体外循环与心肌保护

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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（膜肺）

2、,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小时左右,体外循环与心肌保护,变

3、 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。,体外循环与心肌保护,体外循环管路和插管,插管:A、动脉插

4、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（成人流量2.4L/m2.min-1,儿童流量3.2L/m2.min-1）。平均动脉压维持在

5、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 6.6kpa(50mmHg），儿童维持在 5.3kpa(40mmHg） 。中度血液稀释，

6、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3537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

7、.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

8、，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。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，

9、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、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

10、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,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）

11、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PaO240m

12、mhg、PH小于7.3达2小时。 人工呼吸3小时后， PaO22.4L/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

13、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,

14、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 能量耗竭 细胞内钙超载 自由基损伤 机械因素 功能及形态改变 心肌顿抑 可逆及不可逆损伤,