肝血流阻断 血流动力学

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全肝血流阻断和肝静脉阻断对肝肿瘤切除术中血流动力学的影响比较

全肝血流阻断和肝静脉阻断对肝肿瘤切除术中血流动力学的影响比较

指 数 ( I、 C ) 平均 动 脉 压 ( P 和 平 均 肺 动脉 压 ( A ) MA ) MP P 则有 明显 的 下 降( < . )。前 者 术 中输 液 量 较后 者 多 , P 00 5 两 组 术后 肝 肾功 能 及 并 发 症 差异 无 统 计 学意 义f> . 1 论 | O0 。结 D 5 肝切 除术 中 S E和 T E 均 能有 效 控 制 出血 和 HV HV
[ 献 标 识码 ] A 文
[ 章编 号 ] 10 — 9 4 2 1 )3 0 9 — 4 文 07 15 (0 0 0 — 16 0
Co a ain o mo y a c c a g s b t e wo tt lh p t ac lr e cu in ( mp r t fhe d n mi h n e ewe n t oa e ai v su a x lso THVE a d S o c n HVE)
u d r n a rl e rsci eern o l aoae o te T V n HV ru s w n G n a e r n eg e m j i r eet n w r a dm y lctd t h H E a d S E gop.S a — a zct t o o v o l he
第2 2卷 第 3期
21 0 0年 5月 源自肝胆胰外



Vo . 2 1 No3 2 .
Ma . 2 0 v 01
J u n l f p tp n r ao i a y S r e y o r a o He ao a c e tb l r u g r i
全肝血 流阻断和肝静脉 阻断对肝肿瘤切 除术 中 血流动力学 的影 响 比较

大范围肝切除术后肝功能衰竭的研究进展

大范围肝切除术后肝功能衰竭的研究进展
2 0 %~ 2 5 %E 川 稳 定 的人 肝 血流 不仅 需要 肝动 脉 的 固 有 调 控 的机 制 , 更需 要 门静 脉与 肝 动 脉 之 间 的逆 行
功 能迅 速 恢 复 。然 而 , 如 果术 后 剩 余 肝 脏 的损 伤 程
度较 重 , 肝 再 生 的速 度 不 足 以代 偿 肝 细胞 的快 速 丢 失, 当功 能性 肝 细胞 无 法 维持 足 够 数 量并 保 证 机 体 正 常 的代 谢需 求 时 , 即表示 P H L F 。 由此 可 见 , 各 种
中 国现 代普 通 外 科 进 展
2 0 1 5年 4月 第1 8卷
第 4期
率 。近年 来 , 研 究 者 利用 该 评分 系统 评 估 术 后肝 脏
功能 , 并将术后 5 d ME L D评 分大于 8 定义 为 P H L F E , 表 现 出较 强 的预测 能力 。 国际肝 脏外 科 学组 ( i n t e r —
因 素 导 致 的 剩 余 肝 脏 的再 生 障碍 以及 凋 亡 和 坏 死
诱 导 的 肝 细 胞 快 速 大 量 丢 失 所 造 成 的再 生 与 损 伤
的失 衡 , 是 P H L F的 内在 机 制 。 2 . 1 肝再生 与 P HL F 肝 脏 是 唯 一 可再 生 的器 官 , 这 种 再 生 特 性 是 肝 切 除 手 术 的前 提 。部 分 切 除 术
调节 , 即“ 肝 动 脉缓 冲效 应 ” 。该 效 应 使得 大 范 围肝
切 除 术后 动 脉 入肝 血 流 的急 剧 减 少 , 肝 细胞 表 现 出

系 列 缺 氧 表 现 .如 小 叶 中央 型 肝 细 胞 脂 肪 变 性
等 ,较 为 严 重 的情 况 下 也 会 导 致 大 范 围肝 切 除术 所 导致 的显 著 的 血 流 动力 学改 变与 P H L F的发 生密 切相 关 。 2 . 4 缺 血 再 灌 注 损 伤 缺 血 再 灌 注 损 伤 常 发 生 于

不同肝血流阻断下的肝叶切除术效果比较

不同肝血流阻断下的肝叶切除术效果比较

不同肝血流阻断下的肝叶切除术效果比较【摘要】目的:探讨采用不同肝血流阻断下的肝叶切除术的效果。

方法:收集笔者所在医院收治的81例需行肝叶切除术的患者临床资料,随机分组,a组行pringle法,b组行半肝入血血流阻断法,c组行pringle法联合肝下下腔静脉阻断法。

比较三组患者手术中的一般情况、手术前后肝功情况等综合判断不同肝血流阻断下的肝叶切除术的临床疗效。

结果:三组患者术前肝功分级、手术时间、术后住院天数比较差异无统计学意义(p>0.05);术后引流量、输血例数c组同a、b组比较差异有统计学意义(p0.05)。

1.2 方法a组行pringle法,b组行半肝入血血流阻断法,c组行pringle 法联合肝下下腔静脉阻断法。

pringle法:游离肝脏及第1肝门,应用阻断带阻断第1肝门的血流,阻断15 min,恢复5 min,再阻断,以减少肝脏的缺血性;半肝入血血流阻断法:钝性分离左右肝门结构分叉处,以乳胶带阻断患侧半肝入肝血流;pringle法联合肝下下腔静脉阻断法:即先分离肝下下腔静脉并预置阻断带,再施行pringle法,在第1肝门血流阻断后阻断肝下下腔静脉,阻断时间同第一肝门阻断时间,再行肝叶切除。

统计疗效情况并比较。

1.3 统计学处理将所有数据进行统计学处理,采用spss 15.0软件进行分析,计量资料采用字2检验,p0.05);术后引流量、输血例数c组同a、b组比较差异有统计学意义(p0.05),术后3 d、7 d比较,b、c组肝功转氨酶明显低于a组,差异有统计学意义(p<0.05)。

3 讨论肝叶切除术成为肝癌治疗的首选方法,但是肝叶切除术的好坏会直接影响患者的生活质量。

减少术中出血成为外科医生手术时面临的重大难题之一,目前采用肝血流阻断下的肝叶切除术成为研究的焦点[3],本研究将三种肝血流阻断技术进行对比研究,为临床应用提供参考。

本次结果显示,传统的pringle法在改变手术前后肝功能转氨酶方面没有明显效果。

第一肝门血流阻断器的结构设计与性

第一肝门血流阻断器的结构设计与性

第41卷㊀第6期2022年㊀12月北京生物医学工程BeijingBiomedicalEngineeringVol 41㊀No 6December㊀2022基金项目:国家自然科学基金(51475308)资助作者单位:上海理工大学医疗器械与食品学院(上海㊀200093)通信作者:石更强㊂E⁃mail:yincsy@163.com第一肝门血流阻断器的结构设计与性能研究石更强㊀尹帅帅㊀孙旭阳摘㊀要㊀目的腹腔镜手术难度大,手术过程常存在出血问题㊂为了控制血流速度,本研究设计了一款利用气囊阻断血流的阻断装置,可以在手术过程中将第一肝门完全扎紧㊂方法本文通过对现有阻断器结构的研究,设计了一种用于腹腔镜下阻断第一肝门的血流阻断器,利用流体使气囊膨胀,压缩血管外壁达到阻断血流的效果㊂结果通过方程计算和运用ANSYS软件分析,气流流速达到8m/s时,流体运动状态最为均匀㊂利用伯努利方程,计算得出阻断所需要的压力㊂搭建实验装置,进行体外模拟实验,模拟肝门静脉被阻断过程,对阻断效果进行可用性评价㊂结论本文设计的血流阻断装置可以对血管有很好的阻断效果㊂关键词㊀第一肝门;血流阻断;结构设计;参数计算;模拟实验DOI:10 3969/j.issn.1002-3208 2022 06 011.中图分类号㊀R318 01㊀㊀文献标志码㊀A㊀㊀文章编号㊀1002-3208(2022)06-0616-07本文著录格式㊀石更强,尹帅帅,孙旭阳.第一肝门血流阻断器的结构设计与性能研究[J].北京生物医学工程,2022,41(6):616-622.SHIGengqiang,YINShuaihsuai,SUNXuyang.Structuraldesignandperformanceofthefirsthepaticportalbloodflowblocker[J].BeijingBiomedicalEngineering,2022,41(6):616-622.StructuraldesignandperformanceofthefirsthepaticportalbloodflowblockerSHIGengqiang,YINShuaishuai,SUNXuyangSchoolofMedicalInstrumentandFoodEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai㊀200093Correspondingauthor:SHIGengqiang(E⁃mail:yincsy@163 com)ʌAbstractɔ㊀ObjectiveLaparoscopicsurgeryisdifficult,andthereisoftenaproblemofbleedingduringtheoperation.Inordertocontrolthebloodflowvelocity,thisstudydesignsablockingdevicebyusingairbagtoblockthebloodflow,whichcanfastenthefirsthepatichilumcompletelyduringtheoperation.MethodsInthispaper,throughthestudyoftheexistingstructureoftheblocker,akindofbloodflowblockerforthefirsthepatichilumblockingunderlaparoscopeisdesigned.ResultsThroughequationcalculationandANSYSsoftwareanalysis,theflowvelocityreaches8m/s,thefluidmovementstateisthemostuniform.Bernoulliequationisusedtocalculatethepressurerequiredfortheblocking.Theexperimentalapparatusissetuptosimulatetheprocessofhepaticportalveinbeingblockedinvitro,andtheusabilityoftheblockingeffectisevaluated.ConclusionsThedesignedbloodflowblockingdevicecanhavegoodblockingeffectonbloodvessels.ʌKeywordsɔ㊀firsthepatichilum;bloodinflowocclusion;structuredesign;parametercalculation;simulationexperiment0㊀引言肝脏肿瘤一直是常见的多发疾病,需要进行肝脏切除手术达到治疗的效果[1]㊂在手术过程中,切割肝脏组织经常会伴随不同程度的出血,出血量的多少直接影响着术后并发症的发病率以及病死率[2]㊂腹腔镜肝切除手术更是注重术中出血的问题,因为手术过程中,操作空间的限制导致视野不够清晰,无法直观地进行手术,只能通过屏幕影像来进行操作,也就不能采用常规的方法进行止血[3]㊂如何控制腹腔镜手术中的出血问题也就成了一个更加严峻的问题㊂在腹腔镜手术过程中,如果能够有效减少术中出血问题,那么手术治疗的病症范围也会相应扩大,成功率也就越高㊂因此,设计一个可以在腹腔镜手术过程中减少出血甚至阻断出血的装置具有重大的意义㊂目前,国内外腹腔镜肝门血流阻断器都还处在刚起步阶段,没有成熟的产品技术,都是依赖于开腹手术所使用的措施进行阻断,采用了一些简易的道具在手术中使用㊂市场上利用一些断肝的器械进行适当的止血[3],比如微波刀㊁氩气凝血器㊁超声刀㊁腹腔镜下多功能手术解剖器等㊂这些断肝器械大部分都是通过电能产生的高温将断面进行瞬间结痂达到止血的目的,只能进行局部的控制,无法做到根本上的血流阻断,并且大部分操作都是需要在开腹手术的环境下才能够顺利进行,依旧会影响手术进程㊂因此,利用第一肝门位置的特殊性,设计一种阻断装置,将第一肝门进行根本性的血流阻断,提高腹腔镜手术的成功率,是本研究的重点㊂课题组结合腹腔镜肝脏临床手术,设计了一款第一肝门血流阻断装置,这种填充式阻断器利用了流体进入气囊产生的压力,使得气囊发生迅速膨胀,挤压血管空间来达到阻断的效果㊂并且利用流体力学计算出装置所需要的动力压强,通过能量守恒方程㊁动量守恒方程等推导计算,再结合ANSYS软件分析,计算出了所需要的流体流速㊂最后通过体外模拟实验,模拟血管以及血液在正常与被阻断条件下的流动状态,来实现对装置可行性的评价㊂1㊀血流阻断装置本文通过对现有血流阻断器结构的研究,设计出一种填充式血流阻断器㊂这种填充式阻断器利用了流体进入气囊产生的压力,使得气囊发生迅速膨胀,挤压被环绕的血管空间来达到阻断的效果㊂这种方式相对于普通的阻断带,利用材料自身的性质进行挤压,在方法上有了很大的改进㊂气囊阻断带是利用流体的压强来作用,施加压力的过程平缓,可调空间大,并且材料所使用的都是弹性较好的柔性材料,减少了材料对人体的直接损害㊂1 1㊀第一肝门血流阻断器整体设计在秉持操作便捷㊁结构简单安全㊁可控性强的设计原则,并且能够有效减少甚至阻断腹腔镜手术中的出血问题,设计了血流阻断器,同时为了便于通过穿刺进入人体内,课题组将阻断器的气体传导装置设计成柱状㊂第一肝门位于肝脏右下部,从穿刺部位到肝门的距离为10 15cm,而穿刺的最大直径为12mm,因此本文在设计的过程中,要保证装置能够顺利进入人体,那么直径就不能超过12mm㊂为了保证实物能够有效起作用,将直径设为12mm,进入穿刺的外套管设为15mm,整体结构图如图1,零件图如图2㊂图1㊀血流阻断器结构图Figure1㊀Diagramoftheflowblockerstructure图2㊀血流阻断器零件图Figure2㊀Partdrawingoftheflowblockerstructure1 2㊀血流阻断器结构构成1 2 1㊀动力装置血流阻断器的动力装置采用的是球囊,由橡胶球囊以及控制阀和单向阀组成㊂球囊前后各有一个连接孔,一端用来连接单向阀保持与大气的连通,另一端则是通过控制阀与输气管连接㊂单向阀保证了㊃716㊃第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀石更强,等:第一肝门血流阻断器的结构设计与性能研究气体的稳定输入,通过挤压球囊获得气体,松开以后球囊又会因为大气压自动恢复,省去了储气(液)这一步,更加方便快捷㊂控制阀控制气体的流向以及能够排出多余的气体,使得进入装置的气体不会回流,直接能够控制内部压力的平衡㊂球囊良好的恢复性是动力装置的重要特性,这方便进行反复操作直至达到血管阻断的效果㊂1 2 2㊀传导装置传导装置在进入人体后,会随着内部器官的变化发生一定的位移,因此装置自身需要有很好的固定效果才能在手术中起到不错的作用㊂设计的传导装置主要由螺纹盖㊁外套管㊁导管㊁固定件以及弹簧组成㊂外套管作为导管的载体,通过穿刺将导管等部件送入人体内部,螺纹盖与外套管之间相互配合,能够有效减少固定件与导管的位移,使他们位置相对固定㊂导管作为主要部件,一端与动力装置通过橡胶管连接,采用多段圆台状连接,利用橡胶的摩擦力紧密相连,另一端与进入体内的气囊连接并为其提供动力㊂固定件比导管稍短,下方有一个与外套管相同的凹槽,通过两个凹槽的错位能够对气囊的自由端进行固定㊂两个弹簧是为了起到自动恢复位置的作用,分别放置在导管和固定件的下方㊂1 2 3㊀多孔软胶气囊多孔气囊采用了软胶的材料,能够形成对目标位置的包绕,满足正常温度下的工作环境㊂而气囊外层则是一层受压易膨胀的医用橡胶,当内部产生气压,通过多孔将气体导出,医用橡胶的阻隔使得自身发生膨胀,体积逐渐增加,减小被包绕部位的空间,达到阻断血流的目的[4]㊂医用软胶的材料也有着更加安全可靠的特点㊂1 3㊀血流阻断器的工作原理在手术之前,通过穿刺将阻断器前端推进人体,然后利用自身的硬度穿过第一肝门进行环绕,用手术钳从另一端将端头取出并放入外套管的缺口处,然后将压住的固定件放开,通过弹簧恢复自身形变,自动锁住端头达到包绕的效果㊂最后回拉导管到合适位置,使用固定阀进行固定,术前准备即完成㊂当需要进行阻断的时候,用气囊进行加压即可达到阻断血流的作用,并且通过单向阀可以做到实时控制血流的通畅与阻断,方便手术过程中的调控㊂2㊀装置控制参数设定2 1㊀速度设定用手挤压球囊产生气体,通过传导装置进入多孔气囊,多孔气囊通过各个孔径,将气体输送到外部可形变的橡胶膜㊂由于孔径的位置不同,所产生的气体流速大小也不同,流速的不同导致橡胶模的形变不同,因此需要一个合适的流速,既要保证内部流体运动的稳定,也要能够让流体均匀地向各个孔流出㊂流体运动过程的复杂性,决定了计算的复杂性,在基于能量守恒㊁动量守恒㊁质量守恒的基本方程下,利用ANSYS软件,对流体的流速进行计算分析㊂预处理:假定流体为不可压缩流体㊂流体的运动形式可以用雷诺数Re进行标定,一般的Re<2000为层流,Re值在2000 4000之间的为过渡态,Re>4000为湍流㊂在ANSYS中,选用的湍流方程模型为标准模型㊂选用计算流体动力学(computationalfluiddynamics,CFD)[5]对通过气囊以及各出口的流体分散过程进行分析,分析在不同速度下气囊内空气运动状态所产生的变化㊂最后得到在不同速度下的运动矢量图,其中在8m/s时,可以看到整体运动趋势最接近,有利于气体的填充,满足装置的速度要求㊂通过流体动力学方程并结合ANSYS软件分析,当流速达到8m/s时,流体在通过气孔的流动效果最好,该流速对多孔气囊的填充效果最好㊂2 2㊀输出压强设定流道内的气体流速主要由动力装置提供的压强决定,压强越大,流速越大,通过采用伯努利方程分析计算,计算动力装置的输出压强,确保进入多孔气囊的各个孔的流速相对稳定㊂气流在流过传导装置的过程中,会由于气流与装置内壁的摩擦及管道结构的变化引起气压的降低㊂因此,要通过流体力学计算这部分压降,通过提高输出端的压强来弥补这部分损失㊂预处理:假定空气为不可压缩的理想气体,环境为第一肝门的特殊环境,动力装置内外初始压力都为大气压1MPa,在此条件下对内部流体进行力学计算,图3为装置简化通道㊂利用伯努利方程计算:㊃816㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷图3㊀流体通道简化Figure3㊀FluidchannelsimplificationdiagramZ1+P1ρg+α1v212g=Z2+P2ρg+α2v222g+Δh(1)㊀㊀式中:Z1㊁Z2是进出口的高度;P1㊁P2是进出口压力;α1㊁α2是速度修正系数;v1㊁v2是进出口速度;Δh是全程压强损失;ρ是流体密度;g为重力加速度㊂全程压降损失ΔP=ρgΔh=286 05Pa,取常态下大气压(即装置外部压力)P2=1 013ˑ105Pa,最后计算得出动力装置初始压力需要达到1 016ˑ105Pa㊂由于每次加压以后,内部压强都会得到提升,因此在装置使用过程中,后续的输出需要持续增压,每次不得低于286Pa才能够实现不断地注入气体,才能保证流体的流速相对稳定㊂2 3㊀血流阻断压强计算前文已经计算出了动力装置提供的初始压强,并且也计算出了每次需要比前一次多增加的压强,为了达到阻断肝门的效果,不可能无限制地一次次加压,为了后续给该设备的操作者一个阻断压强的预估,并且防止损害血管,本文进行了第一肝门阻断压强的计算㊂阻断第一肝门也就是需要重点阻断肝门静脉以及肝动脉[6]㊂肝门静脉与肝动脉的血液流动过程中,需要通过外力的阻断,达到降低血液流速的作用,肝脏手术过程中不需要达到完全阻断,只要使得血液流速有明显的下降即可,有少量的血液流通并不会影响阻断的效果㊂肝动脉直径约为2 5mm,其中血液流速约为0 19m/s,由此可见其中的压降小于肝门静脉,因此在阻断压力大小计算上,直接选取肝门静脉所需要的阻断压力即可,在阻断肝门静脉的同时也能阻断其他相对稍小的血管㊂预处理:将血液看成不可压缩的流体,建立肝门流动模拟图,y轴方向为血液流动方向,如图4㊂图4㊀肝门静脉流动模拟图Figure4㊀Simulationofhepaticportalveinflow建立力平衡方程:fy-1ρ∂p∂y+ν∂2νy∂x2+∂2νy∂y2+∂2νy∂z2æèçöø÷=∂νy∂t+∂νy∂xνx+∂νy∂yνy+∂νy∂zνz(2)㊀㊀式中:fy为血管压力;ρ为流体密度;∂p为流体在该点的压力变化量;v为流体速度;vx㊁vy㊁vz为各方向速度分量;t为时间㊂经过一系列的推导计算可以求得压强的变化量Δp=27 9Pa㊂男性门静脉压力1640Pa,因此阻断至少需要1667 9Pa的压强,男性门静脉血压稍高,能够达到阻断男性肝门静脉的压力也就能够阻断女性肝门静脉㊂因此操作者可以根据此预估值进行后续的加压操作,防止过度加压或者加压不足,对现实的实际操作具有指导意义㊂3㊀模拟实验为了更好地验证该装置的合理性,通过采用体外模拟实验,来证明此设计结构的合理性与实用性㊂验证血流阻断器的阻断效果最直接的办法就是通过模拟阻断器阻断相应的血管,观察血液流速的变化以及多孔气囊的膨胀情况,通过分析血液流速的大小和气囊的整体膨胀效果来判断是否能够满足手术中的情况㊂通过模拟血液的流动方式㊁血管的基本特征,对其施加以合理的压强来达到所需要的目的,从而有效评价该装置的合理性㊂3 1㊀实验平台构成模拟的实验平台包括铁架台,用来固定引流袋,㊃916㊃第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀石更强,等:第一肝门血流阻断器的结构设计与性能研究并调整引流袋的高度,提供不同的流速㊂引流袋用来盛装流体㊂硅胶导管用来模拟血管㊂玻璃转子流量计,用来计算流体的流速㊂还有设计的血流阻断器,模拟阻断效果㊂3 2㊀实验材料选择(1)血液在体外易发生化学变化,导致一系列物化性质都会改变,经过一系列对比,选择和血液理化性质非常接近的牛奶作为替代品㊂牛奶的密度在1 03,比重平均为1 032,相对黏度为3左右㊂(2)本实验是模拟阻断第一肝门,由于第一肝门主要包含了多个血管,因此实验选择模拟的是其中流量最大的,所以选用直径最大的门静脉去模拟实验㊂门静脉的直径约6 10mm,外壁的厚度约为1mm,实验中选用直径为8mm,外壁厚度为1mm的硅胶导管作为血管的体外替代品㊂1500mL引流袋,用来盛放流体,通过控制出口的阀门来控制血液流量㊂如图5为导管和引流袋㊂图5㊀硅胶导管和引流袋Figure5㊀Siliconecatheteranddrainagebag(3)实验选用的流量计是玻璃转子流量计,如图6所示,玻璃转子流量计能够很直观地测出流体的速度㊂流体从下方流入,从上方流出,通过观察浮子的高度就可以读出流量的大小,从而利用连续性方程计算出流速的大小㊂根据门静脉的流量1 1L/min,因此选用的是量程为10 100L的转子流量计㊂(4)铝合金铁架台,可以用来固定引流袋的高度㊂引流袋的下方连接硅胶导管模拟血管,调节引流袋的高度,利用重力势能为流体提供一定的速度㊂3 3㊀实验步骤3 3 1㊀实验装置搭建肝门静脉血压测量结果为1650Pa左右,血液流速0 2m/s㊂通过设计模拟血管的压强和流速,进行体外实验来检验装置的可行性㊂由肝门静脉血压图6㊀玻璃转子流量计Figure6㊀Glassrotameter可以计算出流体的高度在0 16m左右,这个高度与血管中的压强基本一致,再计算出这个高度自由落体产生的速度为0 18m/s,近似于血液流速㊂因此搭建的实验平台如图7㊂图7㊀实验装置平台Figure7㊀Experimentalunitplatform3 3 2㊀实验操作门静脉的流速在0 2m/s,实验保持流速不变,硅胶导管的内部直径是8mm,可以计算出流速应该达到36 2L/h,符合转子流量计的量程㊂将导管的另一端连接转子流量计的入口,打开引流袋的开关,通过调整高度,观察转子流量计的读数,当调整到36L/h的时候将引流袋固定并关闭开关㊂㊃026㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷将装配好的血流阻断器环绕导管一圈并调整装置的导管进行完全包裹,由于设计的阻断器是放大的,因此在硅胶导管外侧绑定一个金属杆㊂打开引流袋的开关,让流体开始流动,同时用手挤压动力装置,前端气囊膨胀,导管中的流速逐渐减慢,记录每一次加压后流速的变化情况㊂不断调整引流袋的高度,对不同高度下流体的速度变化进行测试,并用稀释牛奶做一组对照实验㊂记录数据如表1和表2㊂表1㊀牛奶从不同高度流下的速度Table1㊀Thespeedofmilkwhichflowsdownfromdifferentheights参数高度/m0 40 50 60 7流量/(L/h)36395261流速/(m/s)0 1990 2160 2880 337表2㊀稀释后的牛奶从不同高度流下的速度Table2㊀Thespeedofdilutedmilkwhichflowsdownfromdifferentheights参数高度/m0 40 50 60 7流量/(L/h)36425160流速/(m/s)0 1990 2320 2820 3323 4㊀实验结果与分析对记录的数据进行处理,分析在不同高度下,牛奶在血流阻断器的作用下速度的变化趋势,如图8㊂引流袋高度不同,初始速度也就不一样,经过阻断器的阻断,流体流速在0 8s有着显著的降低,流量计的读数基本都维持在8L/h以下,而这个数据相较于初始流量减少了85%以上,模拟的导管流速得到了有效的控制㊂这就证明了在血液流速较高的情况下,阻断器也能够对血管有着明显的阻断效果,并最终维持在一个稳定的低速条件,给手术创造一个平稳的环境㊂现阶段还只能依靠医生的操作经验去控制肝门的阻断,没有定量的控制㊂研究表明,男性和女性在血液的密度上有一定的差异性,不同时间段的血液密度也有着明显的不同㊂在血液密度较大的时候,黏度也会相对增大,而密度较小的时候黏度也会减小㊂这会影响实际阻断的流速,但对阻断效果没有较大的影响,因此阻断器依旧能够有效阻断血流,达到一个安全的手术条件㊂4㊀讨论与结论本文针对腹腔镜手术中存在的出血问题,分析了在手术过程中常用的一些止血手段以及其中的利弊,设计了一款利用气囊进行阻断血流的阻断装置㊂利用气囊阻断不仅可以实时控制流体的多少,达到控制血流速度的效果,还可以减小阻断装置对人体的损伤,在血流阻断方向有着很好的研究价值㊂然后对装置的零件之间的连接关系进行了详细的叙述㊂通过3个基本方程的推导计算和ANSYS软件的分析,得出了当速度为8m/s时,流体整体运动趋势最接近,有利于气体对气囊的填充,满足装置的速度要求㊂通过利用方程推导计算得出了动力装置的输出压强,为了方便操纵者的后续操作,进行了阻断压强的计算㊂为了验证设计结构的合理性和实用性,完成装置的设计后,通过3D打印技术,打印出实物,进行了体外模拟实验,并且对数据进行了一系列的分析㊂血流阻断装置的阻断效果在实验中起到了比较明显的效果,大大降低了流体的流动速度㊂并且速度的变化时间比较短,能够在较短时间内达到阻断效果㊂通过控制阀的调整,血流的速度能够有效地变化,实时控制血液流速㊂但是在模拟实验的过程中,所使用的模拟装置在结构上还是与人体有着一定的差距,使用气体能够控制血液的流速,但无法完全阻断血液的流动,比如卢榜裕等[7]通过临床手术,探讨腹腔镜下肝门阻断器在肝叶切除手术中的应用,设计了阻断组23例,未阻断组12例,手术中,阻断组的平均出血量为100 800mL,未阻断组的平均出血量为200 2500mL,可看出肝门血流阻断器可以明显减少术中出血,并且阻断组的手术成功率为100%,无渗血及漏胆等现象,未阻断组在手术中出血量较多,并且有2例中途渗血㊁漏胆,术后2d内再次开腹手术㊂因此,可以看出肝门血流阻断器在减少术中出血发挥着重大作用,极大地提高了手术的成功率和手术效率㊂但是想要完全阻断血流还需要对结构进一步改进㊂本设计相比于传统的腹腔镜手术在减少血流量方面上,在方法上有了很大的改进,开腹手术一般使用橡胶软管对第一肝门进行结扎,这样对人体的伤㊃126㊃第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀石更强,等:第一肝门血流阻断器的结构设计与性能研究图8㊀牛奶不同高度流下被阻断的流速变化Figure8㊀Achangeintheflowrateofmilkblockedfromdifferentheights害较大,而且手术的难度也较大㊂一些研究人员将阻断带导入到人体内进行阻断,但此过程操作复杂,前期准备时间久,无法实时操控㊂在卢榜裕等[7]设计的肝门血流阻断器,采用铁丝对血管进行结扎,这样会极大伤害患者的血管,且不利于患者术后的血管恢复与流通㊂而本设计的创新之处在于将流体的压强应用到血流阻断中,采用穿刺技术将气囊导入到体内,通过压力的膨胀使得受迫部位的空间收缩,达到阻断的目的,不仅可以实时控制流体的多少,而且减少了对血管的损伤㊂为了阻断血流不能一次次加压,并且多次加压可能导致血管损坏,因此本文计算出了阻断血流的压力,方便进行操作㊂通过体外控制体内,操作简便,对人体和血管的伤害较小,达到了在方法上的改进,并且操作装置的任何一个模块都可以根据科技的发展而进行改进,对血流阻断方向有着很好的研究价值㊂本设计在腹腔镜手术止血技术创新上是一个突破,但是由于实验仪器的缺乏,要想设计出体积更小更加合理的血流阻断装置,还需要我国医疗器械的进一步发展㊂参考文献[1]㊀吴孟超,张智坚.肝切除手术的并发症及防治[J].中华外科杂志,2002,40(5):332-335.WuMC,ZhangZJ.Preventionandtreatmentofcomplicationsafterhepatectomy[J].ChineseJournalofSurgery,2002,40(5):332-335.[2]㊀杨科,杨启.精准肝切除在肝癌手术中的应用[J].世界华人消化杂志,2014,22(26):3990-3993.YangK,YangQ.Preciseliverresectioninlivercancer[J].WorldChineseJournalofDigestology,2014,22(26):3990-3993.[3]㊀袁玉峰.腹腔镜肝切除 离断肝实质器械的选择和肝断面的处理[C]//第六届微创外科论坛论文集.武汉:中华医学会,2014:39-40.[4]㊀中华医学会外科学分会肝脏外科学组.肝脏解剖和肝切除手术命名以及肝血流阻断方法与选择原则[J].中华外科杂志,2010,48(3):196-200.[5]㊀YangHY,PanM.Engineeringresearchinfluidpower:areview[J].JournalofZhejiangUniversity⁃ScienceA,2015,16(6):427-442.[6]㊀RossiUG,RollandiGA,CariatiM.Theportal,splenic,andmesentericveinsystem[J].RevistadeGastroenterologíadeMéxico(EnglishEdition),2020,85(2):209-210.[7]㊀卢榜裕,陆文奇,蔡小勇,等.腔镜下第一肝门血流阻断器在部分肝切术中的应用[J].生物医学工程与临床,2005,9(2):84-86,97.LuBY,LuWQ,CaiXY,etal.Applicationofportalbloodocclusiondeviceinlaparoscopichepatectomy[J].BiomedicalEngineeringClinicalMedicine,2005,9(2):84-86,97.(2020-07-14收稿,2021-01-27修回)㊃226㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷。

围术期肝脏保护治疗进展

围术期肝脏保护治疗进展

围术期肝脏保护治疗进展肝脏是人体有机物质的代谢重要器官,具有解毒、贮存、免疫以及合成重要作用。

围术期肝功能保护既是保护原有肝功能状况,又要避免或减轻手术、麻醉创伤带来的损害,因此围术期麻醉处理、手术时机和手术方式决定患者病情转机以及生存。

围术期肝脏功能损害原因可分为:①患者原发肝功能不全进一步病变损害;②患者肝脏的病变行肝脏手术所致损害;③麻醉处理引起肝功能损害;④与肝脏无关的其他脏器手术所致损害。

目前肝损害诊断学术标准:①血清谷丙转氨酶(ALT)或结合胆红素(CB)升高至正常值2倍以上;②谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸(ALP)和总胆红素(TB)同时升高,并且其中一项指标高于正常值上限2倍以上,以上指标在正常范围2倍之内为肝功能异常。

目前除以上指标,其余生化检验指标,为肝损伤诊断非特异性指标。

根据酶学指标分为:①肝细胞损伤型:ALT>2倍正常值上限或ALT活动度/ALP活动度≥5;②胆汁淤积型:ALP>2倍正常值上限或ALT活动度/ALP活动度≤2;③混合型:ALT或ALP>2倍正常值上限,且ALT活动度/ALP活动度在2~5,ALT活动度=ALT实际值/ALT正常值上限;ALP活动度=ALP实际值/ALP正常值上限。

肝功能不全患者的围术期并发症很高,死亡率也高,尤其急症手术的死亡率更高,肝硬化患者肝切除手术的死亡率可高达7%~30%,所以围术期肝脏功能保护极为重要,其相关处理重点如下:(一)术前各脏器系统功能评估与肝脏保护作用1.术前肝功能评估术前仔细全面检查,既往肝脏疾病史、药物治疗史,尤其药物不良反应的病史。

术前相关检查要重点了解肝脏功能检查。

术前肝功能检查异常,多提示有显著肝功能不全,但检查结果正常,并非反映肝功能良好。

术前梗阻型黄疸,尤其血清胆红素明显增高的患者需减轻黄疸行经皮肝穿刺胆管引流。

针对急性肝炎或慢性活动性肝炎患者要明确手术时机,对于择期手术或限期手术,应在接受规范治疗以及对症治疗。

肝癌姑息治疗的基础理论和临床技巧

肝癌姑息治疗的基础理论和临床技巧

・讲座・肝癌姑息治疗的基础理论和临床技巧刘 健 陈晓理 曾 勇△ 方 莉△△四川省成都华西医科大学附一院肝胆胰外科(610041) 在我国,肝癌病人就诊时多属病程中晚期,80%的病人又伴有肝硬化,使手术切除受到限制。

大多数病人需要接受肝动脉栓塞或植泵化疗等姑息治疗。

因此,熟练地掌握肝癌姑息治疗的基本理论和技巧,是有关各科医生的重要基本功。

1 肝动脉栓塞术治疗肝癌的基础理论111 正常肝血循环特点 众所周知,肝脏具有门静脉和肝动脉双重血供。

门静脉收集胃肠胰脾的静脉血,进肝后不断分支,最后直接进入肝窦,主要营养肝实质细胞。

它提供全肝血流的80%、和全部氧需求的50%。

其血流富含胃肠道吸收的营养物质和从胰十二指肠区入血的胃肠道激素,对肝细胞的营养和代谢有不可取代的作用,如区域性阻断门静脉血流将导致该区域的肝细胞萎缩。

肝动脉进肝后其分支缠绕在胆管和门静脉周围,分别形成胆管和门静脉周围血管丛,其毛细血管先汇入肝内门静脉系统,再进入肝窦。

因此,肝动脉主要营养汇管区诸结构(即肝的间质),它提供全肝血流的20%、氧气需求的50%。

由于肝动脉对肝细胞并无确切的营养作用,阻断肝动脉多不导致严重的后果。

但如果采用乙醇或硅橡胶等完全阻断肝动脉的小分支,则可能造成胆管的弥漫性损害。

肝细胞长期处于门静脉血的低氧环境中,使肝细胞对缺氧有相当的耐受性,其表现为肝细胞具有很强的摄氧能力,在血氧饱和度50%时,肝细胞摄氧仍可达98%。

因而,尽管门静脉血流的氧饱和度仅为60%,仍能满足肝细胞对氧的需求。

1.2 肝肿瘤的血液供应特点 肝肿瘤的血液供应问题一直是肝癌栓塞治疗的研究重点,有关的文献很多,观点不尽一致。

主要原因在于在肝癌的发生和发展不同阶段,存在有不同形式的供血方式,以及不同类型的肝癌间血供存在差异,现分述如下:肝癌细胞首先在肝小叶内增殖,此时和正常肝细胞一样,早期肝癌(直径<2~3cm)其血供主要来自门静脉,当肝癌逐渐长大突破小叶范围后,围绕周边的肝动脉分支也可参与供血。

肝脏生理学与病理生理学

肝脏生理学与病理生理学
3.内分泌器官
合成胰岛素样的生长因子-Ⅰ( IGF-
); 合成促血小板生成素(TPO); 合成血管紧张素原; 转化或代谢激素。
红细胞破坏和胆红素的排泄
01
调节中间代谢: 肝脏为人体最重要的代谢器官,产能满足机体的需要,其本身的能耗和氧耗占机体总量的20%。
02
碳水化合物代谢;
01
脂肪代谢;
2
肝血流量的自动调节
01
门静脉血的pH、PO2↓→肝动脉血流量↑, 餐后血渗透压↑→肝动脉和门静脉血流量↑。
02
外源性调节
01
当发生全身低血压时,交感神经系统兴奋,外周血管收缩,血液再分布,保证重要器官的血流灌注。 交感神经兴奋,作用于门静脉和肝动脉的α受体,门静脉和肝动脉收缩,肝血流量降低。
02
(一)肝功能的实验室检查
01
乳酸脱氢酶(LDH):活性明显增加表明可能有肝细胞坏死,但特异性差。
碱性磷酸酶(AKP):为估计胆道系统完整性的一个敏感指标,同样特异性差。
02
A
B
C
非结合型(间接)胆红素,
结合型(直接)胆红素。
血清总胆红素,
血清胆红素测定:
非结合型
结合型
胆红素产生过多─溶血, 酶系统不成熟─早产儿、新生儿黄疸, 遗传缺陷─Gilber’s综合征, 药物性。
2、全身麻醉:
注意呼吸支持,纯氧吸入。
(三)麻醉方式:均适用
(四)全麻诱导
01
严重肝功障碍,有大量腹水的病人,应按饱胃对待,做
02
快速诱导;
03
诱导应小量多次给药,减少循环波动;
缺氧;
严重应激反应;
药物毒性;
输血;
感染。

肝脏外科手术中的止血方法.

肝脏外科手术中的止血方法.

电凝止血的优点是操作简便省时,但电凝的 高温可达100 ℃以上,对周围组织也带来一 定损伤,所以使用时务必注意。同时单级电 凝有接地电极板置于患者体表,若安放不妥, 可以致皮肤灼伤。
多功能手术解剖器(PMOD)

PMOD是将高频电刀、吸引器和推剥器相 结合的多功能解剖器。用其推剥头刮扒组 织,刮碎并吸除组织碎屑,将器官内的管 道结构清楚地解剖出来,遇有出血可随时 电凝止血,术野清晰,使手术能快速进行。

手术方式


最早的全肝血流阻断方法由Heaney于1966年提出,当时的 做法是:顺次阻断膈下腹主动脉、肝蒂、肝下下腔静脉和肝上 下腔静脉来控制出入肝脏的血流。 目前临床上较常使用的是一种经过改进的全肝血流阻断法, 即肝血流隔离(hepatic vascular exclusion,HVE)。国内 黄洁夫等提出一种改进的肝脏原位低温灌注无血切肝术,其 冷灌注仅在健侧半肝的门静脉进行,简化了低温灌注方法。 HVE阻断次序为肝蒂-肝下下腔静脉-肝上下腔静脉,开放时 顺序相反。阻断后可引起肺动脉压下降25%,心脏指数下降 40%,收缩压增加80%,需注意的是阻断下腔静脉时应先结 扎右肾上腺静脉,否则断肝时可能会有来自该血管的出血。
3. Sakamoto等报道1例49岁男性患者切除18个平滑肌肉瘤转移 性肝脏肿瘤,采用间歇性Pringel手法,总的阻断时间达到 322 min,术后患者血清总胆红素水平在正常水平,没有 任何并发症等。 4. Elias等观察到的112例肝癌肝切除术患者中,有20例累积阻 断时间超过90 min(平均109 min),而每次持续阻断不 超过20 min,其中2例为中肝叶切除(Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ段)的 复杂手术,有2例的阻断时间超过140 min。20例肝切患者 术后30天内无死亡例数,手术后的肝功能改变亦未见显著 差异。Elias认为多次的间断肝门阻断可用于肝实质不正常 (常常是曾经肝动脉栓塞化疗后)中肝切除有广泛的肝断 面者,以减少手术中失血量。
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肝血流阻断血流动力学
肝血流阻断是一种典型的血流动力学病症,可影响全身健康。

当血液凝固,纤维膜收缩或瘤增大时,血液就会在肝脏的血管中形成堵塞,称为肝血流阻断。

此时,肝脏会受到严重的流量缺失,从而影响其功能。

肝血流阻断的症状表现为腹部不适、头痛、眩晕、恶心、呕吐、疲乏、下腹部抽筋和胃痉挛等。

如果没有及时的治疗,可能会导致肝损伤、贫血、皮肤瘙痒,甚至发生致命性痉挛。

肝血流阻断的诊断方法包括:乙型肝炎表面抗原检测,血清C反应蛋白测定,B超,肝功能和肝脏穿刺活组织胰腺癌核磁共振(MRI)等。

肝血流阻断的治疗方法有药物治疗,术前放疗,手术治疗,微波射频治疗,化学热治疗,以及术后康复护理等。

为了有效减轻症状和预防并发症,定期体检与治疗是必不可少的。

肝血流阻断是一种严重的病症,不仅会影响肝脏功能,还会影响全身健康。

及时有效治疗是很有必要的,以避免严重的后果。

因此,如果出现上述症状,一定要及早就医,以免错过最佳治疗时机。

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