体外循环
《体外循环基础》课件
03
CHAPTER
体外循环的适应症与禁忌症
如急性心力衰竭、呼吸衰竭等，无法耐受体外循环。
严重心肺功能不全
如肝硬化、肾衰竭等，无法耐受体外循环对肝肾功能的负担。
严重肝肾功能不全
如血友病、血小板减少性紫癜等，易导致术中出血不止。
严重凝血功能障碍
如全身性感染、败血症等，易导致感染扩散和器官功能衰竭。
严重感染
手术前应对患者进行全面评估，确保患者能够耐受体外循环。
严格掌握适应症和禁忌症
充分准备
术中监测
术后护理
手术前应对手术器械、体外循环设备等进行充分准备，确保手术顺利进行。
在体外循环过程中，应密切监测患者的生命体征和重要器官功能，及时处理异常情况。
手术后应对患者进行严密观察和护理，确保患者安全度过围手术期。
通过将体外循环技术与机器人手术技术相结合，实现手术的精准操作和微创化治疗。
与机器人手术技术的结合
THANKS
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VS
体外循环手术可能导致肾功能不全，需密切监测和及时处理。
详细描述
体外循环手术过程中，由于血液稀释、肾脏缺血再灌注损伤等原因，可能导致肾功能不全。肾功能不全表现为尿量减少、血肌酐升高、电解质紊乱等症状。肾功能不全可能导致急性肾衰竭、慢性肾衰竭等严重后果，需密切监测和及时处理。
总结词
体外循环手术还可能引起其他并发症，如心律失常、低血压等。
04
CHAPTER
体外循环的并发症及防治
总结词
出血与凝血障碍是体外循环中常见的并发症，可能导致严重后果。
详细描述
出血是体外循环中常见的并发症，主要原因是手术创伤、抗凝药物使用不当或患者自身凝血机制异常。凝血障碍则与术中血液稀释、肝素使用过量等因素有关。出血与凝血障碍可能导致术后出血、贫血、休克等严重后果，需及时诊断和治疗。
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。
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。
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。
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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