体外循环灌注方法.pdf
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1、体外循环手册 第二章 体外循环灌注方法 第一节 基本灌注技术 一、常温体外循环(一)适应症 用于少数简单心脏畸形矫正或冠状动脉搭桥手术,手术可在短时间内完成。(二)方法 1、体外循环中保持体温正常(因预充液的温度较低,体外循环转机后体温会下降,若要保 持正常体温,需有复温装置)。2、高流量灌注(成人流量 2.4L/min/m 2 3,儿童流量 3.2L/min/m 2)。3、轻度血液稀释,血色素 10g%。(三)注意事项 1、全身常温 心肌保护采用心表及心腔内局部深低温,阻断升主动脉后应特别注意心脏的 低温保护,或常温持续停搏液灌注(具体见心肌保护)。2 保证平均动脉压(MAP 在正常范围 8
2、.010.7kPa(6080mmHg 内,保证脑等重要脏器 的足够灌注。3 不足之处 高流量灌注使手术视野不清淅,高温炎性介质活动活跃,神经并发症较多。二、浅低温体外循环(一)适应症 用于病情不重、心内畸形不太复杂、心功能较好者,手术可在较短时间内完成,如轻症房 室间隔缺损修补术、单瓣置换术、冠状动脉搭桥术等。(二)方法 1、体外循环中鼻咽温降至 2830C。2、较高流量灌注(成人流量 2.02.4L/min/m 2,儿童流量 2.83.2L/min/m 2)。3、中度血液稀释,血色素 8 9g%。4、心肌保护方法 从升主动脉根部灌注含血或晶体含钾停跳液,每间隔 30 分钟灌注一次;心表及心腔
3、内冰盐水浸泡。阻断升主动脉期间要求心电图始终呈直线,心脏无电活动。(三)注意事项 1、注意控制降温速度,以免在停止降温后温度继续下降过多,给复温造成困难。2、提前将变温水箱升温,心内操作近完成时开始复温,保证心脏复苏时复温至鼻咽温32C,使心脏易于复跳。3、保证较高水平的平均动脉压(成人 MAP6.6kpa(50mmHg,)儿童 MAP5.3pkpa(40mmH)g。三、中低温体外循环(一)适应症 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。(二)方法 1、体外循环中鼻咽温降至 25E,肛温降至 28C。2、中等灌注
4、流量(成人流量 1.62.0L/min/m 2,儿童流量 2.42.8L/min/m 2)。3、中度血液稀释,血色素 8g%。4、心肌保护方法同上。(三)注意事项 1、对心功能差的病人采用冷的含血高钾停跳液灌注(钾离子浓度为土 20mmol/L),首次灌 注量 15ml/kg 或酌情加量,有良好的心肌保护作用,可以显著地提高心脏的自动复跳率。2、冠状动脉搭桥术中除了单纯的顺行灌注停跳液的心肌保护方法,可以结合使用冠状静脉 窦逆行灌注、血管桥灌注等多种心肌保护方法。3、对某些需要维持较高平均动脉压的病人,如冠状动脉搭桥术的病人,可适当地增加灌注 流量,保证并行循环时心肌的足够灌注,亦有助于升主动
5、脉阻断期间脑、肾脏等的灌注。四、深低温低流量体外循环 一)适应症用于病情严重、心内畸形复杂、侧枝循环丰富、心内手术时有大量回血者,如紫绀型先天 性心脏病矫治术、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。(二)方法 1、为使体表和内脏降温均匀,麻醉诱导后可用变温毯进行体表降温(体温不宜过低,以免 引起室颤),体外循环中鼻咽温降至土 20C,肛温降至土 25C。2、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 目的不是进行脏器灌注,而是防止气栓进入动脉系统。3、中度
6、或中深度血液稀释,血色素土 7g%心脏复苏阶段采用加库血、滤水、利尿等方法,将血色素提高至 8 10g%。4、心肌保护方法同上。(三)注意事项 1、复温中注意水温与血温差小于 10C,预防由于大的温差而形成气栓;水温最高不能超 过42C,防止血液蛋白变性;复温速度不宜过快,避免氧债急剧上升造成严重的缺氧、酸 中毒。2、深低温体外循环时机体的氧债大,复温中流量要充分,尽量使静脉氧饱和度(SvO)在 60以上,以还氧债。3、心内手术期间,如处理动脉导管、动脉瘤时,为减少心内回血、使手术野清晰,必要时 可采用深低温微流量灌注(流量 510ml/kg),让少量血液自心脏缺损或血管开口处缓缓 溢出,既创
7、造良好的手术条件,又避免空气进入动脉系统造成栓塞。五、深低温停循环体外循环(一)适应症 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。(二)方法 1、麻醉诱导后尽早头部放置冰袋,全身变温毯体表降温,但温度控制在 32C以上。2、一般是升主动脉、右房单根静脉插管。3、体外循环鼻咽温降至土 15C,肛温降至土 20C。4、停止循环时,先停止主动脉灌注,术者挤压患者腹部,静脉放血至氧合器内,阻断腔静 脉,拔除右房插管,进行心内手术;开放氧合器自体循环,避免血栓形成;恢复循环时,先开放升主动脉,缓慢
8、灌注血流,再开放静脉引流,逐渐提高灌注流量。5、中深度血液稀释,血色素 67g%复温后应用利尿、加库血、滤水等方法提高血色素 至 810g%6、心肌保护方法基本同上,对婴幼儿可采用一次灌注冷停跳液的方法。(三)注意事项 1、保证预充液的晶胶比(0.40.6),婴幼儿患者更应保证胶体的补充。2、体外循环前从静脉给甲基强的松龙 15mg/kg;恢复循环时给甲基强的松龙 15mg/kg,甘 露醇 0.5g/kg;应用氟美松注意 ACT 时间缩短现象。3、停循环时间不超过 45 分钟,可减少神经系统并发症。4、主动脉瘤手术停循环时,必要时可采用头低位,防止气栓从开放的动脉系统进入脑部。5、恢复循环时用
9、高流量灌注,SvO 上升 60%以后,进入复温状态,方法同深低温低流量。六、上下半身分别灌注体外循环(一)适应症 用于主动脉弓降部瘤、主动脉弓中断、主动脉缩窄、极重症法乐式四联症患者。(二)方法 1、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,下半身灌注可 在股动脉、髂动脉、降主动脉插管。2、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。3、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。4、一般采用中度低温、中度血液稀释的方法。(三)注意事项 1、若采用泵后型膜肺氧合,存在主分泵的问题,要求
10、分泵流量始终小于主泵流量,否则将 形成负压,造成气栓;若采用鼓泡肺氧合,两个泵分别独立灌注,则不存在该问题。2、经无名动脉、颈总动脉脑灌注时流量控制在 1015ml/kg,既保证脑的供血,又不会造 成脑的奢侈灌注,引起脑的并发症。七、部分体外循环(一)适应症 用于部分动脉导管未闭、主动脉瘤手术等,保持病人的心跳及体外循环并行;也用于各种 与心跳并行的心室辅助过程。该方法可保证在出现大出血时或心功能差时维持和辅助循环;部分手术需要中断下半身循环,如降主动脉瘤、腹主动脉瘤手术,可采用部分体外循环方 法,经股动脉灌注下半身,而上半身仍由心脏供血。(二)方法 1、可选择升主动脉、降主动脉、股动脉插管灌
11、注,静脉引流部位可选择腔静脉、股静脉、左房(即左心辅助)等。2、体温不宜低,保持土 35C,以免引起心室纤颤。3、灌注量可根据平均动脉压(上下肢血压)、心排出量、静脉血氧饱和度等来调节。4、轻度血液稀释,血色素 10g%。(三)注意事项 1、并行循环时平均动脉压维持在 8.010.7kpa(60 80mmH)g,避免血压过低。2、从并行循环到心脏独立作功要缓慢过渡,以免心脏负担突然加重引起心力衰竭。3、控制静脉回流,维持一定前负荷,保证心脏收缩力和血流动力学的稳定。八、各种体外循环方法的综合应用(一)适应症 根据病情和手术的要求、可能的设备条件以及体外循环技术来综合应用,用于较复杂的心 脏手术
12、。(二)方法 1、术前制定周密的灌注计划,准备相应的设备。2、术中灵活运用不同的灌注方法,选择适当的体外循环方法是手术成功的重要保证之一,例如:采用并行循环、深低温停循环、头部灌注、上下半身分别灌注等多种体外循环方法,完成复杂的主动脉瘤手术。(三)注意事项 1、运用各种不同的灌注方法时,应遵守灌注原则,以免乱中出错。2、不同的体外循环方法的综合利用,目的是更好地维持循环、保证重要脏器的灌注,应避 免弃简就繁。第二节 急症体外循环 急症体外循环即在紧急情况下实施体外循环,替代患者的心肺功能,维持生命,为外科手 术和内科抢救创造条件,提供挽救生命的机会。一、急症体外循环的主要作用(一)减轻心脏负担
13、或代替心肺的功能 并行体外循环、心室辅助可减轻心脏的作功并进行有效气体交换。完全体外循环可代替心 肺的功能,维持机体的循环。如对心脏术前或术后病情突然恶化、心功能衰竭者,可紧急建立体外循环,手术解除病因 或行辅助循环,恢复心脏功能。(二)维持循环、保证脏器的有效灌注 在大出血、严重缺氧、心跳骤停等情况下,采用体外循环灌注全身、半身或某个脏器,维 持机体的有效循环。例如在主动脉瘤破裂、主动脉食管瘘致大出血时,经股动脉插管体外 循环灌注,可以降低脏器的缺血程度,为手术修补提供充足的时间。(三)控制出血、回收失血、避免大量血液丢失 对难以控制的大出血,采用体外循环手术,必要时可阻断主要血管控制出血。
14、经肝素化的 失血可回收至储血室重新参予循环,避免大量血液丢失和输注大量异体血。体外循环为在 一般手术条件下难以存活的病人创造了新生的条件。如对主动脉瘤破裂大出血的患者,在 体外循环支持下,阻断主动脉进行止血,修复破裂处,大量失血也可吸引至回流室内,直 接或经超滤、洗血球机处理后回输给病人。(四)迅速供氧、缓解机体的缺氧 利用体外循环体外氧合血液、排出 CO2 的功能,缓解因气道梗阻或急性呼吸衰竭所致的缺 氧及 CO2 潴留。例如对气管或纵隔肿物压迫气道、气管外伤者,可先行体外循环缓解缺氧,再行气道修复、建立气道插管、恢复呼吸;对急性呼吸衰竭者可采用体外膜肺氧合(ECM)O,等待呼吸功 能恢复。
15、五)血液稀释、纠正水盐电解质紊乱、恢复正常代谢 体外循环的血液稀释可改善微循环的灌注,随时调节血液的酸碱平衡、电解质平衡,排出 体内的有害物质,减轻肾脏负担,恢复内环境的稳态。例如对中毒的病人,通过体外循环进行呼吸循环支持的同时,适宜的血液稀释可有效地降 低体内毒物的浓度,并利用换血、利尿等方法可尽快排出体内毒物,提高抢救的成功率。(六)根据需要控制体温 根据不同的病情,通过体外循环降温、保温、复温的作用,起到降低组织代谢或恢复机体 功能的作用。例如对于被冰冻、水淹而体温骤降的病人,体外循环的特殊功效是可以恢复病人的体温。二、急症体外循环的适应症和禁忌症(一)急症体外循环的适应症 1、心脏术前
16、或术后病情恶化、心功能衰竭。1)、急性心肌梗塞、巨大室壁瘤合并心源性休克。2)、心脏肿瘤堵塞瓣口。3)、心脏内血栓脱落。4)、主动脉窦瘤破裂。5)、主动脉瘤、假性动脉瘤破裂。6)、严重二尖瓣狭窄者致急性心功能衰竭。7)、心脏术后心功能不全、出血、畸形矫治不满意。8)、换瓣术后瓣失灵、瓣周漏等。9)、诊断或介入治疗意外,如心导管检查导管卡在肺动脉内、心导管堵塞治疗动脉导管未 闭失败、PTCA 后室颤等。2、非体外循环手术致心脏、大血管损伤。1)、动脉导管未闭结扎术致导管破裂出血。2)、二尖瓣闭式扩张术致左房后壁损伤出血。3)、胸部再次手术分离粘连致大出血。3、胸部外伤致大出血、心跳停止 1)、心
17、脏破裂。2)、主动脉破裂。3)、主动脉食管瘘。4、极度缺氧、急性呼吸功能衰竭。1)、气管外伤。2)、气管、纵隔肿物压迫气道。3)、肺叶切除后支气管瘘。4)、新生儿膈疝、羊水误吸等致呼吸功能衰竭。5)、成人呼吸窘迫综合征(ARDS)。5、中毒致呼吸循环衰竭。1)、毒蛇咬伤。2)、农药中毒。3)、严重溶血,重度黄疸。4)、严重败血症。6、冰冻、水淹至呼吸循环停止、体温骤降。(二)、急症体外循环的禁忌症 1、严重的中枢神经损伤 2、晚期恶性肿瘤 3、感染性疾病 4、估计重要脏器如心、脑、肺、肾为不可逆性损伤 三、急症体外循环的基本方法(一)、急症体外循环人员和设备 1、人员配备 应配备专门人员随时准
18、备进行急症体外循环。体外循环医师应熟练掌握急症 体外循环的技术,做到快而不乱。2、设备配备。1)、配备性能良好的体外循环机。2)、选用优质氧合器,在紧急情况下,一般采用鼓泡式氧合器,安装方便,如需延长体外 循环时间,可考虑更换成膜式氧合器。3)、常备体外循环急诊包 包括已装备好的体外循环管路、动脉滤器、各种管径的插管等,已消毒好备用。4)、特殊装备,如离心泵、经皮动静脉插管等。(二)、急症体外循环的转流路径 1、升主动脉灌注腔静脉或右房引流:此为最常用的方法。2、股动脉灌注腔静脉或右房引流:在主动脉畸变或损伤无法插管灌注时,可经股动脉插 管供血。3、股动脉灌注股静脉或髂静脉引流:在开胸前就需要
19、并行循环或防止开胸过程中引起意 外时,可采用此路径灌注。4、股动脉灌注锁骨下静脉引流:常用于不用开胸的体外循环过程,如 ECM、O 中毒病人 的解毒等。5、主动脉或股动脉灌注左房引流:用于左心辅助。6、颈动脉、无名动脉灌注,主要用于全身停循环脑正灌注。7、上腔静脉灌注,用于全身停循环选择性脑逆灌注。(三)、急症体外循环的转流方式 1、浅低温、中低温体外循环 多采用该方法,体外循环血液降温至鼻咽温 2530C进行心 内手术。2、深低温低流量体外循环 根据手术需要将鼻咽温降至土 20C,利用深低温的保护作用,低流量可创造良好的手术视野。3、深低温停循环体外循环 深低温停循环可创造无血、无插管的手术
20、视野。体外循环将鼻 咽温降至土 15C可停循环 60 分钟。为了更好地预防中枢神经系统的损伤,在停循环期间,可采用颈动脉、无名动脉插管进行脑灌注,或经上腔静脉进行脑逆灌。4、部分体外循环 重症患者、巨大血管瘤或血管瘤破裂者在未开胸前先经股动脉、股静脉 插管并行循环,待开胸后再转入全身体外循环;重症病人手术后由于心功能不全不能脱离 体外循环,可延用体外循环机进行并行循环,或行左房插管引流、升主动脉灌注进行左心 转流,以待心功能的恢复。(四)、急症体外循环的工作要点 1、重视急症体外循环工作,提高体外循环医师的应急能力。2、常备体外循环急诊包和物品,缩短装机时间,为抢救病人赢得时间。3、某些疾病应
21、按急症手术对待,在某些紧急情况下,应当机立断,不应犹豫、观察等待,以免失去抢救的机会。4、急症体外循环是不得以而采取的行动,最好从预防入手,减少其发生率。对由于手术后 效果不佳而再次急诊体外循环抢救者,应提高诊断及外科技术水平。5、呼吸内科、外科、麻醉科、灌注科,ICU 等单位密切配合,采用多种先进的诊疗技术和 监测手段,如球囊反搏、心脏起搏、辅助循环、ECM 毋,提高急症体外循环的成功率。6、进行急症体外循环者多为重症患者,术中应加强重要脏器如心、脑、肾、肺的保护,在 争取挽救患者生命的同时,尽量减少术后的并发症。第三节搏动灌注 搏动灌注是八十年代兴起的灌注方法,目前仍是研究广泛、争论较多的
22、一个课题。一、搏动灌注的理论基础(一)能量理论 搏动灌注的产生不在于它的压力变化,而是能量变化。用等能压力公式来描述,其中 P 为压力,F 为血流量,dt 为瞬时间变化量。通过此公式测算出同 样的压力和流量的灌注中,搏动灌注的耗能是平流灌注耗能的 23 倍。搏动血流所具有的 高能量有利于微循环的灌注,改善细胞代谢,增加组织的淋巴回流。(二)毛细血管的临界闭合压理论 动脉压在心脏射血末期已开始下降,但血流仍然向前运动,这是因为搏动射血的一部分动 能维持血液流动,一部分势能(血管压力能量)保持舒张期的血液流动。而这个压力一定 要高于毛细血管临界压,血流才能在微循环中流动。血管张力正常时,毛细血管的
23、临界压 范围是 1.33.3kPa(1025mmHg。平流灌注使血液产生很大的动能向前流动,而搏动灌 注在此基础上增加势能成份,使灌注压力高于毛细血管的临界闭合压。(三)神经反射理论 颈动脉压力感受器对维持血压有非常重要的作用。搏动灌注至平流灌注的演变过程中颈动 脉压力感受器的神经冲动明显增加,冲动传至大脑血压调节中枢,反射性地使全身缩血管 物质增加(如儿茶酚胺、血管紧张素、血管加压素),使微循环灌注产生障碍。搏动灌注 的谐波效应可缓解颈动脉压力感受器神经冲动的发放。二、搏动灌注的方法(一)同步搏动灌注 同步搏动灌注在体外循环中应用很少。因为它需要稳定的心率和良好 QRS波来触发。心脏 复跳后
24、,心率不稳定使同步搏动难以执行。(二)手控搏动灌注 手控搏动灌注不与心率同步,可在阻断升主动脉、无自主心率时应用。三、滚压式搏动灌注 体外循环中搏动灌注主要有滚压式搏动灌注和泵管助波式搏动灌注,以前者应用最为普遍。(一)原理 滚压式搏动灌注主要是由泵头的高速旋转和低速旋转挤压泵管而成。在一周期内高速旋转 为搏动射血期,低速旋转保证平流射血(图 2-3-1)。(二)调节因素 1、搏动周期 表示每分钟高速旋转和低速旋转的变化次数。2、总流量 动脉压形成的基础。3、脉宽 指高速旋转在一搏动周期中所占的百分比。4、基线 指低速旋转在一搏动周期中所占的百分比。(三)影响因素 1、搏动灌注效果和总流量呈正
25、比,和脉宽、基线呈反比。具体操作应根据动脉压力波形调 节。2、搏动灌注效果与体外循环管路阻力呈反比,动脉滤器和泵后型膜肺对搏动波有明显衰减 作用,使用鼓泡式氧合器的搏动灌注效果较好。3、血管紧张度对搏动效果有明显影响。血管紧张度低,搏动灌注效果不佳,需增加流量或 减少脉宽和基线水平来补偿,血管紧张度高搏动灌注效果较好。四、搏动灌注对机体的影响 一)血管活性物质 平流灌注时交感神经受体明显兴奋,周围血管阻力增高。搏动灌注对体外循环中肾素、血 管紧张素U、醛固酮、肾上腺素、去甲肾上腺素的增加有明显的缓解作用。(二)脑 搏动灌注明显改善停循环和低流量灌注时脑组织的 pH PO,对深低温停循环后脑血流
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