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。

人工肺是替代肺的功能，在心脏停跳时，血液不流经肺脏，起到气体交换的功能，排出二氧化碳，吸入氧气。

现代的人工心肺机已具有非常高的技术标准和部分人工智能化的功能，具有精确的流量控制功能和数字化的运转监测功能，血液破坏的程度已减少到尽可能低的程度。

[1]体外循环应用于人体，是50年代初才发展起来的，国内在60年代初开始试制人工心肺机，体外循环现在国内心脏专科医院及大中城市综合医院心脏外科已普遍应用。

术前准备1.消除一切感染病灶。

2.纠正营养不良、贫血以及肝、肾和其他脏器功能障碍。

3.纠正心力衰竭，或使病人处于可能的最佳状态。

4.术前48小时停用毛地黄类药及利尿药。

5.术前1周用普通饮食，以利调整电解质平衡，如病人长期服用利尿药，则术前1周将口服氯化钾适量增加，以利克服体内钾的不足。

6.术前3日开始用抗生素预防感染，手术当日术前用药时，给一个剂量抗生素。

7.重症病人术前1周起静脉点滴葡萄糖、胰岛素和氯化钾溶液（gik），以保护心肌。

8.术前应对病人进行心理治疗，消除顾虑，增强医患合作。

让病人了解手术过程可能出现的各种情况，以利病人主动配合。

麻醉静脉复合麻醉、芬太尼麻醉和低温麻醉是目前体外循环心内直视手术最常用的麻醉方法。

建立动脉和静脉通道桡动脉测压、中心静脉测压以及静脉输液通道的建立，可依据具体情况于麻醉前或麻醉后进行。

手术步骤1.切口胸骨正中切口是标准的体外循环心脏直视手术切口，它显露好，适合任何部位的心脏手术。

切口起自胸骨切迹稍下，达剑突下约5cm。

2.锯开胸骨沿正中用电刀切开胸骨骨膜，分离胸骨切迹达胸骨后；然后解剖剑突及分离胸骨后间隙。

切除剑突后，用风（电）动锯沿中线将胸骨纵行锯开。

骨膜用电凝止血，胸骨用骨蜡止血。

3.切开心包纵行正中切开心包，上达升主动脉反折部，下达膈肌，切口下段向两侧各切一侧口以利显露。

之后将心包切缘缝合于双侧胸骨外的软组织，用撑开器撑开胸骨，显露心脏。

4.心外探查探查主动脉、肺动脉、左右心房、左右心室、上下腔静脉和肺静脉的大小、张力以及是否有震颤，还要检查是否存在左上腔静脉及其他心外可以发现的畸形。

5.建立体外循环⑴腔静脉套带：先将主动脉和肺动脉间的间隙分开，行升主动脉套带，牵拉升主动脉上的带向左，显露上腔静脉内侧，用直角钳沿上腔静脉内侧绕过其后套带。

用同样方法用下腔套带钳绕下腔静脉套带备用。

⑵动脉插管：在升主动脉的远端，用7号线作两个同心荷包缝合，均不穿透血管，缝于主动脉的外膜，荷包线的开口左右各一。

将荷包线套入止血器，以备插管时止血和固定。

将荷包中央部分的外膜切除。

向右心耳注入肝素（3mg/kg）后用小圆（尖）刃刀在荷包中央切一略小于动脉插管口径的切口，退出刀刃的同时将动脉插管送入升主动脉切口内，立即收紧两个荷包线的止血器，并用粗丝线将动脉插管与止血器固定在一起。

最后将动脉插管固定在切口边缘或撑开器的叶柄上，将插管与人工心肺机连接。

⑶腔静脉插管：于右心耳和右心房各缝一荷包线，套以止血器，然后切口，插入上下腔静脉插管（一般先插经心耳上腔管），收紧止血器。

用粗丝线围绕插管结扎切口以下2～3mm的心耳和心房壁，并用此结扎线固定上下腔插管以防滑脱。

将上下腔插管与人工心肺机连接。

⑷冷心停搏液灌注插管：在升主动脉根部前侧外膜作一褥式缝合，将其套入止血器。

将冷心停搏液灌注针头排尽气体后刺入褥式缝合线的中央部位进入升主动脉内，抽紧止血器，将插管和止血器用粗线固定在一起。

将插管与灌注装置连接。

⑸左心引流插管：可选用下列二者之一：左房引流于右上肺静脉根部与左房的连接部作一大的褥式缝合，套以止血器，在褥式缝线圈内切一小口后，将左房引流管插入左心房，收紧止血器，并用粗丝线结扎，把引流管与止血器固定在一起。

将引流管与人工心肺机连接。

左室引流某些病人应用左室引流效果更佳，在左室近心尖无血管区作一褥式缝合，套上止血器，在褥式缝合圈中央作一小切口，自小切口置入左心室引流管，收紧止血器，将引流管与止血器固定在一起。

将引流管连接于人工心肺机系统。

检查所有管道及其连接均无错误，肯定各通道没有任何障碍，即可开始体外循环，并行循环数分钟后，阻断上、下腔静脉，进入完全体外循环，此时上、下腔静脉血液完全经插管流入人工心肺机，不流入右房。

同时进行血液降温。

⑹阻断升主动脉：在全身温度降到30℃左右时，提起升主动脉套带，用主动脉阻断钳，阻断升主动脉。

立即由主动脉根部的灌注管灌入4℃冷心停搏液（10～15ml/kg），同时心脏表面用4℃冰盐水或冰屑降温，以使心脏迅速停搏[图1-4]。

体外循环的运转指标如下：平均动脉压 5.33～9.33kpa(60～90mmhg)。

中心静脉压0.59～1.18kpa(6～12cmh2o)体温一般手术28℃左右；复杂心脏手术可用深低温20℃～25℃.心肌温度保持在15℃～20℃。

流量50～60ml/kg为中流量；70～80ml/kg为高流量，临床常用高流量。

儿童与婴幼儿流量应高于成人。

稀释度细胞压积一般在25%～30%左右。

血气分析pao213.3～26.6kpa(100～200mmhg)。

pvo2 3.3～5.3kpa(25～40mmhg)。

ph7.35～7.45。

paco2 4.6～6.0kpa(35～45mmhg)。

尿量2～10ml/kg/小时。

血钾在体外循环运转过程中k+保持在4～6mmol/l，每小时应给氯化钾1～2mmol/kg。

肝素化人体按3mg/kg；预充液1mg/100ml；运转1小时后，经人工心肺机补充肝素半量。

运转过程中act应保持在600秒左右。

6.终止体外循环⑴复温：心内主要操作完成后，可开始复温，但心脏局部仍需要低温保护。

⑵排气：心脏切口缝合完毕即可进行心尖插针排气，主动脉根部插针排气，或将灌注针拔掉，通过主动脉壁上的针孔排气。

排气前将心包内冰屑或冰盐水清除。

⑶开放主动脉：开放升主动脉阻断钳，此时应保证左心引流通畅，防止左心膨胀。

⑷去颤：开放升主动脉阻断钳后，如条件合适，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瓦稍。

去颤前应查血气及离子，如不正常，应立即给以纠正，保证在生理条件下复苏成功。

复跳后应保持一段时间心脏处于无负荷跳动，以利心肌功能恢复。

⑸辅助循环：复苏后开放上、下腔阻断带，使完全体外循环转变成为并行循环，以辅助心脏搏动，降低心脏负担。

心内操作时间越长，需要辅助循环的时间也越长，以利心脏代谢及功能的恢复。

⑹停止体外循环：体外循环停机的条件是：①体温达36℃；②平均动脉压8～10.66kpa(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。

停机前可使用血管扩张药与利尿药，如硝普钠、速尿等，使人工心肺机内存血逐渐减少，对人体实现正平衡。

到停机时，机内只留下最低限度维持运转所必需的血量。

停机后要继续用动脉泵缓慢输血，以防止血量不足，也要防止输入速度过快而致心脏膨胀，损害心肌功能。

⑺中和肝素：根据act测定值计算鱼精蛋白用量；或按1∶1的数量给鱼精蛋白中和体内肝素。

防止使用鱼精蛋白过量或不足。

⑻补充钾：终止体外循环之前，一般病人都自然利尿，如尿流速度不够理想，可用速尿，此时最易发生低血钾所致心律紊乱。

补钾量应根据尿量及血清钾的监测：一般每排出500ml尿应输入0.7～1.0g氯化钾，为防止液体过度负荷，可用6∶1000～15∶1000氯化钾溶液静脉点滴，需注意高浓度的钾要从大静脉内插管输入，周围静脉输入高浓度钾难以保证通畅。

⑼补充血容量：停机后，创面仍不断失血，加上利尿（尿流常较快），因此应立即输入新鲜血及血浆以补充血容量之不足。

血与血浆的比例可根据细胞压积及血红蛋白测定数值来决定。

⑽拔管：停机之后，在病情稳定的条件下，可拔去上腔插管，将下腔插管退到右心房内。

如病情继续稳定，可将下腔插管拔除。

如果不需要再输入机内血液，应尽可能早拔除动脉插管。

同时在主动脉插管处的结扎线范围内注射鱼精蛋白，经主动脉内注射鱼精蛋白极少引起血压下降。

术中注意1.解剖、切除剑突时常易损伤两侧腹壁上动脉的分支，应妥善止血。

2.切开心包，显露心脏，建立体外循环前，应通过心外探查，偶尔进行心内探查，进一步确定诊断，或修正诊断及改变手术设计。

3.对先天性心脏病病人要常规检查有无左上腔静脉及有无合并动脉导管未闭。

4.上下腔静脉套带有困难者，血管张力或右房张力大，或有粘连难以分离者，可先在右房插管，待体外循环开始后，心脏及腔静脉张力下降后再进行套带；套带时如发生腔静脉破裂，可迅速经右心耳将管插入破裂的上（下）腔静脉，同时用手指捏住或压迫破口制止出血，启动体外循环，待心脏张力下降后，修补破口。

5.体外循环启动后应随时检查上、下腔静脉引流是否满意，中心静脉压是否升高，左心引流是否通畅，心脏是否膨胀，以便及时发现并排除故障。