024.体外循环方法

024.体外循环方法 心血管麻醉及体外循环胡小琴 主编 发表日期:2006-11-6 16:43:27 浏览数: 5 第二十四章 体外循环方法 胡小琴 体外循环方法有多种，根据病情，手术方式，手术目的以及具备的体外循环物品和 技术条件来选择。 第一节 完全体外循环 患者心脏及肺脏停止工作，生命完全由人工心及人工肺支持。归纳有以下方法： 一、常温体外循环 体外循环中患者体温接近正常，要求人工心及人工肺能保证动、静脉血气及酸硷度 维持正常水平，动脉血氧分压 200250mmHg 左右，静脉血氧饱和度 6575左右，一 般灌注流量 2.4L/m2 左右，灌注压 5080mmHg 。心肌保护可有多种方法如用温血停跳液 或心脏局部低温，用冷血或冷晶体停跳液，灌注方法有主动脉正行灌注或冠状静脉窦逆行 灌注，有间断灌注也有持续灌注，还有报告不阻断升主动脉，在心脏保持跳动下行心内手 术。 常温体外循环仅适用于病情轻，心内畸形较简单的患者，人工心及肺性能好，能满 足较高流量的要求。 关于常温体外循环目前尚有不同看法，在实践中发现它可带来中枢神经系统较大危 害。Martin 报导观察 1001 例患者分为两组，术前病情，搭桥数，利用乳内动脉数，CPB 时间，术后应用 IABP 及应用正性肌力药等方面情况均相似，常温组体温维持 37左右， 采用温血停跳液持续逆行灌注，阻断升主动脉 46，低温组体温维持 2528采用冷晶体 充氧停跳液进行正行、桥及逆行灌注，阻断升主动脉 40，两组灌注流量 2.2-2.5L/m2，灌 注压 50-70mmHg，手术后住院期间常温 CPB 温血停跳液组神经并发症为 4.5%，而低温 CPB 冷晶体停跳液组为 1.4%有明显差别。常温体外循环下对机体各脏器，尤其对中枢神经 的保护尚待改进和提高。 二、中度低温体外循环 体外循环中鼻咽温维持在 2628左右。本法适用于病情中等，心内畸形不复杂的 手术。一般情况下成人灌注流量 5080ml/kg/min ，灌注压力 5080mmHg ，低温时血红蛋 白浓度 68g%。儿童灌注流量一般维持在 2.4-2.2L/m2/min，也可按体重计算：1015kg 为 125ml/kg/min，15-30kg 为 100ml/kg/min，35-50kg 为 75-80ml/kg/min。由于小儿血管紧 张度较低，顺应性高，灌注压力可低于成年患者，体外循环中维持 Hct 在 25左右，心内 手术结束全身复温时 Hct 应逐渐增高，停机时体温已接近正常则患儿 Hct 应达 30左右。 全身低温降低了机体代谢和氧耗量。现已证实在中度低温时，脑血流量随代谢及压 力自动调节的功能均存在，这是机体的自动保护适应功能。动脉压力波动时，脑灌注压增 加不超过 3040或下降 17以内，脑血流量均无明显变化，因此，在脑血管正常时， 暂时的压力改变与流量改变不致导致脑严重缺血缺氧，可见中度低温既减少了氧需又保存 了机体有利的自身调节，也就明显提高了体外循环的安全性。中度低温酸碱度的调节，多 数学者认为血 pH 值不进行温度矫正（ Stat），也不必向体外循环血液中吹入 CO2 气体， 这样机体血管尤其是脑血管不致发生过度扩张而有利于中枢神经系统的保护。 在临床实践中以下情况需考虑，如在高血压或动脉粥样硬化患者，手术前血压阈值 高于正常，体外循环中应维持较高灌注压力。又如糖尿病患者，这种自动调节功能受损或 不具备这种功能，体外循环中压力与灌注流量的调节应十分注意。又如在儿童血液降温及 复温过程中应保证充足的流量，尤其在复温过程中，有时需用高于全灌注流量的 50才能 避免复温中氧债的发生。虽然中度低温降低了氧耗量，但手术中不应轻易降低灌注流量， 除非手术操作困难外科医生要求才用低流量，可降到全流量的 1/23/4 ，时间要控制尽可 能短，并严密监测静脉血氧分压和饱和度、血乳酸、PH 等，以预防缺氧性酸中毒发生。在 降温或复温期注意变温水箱水温与鼻咽温差应体温 10以内。水温最高不超过 41。变温毯体表复温。心 脏排气满意后开放升主动脉，心脏复苏后撤除头部冰袋，机器内加入甲基强地松龙 15mg/kg，复温过程中调整 Hct，如过度血液稀释可用人工肾滤出水份，使 Hct 成人达 8g% 以上，小儿达 10g以上。并调整电解质及 PH 接近正常水平。鼻咽 3637直肠 34， 心率、心律正常，减低灌流量血压仍维持满意，血容量补足，辅助循环时间足够，即可停 止体外循环。 （五）预防中枢神经并发症 1、平稳的麻醉 2、尽早体表，尤其头部确切而充分地物理降温，体外循环前鼻咽温达 3230 3、尽早静脉注入甲基强地松龙 15mg/kg 4、停循环前机器内可加入硫喷妥钠 15mg/kg 5、严格停循环温度与时间：小儿 1560，成人 1112 45 6、血液复温时机器内加入甲基强地松龙 15mg/kg，甘露醇 0.30.5g/kg 7、手术全程不用葡萄糖液，控制血糖在接近正常水平 8、术后机械呼吸 PaCO2 维持在 30mmHg 左右 9、成人手术后继续脱水治疗，直到精神状态完全正常。 五、深低温停循环方法的改进 停循环带来外科手术有利条件，但也同时存在脑缺氧危险，有的学者提出在停循环 30时恢复全身循环，510 再停循环 30，这样要比持续停止血流 60安全。 在主动脉瘤手术时停循环期间可采用脑顺灌注或脑逆灌注方法，前者在颈动脉或无 名动脉插管用泵灌注，后者利用上腔静脉插管作为动脉管，主动脉插管作为引流管，用泵 进行脑逆灌注，均取得满意结果，不但提供了充裕的手术时间更重要的是减少术后脑并发 症。 六、上、下身分别体外循环 （一）适应症 1、主动脉或胸腹主动脉手术，这两部分牵涉到肋间动脉及腹腔脏器供血，手术时为 减少脊髓和腹腔脏器并发症进行上、下身同时灌注。 2、肾功能不全（血肌酸酐2.5）患者，在体外循环中为加强肾灌流同时进行下半身 灌注保证肾脏供血，减少术后肾功能恶化。 3、主动脉中断矫正术，主动脉中断患者术前依靠开放的动脉导管供应下半身血流， 体外循环中为保证下半身血液供应通过未闭动脉导管插入下半身灌注管进行远端灌注。 （二）插管方法 上身灌注管可在升主动脉、无名动脉；下身灌注管可在股动脉、髂外动脉、降主动 脉，在主动脉中断合并粗大动脉导管未闭时通过导管送入灌注管。静脉引流管选择腔静脉， 右房，股静脉。 （三）灌注流量 上、下半身总的灌注流量分配是上半身约占 1/3，下半身约占 2/3。上身如在无名动 脉插管实际主要灌注脑组织，灌流量一般 250300ml/min，灌注压控制在 4050mmHg 左 右。如在升主动脉插灌注管，灌注量一般在 1520ml/kg/min，避免灌流量过大、血压过高 造成颅脑并发症。 体外循环中体温维持在 2528。Hct 维持在 24左右。 （四）人工肺的选择 上、下部分的灌注流量应确切，如用鼓泡式氧合器则在动脉血出口连三通接头和两 套动脉管道分别连于两个动脉泵单独控制，如用膜肺只限于用泵前型膜肺，动脉管道连接 方法同上，否则灌注流量不准而且易发生气栓意外。 （五）体外循环中的监测 由于是上、下身分别灌注，因此监测与常规稍有不同，首先上、下身都需要有动脉 压的监测，上部动脉压可用常规桡动脉，但应根据手术中可能累及部位而选择左或右侧桡 动脉测压。下身可在足背动脉或股动脉置管测压。体外循环中灌注流量与体温密切相关， 应监测鼻咽、直肠温度。术中定期查静脉血氧分压或饱和度、血乳酸含量、PH 以判定灌注 量是否合适，确认无灌注不足。现多数医生采用 稳态方法。通过颈内静脉或锁骨下静 脉置管测中心静脉压，尤其在头部灌注或上半身灌注时，中心静脉压可反应颅内压、引流 是否通畅等重要状态。 （六）心肌保护 在上、下身灌注时心脏处于血流阻断状态，虽然不进行手术但仍需降温及定时灌注 停跳液加以保护，可根据心肌温度采用各种不同停跳液及各种灌注方法。 第二节 部分体外循环 一、并行循环 此法主要用于重症或异位的未闭动脉导管手术，病人维持心跳，自身循环与体外循 环同时并存而得此名。本法优点： 1、体外循环后平均动脉压下降，减低动脉导管的张力，便于游离和手术。 2、手术中一旦导管破裂出血，体外循环可维持心排血量和循环血量，预防全身缺血 缺氧。 3、动脉导管关闭后一旦发生急性左心功能不全，体外循环可起到辅助循环作用减轻 心脏负担，使心功能逐渐恢复。 为维持良好心率、心律及排血量，体温应保持在 32以上，常规动、静脉插管，动 脉灌注流量 3040ml/kg/min ，以能维持满意动脉血压（6080mmHg ）为标准。并行循环 中 Hct 维持在 30左右。 二、左心转流 适用于降主动脉或胸腹部主动脉手术。 患者保持心跳及良好心脏排血功能，上半身血流靠患者心脏供应，下半身血流由体 外循环人工心供应。左房插管引流，经人工泵灌注入下半身动脉内，下半身动脉包括病变 以下的降主动脉、髂外动脉、股动脉等。人工泵可选用滚压泵或离心泵。不需用氧合器。 为保持良好心律及心排血量应安装变温器以维持体温在 32以上。此外应安装动脉过滤器 及回流室，其连接顺序为：左房引流管回流室动脉泵变温器动脉过滤器动脉。 为安全起见应全量肝素抗凝。左房引流量以能维持满意桡动脉压（平均动脉压 6080mmHg）及足背动脉压（平均动脉压 60mmHg）为准，一般可达 2.02.2L/m2/min。Hct 维持 30左右。 本法优点是比较简单，并发症少，但要注意维护心功能和保持足够血容量，适当的左房引 流以保证上、下半身血流供应。 三、股股转流 股静脉股动脉转流。一般用特制长 60cm 导管，通过股静脉送到右心房内，动脉灌 注管可放入股动脉、髂外动脉或病变远端的降主动脉。如果静脉引流量不足可切开心包主 肺动脉或右室再放入引流管，与原股静脉管相连。需用氧合器、变温器、动脉过滤器等装 置。全量肝素抗凝，体温维持在 32以上，流量可达 1.5L/m2/min 以上。手术中 Hct 维持 在 30左右，关键维持好心功能和血容量，不论患者自身动脉压或下半身灌注动脉压都应 维持在满意水平。 第三节 各种体外循环方法综合使用 有的患者病情危重，手术复杂，采用一种体外循环方法往往难以完成手术，需将多 种方法互相结合，根据手术不同程序采用不同体外循环方法，现举例如下： 原 男 37 岁 62kg 诊断 川畸病多发动脉瘤 升弓部巨大瘤破裂左胸腔积血 手术 升弓部主动脉瘤切除及壁修补，左颈动脉瘤壁折叠缝合术 芬太尼及吸入麻醉，39双腔支气管插管，头部冰袋，体表变温毯降温，麻醉后静 注甲基强地松龙 1g。 体外循环机 Sarns 7000，COBE 膜肺，广州产动脉血滤器。机器预充乳酸林格液 1200ml，5碳酸氢钠 300ml，“706”500ml，15氯化钾 30ml，10硫酸镁 40ml，先锋霉 素 1g，体外循环运转中加入 ACD 血 800ml，氯化钙 0.5g，甘露醇 150ml，复方乳酸山梨醇 500ml，速尿 15mg，硫喷妥钠 0.5g。 由于主动脉巨大瘤且与胸骨紧密粘连，为预防大出血先行左髂外静脉（28）及左 髂外动脉（20）插管，并行循环，25后鼻咽温 32.5,在此期间谨慎劈开胸骨，见瘤体有 成人拳大，左胸腔积血 2500ml，右心房插管，开始全流量体外循环，经 50鼻咽达 10.5， 直肠达 14.2，头低位，停全身循环，放出体内血液 600ml 贮于体外机器内。行血管吻合 术。停循环 34，右无名动脉插管开始头部正行灌注共 22，灌流量 200250ml/min。停循 环 58开始髂动脉灌注，灌注流量 500800ml/min，上、下身同时分别灌注共 11，血管手 术完成，开放阻断钳逐渐减少下半身引流量过渡到完全右房引流，血液复温，体表变温毯 复温，复苏心脏，鼻咽 24，15 瓦秒除颤成功，体温、心律、血压满意、停止体外循环， 脱机平稳。手术历时 6.5 小时，转中尿 100ml，体外循环 224，阻断心肌血流 58，最低 Hb6.8g%。停 CPB 后 1.5 小时左侧支气管腔内吸出黄色透明液体 800ml，右侧乾澡无分泌 物，带双腔支气管插管回 ICU，用两个呼吸机分别控制两侧肺呼吸，左肺用 EVA 呼吸机， 呼吸频率 60 次/分，潮气量 150ml，PEEP12 20CmH2O,右肺用熊呼吸机，潮气量 500ml ,频 率 12 次/分，术后第 1 天左侧支气管腔内吸出黄色透明液体 500ml，而右侧干燥无分泌物， 多巴胺 15g/kg/min，SNP0.5g/kg/min 维持血压 100120/6080mmHg，尿量 130ml/hr。 术后第 2 天左侧支气管内无分泌物，换成单腔气管导管，一般状态平稳后拔除气管插管。 术后 36 天恢复出院。 本例根据病情和手术进程在手术开始前就进行了并行循环，为预防开胸时大出血休 克，在并行循环同时缓慢降温作深低温停循环前准备，待开胸成功后，进行右房插管，开 始全流量灌注，血液降温一直降至鼻咽 10.5，停止循环，提供手术最好条件，为预防脑 并发症进行无名动脉正行脑灌注，为预防下半身脏器缺血缺氧又开始下半身灌注，上、下 身同时分别灌注。本例采用了多种体外循环方法，既为外科创造了良好的手术条件又预防 各种并发症。当然，除高质量的灌注工作水平外，高质量的麻醉管理、术后 ICU 治疗及满 意的手术才能使病人顺利康复。 第四节 婴幼儿体外循环特点 一、与体外循环有关的生理特点 新生儿及婴幼儿心脏指数为 2.83.2L/min/m2，比成人高 2550。血管顺应性高， 因此血压偏低。体表面积和体重的比例大。体温中枢发育不成熟，易随外界温度而改变。 婴儿脑重占体重 1/6，脑血流占心输出量的 1/3，儿童期脑氧耗量占全身氧耗量 50，比例 较成人为大。表 242、可看出年龄愈小上腔回血量愈多，脑氧代谢以 Q10 表示（温度改 变 10时脑氧代谢反应速度的比值），成人 2.8，婴幼儿 3.65，新生儿3.7。 表 242 不同年龄几种生理参数 年龄 回血量（上腔/全身） O2 消耗量（上腔/全身） CO2 排出量（上腔/全身） 新生儿（0.5m2 以下） 0.66 0.67 0.58 婴儿（0.50.8m2） 0.64 0.57 0.59 儿童（0.81.2m2） 0.57 0.53 0.57 年龄愈小体内含水量愈多，血容量亦愈高，计算公式如下： 25kg=体重 kg70ml 体外循环对婴幼儿生理扰乱非常严重，首先要接受高于自身 34 倍循环血量的机器 预充液，使血液成份有很大改变。手术中体温改变幅度大，最低体温 15，短时间又上升 到 37。灌注血流量最高 200ml/kg/min，最低到零，由于手术的需要在一段时间内低血流 量或无血流量灌注，灌注压力常低达 3020mmHg ，因此婴幼儿术后并发症及死亡率与体 外循环密切有关。 二、预充特点 在体外循环设备各部件容量上尽量减少预充量，包括氧合器和循环管道，争取在 500ml 以下。预充液组成除乳酸林格晶体液外，首先根据手术中体温水平调整 Hct，如 28左右中度低温血红蛋白浓度维持 Hct30，体温 25左右 Hct2428，体温 1520Hct1824。为达到 Hct 浓度加入库血时要特别注意乳酸林格液与库血混合时可 发生的微栓，一定要先加入肝素抗凝集，其次要调整库血带来的 PH 下降。除需加库血外 应注意加入胶体液如人体白蛋白，冷冻血浆，血浆代用品血定安，血代等。Haneda 等观察， 婴儿 CPB，晶体液预充，液体正平衡 63ml/kg，与用血浆或血 16ml/kg 比较，后者在 ICU 内时间缩短 50，死亡率 23，前者死亡率 42。体外循环前预充液自身循环，查 PH 并 以碳酸氢钠调整至接近正常。CPB 前预充液温度调节到多少，灌注师根据手术和 CPB 方法 而定。 三、插管特点 因主动脉较小，注意插管的荷包缝线位置和方法，避免引起医源性动脉缩窄。如应 用停循环，仅在右房插引流管。先天性心血管畸形常合并有左上腔静脉和动脉导管未闭， CPB 中如中心静脉压高应在左上腔插管引流，未闭动脉导管应在 CPB 前予以处理，如为主 动脉弓中断，则可通过未闭导管送入插管对远端进行灌注预防缺氧。这时采用的上、下身 同时灌注，根据主动脉中断类型选择插管部位，主动脉弓中断的部位 52位于左颈总动脉 与锁骨下动脉之间，44位于左锁骨下动脉起源处的远端，4位于无名动脉与左颈总动脉 之间。根据插管部位再决定灌注流量，防止对头部过量灌注或灌注不足。在大动脉转位手 术，升主动脉插管注意勿太靠头侧，否则可因灌注血量太高而发生脑并发症。停体外循环 后，通过动脉插管行动脉输血，应在鱼精蛋白对抗之前完成，因主动脉插管细，鱼精蛋白 注射后易发生凝血和血栓形成。 四、灌注特点 （一）非紫绀、体重 10 公斤以上，心内畸形不复杂的患儿可用中等度低温全流量灌 注方法，即体温降至 2628，降温时灌注流量 2.22.4L/min/m2，心内手术时流量可稍 降，复温时流量 2.53.0L/min/m2。 （二）心内畸形较复杂，需在低流量下才能完成的手术，先在 2.22.4L/min/m2 灌 流量下将体温降至 20左右，手术时流量降至全流量的 1/2（1.2L/min/m2）或短时间降至 1/4（0.6L/min/m2）以利心内矫治手术。 （三）新生儿、体重300 例）心内直视手术采用停循环方法，凡严格按照停循环常规者均顺利恢复。有的 单位采用停循环 30，恢复全身灌注 510，再停循环 30，或采用低流量灌注。目前大多 数医生的观点是只有在不停循环难以完成手术时才采用停循环，而且时间愈短愈好，并与 低流量或间断灌注相结合以减少脑并发症，如果要停循环还应在麻醉方法，用药，降、复 温等各方面予以特殊处理。无论采用什么灌注方法，为减少体外循环后并发症，婴幼儿应 采用膜肺和最小容量的预充。小儿体外循环有更大的危险，因为小儿体重小，发育不成熟， 适应能力差，许多畸形存在体肺循环分流易产生气栓栓塞。 第五节 灌注方案 一、阜外心血管病医院灌注方案 深低温低流量及停循环 手术室温度保持 24左右 新生儿入手术室前变温毯复温至 40左右，并备盖被 麻醉后尽早在头部放置冰袋，体表变温毯降温 CPB 前鼻咽温度达 32 30 麻醉后静脉注射甲基强地松龙 15mg/kg 新生儿及重症者选用优质膜肺 机器预充：晶体液 乳酸林格液 5葡萄糖生理盐液 碳酸氢钠 胶体液 全血 血浆 白蛋白 血定安 机器内加入预充液前吹入 CO2 气 1L/min 约 5，加入预充液后机器自转排气 预充液混匀后查 PH、胶体渗透压并调整至接近正常 体重5 患儿体重 2.510kg，降温及复温期流量 150ml/kg 体外循环后 1内加入下列药物 Cefazolin 25mg/kg Phentolamine （Regitine） 0.2mg/kg Furosemide （lasix ） 0.25mg/kg Methylprednisolone 30mg/kg 深低温停循环时肛温降至 18以下，鼓膜温约 15 低温低流量时肛温降至 18 低温低流量体外循环流量维持 50ml/kg/min（0.75L/m2/min） 深低温停循环时，体外循环装置在 18自身循环 复温时再给 Phentolamine 0.2mg/kg 复温时水温高于食道温 10 开放阻断钳时加入甘露醇 0.5g/kg 肛温 28时加葡萄糖酸钙：晶体液预充给 500mg，血预充第一个单位给 1g，每加一 单位血加 500mg 血压70mmHg 用 Phentolamine 0.2mg/kg 复温时血压50kg 50ml/kg/