體外循環(huán)是指用一種特殊裝置暫時(shí)代替人的心臟和肺臟工作,進(jìn)行血液循環(huán)及氣體交換的技術(shù)。這一裝置分稱(chēng)為人工心和人工肺,亦統(tǒng)稱(chēng)人工心肺、人工心肺裝置或體外循環(huán)裝置。
體外循環(huán)時(shí),靜脈血經(jīng)上、下腔靜脈引入人工肺進(jìn)行氧合并排出二氧化碳,氧合后的血液又經(jīng)人工心保持一定壓力泵入體內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng),從而既保證了手術(shù)時(shí)安靜,清晰的手術(shù)野,又保證了心臟以外其他重要臟器的供血,是心臟大血管外科發(fā)展的重要保證措施,1953年Gibbon首例應(yīng)用于臨床。
體外循環(huán)基本裝置:包括血泵、氧合器、變溫器、貯血室和濾過(guò)器五部分。www.ExamW.CoM
血泵,即人工心,是代替心臟排出血液,供應(yīng)全身血循環(huán)的裝置。根據(jù)排血方式分為無(wú)搏動(dòng)泵和搏動(dòng)泵兩種。目前仍以無(wú)搏動(dòng)泵應(yīng)用較廣泛,射出血液為平流,以滾壓式泵為主,靠調(diào)節(jié)泵頭轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓泵管排出血液。搏動(dòng)泵排出血液為搏動(dòng)性可分為與心臟同步和非同步兩種。
氧合器:即人工肺。代替肺臟使靜脈血氧合并排出二氧化碳。目前使用的有三種類(lèi)型:①血膜式,血液散布在平面上形成血液薄膜,與氧氣接觸并進(jìn)行氣體交換,轉(zhuǎn)碟式為其代表,可重復(fù)使用,但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,目前國(guó)內(nèi)已極少應(yīng)用;②鼓泡式,血液被氧氣(或氧與二氧合碳混合氣)吹散過(guò)程中進(jìn)行氣體交換,血液中形成的氣泡用硅類(lèi)除泡劑消除,根據(jù)形態(tài)有筒式和袋式,是目前應(yīng)用最廣的,第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院研制并生產(chǎn)的西京-87型氧合器,其主要部件性能達(dá)國(guó)際水平,為國(guó)內(nèi)各醫(yī)院歡迎;③膜式,用高分子滲透膜制成,血液和氣體通過(guò)半透膜進(jìn)行氣體交換,血、氣互相不直接接觸,血液有形成分破壞少,其外形有平膜式和中空纖維式。
變溫器:是調(diào)節(jié)體外循環(huán)中血液溫度的裝置,可作單獨(dú)部件存在,但多與氧合器組成一體。變溫器的水溫與血溫差應(yīng)小于10~15℃,水溫最高不得超過(guò)42℃。
貯血室:是一容器,內(nèi)含濾過(guò)網(wǎng)和去泡裝置,用作貯存預(yù)充液,心內(nèi)回血等。
濾過(guò)器:濾過(guò)體外循環(huán)過(guò)程中可能產(chǎn)生的氣泡、血小板凝塊、纖維素,脂肪粒,硅油栓以及病人體內(nèi)脫落的微小組織塊等,不同部位應(yīng)用濾過(guò)器的網(wǎng)眼各異。
體外循環(huán)心內(nèi)直視手術(shù),一般采用縱劈胸骨入路,縱行切開(kāi)心包顯露心臟,從心內(nèi)注射肝素2~3mg/kg,經(jīng)檢測(cè)血液不凝后,順序插升主動(dòng)脈灌注管和下腔靜脈,上腔靜脈引流管,分別與已預(yù)充好的人工心肺機(jī)相應(yīng)管道連接,即可開(kāi)始外循環(huán)轉(zhuǎn)流。體外循環(huán)預(yù)充,現(xiàn)在常規(guī)采用血液稀釋法,預(yù)充液應(yīng)考慮滲透壓、電解質(zhì)含量和血液稀釋度三方面。血液稀釋程度,各家掌握不一,血紅蛋白5~10g%之間,血球壓積10~30%不等。預(yù)充用的晶體液通常有乳酸林格氏液,生理鹽水,50%葡萄糖液等,膠體液可選用ACD血、血漿,白蛋白等,還需加入鉀、鎂、碳酸氫鈉以及抗菌素等。
體外循環(huán)方法,根據(jù)手術(shù)需要,可分為①常溫體外循環(huán),用于心內(nèi)操作簡(jiǎn)單,時(shí)間短者。要求體外循環(huán)氧合性能好,能滿足高流量灌注需要;②淺低溫體外循環(huán):采用體外循環(huán)血流降溫,心內(nèi)操作期間鼻咽溫維持在28℃左右。心內(nèi)操作即將結(jié)束時(shí)開(kāi)始血液復(fù)溫,鼻咽溫至35~36℃時(shí)停止復(fù)溫;③深低溫微流量體外循環(huán):多在心功能差,心內(nèi)畸形復(fù)雜,側(cè)技循環(huán)豐富的患者應(yīng)用。鼻咽溫降至20℃左右,心內(nèi)操作關(guān)鍵步驟可將灌注流量降低,最低可達(dá)5~10ml/kg/分。既保持手術(shù)野清晰又防止空氣進(jìn)入體循環(huán)發(fā)生氣栓。微量灌注實(shí)際上對(duì)機(jī)體是停止循環(huán),要盡量縮短時(shí)間;④深低溫停循環(huán),主要用于嬰幼兒心內(nèi)直視手術(shù)和成人主動(dòng)脈瘤手術(shù)。術(shù)中將體溫降至20℃以下,停止血液循環(huán),可提供良好的手術(shù)野,但需具備良好條件和熟練的灌注技術(shù)。
心內(nèi)手術(shù)期間,為了便于精細(xì)操作,獲得無(wú)血手術(shù)野,必須將升主動(dòng)脈鉗閉,阻斷冠狀動(dòng)脈血液循環(huán),這就使心肌處于缺血缺氧狀態(tài)。早期手術(shù)死亡率高的主要原因之一就是心肌缺血壞死。為此,多年來(lái)許多學(xué)者致力于心肌保護(hù)的研究,以期在獲得無(wú)血手術(shù)野的同時(shí),又能使心肌得到妥善保護(hù),術(shù)后恢復(fù)良好功能,目前應(yīng)用最廣的是全身中度低溫,心臟局部深低溫,主動(dòng)脈內(nèi)灌注冷停跳液法,全身溫度維持在28℃左右。心肌溫度維持在15~20℃,其方法是升主動(dòng)脈阻閉后,由主動(dòng)脈根部灌注配好的4℃冷停跳液,使心肌迅速停止活動(dòng),減少能量消耗,并每20分鐘灌注一次,同時(shí)心包內(nèi)以冰泥包裹,或4℃生理鹽水循環(huán)灌注。因心內(nèi)膜溫度偏高,必要時(shí)行心腔內(nèi)降溫。
心內(nèi)操作結(jié)束后,心臟復(fù)蘇,停止體外循環(huán),待循環(huán)穩(wěn)定后,拔除心內(nèi)插管,用魚(yú)精蛋白中和肝素。
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