体外循环技术

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1、体外循环技术厦门大学附属心血管病医院手术室张闯博书中记载的一段回忆1930年10月，一位女性患者行胆囊切除术后两周突发肺动脉栓塞，Churchill教授对其进行了肺动脉栓塞摘除术（当时该术式并无存活案例），术后由后Gibbon医生对其进行了临终照顾，一个设想在他的脑海里逐渐形成，Gibbon教授记录了当时的情景：在那漫长的夜里，当患者的静脉越来越充盈，血的颜色越来越黑的时候，我却无助地望着患者苦苦挣扎。于是一个念头自然而然的产生了，那就是如果有一种机器能够把患者充盈的静脉血持续不断的引流出来，经过和氧气混合并排出二氧化碳，再持续注入患者的动脉，那患者

2、将可能得救。我们将使血液绕过梗阻的血管，并在体外行驶心肺的部分功能。自此之后Gibbon一直致力于研究这一技术，并于23年后的1953年5月6日在世界上首次使用体外循环技术成功地完成一例房间隔缺损心脏直视手术。体外循环模型什么是体外循环？体外循环是利用特殊的人工装置将回心静脉血①引出体外，②进行气体交换、③调节温度和④过滤后，⑤输回体内动脉的生命支持技术。体外循环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，为心内直视手术提供无血或少血的手术视野。（外科学第六版）插管储血罐一、将血液引出体外（肝素化是前提条件）A：全身肝素化健康的血

3、管内皮是生物相容性最好的接触表面，血液一旦离开身体进入管道，都将不可避免的激活和触发人体防御机制，包括凝血、纤溶、补体、激肽等。体外的凝血会造成大量血栓，严重者造成肺栓塞和脑栓塞。因此体外循环前进行全身抗凝是必要的，而肝素是在体外循环中抗凝的较理想药品，它起效迅速，容易被鱼精蛋白中和，而且用ACT监测方便，ACT延长与肝素剂量呈线性关系。一、将血液引出体外B:肝素的使用与监测过少的使用肝素会造成血栓的发生，过多的使用肝素又会造成术后出血和止血困难，但肝素本身的个体差异很大，如何和正确使用和监测呢？ACT（激活全血凝固时间测定）为我们提供了参考依据：肝

4、素化前ACT的参考范围是90-130s肝素照片静脉给予肝素化：标准肝素3-4mg/kg静脉给药后5分钟抽取动脉血检测ACT值不低于480秒建立体外循环后每20-30分钟复测术后鱼精蛋白中和后再次测定ACT一、将血液引出体外B:肝素的使用与监测ACT机器的原理与使用方法试管内置磁铁和磁铁检测槽，将2ml全血注入含有活化剂（硅藻土或白陶土）的试管，混匀后将试管放入检测槽，试管将被加温及旋转，血凝块形成后，磁铁就会随着试管的旋转而停止移动，探测器感应到磁场的变化就会停止计时并显示时间一、将血液引出体外C：肝素化管道的使用将管道内膜进行肝素化可以模拟血管内皮

5、的特性，从而达到抑制凝血和减轻体外循环副作用，以美敦力公司肝素化管道为例，其优点有：与管道内表面共价结合的肝素与内皮产生的肝素硫酸盐一样可以产生天然抗凝作用。由于硫酸盐带有大量的负电荷，所以它像血管内皮一样可以排斥带负电荷的血小板。聚环氧乙烷有非常强的亲水性，它可以形成一层稳定的水层来供细胞附着和蛋白沉积。二、进行气体交换引出体外的静脉血需要与氧气结合，形成动脉血再回输回动脉。那应该怎么做呢？把大象放入冰箱需要几步？开门放大象关门给静脉血加入氧气需要几步？引流出静脉血找一个氧气瓶接上氧气管把氧气管放进静脉血二、进行气体交换鼓泡型氧合器血液被动进入一个

6、混合腔，这里的氧气通过多孔发泡板流向血流，这样形成含氧血泡，进行氧合，然后血液经过硅油去泡剂清除氧合后血液中的气泡，再经过绦纶布滤网过滤后进入贮血槽，经血泵泵入主动脉。优点是构造简单，成本低，氧合性能好，消毒可靠，操作方便。缺点是发泡和去泡的过程会导致明显的溶血，去泡不完全会导致气栓，而且氧与血非生理性接触，一般转流时间不能过久。二、进行气体交换膜式氧合器：各种各样的膜式氧合器设备在上世纪五十年代中期就被广泛应用，但是直到80年代才解决降低预充量的问题，因简单易行的使用才形成广泛的商业化。不同于鼓泡式氧合器，在膜式氧合器中通血和氧气是相互独立的。通过

7、利用聚丙烯半透膜或者硅树脂膜等，气体和血液之间没有直接接触。气体交换是通过扩散的方式进行的，由膜两侧的血气分压差驱动。这和人体肺呼吸的机制相同，因此膜式氧合器通气方式更接近于生理过程。由于没有发泡和去泡的过程，可明显减少气栓的产生，而且还可以单独控制PO2和PCO2。膜式氧合器的另外一个优点是对血小板的影响较小，鼓泡式氧合器2h后血小板仅为术前的35%，4h后就全部消失了，而膜式氧合器24h后血小板为术前的39%，这使得术后渗血明显减少，这使得膜式氧合器深受外科医生的喜爱。膜肺二、进行气体交换氧合器性能的综合评价一、基本性能氧合性能，二氧化碳交换能力

8、。变温能力预充量二、组织相容性聚丙烯聚乙烯等多聚物生物相容性高，肝素涂抹技术的应用。三、安全性避免漏水，打空