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1、体外循环插管与管路 1 常规体外循环的插管 2 分类 动脉插管静脉插管心内吸引管 左心吸引管 心外吸引管 右心吸引管 心脏停搏液灌注管 3 一 动脉插管 一 分类 按插管部位 升主动脉插管 最常用的动脉插管 股动脉 锁骨下动脉 腋动脉及降主动脉等按形状 直端和弯端插管按材料 普通和钢丝加强插管按体重 成人和婴幼儿插管 2 管径 主动脉插管口径的选择主要根据患者的体重而定 1 过细 会引起体外循环灌注阻力增高 甚至导致组织灌注不足 2 过粗 影响患者心脏收缩时血液的输出 终止体外循环前可能出现 低心排 假象 4 5 6 插管注意事项 1 主动脉瘤或主动脉瓣置换术的插管部位应尽量靠上 2 动脉壁有
2、严重的动脉粥样硬化时 插管时易造成斑块脱落 引起栓塞 3 插管时需确保动脉插管在动脉腔内 以免形成动脉夹层 4 监测泵压 压力突然增高时 动脉插管扭折 流量增加超出动脉插管允许的范围 管内有凝血栓 插管出口顶住管壁 7 股动脉和其他部位插管 2 适应症 升主动脉插管有困难再次心脏手术升主动脉夹层动脉瘤手术3 管径宜尽可能选择较大口径的股动脉插管 8 股动脉和其他部位插管 4 注意事项 1 股动脉插管可影响同侧的下肢血流 若灌注时间过长 可产生下肢缺血综合征如酸中毒 肌细胞和神经细胞坏死等 2 对血管闭塞病和严重主动脉弓或降主动脉粥样硬化的患者 股动脉插管逆行动脉灌注可能导致围术期脑栓塞 动脉夹
3、层形成或术后肾功能不全 3 腋动脉插管可避免脑栓塞 可提供顺行灌注的血流 并且不容易出现有关插管的并发症 9 主动脉 股动脉插管比较 10 二 静脉插管 分类 上下腔静脉插管右房插管 下腔静脉二级管股静脉插管或髂静脉插管 11 二 静脉插管 上 下腔静脉插管1 适应症 几乎所有先天性心脏病的矫治手术和需要切开右心房的各种心脏手术 2 形状 直插管 直角插管 可塑形插管 带气囊的插管 1 直插管是临床最常用的静脉插管 可经右心房置入上 下腔静脉或保持在右心房 2 直角静脉插管可避开右心房面直接插在腔静脉近右心房处 通常用于先心病或婴幼儿病例 3 可塑形静脉插管的优点是插管可保持在一个理想的位置以
4、利于心脏切口的暴露 4 气囊插管多用于放置腔静脉阻断束带有困难的情况 如再次手术的患者 12 13 14 15 4 插管注意事项 1 插静脉插管不宜过深 特别是婴幼儿 上腔静脉插管过深 可至一侧颈静脉或头臂静脉 造成另一侧颅脑和上肢静脉的回流受阻 下腔静脉插管过深 可至肝静脉或越过肝静脉至髂静脉 造成下肢或腹腔脏器的回流困难 2 将插管送入腔静脉后应尽快建立体外循环 因为静脉插管使血液回流受阻 时间过长将使血液动力学难以维持 切开右心房时应将腔静脉的阻断带勒紧 防止血液回流至心脏 3 有2 4 的先天性心脏病患者有左上腔静脉 其直接开口于右房或冠状静脉窦 术中可根据具体情况作出不同处理 1 时
5、间短 左上腔静脉回流不多 不影响术野 可不处理 2 时间短 左上腔回流中等 可在此血管外上阻断带 并监测上腔静脉压 若静脉压 15mmHg 应松解阻断带 放血至静脉压降低后 再阻断左上腔静脉进行手术 3 时间长 回流量大 则应插引流管 16 右心房 下腔静脉二级管1 适应症 无需进行右房切口的手术 如冠状动脉搭桥手术 单纯左心系统手术如主动脉瓣或 和经左心房切口的二尖瓣置换术 2 管径 32 40F 34 46F 36 46F等3 插管注意事项注意不宜过深 否则亦可引起上腔静脉回流受阻 由于插二级管时不能阻断上 下腔静脉 术中右心系统有血液经过 对低温心肌保护时心脏局部的深低温的保持有一定的负
6、面影响 17 18 腔静脉 右房插管比较 19 股静脉或髂静脉插管属外周静静插管 主要用于无需开胸或开胸前紧急心肺支持 胸部小切口 微创 手术或某些大血管手术 20 房管和股静脉对比 21 腔静脉 右房插管示意图 A 腔静脉插管 B右房插管 RA 右房 RV 右心室 PA 肺动脉 Aorta主动脉 SVC上腔静脉 IVC下腔静脉 22 三 心内吸引管 左心吸引管 插管部位 1 从房间沟下部插入2 经右上肺静脉 房间隔 卵圆窝 3 左心室心尖部4 通过主动脉根部插针5 肺动脉插管引流 23 心内吸引管插管示意图 24 25 四 心外吸引管 右心吸引管 26 五 心脏停搏液灌注管 1 心脏停搏液灌
7、注管为主动脉根部灌注管 适用于大部分无主动脉瓣病变的心脏直视手术 2 左右冠状动脉直接灌注管适用于要切开主动脉根部的手术 3 冠状静脉窦逆行灌注管常用于冠状动脉严重病变的冠脉搭桥术 也可用于其他类型的手术 如主动脉根部手术时使用逆行灌注可避免冠状动脉直接灌注 以缩短心肌保护和主动脉阻断时间及避免冠状动脉开口处的损伤 4 多功能心脏停搏液灌注装置 可用于冠脉搭桥时的桥灌 27 28 29 30 常规体外循环的管道 31 理想的体外循环管道良好的透明度 弹性及可弯曲性 不易扭结和压扁 良好的韧性 散裂率低 内表面颗粒脱落少 热力消毒耐受性好 良好的血液相容性 32 管道长度 管道的长度以够用为原则
8、 过长的管道增加了预充量 而且容易扭曲或受压 并且增加了管道的阻力 另一方面 要考虑外科手术操作 台上应留有足够长度的管道 管径主要有直径为1 4英寸 3 8英寸 1 2英寸等几种 33 管道连接与接头 管道与管道之间或管道与各种体外循环装置之间通过不同规格的接头连接 体外循环管道接头多使用聚碳材料制造 其内表面光滑 一般认为体外循环管道与接头的连接至少可耐受500mmHg以上的管内正压而不崩脱 规格1 4 3 8 1 2 3 8 1 4 3 8 3 8等 34 管道的材料 聚氯乙烯 PVC 耐久性 较低的血液破坏硅胶管 生物相容性好 血液破坏少 弹性好 透明度差 乳胶管 生物相容性不好 血液
9、破坏较PVC重 透明度差肝素涂抹管道 ECMO 1 概念血液在血管内可不停地流动 但在体外就会凝集 体外循环中虽然通过肝素的抗凝作用维持血液的流动 但因肝素和血液异物表面作用而导致补体激活等一系列副作用 在人造物质上移植有活性的肝素以达到抗凝作用 这就是肝素涂抹表面 HCS 技术 2 优点改善体外循环装置的生物相容性 减轻人工材料对患者凝血及纤溶系统激活和术后炎症反应3 肝素涂层体外循环系统 对提高手术安全性有明显的优势 35 36 37 常规体外循环的基本管路 动脉泵管动脉泵管的直径可根据患者体重及对灌注量的要求选用1 4英寸 3 8英寸和1 2英寸的管道 泵流量和转速呈正比 但转速太高时泵
10、管可能不能及时弹起 流量反而减小 因而应根据患者体重及对灌注量的要求选用适当直径的泵管以避免预充量的不必要增加或泵速过高 38 常规体外循环的基本管路 静脉引流管静脉引流管的管径直接影响体外循环静脉引流量 后者是维持体外循环灌注流量的基础 为保证手术过程中静脉的充分引流及组织的灌注 足够大的静脉引流管口径甚为重要 在常规手术中 1 2英寸管可满足体重50kg以上患者的静脉引流 3 8英寸管适合体重10 50kg的患者 体重低于10kg的患者可选用1 4静脉引流管 39 常规体外循环的基本管路 心外吸引管可保证术野的清晰和自体血液的回收利用 注意事项 要避免过度负压 以免造成血液严重破坏 使用时
11、泵转速不宜过高 高转速中泵管可能不能及时弹起难以产生负压吸引作用 心外吸引原则上是将血液吸至氧合器 使用时应尽量不将其他液体吸至氧合器 以避免血液稀释 使用时全身必须已肝素化 一般情况下1 4英寸管可满足术野血液回收吸引的要求 40 常规体外循环的基本管路 心内吸引管其主要作用是引流心腔内血流进行减压或吸引心脏内的血液创造良好的手术野 有效的心内吸引通过降低左侧心腔和肺静脉的压力 避免灌注肺的发生 心内吸引可避免心脏停搏过程中过度膨胀导致心肌纤维的机械性损伤 降低心脏血流阻断期间心肌氧耗及有利于心内膜下心肌灌注 因此对主动脉瓣病变或左心室功能严重受损的患者 保持有效的心内吸引对心肌保护及缺血后
12、的心脏复苏极为重要 41 常规体外循环的基本管路 心内吸引管心内操作结束后 开放升主动脉阻断钳后 通过心内吸引可帮助左心系统的排气 可直接通过左房引流管测左房压 当左房压力过高时 可将其出口调至一定高度 放出一定血量 这种方法可有效调节左心室的前负荷 简易左心辅助 实在有效 辅助流量可达1 2L min 在一些意外出血情况 此管可暂代吸引器使用 42 常规体外循环的基本管路 左心吸引管使用注意事项一定要注意压泵的方向 特别是在启动体外循环时及后并行循环过程中 即升主动脉未有阻断时 压泵方向的倒转可能导致大量空气栓塞的发生 心脏跳动的时候可以避免心脏压力过高 此时一定要注意不宜将心腔内血液吸空
13、因为心脏舒张早期心腔为负压状态 无血液充填时 空气易于进入 这种进气的危险外科医生和体外循环医师不能直接观察到 往往被忽视 注意泵速的及时调整以及心内吸引管的放置 产生负压时 应告诉术者调整吸引管的位置 43 心内吸引管回心血流主要来自支气管动脉 正常支气管动脉血流占全身血流的1 2 如果心内吸引管血流量大应考虑下列因素 并积极纠正 肺内支气管血流增加 紫绀型心脏病患者如法乐氏四联症的支气管动脉流量代偿性增加使肺血流增加 血液暗红 长期肺部感染的患者 这种回流量也较大 可通过低温降低机体代谢 减低灌注流量使肺内支气管血流减少 动脉导管未闭 血液鲜红 量大 大部分来自肺动脉 肺静脉亦可见回流 切
14、开肺动脉可见动脉导管开口有大量血液涌出 处理方法是尽快阻塞动脉导管血流 在确定没有主动脉弓中断的条件下 闭合动脉导管 升主动脉阻断不全 心脏不易停跳 血液鲜红 处理方法是再次阻断 必要时再灌注心脏停搏液 冠状动脉窦漏 主要表现为心脏不停跳 此时宜切开升主动脉 通过冠状动脉直接灌注停搏液 左上腔静脉 暗红的血液来自冠状静脉窦或右房 44 45 体外循环各种管道示意图 46 体外循环管路的选择 47 48 49 滤器 50 体外循环中微栓来源1 固体栓子预充库血中含有大量的变性血小板和白细胞形成的微栓 管道和接头净化度不高而残存的微栓 泵管在滚压摩擦中脱落的微栓 硅油固化不佳在体外循环中脱落的油栓
15、 手术中亦有大量栓子进入体外循环 如心内的赘生物 碎片组织 小线头都可经吸引回流至体外循环管道 血液在体外循环的异物表面接触发生变性产生微栓 预充液含有各种微栓物质 51 2 气体栓子鼓泡式氧合器产生的微气泡 复温时当温差过大 血温和水温温差超过10 会有大量微气泡溢出 血液从管道细处至粗处或搏动灌注时易产生湍流 亦可增加微气栓产生的机会 52 滤器的分类 动脉滤器回流室滤器晶体液滤器白细胞滤器 53 各种滤器的应用 54 动脉滤器 临床作用 动脉滤器是体外循环血液进入体内最后一道关口 如果没有动脉滤器 灌注中大脑中动脉可见明显小气栓信号 特别是经颅多普勒更能反映动脉滤器的滤过功能 过滤方式及
16、孔径 动脉滤器的孔径在20 40 m 多数为滤网式 如何选择动脉滤器 根据体重 因为滤过流量大则预充量也大 动脉滤器顶端有一排气孔 可用来排除滤器的气体 同时也可用来监测管道压力 在灌注时应注意 这是一分流途径 在低流量和停机时应将其关闭 55 回流室滤器 临床作用 回流室滤器是体外循环中微栓的主要滤除装置 它滤除来自心腔内或手术野吸引血带来的微栓 对于鼓泡式氧合器 还有消泡功能 过滤方式及孔径 回流室滤器一般为渗透式 在最外层有60 80 m的滤网 血液经混合方式滤过后25 m以上的微栓可清除90 特点 滤过量大 压力低 它要求滤网吸附水能力小 动态预充量小 流量高而压力低 56 晶体液滤器 预充滤器 的作用氧合器 泵管 晶体预充液都含有一些微栓 大小在5 500 m 包括玻璃 纤维 化学结晶 塑料 毛发 蛋白等 体外循环前滤除这些可明显减轻栓塞 还可减少感染的发生率 白细胞滤器的作用白细胞滤器可以缓解心肌缺血后损伤 在心肺移植手术中 白细胞激活和氧自由基产生被认为是损伤肺组织的主要因素 白细胞滤器可对激活的白细胞进行有效的滤除 使氧自由基产生明显减少 减轻肺内白细胞淤积和肺泡出血
