体外循环-住院医师课程

体外循环概述周荣华四川大学华西医院麻醉科一体外循环基本概念心肺转流术：Cardiopulmonarybypass(CPB)体外循环：extracorporealcirculation(ECC)体外循环心肺转流术ECCCPBECC=CPBCPB历史1931年，Gibbon提出，原因：胆囊切除术患者肺栓塞。1934年正式实验1951年4月，Dennis在明尼苏达大学医院进行两次人体应用，死亡1953年5月，Gibbon成功完成体外循环下ASD修补术苏鸿熙教授带领手术组进行手术场景1958年6月患儿当时照片患儿术后40周年全家合影术后46周年工作照体外循环实施目的维持呼吸-人工肺维持循环-人工心脏体外循环使用范围心脏直视手术体外循环在非心脏外科的应用肝移植手术、布加综合征颅内复杂动脉瘤呼吸道严重阻塞的抢救急救（农药中毒、CO中毒）治疗肿瘤（热疗）心搏呼吸骤停其它二体外循环设备和装置CPB组成体外循环机氧合器变温水箱体外循环管道微栓过滤器动静脉插管心脏停跳液灌注装置ACT监测仪器体外循环安全监测超滤人工心脏我国第一例体外循环手术所用的指压式Lillehei人工心肺机CPB实施器械人工肺脏12345自行研制开发的西京-87型鼓泡式氧合器(人工肺)氧合室氧气入口静脉血入口过滤去泡CPB-微栓过滤器体外循环辅助设施-ACT仪三体外循环的实施（一）体外循环准备患者准备：全面了解病情，尽可能纠正患者心功能及各主要脏器功能，改善全身情况仪器设备准备：消耗型材料个体化准备：制定灌注计划：预充，排气药品准备：维持水电解质、胶体渗透压、平均动脉压正常，保护心脏和其它器官功能（二）预充与血液稀释体外循环预充：体外循环转流前，所有的体外管道、氧合器、动脉滤器都必须要用液体充盈，以排除其中的气体，此过程称为体外循环预充（prime）血液稀释：大量的外源性液体较快速地输人血管内，或某种原因（如失血性休克）引起大量的组织间液体经毛细血管进人血循环内，使血液的粘稠度、红细胞比积下降的状态。体外循环管理CPB准备预充对机体内环境影响最小氧合器优化管道6泵头晶体液库血COPHCT与血携氧能力的关系最适血细胞比容HCT/μ达最大值为标准来考虑最适血细胞比容最适的含义是保证足够的氧运输，PaO2维持在250mmHg，维持线粒体PO20.5-1.0mmHg，细胞内平均氧分压5mmHg，混合静脉血氧分压PO240mmHg，混合静脉血氧饱和度75%HCT：0.25~0.3~0.41血液粘度与温度的关系体外循环血液稀释的基本原则消除低温引起的血液粘度增加，减少血液破坏，避免低温引起的动静脉短路改善微循环，增加组织器官的灌注保证有效的脑灌注，减少微血管栓塞减少使用异体血液，防止输血源性疾病的传播维持适当的胶体渗透压，减轻组织水肿血液稀释的安全范围血液稀释程度分级轻度血液稀释HCT0.3中度血液稀释HCT0.2～0.29中深度血液稀释HCT0.15～0.19体外循环中HCT手术病种：一般病种转中HCT控制于0.2～0.25，紫绀型心脏病应控制于0.25～0.3，深低温低流量、停循环的手术HCT可低至0.2，冠状血管病变患者需维持HCT0.25～0.3。患者年龄：青年和成年人HCT可稍低，而小儿代谢较旺盛，老年人红细胞携氧能力降低，HCT应稍高。转流进程：转流初期和低温期HCT可稍低，转流后期尤其是复温时HCT应提高至0.24以上，紫绀型先心病应在0.27以上。手术时间：外科术者操作熟练、转流时间较短，HCT应稍高，转流时间较长者稀释度可酌情降低。预充和血液稀释的理论计算血容量体重（kg）×k=ml成人:k=60;2岁-12岁:k=70;6周-2岁:k=75;6周:k=80体外循环预充计算预充总量=(氧合器+动脉微栓滤器+管道)预充量+最低液面+动态流量预计库血用量=[预计HCT×（血容量+预充量）-术前HCT×血容量]/库血HCT预充胶体量={[血容量+预充量-血容量×术前HCT-库血量×库血HCT)]/(1+晶/胶)}×(1-晶/胶)参考公式放血量=[血容量×（1-术前HCT）-（血容量+预充量）×预计HCT]/术前HCT预充总量=晶体总量+预充胶体量+库血HCT×库血量预充胶体量=预充人工或天然胶体+预充血浆+（1-库血HCT）×库血量胶体总量=预充胶体量+患者血容量（1-HCT）晶/胶=晶体总量/胶体总量（三）体外循环抗凝肝素化：肝素通过结合ATⅢ起到抗凝作用鱼精蛋白拮抗：监测：ACT：activatedclottingtime80-150s（正常，肝素化前）；480s（CPB期间）；80-150s（鱼精蛋白中和肝素）（四）灌注方法根据手术难易、时间长短、手术要求、患者病情选择不同的灌注方法、温度、血流方式原则：温度-血流量相匹配，防止机体缺氧浅低温体外循环：32~34℃（凝血功能）体外循环内环境稳定微循环灌注应激血压流量循环过程前并行循环后并行循环开机停机阻断主动脉钳夹去除主动脉钳夹心脏与CPB机同时工作心脏与CPB机同时工作CPB机单独工作体外循环管理的重点•晶体液ST.ThomasHTK心肌保护•氧合血4：11：1流量控制体表面积(L/m2.min)体重(ml/kg.min)低流量1.850中流量2.0~2.250~80高流量2.480婴幼儿可达3.5儿童3.2成人2.8流量监测SvO270%，脑（金标准）LACBE尿量血压监测、控制冠脉搭桥、高血压患者：MAP70~90mmHg正常人：50~70mmHg儿童、婴幼儿：40~50mmHg，30~40mmHg新生儿：25~35mmHg过低过高：追加麻醉剂、血管扩张药血气监测HCO3-pH、BE体内代谢情况PaO2、SaO2、PaCO2氧合器气体交换能力、氧流量PvO2、SvO2组织灌注情况电解质监测K+3.5~5.5mmol/LCa++1.3mmol/L（可以不纠正）Mg++0.6~1.4mmol/L纠正公式：Kg×0.3×差值=mmol停机准备温度心脏畸形的纠正：心电图血压内环境调节：血气、电解质血色素呼吸功能：麻醉医生呼吸机准备，肺复张（吸痰），气管插管流量缓慢下降平稳过度停机后密切观察心率、心律、血压变化容量不足，缓慢输血静脉管拔除，注入鱼精蛋白，病人循环稳定，无过敏反应拔除动脉管，收机血，CPB结束四CPB相关并发症及原因血液破坏心肌保护问题肺功能损害内环境紊乱凝血功能改变五体外循环安全监测压力液面微泡氧耗代谢2020/4/1553CDI500持续动态血气监测中国心脏外科急需登上的两个台阶心脏移植辅助循环本世纪体外循环的机遇和挑战体外膜肺氧合（ECMO）ECMO定义：体外膜式氧合（extracorporealmembraneoxygenation,ECMO）引流病人的静脉血至体外，经气体交换后，再送回病人的动脉或者静脉，其原理接近传统的体外循环，但两者还有很大的不同，主要表现在：ECMO采用微孔膜氧合器或者矽膜氧合器，是长时间体外循环，支持部分心肺功能；是闭合式系统，采用肝素涂抹管道，可以减少肝素用量。ECMO的优越性体现ECMO的作用是暂时性替代心脏或肺脏功能，ECMO的优越性体现在取代肺脏气体交换的功能，有效地改善低氧血症减少对呼吸机的要求，避免长期高氧吸入所致的氧中毒，避免机械通气所致的气道损伤，让肺脏得以休息恢复的机会；增加组织灌流，改善循环，可减轻心脏做功，减少强心剂的使用，让心脏有一个休息恢复的机会减少心脏负荷，减少充血性心力衰竭的症状ECMO长期支持性灌注为心肺功能，待心、肺急性病症恢复或稳定后转为心室辅助或心脏、肺脏移植，从而为治疗心、肺疾病赢得抢救、治疗时间ECMO的主要适应症体外循环心脏术后心源性休克心脏功能不全（心肌炎、心肌病）患者心脏移植前的ECMO治疗，等待合适供体急性心肌梗塞急性肺栓赛肺移植手术及术后严重肺高压或肺功能不全心脏移植术后肺高压危象或心肺功能不全ARDS新生儿肺部疾病（如新生儿顽固性肺动脉高压神经外科颅内复杂动脉瘤手术ECMO用钱向上帝买时间用心向死神要生命ECMOTypeVV–ECMOVA-ECMO各种辅助方法的特点IABPVASECMO时间较长长短用途左心辅助左右心辅助心肺辅助管理简单复杂复杂花费少多较多并发症少较多多CPB与ECMO区别MOPump区别CPBECMO设备传统体外循环机3个泵滚柱泵热交换水箱生命支持系统1个泵离心泵恒温水箱氧合器开方式PVC密闭式硅膜表面涂层抗凝常规肝素化ACT400”少或不用ACT200”时间短1～4小时长3～8天甚至数周建立途径开胸心脏插管股部或颈部动静脉更换无需一次性视情更换氧合器或系统部件目的用于手术或暂时辅助暂时支持至恢复心肺功能接受心室辅助或脏器移植区别CPBECMO费用低高人员1人团队成功率高低并发症低高地点ORICU温度低温常温血液稀释有无心脏术后ECMO效果成人30%小儿40%原因并发症高患者不可恢复性