一、體外循環(huán)
(一)概 述:CPB是將回心的上、下腔或右心房的靜脈血引出體外,經(jīng)人工肺氧合和排出CO2(氣體交換),再經(jīng)人工心泵入體內(nèi)動(dòng)脈的血液循環(huán)。在體外循環(huán)下,可停止呼吸,阻斷或不阻斷心臟血流,切開心臟,進(jìn)行心內(nèi)直視手術(shù)。CPB技術(shù)使心臟外科的基本和必要條件。完成CPB的裝置稱為人工心肺機(jī)。
(二)人工心肺機(jī)的構(gòu)件和基本功能:
1、血泵:又稱人工心,即用生物機(jī)械手段部分或完全替代心臟的泵血機(jī)能,維持全身的血液循環(huán),驅(qū)動(dòng)引出血液進(jìn)行單向循環(huán)后再回到體內(nèi)動(dòng)脈。
2、氧合器:又稱人工肺,人工肺又名氧合器或氣體交換器,它是一種代替人體肺臟排出二氧化碳、攝取氧氣,進(jìn)行氣體交換的人工器官。應(yīng)用于心臟手術(shù)的體外循環(huán),需和血泵配合稱為人工心肺機(jī)。
3、變溫器:使在體外轉(zhuǎn)流的血液降溫,將低溫與人工心肺機(jī)合并使用。構(gòu)造多為套筒式。兩個(gè)直徑不同的不銹鋼圓筒,內(nèi)筒連接水泵箱,通過水流;外筒通過血液,受內(nèi)筒內(nèi)水流溫度的影響,可以降低或提高血液的溫度。
4、微拴過濾器:體外循環(huán)的動(dòng)靜脈系統(tǒng)均有過濾裝置,靜脈系統(tǒng)的海綿狀濾網(wǎng)分別置于血液回收器內(nèi)和氧合器的貯血筒內(nèi),以消去微泡、過濾血液中的血小板聚集塊、纖維素等碎屑和心內(nèi)吸引器吸入的微粒、組織碎片、異物等。
5、血液濃縮器:又稱血液超濾器。是仿腎小球?yàn)V過原理,利用半透膜兩側(cè)的壓力階差,濾出水分和小于半透膜空隙的可溶性中小分子物質(zhì)。
(三)體外循環(huán)的預(yù)充和血液稀釋:轉(zhuǎn)流前靜脈引流管、氧合器、血泵和動(dòng)脈段管道內(nèi)排盡空氣、充滿液體,這部分液體即為預(yù)充液,可作為預(yù)充液的有5%的葡萄糖、生理鹽水、乳酸林格氏液等晶體溶液和血漿、白蛋白、代血漿、庫血或自體血等膠體溶液。血液稀釋的目的是降低血液黏稠度,改善微循環(huán),增進(jìn)組織灌注,減少紅細(xì)胞損傷,減輕凝血機(jī)制紊亂。成人多以晶體液預(yù)充,小兒需一定比例用的晶體液和全血預(yù)充。取何種液體預(yù)充,依病人的年齡、體重、病情、術(shù)前血細(xì)胞比容、血紅蛋白含量、預(yù)計(jì)血液稀釋度而定。
(四)體外循環(huán)與低溫:機(jī)體代謝與體溫直接相關(guān),最著體溫的降低,機(jī)體代謝率迅速下降,每降低70C,組織代謝率下降50%。為預(yù)防重要器官缺血、缺氧,常以降低體溫來提高體外循環(huán)的安全性。降溫的程度根據(jù)手術(shù)類型、手術(shù)方法等情況預(yù)先確定或臨時(shí)調(diào)整。
(五)體外循環(huán)的基本方法:
1、體循環(huán)的建立:一般以胸骨正中切口進(jìn)胸顯露心臟、建立體外循環(huán),套繞上、下腔靜脈阻斷帶和升主動(dòng)脈牽引帶后全身肝素化。肝素用量以3mg/kg計(jì)算,一次靜注,預(yù)充液內(nèi)肝素用量按1mg/dl晶體溶液和4mg/dl血制品計(jì)算。經(jīng)升主動(dòng)脈插動(dòng)脈供血管,插管與人工心肺機(jī)動(dòng)脈端連接。經(jīng)右心房或上、下腔靜脈分別插腔靜脈引流管,與人工心肺機(jī)靜脈回收管相接。
2、體外循環(huán)流量計(jì)算:體外循環(huán)流量的高低直接影響各器官臟器的組織灌注和術(shù)后的功能恢復(fù)。不能高也不能低。計(jì)算方法:成人370C時(shí)的灌注流量為50~70ml/kg•min或2.2~2.4/m2•min;兒童為10~15kg的患兒灌注流量高至120~150ml/kg•min,10kg以下為125~175ml/kg•min。
3、體外循環(huán)中的監(jiān)測(cè):
(1)動(dòng)脈壓:維持在50~70mmHg;
(2)中心靜脈壓:體外循環(huán)時(shí)所測(cè)值接近0或負(fù)值;
(3)泵壓:一般在150~200mmHg;
(4)血?dú)夥治觯后w外循環(huán)為非生理性循環(huán),在其降溫、復(fù)溫過程中常因低壓、低灌注等因素致組織缺氧、乳酸增加,酸堿平衡失調(diào),因此體外循環(huán)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血?dú)夥治錾鯙橹匾?/p>
(5)電解質(zhì):體外循環(huán)時(shí)電解質(zhì)變化以K+最為顯著,多發(fā)生低鉀血癥,應(yīng)格外關(guān)注。
二、心肌保護(hù)
(一)概念:心肌保護(hù)的概念是在研究心肌缺血性損傷的基礎(chǔ)上形成的。體外循環(huán)下心內(nèi)直視手術(shù)時(shí)阻斷心臟血流,致使心肌缺血、缺氧、代謝產(chǎn)物不能及時(shí)清除,大量乳酸堆積加重組織酸中毒,最終導(dǎo)致心肌損害,心肌細(xì)胞死亡。心肌缺血再灌注可是損害進(jìn)一步加重,表現(xiàn)為心肌水腫,氧利用率下降,高能磷酸鹽水平低下,心肌順應(yīng)性差,此稱為缺血再灌注損傷。體外循環(huán)中如何保護(hù)缺血再灌注心肌功能攸關(guān)心臟手術(shù)病人的安危和療效心肌缺血、缺氧后的能量供需失衡是心肌缺血再灌注損傷的根本原因。
(二)心臟停搏液的功效:以心臟能量供需平衡理論為基礎(chǔ)研制出來的心臟停搏液具有良好的心肌保護(hù)效果。按所含離子成分和濃度不同,可將晶體心臟停搏液分為鈉、鉀接近正常的細(xì)胞外液型和低鈉無鈣的細(xì)胞內(nèi)液型兩類。國內(nèi)多采用細(xì)胞外液型心臟停搏液。其心肌保護(hù)作用機(jī)制是:①使用化學(xué)誘導(dǎo)方法,使心臟迅速停搏,避免缺血性電機(jī)械活動(dòng),減少能量需要和消耗,主要成分是高鉀,亦有加用鎂、普魯卡因以輔助停搏;②降低心肌溫度,可大大降低心肌代謝和能量需求,保存心肌的能量?jī)?chǔ)備;③提供氧和能量底物,常在心臟停搏液中加用葡萄糖、磷酸肌酸、門冬氨酸、輔酶Q10等能量物質(zhì),以維持心臟缺血期間和恢復(fù)灌注后所需的能量物質(zhì)。
(三)心臟停搏液的灌注方法:有以下三種方法。
1、經(jīng)升主動(dòng)脈或直接經(jīng)冠狀動(dòng)脈口的順行灌注,臨床應(yīng)用最為普遍;
2、用特制帶囊導(dǎo)管插入冠狀靜脈竇行逆行灌注,適用于不能直接順行灌注的病人;
3、順行-逆行聯(lián)合灌注,是近年來發(fā)展起來的新技術(shù),主要用于主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全,須在主動(dòng)脈根部進(jìn)行手術(shù)操作,或手術(shù)時(shí)間較長的病例。