单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,第十五章,,体外辅助循环设备,延安大学附属医院,麻醉科,路喻清,第十五章 体外辅助循环设备延安大学附属医院,2,第一节 人 工 心 肺 机,HEART-LUNG MACHINE,2第一节 人 工 心 肺 机 HEART-LUNG MAC,3,本节主要内容,人工心肺机及发展情况,体外循环工作原理,血泵（滚柱泵、离心泵）,氧合器（鼓泡式、膜式）,热交换系统,主要参数及监护装置,3本节主要内容人工心肺机及发展情况,4,人工心肺机：,实施体外循环灌注的机器,心内直视手术,OPEN-HEART SURGERY,时人工心肺机代替了,人体心脏,的泵血功能及,人体肺脏,的气体交换功能,Definition,：,人工心肺机定义,4人工心肺机：实施体外循环灌注的机器Definition：人,5,第一节 体外循环发展简史,人工心肺机,（,Heart lung machine,）,:,体外循环装置,Extra-Corporeal Circulation,Bypass Circulation,,5第一节 体外循环发展简史人工心肺机（Heart lung,6,心脏内腔手术的手术环境,心脏直视手术,：即打开胸腔、切开心脏并暂时阻断,上、下腔静脉,血流向右心房的流动，使心脏内处于无血状态。
通常对生命体而言，静脉血流停止时间不得超过,3-4,分钟，否则将因缺氧而造成死亡6心脏内腔手术的手术环境心脏直视手术：即打开胸腔、切开心脏并,7,低温法应用于简单的心脏手术,动物实验表明,：,将动物的体温降低，心脏的血流能暂时切断一个较长的时间而不致引起组织缺氧低温法在临床上可应用于简单的心脏手术，获得成功低温法缺点,：,1,、产生心律紊乱，手术失败，造成死亡；,2,、血液阻断时间不能超过,10,分钟，短短的,10,分钟内不可能进行复杂的心脏手术7低温法应用于简单的心脏手术动物实验表明：将动物的体温降低，,8,人工心肺机发展的各阶段,Legallis,,于,1812,年提出：,体内或体外任何脏器，都可用体外循环来维持生存，明确提出了人工循环的概念,18,世纪末和,19,世纪初的一些生理学家进行的实验证实了此论点的正确性1828,年,Key,利用静脉灌注法，使处于死亡中的肌肉恢复了,应激性,1848,年,Loebell,作了体外灌注肾脏的尝试,1848-1858,年,Brown-Sequard,认识到要用氧合血液灌注脏器，他们灌注的离体动物的头能保持某些神经反射8人工心肺机发展的各阶段Legallis 于1812年提出：,9,人工心肺机发展的各阶段,1885,年,Von Frey,及,Gruder,制成第一套人工心肺机，将血液以薄膜形式分布在旋转的圆筒上完成血液氧合,(,表面暴露式,),，并作了离体器官灌注,,9人工心肺机发展的各阶段1885年Von Frey及Grud,10,人工心肺机发展的各阶段,1890,年,Jacobe,用手间歇地挤压放在动脉端的橡皮囊，使其产生波动血流灌注，并用动物肺进行氧合,,1910,年,Hooks,研究了搏动性血液对肾脏的作用，强调了灌注中脉压的重要性,10人工心肺机发展的各阶段1890年Jacobe用手间歇地挤,11,人工心肺机发展的各阶段,1916,-,1918,年先后从动物的心脏和肝脏提取肝素，,1936,年达到在人身上应用的程度。
A,、,B,、,O,血型的发现，推动了体外循环研究工作的进展，使之进入更高的实验阶段,1930,年,Tepebukuu,通过多次动物实验，认为有可能应用体外循环的方法，以维持心肺功能,1933,年,Banerott,采用人工血泵和同种肺脏来维持动物体内的血流循环,11人工心肺机发展的各阶段1916-1918年先后从动物的心,12,人工心肺机发展的各阶段,1937,年,Gibbon,在短暂阻断犬的肺动脉期间， 用,人工心肺机,进行体外循环维持生命，引起医学界的广泛重视,1944,年,Ko1ff,及,Berk,发现血在盘卷型,人工肾,中被氧合，因而，设计了聚乙烯毛细管盘卷型膜式氧合器,12人工心肺机发展的各阶段1937年Gibbon在短暂阻断犬,13,人工心肺机发展的各阶段,第一例真正的临床,：,1953,年,Gibbon,利用垂屏式氧合器和滚压式泵进行体外循环，为,1,例房间隔缺损患者成功地进行了手术修补，从而使心脏外科进入了一个新的阶段,1956,年,美国、瑞典、英国,和,日本,等国家相继在临床开展了,心内直视手术,，至,1957,年体外循环便在世界各地广泛开展,13人工心肺机发展的各阶段第一例真正的临床：1953年Gib,14,我国人工心肺机发展情况,1956,年,上海胸科医院,和,上海医疗器械厂,协作设计了,滚压式血泵,和,鼓泡式氧合器,1957,年制成第一台国产人工心肺机、先后于西安和上海开展了体外循环的动物实验,1958,年,6,月,西安第四军医大学苏鸿熙用人工心肺机成功为,6,岁男孩施行,室间隔缺损直视修补术,58,年,上海胸科医院,应用国产人工心肺机，在体外循环下成功为,1,例,先天性肺动脉瓣狭窄,患者进行了矫治术,14我国人工心肺机发展情况1956年上海胸科医院和上海医疗器,15,我国人工心肺机发展情况,上械厂,先后研制成,Ⅰ,型,人工心肺机（垂屏式氧合器）和,Ⅱ,型,人工心肺机（转碟式氧合器）,80,年代，上海、广州先后召开了两次全国,体外循环设备,技术交流会，对体外循环器械和灌注技术的发展起了积极的推动作用,国外新型,鼓泡氧合器,的蓬勃发展，我国上海、天津、广州、西安和长春也先后试制成新型的鼓泡式氧合器，并成功地应用于临床,15我国人工心肺机发展情况上械厂先后研制成Ⅰ型人工心肺机（垂,16,膜式氧合器,1958,年，面积为,25m,2,的,膜式氧合器,在临床为成人进行气体交换,,1957,年发现,硅橡胶膜,对,氧和二氧化碳,有特别高渗透性，其生物相容性好，促进了适用于临床常规使用的膜式氧合器的发展和商品化,,膜式氧合器,已由,25m,2,，减少到,2.5m,2,。
微孔,Teflon,膜（,聚四氟乙烯,）或空心聚丙烯微纤维，仅,0.8m,2,的交换面积，气体交换效果远远超过了硅橡胶膜，能满足成人气体交换16膜式氧合器1958年，面积为25m2的膜式氧合器在临床为,17,离心泵（灌注用）,离心血泵：,出现于,60,年代,作用原理：,利用离心力作为动力，驱使血液流动,特点：,创伤小、安全可靠、操作简便,17离心泵（灌注用）离心血泵：出现于60年代,18,XF-4A,型,,人工心肺机,18XF-4A型 人工心肺机,19,上械厂人工心肺机,19上械厂人工心肺机,20,工 作 原 理,将,上下腔静脉,或,右心房的静脉血,通过管道引出，流入,氧合器,(,即人工肺,),进行氧合，再经过,血泵,(,人工心脏,),，将氧合后的血液输入动脉系统，以维持机体在,循环阻断,时的生理功能如此血液不经过自体的心肺进行氧合和组织灌注的过程，称为,心肺转流（心肺旁路）,，亦称为体外循环20工 作 原 理将上下腔静脉或右心房的静脉血通过管道引出，,21,,泵血功能,：,用人工心肺机来维持心脏泵血功能,,气体交换功能,：,用人工心肺机来维持肺脏的气体交换功能，给术者提供一个心脏停搏状态下安静无血的手术野，进行心脏及血管的手术治疗,人工心肺机的作用,21 泵血功能：用人工心肺机来维持心脏泵血功能人工心肺机,22,人工心肺机基本设备,血泵及其调控仪,氧合器,(,人工肺,),热交换系统,动、静脉插管及管道,血液回收及过滤装置,监测装置等,,22人工心肺机基本设备血泵及其调控仪,23,人体自身的血液循环,23人体自身的血液循环,24,循环回路,07j3,24循环回路 07j3,25,循环回路,1,O,2,-MINUS SIDE,O,2,-POSITIVE SIDE,排空,吸引,25循环回路1O2-MINUS SIDEO2-POSITIV,26,动脉泵,循环回路,2,26动脉泵循环回路2,27,,27,28,血 泵,07X3,血泵的主要作用是,：代替心室的搏出功能、手术中失血的回吸、心脏停搏液的灌注,一台完整的体外循环人工心肺机系统应由,4,～,5,个泵头（,pump head,）以及其它装置设施共同组成,,28血 泵 07X3血泵的主要作用是：代替心室的搏出功能、,29,血泵及控制面板图,血泵,血泵控制部分,29血泵及控制面板图血泵血泵控制部分,30,血 泵 分 类,按,结构,可分为,：,指压式泵、往复式泵、滚柱式泵和离心泵等。
按其,使用的目的,分为,:,,动脉泵、静脉泵、吸引泵和灌注泵,30血 泵 分 类按结构可分为：,31,滚 柱 泵,滚柱泵构成：,泵头、,泵控制面板、,电气传动装置,31滚 柱 泵滚柱泵构成：,32,泵头的功能,传动装置,:,蜗杆蜗轮、皮带轮、低速电机,传动方式：,电机旋转运动通过,（蜗杆蜗轮、皮带轮、或直接）,传入泵中心轴，带动与中心泵轴相连接的两个自行运转的,滚柱,，在大于半圆形的泵槽内作,旋转滚动,，推动血液向前流动32泵头的功能传动装置: 蜗杆蜗轮、皮带轮、低速电机,33,血泵图,33血泵图,34,主轴传动机构,34主轴传动机构,35,泵头的相关问题,流向、流量、流速、泵压、,管夹、泵槽、泵盖、手动装置,35泵头的相关问题流向、流量、流速、泵压、,36,流 向,滚柱与泵管的接触应为,闭合式，,以保证,单向血流,较好的泵头不仅可使血流作正向流动，还可由,操作控制进行反向流动,36流 向滚柱与泵管的接触应为闭合式，以保证单向血流37,血液流向图,,,血泵主轴,37血液流向图血泵主轴,38,流 量,流量,应有较大的范围，一般在,0,～,6000ml,／,min,，便可满足各种体重的灌注（,co,的概念）,。
泵要求在一定阻力范围内不改变流量，在低流量和高流量时均应稳定07J4,38流 量流量应有较大的范围，一般在0～6000ml／min,39,流 速,泵管,内径,的粗细、泵管弹性、,泵槽直径,、,泵的转速,及泵管的出入口大小，均会影响血流通过的速度和血液破坏的程度在高流量时，泵速和流量呈,线性关系39流 速泵管内径的粗细、泵管弹性、泵槽直径、泵的转速及泵管,40,泵 压,要求：,无过度挤压、无反流,，取决于,①滚柱和泵槽之间可调的精密度；,②泵管壁厚薄均匀，误差小40泵 压要求：无过度挤压、无反流，取决于,41,调节滚柱张紧度,41调节滚柱张紧度,42,管 夹,泵管夹固定泵管,：,既不改变泵管内径又能夹紧泵管,，防止在滚柱的反复推动下产生滑移而影响血液灌注,泵管固定夹,：固定准确、操作简单、使用方便42管 夹泵管夹固定泵管：既不改变泵管内径又能夹紧泵管，防止,43,管夹图,43管夹图,44,泵 槽,内壁一般为优弧半圆形或圆形,要求内壁光滑无毛疵无须密闭，易于清洗和擦拭,44泵 槽内壁一般为优弧半圆形或圆形,45,泵 盖,泵盖,：泵运转中起保护作用，防止液体或异物溅入泵内损伤泵管泵盖要求,：透明、便于观察滚柱运转情况。
有的泵盖有安全保护装置，在泵头启动运转时，揭盖则泵停止运转45泵 盖泵盖：泵运转中起保护作用，防止液体或异物溅入泵内损,46,血泵的结构分析,46血泵的结构分析,47,手动装置,手动装置作用,：,停电时继续运转维持循环,方向,：滚柱泵的手摇柄一般仅能逆时针方向转动,47手动装置手动装置作用：停电时继续运转维持循环48,控制面板,一般的心肺机血泵上的控制装置为,：,电源开关、流量旋钮、流量显示、转速显示、管径选择、指示灯、反向转流开关、搏动控制开关,48控制面板一般的心肺机血泵上的控制装置为：,49,按键式,或,触摸式,开关有的泵为保证安全防止错误操作，进行,双指按压,触摸启动电源开关均配有保险装置，以防电压不稳时将泵烧坏,电源开关,49按键式或触摸式开关有的泵为保证安全防止错误操作，进行双,50,一般,顺时针,方向为,增大流量,在同等流量时，各泵头流量旋钮旋转的弧度不同，灌注师应了解熟悉所使用的旋钮，以便灵活操作,流量旋钮,50一般顺时针方向为增大流量流量旋钮,51,一般机内电脑计算流量是以硅橡胶泵管或聚乙烯塑料管的,内径,为标准，,每转搏出的量,与,转速的乘积,即为每分钟的,流量,（相当于,CO,计算，补充计算公式）,但两种相同内径的泵管，由于其弹性和管壁不同，实际流量可不同。
流量显示,/,转速显示,51一般机内电脑计算流量是以硅橡胶泵管或聚乙烯塑料管的内径为,52,转速显示,转速显示可以间接地显示流量,,流量或转速：一般可由选择开关同时控制和显示,52转速显示转速显示可以间接地显示流量,53,管径选择,不同,管径,（内径）,的泵管在同样转速下，其,流量,不同因此，在使用时，应根据实际应用的泵管口径将选择旋钮指向所用的型号管径,有英制和公制两种53管径选择不同管径（内径）的泵管在同样转速下，其流量不同54,指示灯,,电源指示灯，有的机上还有转向或转速指示灯指示灯往往与开关合并在一起54指示灯 电源指示灯，有的机上还有转向或转速指示灯55,反向转流开关,一些心肺机具有,反向旋转滚柱,的功能,为了防止误操作，在开关上增加了保护措施注意：反向运转时，将流量旋钮调至零，关闭正向流量开关后再启动反向开关，同时调节流量旋钮,55反向转流开关一些心肺机具有反向旋转滚柱的功能,56,搏动控制装置,07j5,带有搏动性能的泵具有搏动控制开关在启动搏动开关之前，根据情况选择搏动延迟时间和搏动比率以及触发型式等应注意：在非搏动与搏动之间的转换时流量的改变，尤其在由搏动改为非搏动时，流量增加，谨防泵空贮血室 。
56搏动控制装置07j5带有搏动性能的泵具有搏动控制开关在,57,心肺机系统,除基本组合外，还附加一系列的监测系统泵头不仅可用于平流灌注，还可进行搏动灌注监测系统可监测小气泡、血位、出现情况报警或停泵有计时、测温、热交换水箱等附属设备,,57心肺机系统除基本组合外，还附加一系列的监测系统泵头不仅,58,离心泵,(,灌注泵,),工作原理,离心泵泵头的磁性后室与带有磁性装置的驱动马达相互磁性连接,;,驱动马达高速旋转，带动泵内结构高速旋转，产生涡流和离心力，推动血液前进,58离心泵(灌注泵)工作原理离心泵泵头的磁性后室与带有磁性装,59,两种常用的离心泵：,Bio-Medicus,离心泵,Delphin,离心泵,59两种常用的离心泵：Bio-Medicus离心泵,60,Bio-medical,离心泵泵头,60Bio-medical 离心泵泵头,61,Isoflow,离心泵泵头,61Isoflow离心泵泵头,62,离心泵流量传感器的传感方式,超声法：,Delphin,离心泵的传感器是通过换能器发射超声信号到达红细胞后，再折回到接收器，多普勒计通过对,流速有关的超声信号,反馈，确定其血流速度,电磁法：,Bio-Mid,和,Isoflow,离心泵的传感器均为电磁性传感器。
当血流通过时的磁场变化而测得血流量,62离心泵流量传感器的传感方式超声法：Delphin离心泵的,63,离心泵 滚柱泵,血液破坏；压力形成；,流量反应；气泡传输；,灵活性；安全性；,流量传感方式；,操作；费用特点比较,63离心泵,64,血液破坏的比较,离心泵和滚柱泵,,对血液破坏程度不同，在转流超过,6,小时具有统计意义，,16,小时后离心泵的溶血显著小于滚柱泵,转流,40,h,，两种离心泵溶血性无显著差异,Bio-Med,和,Delphin,泵对血液损害方面差别：,2,、,4,、,6L/min,三种流量中，,Bio-Med,的血浆游离血红蛋白小于,Delphin,泵,2,、,4L/min,两种流量中，血小板计数,Delphin,泵略大于,Bio-Med,泵,64血液破坏的比较离心泵和滚柱泵 对血液破坏程度不同，在转流,65,压力形成的比较,离心泵属,非阻闭性,，故其,最大正压,的产生受到限制如,Delphin,泵，最大转速并钳闭其输出管时，所产生的最大压力仅为,93kPa(700mmHg),，该压力不足以使动脉泵管崩脱。
65压力形成的比较离心泵属非阻闭性，故其最大正压的产生受到限,66,压力形成的比较,对滚柱泵管：,钳闭其输出端，则可能使泵管崩脱或破裂,压力损伤：,离心泵限制过高压力的特点，可避免损伤如当动脉插管内血流撞击动脉壁时，滚柱泵则按其设置的流量持续灌注，过大的压力可能导致主动脉壁的损伤，而离心泵则不会产生,损伤,66压力形成的比较对滚柱泵管：钳闭其输出端，则可能使泵管崩脱,67,血流量比较,离心泵为非阻闭性，,流量随循环路径和人体循环阻力变化,同样转速下，体循环阻力的不同，流量可有,200-400ml/min,的变化；,当阻力升高时，流量适当地降低；阻力降低时，流量又适当地升高灌注师能较好地了解病人的情况，及时给予调整和处理；,滚柱泵对阻力变化无任何反应,67血流量比较离心泵为非阻闭性，流量随循环路径和人体循环阻力,68,气泡传输比较,07X4,离心泵不会将大量气体泵入体内泵头血流入口处为,涡流中心,，压力较低，进入的少量气体可储存在内,滚柱泵一旦空气进入时，则不可避免地泵入循环路径，产生气栓的危险,,68气泡传输比较07X4离心泵不会将大量气体泵入体内泵头血,69,灵活性比较,离心泵（包括马达）体积小，具有移动性，使用方便，可架置在病人身旁，充分,缩短,循环路径,，既减少了异物界面，又可在较高流量下，不用或少用,肝素,滚柱泵泵头,与控制部分连为一体，循环路径长，必须,肝素化,69灵活性比较离心泵（包括马达）体积小，具有移动性，使用方便,70,安全性比较,离心泵内壁光滑，血液破坏小，不产生过高的压力和防止泵入大量气泡的特点，大大提高了灌注的安全性,滚柱泵则有因泵管磨损或压力过高等因素产生泵管毛刺、颗粒脱落、破裂、崩脱和泵入空气的危险,70安全性比较离心泵内壁光滑，血液破坏小，不产生过高的压力和,71,流量传感方式比较,Delphin,离心泵的流量传感器方式为超声多普勒、非侵入性重复使用的探头，准确度在,10,％以内。
Bio-Med,离心泵传感方式为侵入性一次性使用的电磁流量探头，需手工校正调零滚柱泵则由机内电脑通过计算滚柱转速与泵管内容量的乘积而间接得到71流量传感方式比较Delphin离心泵的流量传感器方式为超,72,操作和费用比较,操作：,离心泵本身操作简单、安全但因其非阻闭性的特点，在某些操作观念上与滚柱泵有很大的不同,费用：,离心泵头均为一次性使用，其消耗品费用远高于泵管因此，在使用上，除考虑离心泵的优点，还应考虑经济因素,72操作和费用比较操作：离心泵本身操作简单、安全但因其非阻,73,氧合器（,Oxygenator,）：,将进入其内的,静脉血,中的,二氧化碳,排除，使氧分压升高而成为,动脉血,的一种人工装置73氧合器（Oxygenator）：,74,人体肺的基本情况,人体肺,：肺泡、毛细血管构成的高效气体交换器官人体肺,有,3,亿个肺泡肺泡,总面积,60~80,甚至,200 m,2,实际上，具有巨大表面积、又对气体高度通透性的肺泡、毛细血管是肺部气体完成交换的重要保证74人体肺的基本情况人体肺：肺泡、毛细血管构成的高效气体交换,75,氧合器型式,氧合器按,设计原理,可分为三种类型：,血幕式、鼓泡式、膜式,目前临床上常用,鼓泡式,和,膜式氧合器,75氧合器型式氧合器按设计原理可分为三种类型： 血幕式,76,膜式氧合器,76膜式氧合器,77,膜式氧合器,77膜式氧合器,78,鼓泡式氧合器,,通过发泡后再去泡而达到氧合目的。
为了增加气体与血液的接触面，气体以气泡的形式直接注入血液中，气体的交换位于气泡的表面如,1 ml,气体变为,12,μ,l,的气泡，,10,9,个气泡，表面积达,4830 cm,2,，增加了气体交换的面积,氧合器气泡越多，气泡越小，氧合效果越好78鼓泡式氧合器 通过发泡后再去泡而达到氧合目的79,材 料,氧合器外壳,：,非一次性使用多为,有机玻璃,；一次性使用的多为,聚乙稀、聚碳酸脂、聚苯乙稀,等氧合器内芯,：目前最常用的为,聚氨脂海棉、尼龙网或涤纶微孔滤网,发泡装置（气体分散器）,：,钛、聚乙稀、有机玻璃或玻璃等79材 料氧合器外壳：非一次性使用多为有机玻璃；一,80,分类,根据质地不同可分为,袋式、桶式,根据气泡分散性能分为：,中泡、微泡根据氧合能力分为：大、中、小号,80分类根据质地不同可分为袋式、桶式,81,鼓泡式氧合器工作原理,鼓泡式氧合器的功能可分为：,,氧合,、,消泡,、,过滤,、,贮血,和,变温,81鼓泡式氧合器工作原理鼓泡式氧合器的功能可分为：,82,鼓泡式（,BO,）氧合器的原理,气体分散器,82鼓泡式（BO）氧合器的原理气体分散器,83,氧 合,氧合部分是气体交换的主要场所。
氧合指氧气通过气体分散器（微孔结构），与回流到发泡室内的静脉血进行充分混合的过程83氧 合氧合部分是气体交换的主要场所84,气体分散器、氧合能力,气体分散器,：,为钛粒高温热合而成，孔径大小不等，仅允许气体通过而液体和血不易通过影响氧合效果的因素,：,①气泡形成的大小和数量；,②氧合室的容积大小和长度；,③应用的氧分压；,④氧气在血液中搅拌的能力；,⑤氧合器的扩散能力,84气体分散器、氧合能力气体分散器：为钛粒高温热合而成，孔径,85,消泡,消泡是静脉血与氧气混合形成气泡后再进行消除的过程，也是氧合器的关键部分之一85消泡消泡是静脉血与氧气混合形成气泡后再进行消除的过程，也,86,消泡剂、材料材料,消泡剂,：常用,硅油消泡剂,可将硅油与乙醚混匀后，均匀地喷洒在消泡物上消泡材料,：,聚胺脂泡沫海绵、不锈钢丝或尼龙丝网,等，最常用的为聚胺脂泡沫 86消泡剂、材料材料消泡剂：常用硅油消泡剂可将硅油与乙醚混,87,与消泡有关的问题,消泡场所,消泡材料,去沫剂涂抹,消泡部分与贮血室连接,消泡的性能,87与消泡有关的问题消泡场所,88,消泡场所：要求,应该允许具有一定流速（,流量,）的经过氧合的泡沫血通过的能力,消泡材料应具有一定的,面积,，使泡沫血均匀通过,88消泡场所：要求应该允许具有一定流速（流量）的经过氧合的泡,89,消泡材料,消泡材料,：尤其是聚胺脂泡沫海绵的,孔径,对血流阻力有一定影响，特别是当孔径过小且去沫剂涂层厚或不均匀时，易使血液贮留在氧合室内,89消泡材料消泡材料：尤其是聚胺脂泡沫海绵的孔径对血流阻力有,90,去（泡）沫剂,去沫剂涂抹过多，因血流冲击易脱落，形成微油滴，当无良好的过滤系统时，有产生栓塞的危险,90去（泡）沫剂去沫剂涂抹过多，因血流冲击易脱落，形成微油滴,91,消泡部分与贮血室连接,/,消泡性能,当消泡部分与贮血室连接不严密时，易使气泡进入贮血室，微气泡易随血液泵入到患者的体内，有形成气栓的危险,消泡的性能随其流量增大和时间的延迟而降低,91消泡部分与贮血室连接/消泡性能当消泡部分与贮血室连接不严,92,过 滤,对氧合器收集的血液再泵入体内时进行过滤，是防止机体微栓塞的重要环节之一。
理想的过滤应当既能有效地滤过血液中的微气泡和其它颗粒物质，又对血液成分无损害92过 滤对氧合器收集的血液再泵入体内时进行过滤，是防止机体,93,过滤材料,过滤网材料,：国内常采用锦纶筛网，,40-60,µ,m,亦有用尼龙或涤纶织物等,过滤网应包裹在去沫海绵之外并保证一定的过滤面积；低阻力，能使重力引流保持通畅，又能尽快地滤过以保证灌注流量,93过滤材料过滤网材料：国内常采用锦纶筛网，40-60µm94,滤过作用,减少脑和神经系统、肺等重要脏器栓塞的并发症；,进一步增加消泡功能，延迟微气泡通过时间94滤过作用减少脑和神经系统、肺等重要脏器栓塞的并发症；,95,贮血,,鼓泡式氧合器的最后部分均为贮血室，用以储存去泡后的血液,(,即氧合过的动脉血 ）在动脉贮血库内储存一定量的血液对体外循环灌注是一种安全保障95贮血 鼓泡式氧合器的最后部分均为贮血室，用以储存去泡后的,96,贮血器,96贮血器,97,贮血器,97贮血器,98,贮血室要求：,,进入贮血室内较大的气泡能在输出前浮出通过贮血室的血流应平稳，尽量减少湍流灌注流量较高时，在贮血室内的血液亦应较多98贮血室要求： 进入贮血室内较大的气泡能在输出前浮出。
99,鼓泡式氧合器要求总结,减少氧气与血液直接接触造成血红蛋白变性；,血液接触面要十分光滑；,材料应具有高度稳定性和良好的血液相容性；,具有良好的氧气和二氧化碳的交换性能；,合理的构型、尽可能一次性使用；,安装、操作和控制简便，且易消毒灭菌,99鼓泡式氧合器要求总结减少氧气与血液直接接触造成血红蛋白变,100,膜式氧合器,膜式氧合器,(MO),是现今最接近人体生理状况的一种氧合器其气体交换是通过一层可透气的高分子膜进行的其特点是,气血不直接接触,仿生性较好，目前在临床得到越来越广泛的应用,100膜式氧合器膜式氧合器(MO)是现今最接近人体生理状况的,101,膜式氧合器,101膜式氧合器,102,膜式氧合器的材料,,外壳：聚丙烯及聚碳酸脂等膜：有聚丙烯、聚四氟乙烯、硅橡胶等最常用的为聚丙烯 膜的材料条件：生理毒性小，血液相容性好；氧传送快，二氧化碳弥散好；抗张力，不易渗透或破裂,102膜式氧合器的材料 外壳：聚丙烯及聚碳酸脂等103,膜式氧合器的类型,根据基本结构分为：,无孔膜型（非中空纤维式）,微孔膜型 （折叠膜式、,中空纤维膜式,）,根据血流路径不同分为：,血走中空纤维内和外两种,103膜式氧合器的类型根据基本结构分为：,104,中空纤维膜式氧合器,气体交换部分由许多根中空纤维组成，有,1,～,7,万根不等。
纤维数量和长短则根据膜的透气率及所需的氧合面积来确定血从纤维外通过的阻力和跨膜压差小，气体交换性能好在减轻血液损伤和提高气体交换能力的同时,,,又降低了血与异物接触的表面积和预充量104中空纤维膜式氧合器气体交换部分由许多根中空纤维组成，有,105,氧合原理,,07X5,气血不直接接触,气体通过很薄的膜向血中弥散，这层膜就象肺内的血气屏障，只能让气体自由通过而不允许液体（血液）渗透,105氧合原理 07X5气血不直接接触气体通过很薄的膜,106,气体交换,,07J6,MO,的氧气和二氧化碳输送率取决于：,膜的表面积,膜的性能、取决于材料的性能,膜内两种气体的弥散性和溶解度,106气体交换 07J6MO的氧气和二氧化碳输送,107,热交换系统,,,体外循环,热交换系统,的二个部分,:,直接与血液接触而执行变温功能的,变温器,为变温器提供冷、热水源的,驱动装置,(,变温水箱,),107热交换系统 体外循环热交换系统的二个部分:,108,内部结构,108内部结构,109,变 温,变温是对体外循环中血液降复温的部分 目前较先进的氧合器变温部分都与其它部分组合为一体，这样既可达到变温目的又不增加预充血量。
变温材料：不锈钢或环氧树脂涂层的铝管,变温装置多置于氧合器的静脉端或在氧合过程中,109变 温变温是对体外循环中血液降复温的部分 110,变温器,110变温器,111,变温器,111变温器,112,变温器,影响热交换器变温效能的因素有：,①有效热交换面积；,②原材料的导热性；,③血和水的温差；,④血和水流的方向及流速；,⑤血流阻力112变温器影响热交换器变温效能的因素有：,113,变温器种类,体外循环所使用的血液变温器种类很多，依据其设计及应用的不同而分为：,分离式血液变温器,与其它部件相结合的变温器,113变温器种类体外循环所使用的血液变温器种类很多，依据其设,114,变温水箱,变温水箱,:,提供足够水流量全自动变温水箱具有自动制冷、制冰、加温、温度监测及显示、温控报警等多项功能114变温水箱变温水箱: 提供足够水流量115,监测系统,06X4,心电图监测,血压监测（动脉压、中心静脉压及左房压）,血气及电解质监测,体温监测,血液平面监测,气泡探测器,应急电源（双重电源）,115监测系统 06X4心电图监测,116,产品介绍,,产品介绍,116产品介绍产品介绍,117,XF,—,4A,型人工心肺机,XF,—,4A,型人工心肺机是天津市医疗器械研究所研制的。
其各项指标符合国家标准，在国内处于领先水平，部分指标达到国际水平该机采用高级防锈材料，结构可分体、组合，一般配备有四个平卧式双滚柱滚压泵，体积小巧主要用于各种手术及急救时体外循环和局部转流,117XF—4A型人工心肺机XF—4A型人工心肺机是天津市医,118,血泵特点,血泵结构设计合理，体积小，精度高，操作简便，兼容性好运转平稳、可靠、噪音低、血液破坏小,控制电路设有多重保护措施，独特的管道夹可固定任何管径的泵管，泵头设有安全锁装置118血泵特点血泵结构设计合理，体积小，精度高，操作简便，兼,119,主要技术指标,转速调节范围：,0-250rpm,，实际最低转速为,0.3 rpm,流量显示范围：,0-9.99,升／分,显示选择范围：,φ8,、,φ10,、,φ12,输入电压：,DC24V,功率：＜,200W,119主要技术指标转速调节范围：0-250rpm，实际最低转,第二节 体外膜肺氧合（,ECMO,）,体外膜肺氧合,是将血液从体内引到体外，经膜肺氧合后再用血泵或体外循环机将血液灌入体内，对一些呼吸或循环衰竭的病人进行有效的支持，使心肺得到充分的休息，为心功能和肺功能的恢复赢得宝贵的时间。
第二节 体外膜肺氧合（ECMO）体外膜肺氧合是将血液从体内引,基本结构,,血管内插管、连接管、动力泵（人工心脏）、氧合,器（人工肺）、,供养管,、监测系统基本结构,（一）原理和方法,运用,ECMO,期间，心和肺得到充分的休息，而全,身氧供和血流动力学处于相对稳定的状态，此时，,膜肺可进行有效的二氧化碳排除和氧的摄取，体外,循环机使血液周而复始地在机体内流动这种心和,肺支持的优越性表现在：,（,1,）有效地进行气体交换及有效的循环支持；,（,2,）长期支持灌注为心肺功能恢复赢得时间；,（,3,）避免长期吸入高浓度氧所致的氧中毒；,（,4,）避免机械通气所致的气道损伤；,（,5,）,ECMO,治疗中可用人工肾对机体内环境如电解质等进行调节一）原理和方法运用ECMO期间，心和肺得到充分的休息，而全,循环建立途径,1,周围静脉,-,动脉转流 从股静脉插管至右房，将静脉血引到氧合器中，氧合血经泵管从股动脉注入体内此法可将,80%,回心血流引至氧合器，降低肺动脉压和心脏前负荷缺点：从股动脉逆行灌注，冠状动脉和脑组织有可能得不到充足的供血另外肺循环血流骤然减少，使肺血淤滞，增加肺部炎症和血栓形成的危险。
此法血流非搏动成分多，对维持稳定的血流动力学有一定困难循环建立途径1 周围静脉-动脉转流 从股静脉插管至右房，将静,中心静脉,-,动脉转流 这是目前最常用的方法通过颈内静脉插管至右房将血液引流至氧合器，氧合血通过颈动脉插管至主动脉弓输入体内当流量达到,120ml,（,kg,·,min,）时，心脏即处于休息状态此法可降低肺动脉压力，所以对人工呼吸的依赖性小，适用于严重的呼吸衰竭的患者缺点：血流非搏动灌注成分多，血流动力学不易稳定； 插管、拔管操作复杂，特别是拔管后结扎一侧颈部血管，对今后的脑发育有潜在的危险中心静脉-动脉转流 这是目前最常用的方法通过颈内静脉插管至,3,周围静脉,-,右室转流 从股静脉插管至下腔静脉的近心端或右房，引出的血液经氧合后输入颈内静脉此法不能提供充分的氧合血，心脏的前负荷不能有效地降低，需要较高的,FiO,2,和高流量的机械通气才能维持机体的氧供但操作简单，术后不需要结扎动脉，适用于无心功能不全的呼吸衰竭患者主要缺点是对心功能无辅助作用，新生儿重症呼吸衰竭时不宜使用3 周围静脉-右室转流 从股静脉插管至下腔静脉的近心端或右房,(,二,)ECMO,的适应症和禁忌症,1,适应症 可逆性呼吸衰竭患者均可考虑用,ECMO,，如急性休克、误吸、严重损伤、感染等造成的呼吸功能不全。
在,ECMO,治疗中，心肺损伤的可修复性是,ECMO,成功的关键，所以一旦适应症明确应尽快行,ECMO,1,）,ECMO,用于呼吸支持的指征：,1,）肺氧合功能障碍：,pao,2,小于,50mmhg,或肺泡,-,动脉氧分压差大于,620mmhg,2,）急性肺损伤后，,pao,2,小于,40mmhg,、,ph,小于,7.3,达,2,小时3,）人工呼吸,3,小时后，,pao,2,小于,55mmhg,、,ph,小于,7.4,4,）人工呼吸出现气道压伤二)ECMO的适应症和禁忌症1 适应症 可逆性呼吸衰竭患者,２,.ECMO,的禁忌症,（,1,）首先是出血危险ECMO,时需肝素化，加上运转过程中凝血因子被消耗，所以对于出血的或有出血倾向的病人是危险的2,）长时间的人工呼吸可导致肺组织纤维化和严重的气压伤等不可逆改变，所以单纯机械呼吸治疗已长达,7,天者为相对禁忌症，长达,10,天者为绝对禁忌症因为虽然,ECMO,可对病人的心肺进行有效的支持，但不能治愈肺的不可逆损伤3,）严重的先天性肺发育不良、严重膈肌发育不良的患者也难以用,ECMO,纠正其先天性缺陷形成的呼吸病症4,）合并心肺以外其他重要脏器严重损伤或畸形与,ECMO,的死亡有密切关系，如中枢神经损伤、肝功能不全、肾功能不全、一侧肾缺如、马蹄肾等均不宜行,ECMO,。
5,）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%,也是,ECMO,的禁忌症２.ECMO的禁忌症,1.,开始阶段,（,1,）,ECMO,运用前要进行充分的准备，对,ICU,或手术室的空气严格消毒并组成精干的医疗护理小组2,）,ECMO,插管前护士按医嘱静脉给予潘龙或司可林等肌松剂，同时静脉推注吗啡、局部注射利多卡因以达到镇痛效果3,）插管：新生儿一般在颈右侧切口暴露颈总动脉和颈内静脉给肝素,100ug/kg,后，动、静脉分别插管动脉管尖端应达到主动脉弓，静脉管尖端应达到下腔静脉的心脏开口并通过,X,线确认管子位置4,）,ECMO,运行后，护士应严密监测心率、心律、血压、中心静脉压及动脉血气、血清电解质等，每,15,分钟测量并记录,1,次灌注医生调节流量，直到循环稳定、酸碱电解质恢复平衡，使,ECMO,平稳的进入支持阶段1.开始阶段,2,支持阶段,（,1,）用低压低频的机械辅助通气方式，使肺得到充分休息呼吸机的设置为：峰值压力,(20~24cmH2O),,呼吸频率（,10~15,次,/min,）,,FiO2,为,0.21.,为防止肺不张，可加,PEEP,（,3~5cmH2O,）,.,对一些肺部已有气压伤的患者，可不用呼吸机辅助。
2,）连续监测混合静脉血氧饱和度，使其维持在,65%~75%,3,）每小时监测动脉血气及电解质，通过调节膜肺,FIO2,控制,PO2,在,80~120mmhg,，调节通气量控制,PaCO2,在,35~45mmhg,，及时纠正电解质紊乱4,）每小时给肝素,30~60u/kg,，使全血激活凝固时间维持在,200~250s,每,4,小时监测血象，维持血小板计数为,5×10,9,~7×10,9,/L,、,HCT35%,左右5,）持续监测并维持动脉平均压在,50~60mmhg,，尽量少用或不用血管活性药6,）监测并保持体温在,35~36°C,温度如太高将增加氧耗；温度如太低易发生凝血机制和血流动力学紊乱7,）长期肝素化或气管插管可使口腔、鼻腔出血，护士应经常清洗上述部位经常给患者翻身，预防褥疮8,）严格无菌操作，每日更换并严格消毒呼吸机管道，每日行口鼻咽腔冲洗,2,次；使用预防性抗生素预防感染ECMO,中膜肺可出现血浆渗漏、气体交换不良、栓塞等功能障碍，严重时应及时更换膜肺9,）每日补充能量,57kcal/kg,，并根据,cvp,、皮肤弹性等适当补充液体2 支持阶段,3,终止阶段 当,ECMO,循环流量仅为患者血流量的,10%~25%,，并可维持代谢正常时，应考虑停止,ECMO,。
如病人终止,ECMO1~3,小时内情况稳定，即可拔除循环管道；如ＥＣＭＯ继续终止２４～４８小时，病情稳定可逐渐撤离呼吸机发生下列恶性情况也应终止ＥＣＭＯ：,不可逆脑损伤,其他重要器官严重衰竭,顽固性出血,肺部出现不可逆损伤,3 终止阶段 当ECMO循环流量仅为患者血流量的10%~,（四）ＥＣＭＯ的并发症与护理,１,.,出血,ECMO,一般要全身肝素化，如发生严重出血将危及病人生命应及时终止,ECMO,护理上密切监测,ACT,和血小板计数ACT,小于,300s,，血小板高于,10×10,9,/L,,不易发生出血如血小板低于,5×10,9,/L,,应及时补充新鲜血浆或血小板；如,ACT,大于,300s,，应停用肝素，直到,ACT,恢复正常范围2.,脑损伤,ECMO,大多经颈动、静脉插管建立体外循环，撤除后需结扎颈部血管，可能引起脑血流变化，对脑组织有一定的损伤，部分患者出现发育、神经运动异常以及脑电图改变等后遗症护理上应该注意观察患者瞳孔、神志、肢体活动等方面的变化，必要时应降低头部温度以减少脑部耗氧量或行脱水治疗3.,血栓,ECMO,运行中凝血功能发生很大变化，与应用肝素、血液与异物表面接触、血小板活性物质释放和凝血因子被消耗有关。
4.,其他并发症 如心功能衰竭、感染、迷走神经或（和）喉返神经损伤、胆结石等四）ＥＣＭＯ的并发症与护理１.出血 ECMO一般要全身肝素,第三节,主动脉内球囊反搏,第三节,主动脉球囊反搏术,,将一个体积约,40cc,的球囊通过股动脉穿刺，放置到降主动脉左锁骨下,1-2,公分处，球囊介于左锁骨下动脉与肾动脉之间，通过主动脉内球囊反搏泵驱动，在舒张期开始充气，增加冠脉灌注，在舒张末期放气完毕，降低后负荷的一项手术主动脉内球囊反搏泵是历史最久，已被广泛接受的左心室辅助装置主动脉球囊反搏术 将一个体积约40cc的球囊通过股,冠脉解剖,LM,LC,X,RCA,LAD,PD,冠脉解剖LMLCXRCALADPD,反搏原理,反搏原理,球囊位置,To pump,左锁骨下动脉,降主动脉,肾脏,球囊位置To pump左锁骨下动脉降主动脉肾脏,放气,充气,85%,阻塞,IAB,阻塞面积,放气充气85% 阻塞IAB 阻塞面积,A,CAT,TM,1,的显示面板,,辅助比率调节,放气时机调节,压力测量游标调节,充气时机调节,触发模式选择,ECG,AP,泵开关,警报,打印,气量调节,,ACAT TM 1的显示面板辅助比率调节放气时机调节压力测量,IAB,导管选择,,IAB 导管选择,导管部分,导管部分,穿刺部分,穿刺部分,IABP,操作快速上路,1,.,H,–,check Helium,2. E,–,connect EKG signal,3. A,–,connect AP signal,4. R,–,reliability EKG & AP,5. T,–,Trigger Mode & Timming,,,,I .,P,ower On,打开电源,,,II .,P,atient Connect,病人连接,,III .,P,ump On,启动泵,IABP 操作快速上路1. H – check Helium,,1. H – check Helium,检查氦气,1. H – check Helium 检查氦气,氦气量,氦气量,,氦气供应,在反搏中更换氦气时无需中断反搏，即可自动填充,开机后，自动执行排气动作,每次反搏后检测充气气量及压力,只要接上,ARROW,的导管接头，机器自动测知球囊容积,球囊气量以,0.5cc,为单位精确调整，调整范围0-50,cc,氦气供应在反搏中更换氦气时无需中断反搏，即可自动填充,,,第十五章体外辅助循环设备课件,2. E – connect EKG signal,2. E – connect EKG signal,心电,信号,自动检知导联类型及选择,最低,40,v,检知，连续自动增益,提供,ECG,信号的输入和输出接口,触发时机图同步显示在心电图上，并用白色标识,心电信号自动检知导联类型及选择,,Connect EKG cable from Patient,Connect EKG cable from Patient,Connect EKG cable from Bedside Monitor,Connect EKG cable from Bedside,,ECG,信号的输入接口,ECG信号的输入接口,3. A – AP signal connect,3. A – AP signal connect,血压信号,,PSP,、,PDP,、,EDP,、,MAP,,压力测量线，可测量血压和球囊压力上的任一点的压力值,压力信号自动校正，可分段显示,提供,AP,输入、输出接口,触发时机图同步显示在血压图上，以白色标识显示,,,血压信号PSP、PDP、EDP、MAP压力测量线，可测量血压,,,血压,输入接口,血压输入接口,,To PRESSURE,MONITOR KIT,Connect AP signal from Patient,To PRESSUREConnect AP signal,,To IABP,,To PRESSURE,MONITOR,KIT,Interface cable,To IABPTo PRESSUREInterface,4. R – reliability EKG & AP,4. R – reliability EKG & AP,,,,,,,Select Lead,,Auto / Manual,Manual,,,Adjusting EKG Gain & RESOURCE,Large R Wave,,R Wave ½ > T Wave,,Select Lead Auto / ManualManua,,,Adjusting AP Range,Adjusting AP Range,5. T – Trigger Mode & Timming,5. T – Trigger Mode & Timming,触发模式,,规范型（,PATTERN,）,,峰型（,PEAK,）,,自动房颤（,AFIB,）,,心室起搏触发（,V,PACE),）,,心房起搏触发（,A,PACE,）,,触发（,AP,）,最低,3-5mmHg,触发,,内触发（,INT,）,,5,a. Trigger,,Mode,血压,触发模式规范型（PATTERN）峰型（PEAK）自动房颤（A,,5,b. Timming,5b. Timming,怎样才能正确调节充、放气时机,?,,根据动脉压力波形调节,怎样才能正确调节充、放气时机? 根据动脉压力波形,动脉压力波形图,PSP,舒张期切迹（,DN,）,PSP,舒张期切迹（,DN,）,AVO,AVO,AEDP,IVC,25% SV,75,% SV,X,X,动脉压力波形图PSP舒张期切迹（DN）PSP舒张期切迹（DN,APSP,PSP,PAEDP,PAEDP,BAEDP,DN,90,80,反搏搏动,,Hypothetical BP = 90/70,PDP Peak Diastolic Pressure,PSP Peak Systolic Pressure,APSP Assisted Peak Systolic Pressure,PAEDP Patient Aortic End Diastolic Pressure,BAEDP Balloon Aortic End Diastolic Pressure,舒张期增压（,PDP,）,假设：,BP = 90/70,,辅助后搏动,Assis Ratio : 1 : 2,APSPPSPPAEDPPAEDPBAEDPDN9080反搏,触发时机图示,充、放气时间在,R-R,间期的标识,,R,波,-R,波间期,,,表示在,R-R,间期的,35%,充气、,90%,放气,触发时机图示充、放气时间在R-R间期的标识R波-R波间期表示,,PDP,应大于,PSP,（,PDP>PSP,）,除非,:,,1.,病人每搏量远远大于球囊容量,2.,导管位置太低,3.,严重低血容量,4.,球囊充气量太小,5.,体循环阻力太低,,,,PSP,,,PDP,PDP 应大于PSP （PDP>PSP） 1. 病人每搏量远,后负荷减低不明显可能原因,,1.,球囊充气量未达最大容量,2.,主动脉壁顺应性差,3.,导管位置不正确,,后负荷减低不明显可能原因 1. 球囊充气量未达最大容量 2,,充、放气时机错误,,充气过早,,充气过晚,,,,放气过早,,,放气过晚,,,充、放气时机错误 充气过早,充气过早,充气过早,血流动力学影响,,•,主动脉瓣提前关闭,•,每搏量,/,心输出量减少,•,前负荷增加,,血流动力学影响 • 主动脉瓣提前关闭,矫正过程,矫正过程,充气过晚,充气过晚,血流动力学影响,PDP,增加不明显,,冠状动脉血流增加不显著,,,,,血流动力学影响PDP 增加不明显,放气过早,放气过早,血流动力学影响,,•,,,主动脉根部压力达到新的平衡,,•,后负荷减低不明显,•,心肌耗氧未减少,血流动力学影响 • 主动脉根部压力达到新的平衡,矫正充气过早,矫正充气过早,放气过晚,放气过晚,血流动力学影响,,•,,增加左室作功,/,增加心肌耗氧,,•,,心输出量减少，,PAWP,增加,,,,血流动力学影响 • 增加左室作功/增加心肌耗氧,矫正放气过晚,矫正放气过晚,充放气时机三部曲,,充气,,1,.,在,DN,前充气,,如果在,DN,前,> 40ms –,充气过早,,,如果可见,DN,–,充气过晚,,,,充放气时机三部曲 充气 1. 在DN前充气,充放气时机三部曲,,放气,2.,BAEDP < PAEDP,如果,BAEDP ≥ PAEDP –,放气过晚,,3. APSP < PSP,如果,APSP = PSP –,放气过早,,,充放气时机三部曲 放气2. BAEDP < PAE,谢谢大家,！,谢谢大家！,。