体外循环
二、现代体外循环的基本构成和建立
附属装置 滤器 变温器 人工肺 （氧和器）
体外循环（Extracorporeal circulation, ECC）
心肺转流（Cardiopulmonary bypass, CPB） 心肺灌注（Cardiopulmonary perfusion）
现代体外循环技术的临床应用
1、心脏、大血管直视手术 2、器官移植
3、其他系统疾病的呼吸循环支持
变温器（heat exchanger）
通过循环水箱和热交换器在
体外循环过程中精确调控患者的
体温，能方便的作到降温、复温。
微栓过滤器（filter）
体外循环过程中可能产生气泡、 血小板微栓、脂肪颗粒、去泡剂颗 粒等微栓。为保证患者安全，必须 使用过滤器。
过滤器的网眼直径在20~40um。
附属装臵
经过数十年的努力，现代体外循环技术已成
为一门成熟、安全的治疗方法，它可以安全的代 替病人的心肺功能时间长达一个月甚至更长，为 患者获得进一步治疗赢得了宝贵的时间。 目前，体外循环术后总体合并症的发生率已
降至5％以下。
五、循环辅助装臵
1、主动脉内球囊反搏
intra-aotic balloom pump/pulsation, IABP
体外循环
北京大学第一医院心脏外科
一、体外循环的基本目的和概念
▲将回心的血液引出体外，使手术野达到“无血” ▲心脏安全的停搏在舒张期，手术野达到“安静” ▲在心脏停止泵血期间，以氧合血灌注外周脏器
把静脉血引至体外用人工肺进行氧和，排 出二氧化碳，用人工心把氧和血泵入动脉，这 样用体外的人工心肺机代替心脏和肺脏的功能 的血液循环，称作
（三）血液稀释
低温→血液粘滞度增加→微循环灌注不良 血泵和循环管道的机械性破坏→血细胞损伤
一般在体外循环进行中，应用“无血预充 法”使红细胞压积（Hct）维持在20～25％。 同时可以减少异体血的使用量，减少并发 症，节省血源
（四）器官灌注
1、灌注“量”： 常温下，成人灌注流量2.4～2.6 L/m2/min，
四、体外循环对机体的影响 肺
体外循环术后出现的肺功能损伤，呼吸功能不全（灌注
肺）
原因：a. 左心引流效果差→肺瘀血→肺水肿 b. 过度稀释、低蛋白→肺间质水肿 c. 凝血因子水平降低→肺出血 d. 血栓、气栓、硅栓→肺栓塞 e. 低温→肺泡活性物质减少 创伤 气管分泌物增多 肺不张 咳痰无力
四、体外循环对机体的影响 肾
谢 谢
四、体外循环对机体的影响
电解质紊乱
低钾： a. 稀释性利尿 b. 排钾性利尿药 c. 低温下K＋向细胞内转移
四、体外循环对机体的影响 血液破坏
由于非血管内膜性物质表面粗糙、血液与气体直接 接触以及血泵的挤压作用而导致血液成份破坏。
a. PLT（platelet）下降 50～80％； b. 纤维蛋白原下降60％，并且凝血因子Ⅴ、Ⅷ 破坏导致术后出血； c. 红细胞破坏→血游离血红蛋白升高→血尿 d.白细胞数量下降→抗感染能力降低
球囊充气过程
舒张期开始,球囊充气, 动脉波形形成‘V’型。
-----大大增加冠脉灌注。
球囊放气过程
在收缩期之前、舒张期 末端球囊放气，使得动 脉舒张期末压和心脏自 身收缩压降低。 ----- 降低心脏后负荷； 减轻心脏工作； 降低心肌耗氧量； 增加心脏输出（心排
量）
在使用IABP时的动脉压力波形的改变 舒张期球囊增压
主动脉内球囊反搏理论
基本原理：通过股动脉在左 锁骨下动脉以远1~2cm的降主 动脉处放臵一个体积约40ml 的长球囊。主动脉瓣关闭后， 球囊被触发膨胀，导致主动 脉舒张压增高，使心输出量 和舒张期冠脉的灌注增加。 在收缩期前球囊被抽瘪，使 左室的后负荷降低，心脏做 功降低，心肌耗氧量降低。 主动脉内球囊反搏泵是历史 最久，已被广泛接受的左心 室辅助装臵。
（二）抗凝和拮抗
常用抗凝方法：
肝素（heparin）：体内3mg/kg管道预充液3mg/100ml
目标：ACT（activited clotting time）延长5~6倍，
达480~600秒，使用抑肽酶时ACT延长至700秒以上
拮抗方法：
1mg 鱼精蛋白（protamine）拮抗1mg 肝素（1：1）
急性肾功能不全 a. 大量RBC破坏，游离Hb增多，阻塞肾小管 b.术中低血压，肾缺血 c. 应用收缩血管的血管活性药物→肾血管痉挛
四、体外循环对机体的影响 脑
脑缺氧 原因：a. 灌注流量低→脑供血不足 b. 人工肺氧合不良→血氧分压下降 c. 过度血液稀释→血液携氧能力下降 d. 血二氧化碳分压低于30mmHg →脑血管痉挛 脑水肿 原因：a. 脑缺氧→血管通透性增强 b. 脑静脉回流受阻→脑静脉压升高，渗出增加 c. 过度血液稀释→水钠储留 d. 极度低蛋白→胶体渗透压下降，渗出增加 脑出血 原因：a. 凝血成份大量破坏 b. 肝素过量 c. 灌注中血压过高，静脉压升高 d. 脑血管畸形，脑动脉硬化 脑栓塞 主要是气栓、血栓、硅胶栓
四、体外循环对机体的影响 脑
脑缺氧 原因：a. 灌注流量低→脑供血不足 b. 人工肺氧合不良→血氧分压下降 c. 过度血液稀释→血液携氧能力下降 d. 血二氧化碳分压低于30mmHg →脑血管痉挛 脑水肿 原因：a. 脑缺氧→血管通透性增强 b. 脑静脉回流受阻→脑静脉压升高，渗出增加 c. 过度血液稀释→水钠储留 d. 极度低蛋白→胶体渗透压下降，渗出增加 脑出血 原因：a. 凝血成份大量破坏 b. 肝素过量 c. 灌注中血压过高，静脉压升高 d. 脑血管畸形，脑动脉硬化 脑栓塞 主要是气栓、血栓、硅胶栓
人工心 （血泵）
Stocker Ⅲ 型体外循环装置
人工心——血泵（blood pump）
1、滚柱泵（目前使用最多的泵） 优点：流量大，调节方便， 血流破坏少，造价低 缺点：非搏动血流，不符合生理
2、离心泵 优点：血流破坏少，长时间转流避免空气进入血循环 缺点：非搏动血流 3、搏动泵 优点：能产生30mmHg以上压差的脉动血流，符合生理 缺点：构造复杂，造价高，动脉插管粗，损伤大
儿童为2.6～3.0 L/m2/min；
28℃时，成人灌注流量不低于1.8 L/m2/min即可 2、灌注“压力”：一般成人需维持血压在60～80mmHg， 儿童应维持在50～70mmHg
四、体外循环对机体的影响
代谢性酸中毒
a. 灌注流量不足 b. 低温下血液粘度升高 c. 低温下血管收缩 d.非搏动性血流导致微循环栓塞 这些原因导致组织灌注不良、缺氧，无氧代谢增强
2、心室辅助 ventricular assist device, VAD
VAD是通过体外或体内（植入型）机械 泵做功，将血液由静脉－右心房系统泵入 肺动脉（即：右心室辅助）或由肺静脉－ 左心房系统泵入主动脉（即：左心室辅 助），全部或部分代替心室做功，使衰竭 的心脏得到充分的休息的一种系统，为危 重心脏病患者进行进一步治疗赢得时间。
人工肺——氧和器（oxygenator）
人工肺不仅能够进行氧和，同时也可以排除二氧化碳，因 此称做气体交换器比较合适，氧和器只是习惯称谓。 1、膜式氧和器（membrane oxygenator） 优点：气血不直接接触， 血液细胞破坏极小， 适合长时间转流 缺点：造价昂贵 2、鼓泡式氧和器（bubble oxygenator） 优点：气体交换充分，氧和性能好，造价低 缺点：血液破坏严重；必须使用的去泡剂容易形成微栓 （用于预计体外循环时间小于2小时的手术）
包括心肌灌注装置、 各种监控装置、 血液吸引回收系统 以及各种管道、接头等。
常见的体外循环建立方式
▲上下腔静脉－升主动脉转流 ▲右心房－升主动脉转流 ▲股动、静脉转流
三、体外循环的相关问题
（一）心肌保护（myocardial protection）
心内直视手术时，冠脉血流暂时阻断，出现心 肌的“缺血再灌注损伤”。 在术中主要是降低心肌氧耗（心脏停搏）， 减轻心肌的再灌注损伤
140 冠脉灌注 无辅助的收缩压 120
有辅助的收缩压
.
mm Hg 100
球囊开始充气 80 无辅助的舒张末压 60 有辅助的舒张末压 MVO2 需求
IAB球囊的具体放臵位臵
IABP的主要用途
各种原因导致的术前、术后急性左心功能不全 不稳定性心绞痛持续不缓解 缺血性心律失常药物难以控制 急性心肌梗塞导致循环衰竭 人工心脏、心室辅助植入前后过渡措施 心脏移植前辅助措施
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
体外循环临床应用
体外循环临床应用体外循环（extracorporeal circulation，简称EC）是一种替代体内心脏、肺功能进行气体、血液交换的技术。
它广泛应用于心脏手术、肺移植、体外肺氧合等领域，为患者提供了重要的生命支持。
本文将从技术原理、临床应用和发展趋势三个方面，探讨体外循环的相关内容。
一、技术原理体外循环的基本原理是通过建立一个外部管道系统，将血液引流至外界设备，在外界设备中完成气体交换、血液循环，再将氧合后的血液重新回输至患者体内。
这一过程涉及到多种技术手段，包括泵血、氧合等。
泵血是体外循环中最关键的技术之一。
常见的泵血方式有非脉冲流动和脉冲流动两种。
非脉冲流动通过旋转泵的方式，以较为连续的方式提供血液循环。
脉冲流动则通过装置内部的脉冲发生器，模拟人体心脏的跳动，并以脉冲方式提供血液循环。
两种方式各有优缺点，医生根据患者具体情况选择相应的方式。
氧合是体外循环过程中另一个重要的环节。
通过向循环血液中通入高浓度氧气，同时通过清除二氧化碳来完成气体交换。
氧合装置通常采用膜式氧合器，其中包含多个纤维空隙，可以带动气体和血液之间的交换。
二、临床应用体外循环在临床上应用广泛，其中最为常见的是心脏外科手术中的应用。
心脏手术需要在停止心脏跳动的情况下进行，因此需要体外循环来维持患者血液循环和气体交换。
体外循环在心肺透支期间，保持着患者的正常生理状态，为医生提供了一个安全的工作环境。
体外循环还被广泛应用于肺移植手术中。
肺移植是一项高风险手术，需要在短时间内完成肺部的血液循环和气体交换。
体外循环的应用可以有效降低手术风险，提高手术成功率。
此外，体外循环还在心脏病患者的体外生命支持系统中发挥着重要作用。
体外肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，简称ECMO）是一种通过机械设备来实现心肺功能的维持和支持。
ECMO通常用于重症心脏病、急性呼吸衰竭等病症患者的治疗，为患者提供重要的生理支持。
(医学课件)体外循环技术
2023-10-26
目录
• 体外循环技术概述 • 体外循环技术操作流程 • 体外循环技术的临床应用 • 体外循环技术的并发症及防治措施 • 体外循环技术的未来发展趋势与挑战 • 体外循环技术相关文献与学习资源推荐
01
体外循环技术概述
定义与原理
定义
体外循环技术是指通过特殊的人工管道，将病人的血液引流 出体外，经过人工心肺机进行氧合和排出二氧化碳，然后再 将血液输回病人体内的过程。
原理
体外循环技术的基本原理是利用人工心肺机代替人体心脏和 肺脏的功能，维持病人生命体征，为手术或治疗提供条件。
体外循环技术的应用范围源自1 2 3心外科手术
体外循环技术常用于心外科手术，如心脏搭桥 、心脏瓣膜置换等，为手术提供良好的视野和 操作条件。
急性呼吸窘迫综合征
对于急性呼吸窘迫综合征等严重呼吸系统疾病 ，体外循环技术可以提供呼吸支持，为病人的 治疗赢得时间。
肾移植
通过体外循环技术，为患者进行肾移植手术，恢 复肾脏功能。
心脏移植
利用体外循环技术，为终末期心脏病患者进行心 脏移植手术，重获新生。
重症监护治疗
心肺复苏
利用体外循环技术，为心脏骤停患者进行心肺复苏，恢复生命体 征。
呼吸衰竭治疗
通过体外循环技术，为呼吸衰竭患者提供呼吸支持，改善缺氧状 况。
多器官功能衰竭治疗
围手术期管理
加强围手术期管理，包括合理使用抗生素、严格控制血糖、改善患者营养等，以降低术后 并发症的发生率。
术后随访与康复
建立完善的随访体系，及时发现并处理术后并发症，同时开展康复治疗，提高患者生存率 。
提高手术效率与安全性等方面的技术创新与改进
优化手术流程
体外循环技术
体外循环技术体外循环技术可以分为非灌注式体外循环和灌注式体外循环两种。
非灌注式体外循环技术是指将病人的血液引流出体外，通过一个氧合器和一个泵将血液泵入病人体内，以维持病人的生命活动。
这种技术主要用于治疗一些轻度的呼吸系统疾病和心脏疾病。
灌注式体外循环技术是指将病人的血液引流出体外，通过一个氧合器和灌注泵将血液注入病人体内，以维持病人的生命活动。
这种技术主要用于治疗一些严重的呼吸系统疾病、心脏疾病和其他紧急情况。
在体外循环技术的过程中，医生需要严格控制病人的血压、心率、体温等生命体征，以确保病人的生命安全。
同时，医生还需要注意病人的出血量、凝血功能等指标，以防止出现并发症。
体外循环技术是一种非常有效的医疗技术，它可以帮助医生治疗一些严重的疾病和紧急情况。
虽然这种技术有一定的风险，但只要医生严格掌握适应症和禁忌症，并认真监测病人的生命体征，就可以最大限度地减少并发症的发生。
随着医疗技术的不断发展，心脏外科手术和体外循环技术已成为治疗心脏疾病的重要手段。
为了更好地了解中国心外科手术和体外循环的实际情况，本文将对中国心外科手术和体外循环数据进行分析，以期为临床实践提供参考。
体外循环数据是指在进行心外科手术时，通过对患者进行体外循环，收集到的相关数据。
这些数据包括患者的生理参数、手术过程中的操作细节等。
为了确保数据的准确性和可靠性，医院需要建立严格的体外循环数据收集和管理制度。
在数据分析方面，需要运用先进的统计方法和人工智能技术对数据进行处理和挖掘。
通过这些分析，医生可以了解患者的身体状况、手术效果以及预测术后并发症等情况。
心外科手术数据包括手术类型、手术成功率、术后并发症等方面的信息。
为了获得这些数据，医院需要建立完善的手术记录和随访制度。
心外科医生需要严格遵守数据收集和记录的标准，以确保数据的真实性和完整性。
收集到的数据经过整理和分析后，可以用来评估手术效果、制定更加合理的手术方案、提高医院的医疗水平等。
浅谈体外循环
7
1.3体外循环的应用
1
心内直视手术、心肺移植等
体
2 大血管(胸/腹 主动脉瘤)手术
外
循
3 肾癌切除及下腔静脉癌栓摘除术
环
4
肝移植手术
5
气管手术
Ⅱ.体外循环基本装置
9
2.体外循环装置
3.8停止体外循环
拔出左房引流管、冷冠管、静脉管 道，停止体外循环。指标如下：
①体温达36℃； ②平均动脉压60～80mmHg； ③手术野无重要出血；
►
④血气分析报告正常； ⑤血离子正常； ⑥无严重心律紊乱。
22
3.9中和肝素 鱼精蛋白剂量为肝素的1.5倍，鱼精蛋白为异 体蛋白，很容易引起过敏反应,给药慢，以免引 ► 起血压下降。
▪ 钾、钠、镁等离子成分
胶体液பைடு நூலகம்
代血浆 新鲜冰冻血浆 白蛋白 库血
3.3肝素化
体外循环中以大剂量的 肝素抗凝，称为肝素化。 人体按3mg/kg；预充液 1mg/100ml。
act (全血活化凝固时间)
正常 值是
80~ 130秒
转流 中要 保持
480~ 600秒
3.4管道的建立
►利用管道，将静脉血引流到体外，氧合后再泵回体内的过程。
23
The end Thank You!
灌注师需要检测动脉压、中心静脉压、心电图、 鼻咽温度和直肠温度、血气分析、全血活化凝固时 间（ACT）、红细胞压积（HCT）、尿量等。
3.7升温，排气，开放主动脉
条件合适， 心脏多能自 动复跳，如 不复跳，可 •用电击去颤， 一般用直流 电5～50焦。
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。
体外循环的概念
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。
体外循环技术
应用新型生物材料，提高体外循环系统的生物相容性和使用寿命，降低免疫排斥反应。
3D打印技术的应用
结合3D打印技术，实现体外循环系统的定制化、个性化制造，提高治疗效果和安全性。
人工智能和机器学习的应用
应用人工智能和机器学习技术，实现体外循环系统的智能控制和优化，提高手术效果和安 全性。
THANKS
体外循环系统的组成和各部件功能
体外循环系统主要由血泵、氧合器、滤器、 管道和监测装置等组成。
血泵的主要功能是提供血液循环的动力，将 血液从体内引流到体外循环系统中；氧合器 的主要功能是将血液中的二氧化碳排出，同 时将氧气结合成血浆；滤器的主要功能是去 除血液中的微小颗粒和有害物质；管道和监 测装置则起到连接各部件、监测血液参数的
作用。
体外循环技术的适应症和禁忌症
01
体外循环技术的适应症包括心脏外科手术、大血管外科手术、肺部肿瘤手术、 肝部肿瘤手术等。
02
体外循环技术的禁忌症包括严重肝肾功能不全、严重肺部感染、严重出血倾向 等。
03
在进行体外循环技术时，需要注意患者的心肺功能、肝肾功能、免疫功能等方 面的保护，同时需要严格控制出血和感染等并发症的发生。
05
体外循环技术的发展趋势和前景
体外循环技术的未来发展方向
进一步降低操作复杂度和风险
提高体外循环技术的操作便利性和安全性，简化操作流程，降低相关并发症的风险。
开发更高效、稳定的体外循环系统
提高体外循环系统的效率，降低能耗和成本，提高系统的稳定性和可靠性。
智能化和自动化
应用先进的传感器、人工智能等技术，实现体外循环系统的智能化和自动化控制，提高治疗效果和安全性。
呼吸系统并发症
急性呼吸窘迫综合征
(医学课件)体外循环技术
体外循环技术最早起源于20世纪初，经历了多个阶段的发展和完善，现在已经成 为临床医学中不可或缺的一部分。
体外循环的基本组成
血泵
用于将血液从体内引出并推动其在体外 循环系统中流动。
氧合器
一种特殊设计的膜肺，能够将血液中的 二氧化碳排出并补充氧气。
滤器
用于过滤掉血液中的杂质和微小颗粒。
管道和连接器
体外循环启动
介绍体外循环启动前准备工作，如麻醉、消毒、插管连接等。
体外循环过程
描述了体外循环过程中的关键步骤和技术要求，如血液引流、气体交换、血液回输等。
体外循环技术出血并发症的原因、预防和处理方法 。
介绍了栓塞并发症的成因、预防和处理方法 。
感染
其他并发症
描述了感染并发症的成因、预防和处理方法 。
列举了其他可能出现的并发症，如肾功能不 全、肺损伤等及相应的处理方案。
03
体外循环技术的临床应用
体外循环技术在心脏手术中的应用
01
体外循环技术在心脏手术中是最常见和最重要的应用之一。
02
在心脏手术中，体外循环技术可以提供无血、无二氧化碳的环境，使医生能够 清晰地看到手术视野，同时维持患者生命体征和内环境稳定。
学习和掌握体外循环技术的术后处理技能，包 括血液回收、滤过与输血等。
体外循环技术的模拟训练
模拟设备训练
通过模拟设备进行训练，包括模拟体外循环设备、模拟手术室等，练习操作技能 。
模拟手术训练
通过模拟手术进行训练，包括模拟手术流程、模拟术中处理等，培养手术综合能 力。
体外循环技术的实战演练
动物实验
通过动物实验进行实战演练，包括手术流程、术中处理、术 后处理等，提高技术水平。
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。