醫(yī)院培訓(xùn)課件：《體外循環(huán)及ECMO》

體外循環(huán)及ECMO心臟大血管外科心臟大血管（主動脈）心臟大血管外科的發(fā)展里程碑事件：?

1923.Cutler

二尖瓣狹窄交界切開術(shù)?

1938.Gross.未閉動脈導(dǎo)管結(jié)扎術(shù)?

1944.Blalock.Blalock-Taussig分流術(shù)應(yīng)用體外循環(huán)?

1953.Lillehei.

室缺修補(bǔ)?

1954.Lillehei.

法樂氏四聯(lián)癥矯治?

1960.StarrandEdwards

二尖瓣置換術(shù)?

1967.Barnard

心臟移植1923.Cutler

二尖瓣狹窄交界切開術(shù)1923年，艾略特·卡特勒完成第一例二尖瓣膜切開術(shù)ElliotCutler1938.Gross.未閉動脈導(dǎo)管結(jié)扎術(shù)1938年,

羅伯特·愛德華·格羅斯完成動脈導(dǎo)管未閉的結(jié)扎手術(shù)他的Boss—Ladd教授強(qiáng)調(diào)：“任何一個(gè)試圖給心臟做手術(shù)的外科醫(yī)生，都會在同事面前尊嚴(yán)盡失?！钡獹ross卻異常堅(jiān)定，在波士頓兒童醫(yī)院這樣的單位工作的外科醫(yī)生，必須要進(jìn)行創(chuàng)新，打破常規(guī)。1938年8月26日，趁主任Ladd教授休假之際，Gross醫(yī)生給LorraineSweeney進(jìn)行了PDA結(jié)扎術(shù)?！暗谑€(gè)是一個(gè)十四歲的女孩，也做了結(jié)扎手術(shù)。她出院時(shí)身體很好。兩周后，在她家里為她舉辦了一個(gè)聚會。在和朋友跳舞時(shí)，她突然癱倒在地上，當(dāng)場死亡！這家人允許進(jìn)行尸檢，結(jié)果顯示導(dǎo)管結(jié)扎處被切斷，導(dǎo)致大出血。我再也沒有結(jié)扎RobertEdwardGross導(dǎo)管了。”醫(yī)學(xué)中的一些經(jīng)驗(yàn)，往往都是生命的教訓(xùn)！1944.Blalock.Blalock-Taussig分流術(shù)1944年11月29日，阿爾弗雷德·布萊洛克及費(fèi)雯·托馬斯完成第一例Blalock-Taussig分流手術(shù)1952.低溫下行心內(nèi)直視術(shù)1952年9月2日，F(xiàn)

·約翰·劉易斯采用低溫手段為以為5歲的女孩施行了房缺修補(bǔ)術(shù)完成第一例心內(nèi)直視下手術(shù)。術(shù)中采用變溫毯將體溫逐步降低，當(dāng)體溫達(dá)到28度時(shí)，心率降至60次/分。劉易斯阻斷心臟大血管，切開右心房，探查，用了4分鐘；而完成修補(bǔ)，關(guān)閉心房切口，打開阻斷的血管，重新恢復(fù)心臟跳動時(shí)，用時(shí)5分半。這創(chuàng)舉確是基于WilfredBigelow的1949年的公布的試驗(yàn)結(jié)果。他證實(shí)在20度的體溫時(shí)可是體循環(huán)中斷15min，可在直視下關(guān)閉房間隔缺損。這是第一次，一個(gè)心臟被打開并觀察了一段時(shí)間，最后被安全關(guān)閉1953.Gibbon.首例體外循環(huán)下行房缺修補(bǔ)術(shù)1953年5月6日，約翰·希舍姆·吉本完成世界首例臨床體外循環(huán)下心內(nèi)直視手術(shù)。為一位18歲的女孩成功施行房間隔缺損術(shù)，體外循環(huán)45分鐘，完全心肺轉(zhuǎn)流26分鐘。從5分半鐘到26分鐘，可以更加從容的應(yīng)對手術(shù)操作！JohnH.GibbonMaryH.Gibbon非體外循環(huán)時(shí)代

體外循環(huán)時(shí)代心臟外科醫(yī)生以體外循環(huán)和低溫麻醉為武器，將征服心臟禁區(qū)的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。這就是故事的全部？To

becontinued....體外循環(huán)（人工心肺）：指用一系列的裝置暫時(shí)替代人的心臟和肺臟工作，進(jìn)行血液循環(huán)和氣體交換的技術(shù)。人工心：把血泵入主動脈

人工肺：氧合、排出二氧化碳體外循環(huán)的基本目的:ü

氧合：將靜脈血引出體外后，使靜脈血變?yōu)閯用}血；ü

泵功能：完全或部分替代心臟泵血功能；心臟手術(shù)：ü

無血：將回心的血液引至體外，使手術(shù)野達(dá)到“無血”ü

安靜：使心臟安全的停止，“靜止”的心臟便于操作；ü

再起飛：心臟修復(fù)后能恢復(fù)跳動；體外循環(huán)的構(gòu)成:?

灌注泵；?

氧合器；?

體外循環(huán)管道及插管：臺上包，臺下包；?

動脈微栓過濾器；?

變溫水箱；?

空氧混合器；?

附屬裝置；人工心——灌注泵（bloodpump）?

又稱人工心，是體外循環(huán)的動力部分，代替左心室泵血功能，將氧合后的血液送入機(jī)體。1、滾柱泵（rolloerpumps）（使用最多）優(yōu)點(diǎn)：流量大，調(diào)節(jié)方便；血流破壞相對少，造價(jià)低；缺點(diǎn)：難以長時(shí)間轉(zhuǎn)流；2、離心泵（centrifugalpumps）優(yōu)點(diǎn)：血流破壞更少，長時(shí)間轉(zhuǎn)流，安全度高；缺點(diǎn)：一次性泵頭；造價(jià)相對高；人工肺——氧和器（oxygenator）代替人體肺，進(jìn)行氣體交換；血液充分氧合，有效排除二氧化碳。1、膜式氧和器（membraneoxygenator）（臨床常用）優(yōu)點(diǎn)：高效的氣體交換，氣血不直接接觸，血液細(xì)胞破壞極?。贿m合長時(shí)間轉(zhuǎn)流缺點(diǎn)：造價(jià)昂貴2、鼓泡式氧和器（bubbleoxygenator）優(yōu)點(diǎn)：氧和性能好，造價(jià)低缺點(diǎn)：血液破壞嚴(yán)重；容易形成氣體微栓；使用時(shí)間短；體外循環(huán)管道及插管：升主動脈插管左上，腔靜脈右房插管；右上，左心引流管；左下，右心吸引管；

右下，股動脈插管；主動脈灌注針管微栓過濾器（filter）體外循環(huán)過程中可能產(chǎn)生氣泡、血小板微栓、脂肪顆粒、去泡劑顆粒等微栓。為保證患者安全，必須使用過濾器。變溫器（heatexchanger）通過循環(huán)水箱和熱交換器在體外循環(huán)過程中精確調(diào)控患者的體溫，能方便的作到降溫、復(fù)溫。空氧混合器（air-oxygenmixer）應(yīng)用于膜肺,調(diào)節(jié)空氣和氧氣比例，精確調(diào)節(jié)輸出濃度，調(diào)節(jié)輸出流量，調(diào)控氧合器內(nèi)氣體交換附屬裝置?

檢測裝置；ACT，血?dú)鈾C(jī)?

特殊設(shè)備:遠(yuǎn)紅外腦血氧飽和度光譜分析儀，自體血回收，TEE，變溫毯ACT機(jī)，血?dú)鈾C(jī)，除顫儀自體血回收遠(yuǎn)紅外腦血氧飽和度光譜分析儀體外循環(huán)心臟手術(shù)的的基本流程體外循環(huán)管道裝機(jī)體外循環(huán)心臟手術(shù)的的基本流程臺上管道分頭灌連接管各種插管左心引流管右心引流管體外循環(huán)心臟手術(shù)的的基本流程臺上下遞交管道體外循環(huán)心臟手術(shù)的的基本流程臺上插管，連接體外循環(huán)已插入上下腔管道及主動脈插管插入左心引流管臺上管道連接體外循環(huán)心臟手術(shù)的的基本流程體外循環(huán)操作：體外循環(huán)師操作體外循環(huán)時(shí)刻關(guān)注儲血罐內(nèi)液面情況體外循環(huán)心臟手術(shù)的的基本流程阻斷主動脈，心臟停跳下心內(nèi)操作阻斷升主動脈替換主動脈瓣瓣膜心肌保護(hù)：?

心內(nèi)直視手術(shù)時(shí)，冠脈血流暫時(shí)阻斷，心肌缺血；?

開放冠脈，心臟復(fù)跳后，出現(xiàn)心肌的“缺血再灌注損傷”；?

心臟手術(shù)，心臟操作的機(jī)械創(chuàng)傷；心肌損傷！策略：ü心臟停跳（電機(jī)械活動禁止）:

停跳液灌注（無血/含血，細(xì)胞內(nèi)液型/細(xì)胞外液型）ü心臟低溫：低溫停跳液，心臟周圍放置冰泥，全身低溫ü再灌注心肌保護(hù)：再灌注早期心肌活動禁止，維持足夠的流量ü其他藥物：GIK液提高心肌細(xì)胞糖原含量心肌保護(hù)的主要方法HTK液策略：ü心臟停跳（電機(jī)械活動禁止）:ü心臟低溫：冠脈開口直視灌注ü再灌注心肌保護(hù)：ü其他藥物：心包腔內(nèi)放置冰泥體外循環(huán)中的抗凝：肝素（heparin）：體內(nèi)3mg/kg；

管道預(yù)充液3mg/100ml；目標(biāo)：ACT（activitedclottingtime）延長5~6倍，達(dá)480~600秒中和：1mg魚精蛋白（protamine）拮抗1mg肝素（1：1）血液稀釋一般在體外循環(huán)進(jìn)行中，使紅細(xì)胞壓積（Hct）維持在20～25％。減少異體血的使用量，減少并發(fā)癥，節(jié)省血源，減少血液粘滯度，減少血細(xì)胞損傷；器官灌注1、灌注“量”：常溫下，成人

2.4～2.6L/m2/min，兒童2.6～3.0L/m2/min；28℃時(shí)，成人灌注流量不低于1.8L/m2/min2、灌注“壓力”：一般成人

60～80mmHg，兒童

50～70mmHg體外循環(huán)中潛在的病理損傷1、代謝改變：與組織灌注不良有關(guān)；2、電解質(zhì)失衡：突出的是低血鉀；3、血液稀釋和血液破壞：最突出的是紅細(xì)胞和凝血因子、凝血機(jī)制的破壞；4、肺、腎等器官的功能減退；5、全身炎癥樣反應(yīng)：補(bǔ)體激活，炎癥反應(yīng)介質(zhì)釋放體外循環(huán)的并發(fā)癥（一）腦、精神并發(fā)癥：1、腦缺氧；2、硬膜外、硬膜外血腫；3、腦栓塞；（二）低血壓及低心排綜合癥（三）術(shù)后凝血機(jī)制障礙（四）酸堿平衡及電解質(zhì)紊亂（五）腎功能不全（六）灌注肺（ARDS）現(xiàn)代體外循環(huán)技術(shù)已成為一門成熟、安全的治療方法。目前，體外循環(huán)術(shù)后總體合并癥的發(fā)生率已降至5％以下。體外循環(huán)的應(yīng)用：一、心血管領(lǐng)域的應(yīng)用：ü

心內(nèi)直視術(shù)；ü

大血管手術(shù)；二、非心血管領(lǐng)域的應(yīng)用：ü

急性呼吸窘迫綜合征的治療；ü

肝移植，肺移植；ü

腦外科手術(shù)；ü

腎腫瘤侵犯下腔靜脈；ü

協(xié)助疑難病例的氣管插管及氣管手術(shù)；體外膜肺氧合技術(shù)Extracorporeal

MembraneOxygenation(ECMO)新冠疫情期間，各地報(bào)道ECMOECMO（ExtracorporealMembraneOxygenation）ECMO，中文名為體外膜肺氧合，俗稱“葉克膜”、“人工肺”體外膜式氧合的作用是通過體外設(shè)備較長時(shí)間輔助心肺功能，為可逆性心肺衰竭患者提供臨時(shí)的生命支持，使心肺得以充分休息，為心肺病變治愈及功能恢復(fù)爭取時(shí)間。ECMO發(fā)展歷史1963年，Boston兒童醫(yī)院提出能否用CBP技術(shù)改善患兒呼吸衰竭問題1965年，Rashkind等第一次用股動靜脈通路和鼓泡式氧合器CPB技術(shù)為一例新生兒患者治療1975年，Bartlett報(bào)道第一例ECMO成功患兒。期間，使用ECMO技術(shù)成功率不斷提高。1988年，Bindslev等報(bào)告將肝素涂抹技術(shù)用于ECMO1969年，Dorson等報(bào)道第一次應(yīng)用膜式氧合器為患兒治療。1994年，在英國召開ECMO國際會議。1972年，Hill首先報(bào)道第一例成年患者用ECMO的成功經(jīng)驗(yàn)。ECMO簡述ECMO是將血液從體內(nèi)引到體外，經(jīng)膜肺氧合后再用血泵將血液灌入體內(nèi)。ECMO是一種改良的人工心肺機(jī)。?

膜肺（氧合器）?

ECMO主機(jī)?

變溫水箱?

體內(nèi)動靜脈插管?

體外管路?

離心泵?

空氧混合裝置CPB

vs

ECMO相對體外循環(huán)而言，ECMO功能單一，更加簡潔！VV-ECMOVA-ECMOECMO技術(shù)的應(yīng)用ü呼吸支持ü

氧合和CO2

清除ü

V-A

或

V-Vü心臟及肺部支持ü

心泵功能和肺部功能ü

V-Aü替代體外循環(huán)：肺移植，腦外手術(shù)中心肺支持，無心跳的供體支持，急性肺栓塞搶救，氣道手術(shù)，心臟移植過渡期ü

其他：中毒、人工胎盤等ECMO應(yīng)用IABP,

ECMO,CRRTü讓我們繼續(xù)講回體外循環(huán)發(fā)展的故事。。。。1953年5月6日，約翰·希舍姆·吉本完成世界首例臨床體外循環(huán)下心內(nèi)直視手術(shù)。為一位18歲的女孩成功施行房間隔缺損術(shù)，體外循環(huán)45分鐘，完全心肺轉(zhuǎn)流26分鐘。從5分半鐘到26分鐘，可以更加從容的應(yīng)對手術(shù)操作！JohnH.GibbonMaryH.Gibbon約翰·希舍姆·吉本和體外循環(huán)的故事：1930年，在治療一名肺栓塞術(shù)后的患者中，設(shè)想能否繞過栓塞的血管在體外建立一個(gè)旁路來執(zhí)行部分的心肺功能；1930-1953年，用了20年的時(shí)間，與太太一起研究人工心肺機(jī)；（20年，充滿了失敗和冷遇；因?yàn)榻?jīng)費(fèi)不足，只能晚上去抓流浪貓做實(shí)驗(yàn)；好容易有了成果，卻不被大牛認(rèn)可，認(rèn)為是“幻想”；早期實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)動物死亡率80%，實(shí)驗(yàn)?zāi)┢诓胚_(dá)到10%；）直到1950年，才找到自己的戰(zhàn)友—Dennis教授（“原來在這個(gè)世界上還有人不認(rèn)為我只是一個(gè)做白日夢的家伙！”）1953年，世界首例臨床體外循環(huán)下心內(nèi)直視手術(shù)—房缺修補(bǔ)術(shù)成功；二十年辛苦無人問，一舉成名天下知！但后續(xù)的四次手術(shù)，全部死亡——從此，他再也沒有過心肺機(jī)，也再也沒有進(jìn)行心臟手術(shù)了。。。JohnH.GibbonMaryH.Gibbon1951年至1954年3月前的17例體外循環(huán)手術(shù)，僅上述一例存活，其余均死亡。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為，體外循環(huán)技術(shù)沒有希望！1953.Lillehei.

可控式交叉循環(huán)應(yīng)用于室缺修補(bǔ)術(shù)1954.Lillehei.

應(yīng)用于法洛氏四聯(lián)癥矯治?

1954年，克拉倫斯·沃爾頓·李拉海利用親子之間的可控式交叉循環(huán)完成首例室間隔缺損術(shù)，其后一年間，其為45位復(fù)雜先心兒童實(shí)施了直視下的心臟手術(shù)；理論上200%的死亡率的手術(shù)，實(shí)際上，在45例手術(shù)中沒有發(fā)生供體死亡；有28例患者順利出院C.WaltonLillehei體外循環(huán)的穩(wěn)定與成熟：在得到吉本的傾囊相授下，柯克林等改進(jìn)了第一代體外循環(huán)設(shè)備，并改進(jìn)了手術(shù)。1958年，柯克林報(bào)道了在梅奧診所成功應(yīng)用“梅奧-吉本”設(shè)備在體外循環(huán)進(jìn)行的245例心臟手術(shù)。JohnW.Kir