体外循环简介
体外循环简介
经特制的祛泡装置后成为含氧丰富的动脉 血流入储血室
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操作注意事项（一）
初次使用以前认真阅读说明书 根据患者的实际情况选择氧合器 使用前试水，确保变温装置无渗漏 注意发泡情况，不均匀，更换氧合器 血液滞留发泡板，又无气体通过，易造成
发泡板筛孔的堵塞 使用的安全时限为3小时
个开口的透明塑料室 三者依靠特殊技术紧密结合
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Medtronic Biomedicus
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离心泵的工作原理
内置磁铁在电机的带动下，使锥形叶轮高速旋转 ，带动液体流动
液体在离心力的作用下在离心杯侧壁形成压力， 由侧壁开口流出
在离心杯中央形成低压区 液体即可随叶轮转动进入离心杯，从而产生有效
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体外循环中的管理工作——氧合器的使用
1.膜式氧合器：
先开机后开气；先停气后停机。根据温度和血PaO2 调节氧浓度； 根据PaCO2调节通气量。停循环或低 流量时， 停止通气/减低通气量。停机后不可在动 脉路抽血。
2.鼓泡式氧合器： 氧浓度100％，根据血气PaCO2、PaO2调节氧流量。
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毒。
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预充液管理及血液稀释
控制性血液稀释方法：
转中预计HCT=(转前 HCTx血容量+库血HCTx库血量） /（血容量+预充总量）
HCT过高：通过静脉或体外循环管路放血；加入无血 晶体或胶体液进一步稀释。
HCT偏低：应用利尿剂或人工肾滤水；补充红细胞悬 液。
原则：手术病种；患者年龄；手术时间。
侧路 闭式回流室调整回流可通过调整高低来实
现
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(医学课件)体外循环技术
02
体外循环术前准备
术前检查与评估
1 2
病史和体格检查
详细了解患者病史，进行体格检查以评估患者 的一般状态。
实验室检查
进行必要的实验室检查，如血常规、肝肾功能 、电解质等，以了解患者的全身情况。
3
心电图和影像学检查
进行心电图和影像学检查，以评估患者的心脏 功能和肺部情况。
术前准备
手术区准备
清洁手术区，备皮，为手术做 好准备。
结合微创技术
体外循环技术可以与微创技术结合使用，如胸腔镜、腹腔镜等，以进一步降低手术创伤和 术后恢复时间。
应用于其他疾病治疗
体外循环技术还可应用于其他疾病的治疗，如肝移植、肺移植等。同时，随着技术的不断 发展，体外循环技术的应用前景将体外循环技术不断发展完善，逐渐 成为心外科领域的重要支撑技术
适用范围与禁忌
适用范围
体外循环技术主要用于心脏外科手术，如心脏瓣膜置换、冠状动脉搭桥等， 也可用于支持危重病人的生命体征。
禁忌
由于体外循环技术存在一定的风险和并发症，因此不能滥用。一些情况下， 如患者存在严重出血倾向、严重肝肾功能障碍、严重电解质紊乱等，不宜使 用体外循环技术。
体外循环技术
xx年xx月xx日
目 录
• 概述 • 体外循环术前准备 • 体外循环技术操作流程 • 体外循环术后处理 • 体外循环技术的优势与局限性
01
概述
定义与特点
定义
体外循环技术（Extracorporeal Circulation，ECC）是指利 用人工管道将人体器官（通常是心和肺）与一种外部氧合器 和泵连接，以替代或暂时辅助心肺功能的一种生命支持技术 。
结束循环
关闭泵，将血液从静脉引流回患者体内。
(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
体外循环名词解释外科护理学
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。
体外循环医学史故事简介
体外循环医学史故事简介
体外循环是一种医疗技术，用于在心脏手术期间暂时替代心脏的功能，使医生能够对心脏进行手术操作。
体外循环的发展可以追溯到20 世纪50 年代。
当时，心外科医生正在寻找一种方法来在心脏手术期间维持血液循环，以延长手术时间并提高手术成功率。
早期的尝试包括使用直接心脏按摩和人工心肺机等方法，但这些方法都存在许多限制和风险。
直到1953 年，美国心外科医生John Gibbon 成功地使用了一种名为“体外循环”的技术，该技术使用一个泵和一个氧合器来模拟心脏和肺部的功能，从而使医生能够在心脏手术期间暂时停止心脏的跳动。
这项技术的发展为心脏手术带来了重大突破，并很快在全球范围内得到广泛应用。
随着时间的推移，体外循环技术不断改进和完善，包括使用更先进的泵和氧合器、改进血液抗凝技术以及开发更安全和有效的手术方法。
如今，体外循环已经成为心脏手术中不可或缺的一部分，为许多患者提供了挽救生命的机会。
体外循环的医学史是一个充满创新和突破的故事，它展示了医学界不断追求进步和改善患者治疗效果的精神。
婴幼儿体外循环简介
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通过体外循环，使大量先天性和后天性心血管 病得以经手术治愈，并且进一步向心脏辅助循环、心脏 移植和人工心脏发展，以便救助濒临衰竭的心脏和呼吸 病变的患者。
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何谓灌注师（Perfusionist）
由于体外循环的任务主要是保证心血管直视手术中机体组 织和微循环灌注，包括血流动力学、血气酸碱、电解质等等内环境的 调节管理，其质量好坏直接关系到手术病人的生死安危。其核心内容 即灌注（perfusion），故从事体外循环专业的医疗执业者被称为 “灌注师”，即perfusionist。
16-20 Fr.
15-20 kg
16-18 Fr.
20-24 Fr.
（三）体外循环的管理
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体外循环开始前的管理
理想的血液稀释度原则是必须保证在降温和升温过程中供给机体 足够的氧供。一般红细胞压积（Hct）维持在25%～30%，紫绀型患儿应再高
一些。深低温体外循环手术中可将Hct适度降低，但15%～20%为极限。新鲜 全血有助于保持正常的胶体渗透压及提供凝血因子。蛋白类胶体可提高胶渗 压以减少毛细血管的渗漏。预充液中要含各种电解质，以维持心血管性系统 的电生理活性。糖皮质激素如氟美松5mg/kg，或甲强龙30mg/kg，可减轻炎 症反应及毛细血管渗漏及缺血后继发损伤。全身肝素化应注意监测活化凝血 时间（ACT）。婴幼儿体外循环预充禁用含糖及含乳酸液体。
（四）体外循环后的机械辅助
部分患儿由于病情复杂，手术时间较 长，术后心功能短期内难以稳定，无法脱离体 外循环，则要求有更持久的机械辅助装置。
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体外持续膜式氧合（Extracorpotearl Oxygenation, ECMO）
Membranous
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心室辅助设备（Ventricular Assistant Device, VAD）
体外循环
体外循环体外循环是指应用人工管道将人体大血管与人工心肺机连接，从静脉系统引出静脉血，并在体外氧合，再经血泵将氧合血输回动脉系统的全过程，又称心肺转流，主要应用于心脏、大血管手术。
体外循环是将体内静脉血引至体外进行氧合，然后再输回体内，如此血液可以不经过心脏和肺而进行周身循环。
心脏内因血液流动，为外科医师提供了切开心脏进行直视手术的条件，这种方法可使心内操作时间大为延长。
使一些复杂的心脏畸形的手术成为可能，但是必须具备一套性能良好、安全可靠的人工心肺装置。
Extracorporeal circulation: The technique of mechanically circulating the blood so the heart doesn't have to. The device used for ECC is called the heart-lung machine or the cardiopulmonary bypass circuit. This device drains the blue blood from the patient, placesoxygen in the blood, and returns (or pumps) the red blood back into the aorta for distribution to the whole body. To prevent clotting in the heart-lung circuit, strong anticoagulation with heparin is needed.体外循环是心脏外科的一项重要手段，自1953年美国外科医生Gibbon发明了人工心肺机，才使外科医生能够矫正心内的畸形。
体外循环由血泵和人工肺构成，血泵的功能是在心脏停止跳动的时候，替代心脏泵的功能，能够维持血液的循环，将血从静脉引流回来再将血泵入动脉。
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体外循环的实施
1、切开、暴露、建立体外循环； 切开、暴露、建立体外循环； 2、肝素化：2~3mg/kg体重,使ACT(全血活化凝血时间) 肝素化：2~3mg/kg体重, ACT(全血活化凝血时间) 延长至480~600秒 延长至480~600秒. 3、转机开始： 转机开始： 4、阻断：上下腔静脉和主动脉。 阻断：上下腔静脉和主动脉。 5、降温：使机体代谢率降低，保证机体有氧代谢，降低灌 流量，避免 降温：使机体代谢率降低，保证机体有氧代谢，降低灌 左心回血量增多、血液成分破坏和心肌损伤。 6、复温：主要操作完成。 复温：主要操作完成。 7、辅助循环：>主动脉阻断时间的1/3。 辅助循环： 主动脉阻断时间的1/3。 8、停机： 停机： 9、中和肝素：鱼精蛋白。 中和肝素：鱼精蛋白。 10、撤机： 10、撤机：
基本灌注技术
5、深低温停循环体外循环： 深低温停循环体外循环： 用于婴幼儿心脏直视手术、成人部分 大血管和少数操作非常困难的手术。 头部控制在32℃以上，鼻咽温15℃ 头部控制在32℃以上，鼻咽温15℃左 右，肛温20℃ 右，肛温20℃左右。中深度血液稀释， HGB 6~7g/dl。 6~7g/dl。
体外循环的准备
1、详细了解患者病情、身高、体重、体表面积、血细 胞比容和血浆蛋白浓度等情况。制定个体化方案。 2、体外循环机的准备： 3、预充: 预充液能排除体外循环装置内气体，维进行适当的血 液稀释。 液稀释。 预充液：胶体液、晶体液、渗透性利尿剂、肝素、 预充液：胶体液、晶体液、渗透性利尿剂、肝素、 血液保护剂、细胞膜保护剂、小苏打等。 其电解质的浓度应接近细胞外液，渗透压略高于 血浆，并呈弱碱性。 血液稀释:(1）减少使用库血、避免输血并发症； 血液稀释:(1）减少使用库血、避免输血并发症； （2）降 低血液粘稠度、改善微循环灌注； （3）减轻血液成分破坏和凝血机制紊乱； (4) 防止肺、脑、肾等重要器官并发症。
体外循环的实施
完全性体外循环：简称全体外 完全性体外循环：简称全体外，指心脏停止跳动，全部 全体外，指心脏停止跳动，全部 静脉血引流体外氧合再注入体内，主要用于心脏手术，目 的是形成良好的手术视野。 部分性体外循环：又称并行循环 部分性体外循环：又称并行循环，指心脏跳动时，一 并行循环，指心脏跳动时，一 部分血引流至体外再注入体内，主要用于心肺支持，目的 是减轻心肺负担，促进其功能恢复。
体外循环的基本装置
主要由人工心肺机和配件组成： 1、血泵：相当于人工心脏，分转压泵和离心泵。 2、氧合器：相当于人工肺，分鼓泡式氧合器和膜式 氧合器。 3、变温器： 4、变温水箱：<41℃ 、变温水箱：<41℃ 5、回收血贮血器： 6、滤器：20~40 、滤器：20~40 um 7、管道：硅胶、硅塑、塑料。 8、动静脉插管：
基本灌注技术
4、深低温低流量体外循环：病情严重、心内 深低温低流量体外循环：病情严重、心内 畸形复杂、侧枝循环丰富，如紫绀型先心 病矫治、打得PDA直视缝合术、部分大血 病矫治、打得PDA直视缝合术、部分大血 管手术等。目的是减少心内回血，减少血 液有形成分的破坏，防止气栓的发生，同 时避免重要脏器的缺血。 鼻咽温20℃，肛温25℃ 鼻咽温20℃，肛温25℃；低流量灌注； 中度或中深度血液稀释，HGB 7g/dl左右。 中度或中深度血液稀释，HGB 7g/dl左右。
体外循环简介
体外循环的概念
体外循环（ 体外循环（extracorporeal circulation） circulation） 是利用特殊人工装置将回心静脉血引出体外， 进行气体交换、调节温度和过滤后，输回体内动 脉的生命支持技术。由于特殊人工装置取代了人 体心肺功能，又称为心肺转流 体心肺功能，又称为心肺转流 （cardiopulmonary bypass) 简称CPB. 简称CPB. 目的：是暂时取代心肺功能，维持全身组织器官的 目的：是暂时取代心肺功能，维持全身组织器官的 血液供应和气体交换，为施行心内直视手术 提供 无血或少血的手术野。
体外循环中灌注指标与检测
1.动脉压：成人桡动脉平均压(MAP) 1.动脉压 动脉压：成人桡动脉平均压(MAP) 6.7~12.0KPa (50~80mmHg); 儿童4.0~9.3KPa 儿童4.0~9.3KPa (30~70mmHg). 2.中心静脉压(CVP)：了解血容量情况，判 2.中心静脉压 中心静脉压(CVP)： 断右室功能，反映上下腔静脉引流情 况，并可通过管路补液或给药。 3.左房压 (LAP):反映左室前负荷。 3.左房压 (LAP):反映左室前负荷。 4.心电图(ECG): 4.心电图(ECG): 5.温度： 温度： 6.尿量:>1ml/kg.h 6.尿量:>1ml/kg.h 7.流量： 7.流量： 8.泵压：<40KPa (300mmHg) 泵压： 9.氧合器血平面、吸引泵流量、动静脉管情况、血液氧合与祛泡、抗凝 9.氧合器血平面、吸引泵流量、动静脉管情况、血液氧合与祛泡、抗凝 与凝血、血气及生化指标的监测等。 与凝血、血气及生化指标的监测等。
谢
谢
体外循环装置示意图
体外循环机
血泵
氧合器
是能养和静脉血，排除二氧化碳，代替肺进行气 体交换的部件。 鼓泡式氧合器：气血混合交换。具有操作 鼓泡式氧合器：气血混合交换。具有操作 简单、气体交换能力强、预充量少、价 格便宜、 一次性使用。时间短。 膜式氧合器：以人工高分子半透膜模拟人体气 膜式氧合器：以人工高分子半透膜模拟人体气 血屏障，气血不混合，中空纤维内走气外走血。 相容性好，血液破坏少，时间长。
心肌保护
心脏停搏液： 心脏停搏液： 1、冷晶体停搏液：低温降低能量需求 2、含氧温血停搏液：维持有氧代谢提供能量 保护心肌的主要机制： 保护心肌的主要机制： 1、高钾使心脏迅速停搏， 2、灌注低温心脏停搏液， 3、在心脏停搏时灌注含氧稀释血， 4、在心脏停搏液中添加外源性物质。 心脏停搏液的灌注方法： 心脏停搏液的灌注方法： 1、顺行灌注， 2、逆行灌注， 3、顺行—逆行联合灌注。 、顺行—
基本灌注技术
1、 常温体外循环：简单心脏畸形矫正，手术时间短。CPB 常温体外循环：简单心脏畸形矫正，手术时间短。CPB 中保持体温正常，成人流量>2.4L/平米.分；儿童>3.2L。 中保持体温正常，成人流量>2.4L/平米.分；儿童>3.2L。 轻度血液稀释，HGB 轻度血液稀释，HGB 10g/dl 左右， 2、 浅低温体外循环：病情不重，心内畸形不太复杂，心功 浅低温体外循环：病情不重，心内畸形不太复杂，心功 能较好者，手术时间较短，如VSD、单瓣置换等。鼻咽温 能较好者，手术时间较短，如VSD、单瓣置换等。鼻咽温 28~30℃。成人流量2.0~2.4；儿童2.8~3.2；血液中 28~30℃。成人流量2.0~2.4；儿童2.8~3.2；血液中 度稀释，HGB 度稀释，HGB 8~9g/dl. 3、 中低温体外循环：病情严重、心内畸形复杂，心功能差 中低温体外循环：病情严重、心内畸形复杂，心功能差 者，如重症单瓣置换、双瓣置换、冠脉搭桥、部分大血管 手术等。鼻咽温25℃、肛温28℃ 手术等。鼻咽温25℃、肛温28℃，中等灌注流量，中度 血液稀释、HGB 8g/dl左右。 血液稀释、HGB 8g/dl左右。
心肌保护
心 肌 保 护： 减少心内直视手术心肌缺血缺氧造成损害的 措施和方法。 缺血再灌注损伤：缺血缺氧时心肌仅靠无氧酵解提供少 缺血再灌注损伤：缺血缺氧时心肌仅靠无氧酵解提供少 量能量，氧化产能发生障碍， 缺血后恢复氧合血再灌注时，心肌损害会较 缺血时更加明显和严重，主要表现为氧利用 障碍， 高能磷酸盐缺乏，心肌水肿和顺应性降低。 机 制： 1、能量耗竭 2、Ca离子进一步超负荷 Ca离子进一步超负荷 3、氧自由基损伤