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1、,陈真,体外循环与心肌保护,体外循环与心肌保护,体外循环,体外循环与心肌保护,心内手术VS心脏停跳？,维持心肺功能 保证手术安全,体外循环与心肌保护,基本概念,体外循环(extracorporeal circulation,ECC）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。,体外循环与心肌保护,体外循环与心肌保护,人工心肺机（artificial heart-lung machine）,氧合器 过滤器 人工心肺机 变温水箱 监测装置 体外循环管路和插管,体外循环与心肌保护,氧 合 器（人工肺）,种类： a.鼓泡式氧合器 b.膜式氧合器（
2、膜肺）,体外循环与心肌保护,过 滤 器,按材料分： a.渗透式微栓过滤器 b.滤网式微栓过滤器 c.混合式微栓过滤器 按功能分： a.动脉过滤器 b.心脏切开血液回收贮血器 c.气体滤器 d.白细胞过滤器 e.其他过滤器,体外循环与心肌保护,人 工 心 肺 机,组成：血泵、控制台、显示器、监测装置、后备电源及安全报警系统组成。,体外循环与心肌保护,人 工 心 肺 机,血泵（人工心）： a.滚压泵 b.离心泵 控 制 台： 各种按钮、开关组成 显 示 器： 有流量、压力、温变、电压、时间等 安全报警系统： 有高灌注压、低平面、低电压报 警等 后 备 电 源： 蓄电池、在停电后仍然让整机工作 2小
3、时左右,体外循环与心肌保护,变 温 水 箱,用于体外循环中患者的体温升降和心脏停博液的变温 JOSTRA：容量33L。变温341。提供温度相同的二路循环水路。,体外循环与心肌保护,监 测 装 置,生命体征监测装置：心电图、动静脉血压、鼻肛温。 连续动静脉血氧饱和度监测仪：可根据测得的数据调节氧流量，观察膜肺氧合效果。 激活全血凝固时间监测仪(ACT)：在转流过程中ACT480S。 血气电解质监测仪 脑氧饱和度监测仪,体外循环与心肌保护,体外循环管路和插管,管路： a.动脉灌注管路。 b.静脉引流管路。 c.泵管。 d.吸引管路。 e.氧气管。 f.排气、测压管。 g.静脉总干。 h.连接管。,
4、体外循环与心肌保护,体外循环管路和插管,插管: A、动脉插管 B、静脉插管 C、左心吸引管 D、右心吸引管 F、心脏停博液灌注管：,体外循环与心肌保护,.动脉插管： a.心主动脉插管 b.股动脉插管 c.颅脑选择性顺行动脉灌注插管 d.小切口动脉插管 .静脉插管： a.上、下腔静脉插管 b.腔房管，又称右房管 c.股静脉插管,体外循环与心肌保护,体外循环装置 示意图,体外循环与心肌保护,体外循环灌注技术,基本灌注技术 常温体外循环： 1.适应证：用于心内操作简单，手术时间短者。 2.方法： 体外循环中保持体温正常（因预充液的温度较低，要求体外循环中应用复温装置保持正常体温）。 高流量灌注（成人
5、流量2.4L/m2.min-1,儿童流量3.2L/m2.min-1）。平均动脉压维持在8.010.6kpa(6080mmHg）。 轻度血液稀释， HCT维持在30%左右。,体外循环与心肌保护,基本灌注技术,浅低温体外循环 ： 1.适应证：用于病情不重、心内畸形不太复杂、心功能较好，手术可在短时间内完成者。如房、室缺修补、单瓣置换等。 2.方法： 体外循环中鼻咽温降至2830左右。心内操作即将结束时开始复温，复温至鼻咽温 32停止，使心脏易于复跳，复跳后复温至3537左右。 较高流量灌注（成人流量2.0 2.4L/m2.min-1,儿童流量2.8 3.2L/m2.min-1）成人平均动脉压维持在
6、 6.6kpa(50mmHg），儿童维持在 5.3kpa(40mmHg） 。 中度血液稀释， HCT维持在24 27%左右。 心肌保护方法 从升主动脉根部灌注含血或晶体含钾停搏液，每30分钟灌注一次，心表及心腔内冰盐水侵泡。升主动脉阻断期间要求心电图始终呈直线，无心电活动。,体外循环与心肌保护,基本灌注技术,中低温体外循环 ： 1.适应证：用于病情严重、心内畸形复杂、心功能差者，如重症单瓣置换术、双瓣置换术、二次瓣膜置换术、冠状动脉搭桥术、部分大血管手术等。 2.方法： 体外循环中鼻咽温降至25，肛温降至28。心内操作即将结束时开始复温，复温至鼻咽温 32停止，使心脏易于复跳，复跳后复温至35
7、37左右。 中等流量灌注（成人流量1.6 2.0L/m2.min-1,儿童流量2.4 2.8L/m2.min-1）成人平均动脉压维持在 6.6kpa(50mmHg），儿童维持在5.3kpa(40mmHg）以上。 中度血液稀释， HCT维持在24 %左右。 心肌保护方法 同上。,体外循环与心肌保护,基本灌注技术,深低温低流量体外循环 ： 1.适应证：用于病情严重、心内畸形复杂、侧支循环丰富、心内手术时有大量回血者，如紫绀型先心矫治术、大的动脉导管未闭直视缝合术、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。 2.方法： 体外循环中鼻咽温降至
8、20，肛温降至25，为使体表和内脏降温均匀，麻醉诱导后可用边温毯进行体表降温。（心内操作即将结束时开始复温，复温至鼻咽温 32停止，使心脏易于复跳，复跳后复温至3537左右。） 低流量灌注（流量30ml/kg)，必要时可进行微流量灌注（流量510ml/kg），此时不是进行脏器灌注，而是防止气栓进入动脉系统。 中度或中深度血液稀释， HCT维持在21 %左右，心脏复苏阶段采用加库血、滤水、利尿等方法，将HCT提高到2430%。 心肌保护方法同上。,体外循环与心肌保护,基本灌注技术,深低温停循环体外循环 ： 1.适应证：用于婴幼儿心脏直视手术，使术中心内无血无插管，便于手术操作，缩短体外循环时间。
9、用于成人部分大血管手术和少数操作非常困难的手术，可以保证无血的手术视野。 2.方法： 麻醉诱导后尽早头部放置冰袋，为使体表和内脏降温均匀，全身变温毯体表降温。体外循环中鼻咽温降至15，肛温降至20左右。 停止循环时，先停止主动脉灌注，术者挤压患者腹部，静脉放血至储血罐内，阻断腔静脉，进行心内手术；恢复循环时，先开放升主动脉，缓慢灌注血流，再开放静脉引流，逐渐提高灌注流量。 中深度血液稀释， HCT维持在18 21 %，心脏复苏阶段采用加库血、滤水、利尿等方法，将HCT提高到2430%。 心肌保护方法同上。,体外循环与心肌保护,基本灌注技术,上下半身分别灌注： 1.适应证：用于主动脉弓降部动脉瘤
10、、主动脉离断、主动脉缩窄、及重症法四患者。 2.方法： 上半身灌注可在升主动脉插管，头部灌注可在无名动脉、颈总动脉插管，上半身灌注可在股动脉、髂动脉、降主动脉插管。 上、下半身灌注流量分配为1：2，但主要根据静脉血氧饱和度，上、下肢血压来调整灌注流量，应分别有两个泵灌注来保证流量。 心内手术完成后，逐渐减少下半身灌注，过渡到完全升主动脉灌注。 一般采用中度低温（鼻咽温降至25，肛温降至28）。 中度血液稀释， HCT维持在24 %的方法。 心肌保护方法同上。,体外循环与心肌保护,特殊灌注技术,心室辅助循环 急诊体外循环 搏动灌注 体外循环膜肺氧合（ECMO）,体外循环与心肌保护,特殊灌注技术,
11、心室辅助循环 适应证： 病人进行成功的心脏手术后不能脱离体外循环，用常规方法（改善容量负荷、正性肌力药或血管活性药治疗、主动脉球囊反搏）处理无效的患者。 心脏手术后72小时内，发展为低心排综合征，用常规方法无效的患者。 在手术室或ICU用常规方法不能纠正的反复发作的恶性心律失常患者，排除下列影响因素：血气或电解质紊乱、低血容量、低氧血症、外科出血等。 心肌梗死后的心源性休克，严重动脉粥样硬化不能应用主动脉球囊反搏者。 心脏移植后心衰的辅助。,体外循环与心肌保护,特殊灌注技术,体外循环膜肺氧合（ECMO） 定义：ECMO是指通过长时间体外循环，对一些呼吸或循环衰竭患者进行有效支持，使心肺得以充分
12、地休息，为心功能的恢复赢得宝贵的时间。 适应证： ECMO呼吸支持指征： 1.肺氧合功能障碍，PaO250mmhg。 2.急性肺损伤PaO240mmhg、PH小于7.3达2小时。 人工呼吸3小时后， PaO255mmhg、 PH小于7.4。 人工呼吸出现气道压伤。 ECMO循环支持指征： 基本同心室辅助，部分ECMO循环支持是为了等待合适的心脏供体进行心脏移植。 禁忌证： 体重小于2000g，或胎龄不足32周的新生儿在ECMO肝素化后易发生颅内出血，死亡率高达94%。 机械通气达7天为相对禁忌，长达10天为绝对禁忌。（与肺纤维化和不可逆改变有关） 严重的先天性肺发育不全、合并其他严重畸形及重要
13、脏器损伤。,体外循环与心肌保护,体外循环中监测及调节,生理指标的监测 动脉压：成人标准应维持在50 80mmHg，婴幼儿维持在30 70mmHg 中心静脉压（CVP）：静脉引流通畅时应为零或负值。 左房压（LAP）：正常值为5 15mmHg，体外循环中最高不宜大于10mmHg。重症者除外。 心电图（ECG）：复跳后心率在80 100次/分最为理想。 温度：根据手术同基本灌注技术，要求停跳时心温在15以下。 神经系统功能：瞳孔大小的观察是最直接有效的方法，婴幼儿可监测前囟门的压力。其次有脑氧饱和度、脑电图、诱发电位反应等。 尿量及性状：一般要求转流中尿量大于1ml/kg.h-1,pH值在6.8
14、7.0。血红蛋白尿的程度可尿色来鉴别。,体外循环与心肌保护,体外循环中监测及调节,灌注指标的监测 流量 成人流量2.4L/m2.min-1,儿童流量3.2L/m2.min-1）。平均动脉压维持在8.010.6kpa (6080mmHg） 泵压 主泵压应小于40kpa（300mmHg），停跳液灌注压成人在32.0kpa(240mmHg），儿童在20.0kpa(150mmHg）。 氧合器血平面 吸引泵的流量 动静脉管路情况 血液氧合情况 抗凝和凝血 血气及生化指标的监测,体外循环与心肌保护,心肌保护,29,心肌保护,01,体外循环心肌损伤机制,体外循环术中心肌保护,前景展望IPC,02,03,全身
15、炎症反应,缺血再灌注损伤,体外循环与心肌保护,体外循环心肌损伤机制,机制二,机制一,IL一6 具有多种生物活性的细胞因子，它能诱导急性期炎症反应的产生，促进多种免疫细胞的分化及活化，分泌免疫因子,TNFa 直接损伤血管内皮细胞、免疫黏附、激活中性粒细胞产生多种活性物质导致组织器官损伤,IL一8 对中性粒细胞既有活化作用又有选择性趋化作用，可导致中性粒细胞变形反应、脱颗粒反应、呼吸暴发，从而促进炎性反应,体外循环与心肌保护,体外循环时血液暴露于氧合器，血液与硅胶管道内表面的接触，注射肝素、鱼精蛋白，麻醉及手术等异物引起补体激活和单核巨噬细胞激活，进而诱发大量炎性细胞因子TNFa、IL一8及IL一
16、6产生和释放,全身炎症反应,一氧化氮,细胞黏附分子,核转录因子,体外循环与心肌保护,组织缺血缺氧性损伤不但发 生于缺血当时，更主要是发生于恢复血液灌注后,缺血再灌注损伤,参与调节白细胞一内皮细胞作用，介导中性粒细胞黏附、聚集、渗出，导致再灌注损伤,NO可以使TNF升高而导致细胞损伤，同时NO可以产生超氧亚硝酸根离子和超氧阴离子，NO介导的心肌损伤可能主要与超氧亚硝酸根离子有关，此外过量的NO还可以抑制线粒体的呼吸链，影响ATP的产生，并且过量的NO还可以抑制DNA的合成,NFKB是心脏应激反应快速表达基因，其转录产生的ICAM、IL一8、TNFOt等直接引起血管内皮细胞和心肌细胞的损伤,体外循环与心肌保护,心肌缺血再灌注损伤,原因 能量耗
