▪ 心脏停跳液灌注装 置
▪ ACT监测仪器 ▪ 体外循环安全监测 ▪ 超滤
10
人工心脏
我国第一例体外循环手术所用的 指压式Lillehei人工心肺机
11
12
13
CPB实施器械
▪ 人工肺脏
14
1 5
3 2
4
15
16
17
18
自行研制开发的西京-87型鼓泡式氧合器(人工肺)
过滤 去泡
静脉血入 口 氧气入口
37
预充和血液稀释的理论计算
血容量
体重（kg）×k=
ml
成人:k=60; 2岁-12岁:k=70; 6周-2岁:k=75; <6周: k=80
体外循环预充计 算
预充总量=(氧合器+动脉微栓滤器+管道)预充量+最低液面+动态流量 预计库血用量=[预计HCT×（血容量+预充量）-术前HCT×血容量]/库血HCT
预充胶体量={[血容量+预充量-血容量×术前HCT-库血量×库血HCT)]/(1+晶/胶)}×(1-晶/胶)
放血量=[血容量×（1-术前HCT）-（血容量+预充量）×预计HCT]/术前HCT
参考公式
预充总量=晶体总量+预充胶体量+库血HCT×库血量 预充胶体量=预充人工或天然胶体+预充血浆+（1-库血HCT）×库血量
▪ HCT：0.25~0.3~0.41
33
血液粘度与温度的关系
34
体外循环血液稀释的基本原则
▪ 消除低温引起的血液粘度增加，减少血液 破坏，避免低温引起的动静脉短路
▪ 改善微循环，增加组织器官的灌注 ▪ 保证有效的脑灌注，减少微血管栓塞 ▪ 减少使用异体血液，防止输血源性疾病的
传播 ▪ 维持适当的胶体渗透压，减轻组织水肿
▪ 患者年龄 ：青年和成年人HCT可稍低，而小儿代谢较旺 盛，老年人红细胞携氧能力降低，HCT应稍高。
▪ 转流进程 ：转流初期和低温期HCT可稍低，转流后期尤 其是复温时HCT应提高至0.24以上，紫绀型先心病应在 0.27以上。
▪ 手术时间 ：外科术者操作熟练、转流时间较短，HCT应 稍高，转流时间较长者稀释度可酌情降低。
30
体外循环管理
氧合器 优化管道
6 泵头
CPB准备 预充
晶体液 库血 COP
对机体内环境影响最小
31
HCT与血携氧能力的关系
32
最适血细胞比容
▪ HCT/μ达最大值为标准来考虑最适血细胞比 容
▪ 最适的含义是保证足够的氧运输，PaO2维 持在250 mmHg，维持线粒体PO2 0.51.0mmHg，细胞内平均氧分压5 mmHg，混 合静脉血氧分压PO2 40mmHg，混合静脉血 氧饱和度75%
前并行 循环
CPB机单独工作
阻
断
后并行 循环
开机
主动脉 钳夹
去除主 动脉钳 夹
停机
42
体外循环管homas HTK
• 氧合血 4：1 1：1
43
流量控制
体表面积 ( L/m2.min)
低流量
<1.8
中流量 2.0~2.2
39
（四）灌注方法
▪ 根据手术难易、时间长短、手术要求、患 者病情选择不同的灌注方法、温度、血流 方式
▪ 原则：温度-血流量相匹配，防止机体缺氧 ▪ 浅低温体外循环：32~34℃（凝血功能）
40
体外循环
流量
血压
应激
微循环 灌注
内环境 稳定
41
循环过程
心脏与CPB机 同时工作
心脏与CPB机 同时工作
▪ 1953年5月， Gibbon 成功完成体外循环 下ASD修补术
3
1958年6月 苏鸿熙教授带领手术组进行手术场景 4
术后46周年工作照
患儿当时照片
患儿术后40周年
全家合影
5
体外循环实施目的
▪ 维持呼吸-人工肺 ▪ 维持循环-人工心脏
体外循环概述
四川大学华西医院麻醉科
1
一 体外循环基本概念
▪ 心肺转流术：Cardiopulmonary bypass
(CPB)
▪ 体外循环：extracorporeal circulation (ECC)
体外循环
心肺转 流术
ECC>CPB ECC=CPB
2
CPB 历史
▪ 1931年，Gibbon 提出，原因：胆囊切除 术患者肺栓塞。1934年正式实验
6
体外循环使用范围
▪ 心脏直视手术 ▪ 体外循环在非心脏外科的应用
肝移植手术、布加综合征 颅内复杂动脉瘤 呼吸道严重阻塞的抢救 急救 （农药中毒、CO中毒） 治疗肿瘤 （热疗） 心搏呼吸骤停 其它
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二 体外循环设备和装置
8
9
CPB组成
▪ 体外循环机 ▪ 氧合器 ▪ 变温水箱 ▪ 体外循环管道 ▪ 微栓过滤器 ▪ 动静脉插管
氧合室
19
20
CPB-微栓过滤器
21
22
23
24
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体外循环辅助设施-ACT仪
27
三 体外循环的实施
28
（一）体外循环准备
▪ 患者准备：全面了解病情，尽可能纠正患者心功 能及各主要脏器功能，改善全身情况
▪ 仪器设备准备： ▪ 消耗型材料个体化准备： ▪ 制定灌注计划：预充，排气 ▪ 药品准备：维持水电解质、胶体渗透压、平均动
胶体总量=预充胶体量+患者血容量（1-HCT）
晶/胶=晶体总量/胶体总量
38
（三） 体外循环抗凝
▪ 肝素化：肝素通过结合ATⅢ起到抗凝作用 ▪ 鱼精蛋白拮抗： ▪ 监测：ACT：activated clotting time
80-150s（正常，肝素化前）； >480s（CPB期间）； 80-150s（鱼精蛋白中和肝素）
脉压正常，保护心脏和其它器官功能
29
（二）预充与血液稀释
▪ 体外循环预充：体外循环转流前，所有的 体外管道、氧合器、动脉滤器都必须要用 液体充盈，以排除其中的气体，此过程称 为体外循环预充（prime）
▪ 血液稀释：大量的外源性液体较快速地输 人血管内，或某种原因（如失血性休克） 引起大量的组织间液体经毛细血管进人血 循环内，使血液的粘稠度、红细胞比积下 降的状态。
35
血液稀释的安全范围
血液稀释程度分级 ▪ 轻度血液稀释 HCT 0.3 ▪ 中度血液稀释 HCT 0.2～0.29 ▪ 中深度血液稀释 HCT 0.15～0.19
36
体外循环中HCT
▪ 手术病种 ：一般病种转中HCT控制于0.2～0.25，紫绀型 心脏病应控制于0.25～0.3，深低温低流量、停循环的手 术 HCT可低至 0.2，冠状血管病变患者需维持 HCT 0.25～0.3。
▪ 心脏停跳液灌注装 置
▪ ACT监测仪器 ▪ 体外循环安全监测 ▪ 超滤
10
人工心脏
我国第一例体外循环手术所用的 指压式Lillehei人工心肺机
11
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13
CPB实施器械
▪ 人工肺脏
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自行研制开发的西京-87型鼓泡式氧合器(人工肺)
过滤 去泡
静脉血入 口 氧气入口
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预充和血液稀释的理论计算
血容量
体重（kg）×k=
ml
成人:k=60; 2岁-12岁:k=70; 6周-2岁:k=75; <6周: k=80
体外循环预充计 算
预充总量=(氧合器+动脉微栓滤器+管道)预充量+最低液面+动态流量 预计库血用量=[预计HCT×（血容量+预充量）-术前HCT×血容量]/库血HCT
预充胶体量={[血容量+预充量-血容量×术前HCT-库血量×库血HCT)]/(1+晶/胶)}×(1-晶/胶)
放血量=[血容量×（1-术前HCT）-（血容量+预充量）×预计HCT]/术前HCT
参考公式
预充总量=晶体总量+预充胶体量+库血HCT×库血量 预充胶体量=预充人工或天然胶体+预充血浆+（1-库血HCT）×库血量
▪ HCT：0.25~0.3~0.41
33
血液粘度与温度的关系
34
体外循环血液稀释的基本原则
▪ 消除低温引起的血液粘度增加，减少血液 破坏，避免低温引起的动静脉短路
▪ 改善微循环，增加组织器官的灌注 ▪ 保证有效的脑灌注，减少微血管栓塞 ▪ 减少使用异体血液，防止输血源性疾病的
传播 ▪ 维持适当的胶体渗透压，减轻组织水肿
▪ 患者年龄 ：青年和成年人HCT可稍低，而小儿代谢较旺 盛，老年人红细胞携氧能力降低，HCT应稍高。
▪ 转流进程 ：转流初期和低温期HCT可稍低，转流后期尤 其是复温时HCT应提高至0.24以上，紫绀型先心病应在 0.27以上。
▪ 手术时间 ：外科术者操作熟练、转流时间较短，HCT应 稍高，转流时间较长者稀释度可酌情降低。
30
体外循环管理
氧合器 优化管道
6 泵头
CPB准备 预充
晶体液 库血 COP
对机体内环境影响最小
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HCT与血携氧能力的关系
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最适血细胞比容
▪ HCT/μ达最大值为标准来考虑最适血细胞比 容
▪ 最适的含义是保证足够的氧运输，PaO2维 持在250 mmHg，维持线粒体PO2 0.51.0mmHg，细胞内平均氧分压5 mmHg，混 合静脉血氧分压PO2 40mmHg，混合静脉血 氧饱和度75%
前并行 循环
CPB机单独工作
阻
断
后并行 循环
开机
主动脉 钳夹
去除主 动脉钳 夹
停机
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体外循环管homas HTK
• 氧合血 4：1 1：1
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流量控制
体表面积 ( L/m2.min)
低流量
<1.8
中流量 2.0~2.2
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（四）灌注方法
▪ 根据手术难易、时间长短、手术要求、患 者病情选择不同的灌注方法、温度、血流 方式
▪ 原则：温度-血流量相匹配，防止机体缺氧 ▪ 浅低温体外循环：32~34℃（凝血功能）
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体外循环
流量
血压
应激
微循环 灌注
内环境 稳定
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循环过程
心脏与CPB机 同时工作
心脏与CPB机 同时工作