下载文档原格式
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。
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。
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。
体外循环的概念
体外循环（Extracorporeal Circulation, ECC）是一种医疗技术，它通过建立人工循环系统暂时替代或辅助患者的心肺功能。
在该过程中，血液从体内通过管道引流出，经过一个特殊设备（心肺机）进行氧合和二氧化碳排出，然后由血泵驱动将富含氧气的血液重新输回体内动脉系统，从而保证在实施手术时维持全身组织器官的血液供应和氧气需求。
应用场景包括但不限于：
1. 心脏手术：在进行心脏直视手术（如冠状动脉搭桥、心脏瓣膜置换、复杂先天性心脏病矫正等）时，需要停止心脏跳动以确保手术视野清晰，这时就需要依赖体外循环来支持生命体征。
2. 大血管手术：涉及主动脉瘤切除及血管置换等手术时，体外循环可以提供无血操作环境，保护重要脏器免受缺血损伤。
3. 器官移植：在部分肝、肾、肺等大器官移植手术中，可能需要用到体外循环以保持受者在移植过程中的血液灌注和气体交换。
4. ECMO（体外膜肺氧合）：对于急性呼吸或循环衰竭的重症患者，可采用ECMO作为临时性生命支持手段，让受损的心肺得到休息和恢复的机会。
5. 肿瘤治疗：某些情况下，在对心脏附近的大肿瘤进行手术时，也可能应用到体外循环技术。
随着医学技术的发展，体外循环的应用领域还在不断拓宽，不仅限于上述经典场景，也在更多复杂和高风险的临床治疗中发挥着关键作用。
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。
体外循环心血管外科手术包括心腔内手术、大血管手术及心脏表面的手术。
可以想象,在搏动并充满血液的心脏或血管内是无法进行手术的，必须提供安静无血清晰的手术野，以便于认清解剖畸形并实施手术操作。
体外循环的应用即为外科医生提供了这种条件。
体外循环是指用一种特殊装置暂时代替人的心脏和肺脏工作,进行血液循环及气体交换的技术。
这一装置分称为人工心和人工肺，亦统称人工心肺、人工心肺装置或体外循环装置。
主要应用于心脏、大血管手术。
体外循环时，静脉血经上、下腔静脉引入人工肺进行氧合并排出二氧化碳,氧合后的血液又经人工心保持一定压力泵入体内动脉系统,从而既保证了手术时安静，清晰的手术野，又保证了心脏以外其他重要脏器的供血，是心脏大血管外科发展的重要保证措施，1953年Gibbon首例应用于临床。
体外循环基本装置：包括血泵、氧合器、变温器、贮血室和滤过器五部分。
体外循环装置示意图血泵：即人工心，是代替心脏排出血液，供应全身血循环的装置。
根据排血方式分为滚压泵和离心泵两种。
目前仍以滚压泵应用较广泛，射出血液为平流，以滚压式泵为主，靠调节泵头转动挤压泵管排出血液。
氧合器：即人工肺。
代替肺脏使静脉血氧合并排出二氧化碳。
目前使用的有两种类型：①鼓泡式氧合器：血液被氧气（或氧与二氧合碳混合气）吹散过程中进行气体交换，血液中形成的气泡用硅类除泡剂消除，根据形态有筒式和袋式；②膜式氧合器（膜肺）：用高分子渗透膜制成，血液和气体通过半透膜进行气体交换，血、气互相不直接接触，血液有形成分破坏少，其外形有平膜式和中空纤维式。
（人工心肺机就是由氧合器和血泵及辅助设备组成的,能进行体外循环的机械装置.）变温器：是调节体外循环中血液温度的装置，可作单独部件存在，但多与氧合器组成一体。
变温器的水温与血温差应小于10—15°c,水温最高不得超过42°c,用于体外循环中患者的体温降升和心脏停搏液的变温。
贮血室：是一容器，内含滤过网和去泡装置，用作贮存预充液，心内回血等。
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讲解体外循环（Extracorporeal circulation）是一种通过将血液从体外引出来，通过特定的装置进行过滤、氧合、加温等处理后再重新注入体内的一种技术。
体外循环用于心脏手术、肺移植等手术中，能够维持血液的流动、供给氧气和去除二氧化碳，以保障身体其他器官的功能。
体外循环的装置主要由体外循环回路、气体交换器、泵和控制系统等组成。
其中，体外循环回路是体外循环的核心部分，负责循环引流、氧合血液和回输等功能。
气体交换器是将血液和氧气进行必要的气体交换，实现氧合功能。
泵则起到推动血液流动的作用。
而控制系统则用于监测和调节体外循环系统中的各个参数，以保证操作的安全性和有效性。
在体外循环的过程中，首先通过外科手术将静脉和动脉进行切开，然后将血液从静脉中引出体外，经过泵、气体交换器等装置的处理，再通过动脉重新注入体内。
整个循环过程中，血液能够得到较好的氧气供给和二氧化碳的排除，以维持身体其他器官的正常功能。
而在循环过程中，对血液进行适当的抗凝处理以防止凝血，还需进行适量的填充和保持恒定的循环引流量等操作，以保证循环顺利进行。
1.血管注射器法：通过体外循环回路与体内血管相连接，起到替代心脏功能的作用。
这种方法操作简单，适用于各类心脏手术。
2.静脉异位引流法：将体外循环回路与心脏的右心室或右心房相连接，实现体外循环。
这种方法适用于无法建立人工循环的心脏瓣膜手术和冠状动脉充血较重的患者。
3.体外循环辅助法：在进行心脏手术的同时，通过体外循环回路将血液引至体外进行气体交换和血液净化。
这种方法适用于心脏手术中的复杂病例，能够辅助维持循环功能和氧合。
体外循环具有许多优点，如可控性强、操作简单、安全可靠等。
但也存在一些风险和不足，如机械性损伤、血液凝血异常、循环时间过长等，需要进行密切的监护和操作。
总的来说，体外循环是一种重要的技术手段，可以在心脏手术等场景下维持血液的循环和氧合功能，确保患者的生命安全。
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。
体外循环与心肺复苏体外循环（Extracorporeal Circulation，简称ECMO）是一种通过机械装置维持人体循环功能的技术。
它在心外科手术、心肺功能不全等病症中得到广泛应用。
心肺复苏（Cardiopulmonary Resuscitation，简称CPR）是指在心跳停止或循环衰竭的情况下，通过一系列急救措施来恢复心脏自主跳动和呼吸功能。
本文将分别介绍体外循环和心肺复苏技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、体外循环体外循环是一种通过机械装置模拟心脏和肺部功能，维持体内血液循环的技术。
它通过将氧合和排出二氧化碳的工作转移到机械装置上，使患者在手术期间能够维持足够的血流供应。
体外循环主要包括血管插管、循环泵和氧合器三个部分。
具体步骤如下：1. 血管插管：通过外科手术在患者的动脉和静脉中插入管道，将血液引流到循环泵中。
2. 循环泵：循环泵是体外循环系统的核心装置，它能够模拟心脏的泵血功能，将血液从体内引流出来并推送到氧合器中。
3. 氧合器：氧合器是体外循环系统中的重要组成部分，它通过让血液与氧气接触，除去二氧化碳，并将氧气输送到血液中，然后将氧合后的血液重新输送回患者体内。
体外循环技术广泛应用于心脏手术和肺移植手术等高风险操作中。
它可以暂时替代心脏和肺部的功能，以便医生进行各种复杂的手术操作。
同时，体外循环还可以提供持续的供氧和排出二氧化碳的功能，确保患者的血氧合适。
然而，体外循环也存在一些潜在的风险，如血栓形成、出血和感染等。
因此，在使用体外循环技术时，医生必须仔细评估风险，并根据患者的具体情况进行决策。
二、心肺复苏心肺复苏是一种紧急救治措施，旨在恢复心脏的自主跳动和呼吸功能。
它适用于心跳骤停、猝死等心脏和呼吸系统紧急情况下。
心肺复苏主要包括按压胸部、人工通气和除颤三个步骤。
具体操作如下：1. 按压胸部：立即开始按压胸部，以维持血液循环。
按压胸部时，应向下施力至少5厘米，并以每分钟100至120次的频率进行。
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。
体外循环的概况及方法体外循环（Extracorporeal circulation，ECC）是一种医学术语，用于描述一种人工方法，将血液从身体循环系统中抽出，经过人工器械进行氧合和再循环，然后再将氧合后的血液返回循环系统。
体外循环通常在心脏手术和肺移植手术中使用，以维持患者的氧血平衡和循环功能。
动静脉转流法是最常用的体外循环方法，适用于绝大多数心脏手术。
它通过将血液从大动脉抽出，经过人造肺进行氧合和二氧化碳的除去，再将氧合后的血液通过静脉回输至体内。
具体操作过程如下：1.麻醉诱导：患者接受全身麻醉，包括镇静剂、肌松剂和麻醉剂，以确保患者在体外循环过程中的安全和舒适。
2.建立循环：通过在静脉和动脉上放置钢丝导管，将血液抽出体外循环机，经过人工肺氧合和过滤后再返回患者体内。
3.建立体外循环机：体外循环机由泵、肺氧合器、滤器和温控系统等组成。
泵负责将抽出的血液推入肺氧合器，氧合器通过通入纯氧，将血液中的氧气饱和度提高，同时去除二氧化碳。
4.维持循环：在体外循环期间，医生会根据患者的生命体征和血液检测结果来调整体外循环机的参数，确保维持患者的生命指标在正常范围内。
5.恢复循环：手术结束后，医生会逐渐停止体外循环机的工作，并逆转体外循环的过程，将血液回输回体内，最终使患者恢复正常的心血管功能。
体外膜肺氧合法（Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO）是一种比较新的体外循环方法，适用于需要长时间持续氧合和循环支持的情况，如ARDS（急性呼吸窘迫综合症）等。
它的主要特点是通过一个软管将血液从体内抽取，经过人工肺氧合器进行氧合并去除二氧化碳，然后再将氧合后的血液回输体内。
具体操作过程如下：1.麻醉诱导：与动静脉转流法相同，患者接受全身麻醉以确保在ECMO过程中的安全和舒适。
2.插管置入：在大静脉或大动脉上插入导管，连接到ECMO系统。
3.建立ECMO系统：ECMO系统由泵、氧合器和滤器组成。
