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體外循環:體外循環是指應用人工管道將人體大血管與人工心肺機連接,從靜脈系統引出靜脈血,並在體外氧合,再經血泵將氧合血輸回動脈系統的全過程,又稱心肺轉流,主要應用於心臟、大血管手術。

1 體外循環 -概述

體外循環體外循環

體外循環是心臟外科的一項重要手段,自1953年美國外科醫生Gibbon發明了人工心肺機,才使外科醫生能夠矯正心內的畸形。體外循環由血泵和人工肺構成,血泵的功能是在心臟停止跳動的時候,替代心臟泵的功能,能夠維持血液的循環,將血從靜脈引流回來再將血泵入動脈。人工肺是替代肺的功能,在心臟停跳時,血液不流經肺臟,起到氣體交換的功能,排出二氧化碳,吸入氧氣。現代的人工心肺機已具有非常高的技術標準和部分人工智慧化的功能,具有精確的流量控制功能和數字化的運轉監測功能,血液破壞的程度已減少到儘可能低的程度。

體外循環是將體內靜脈血引至體外進行氧合,然後再輸回體內,如此血液可以不經過心臟和肺而進行周身循環。心臟內因血液流動,為外科醫師提供了切開心臟進行直視手術的條件,這種方法可使心內操作時間大為延長。使一些複雜的心臟畸形的手術成為可能,但是必須具備一套性能良好、安全可靠的人工心肺裝置。

體外循環應用於人體,是50年代初才發展起來的,國內在60年代初開始試製人工心肺機,體外循環現在國內心臟專科醫院及大中城市綜合醫院心臟外科已普遍應用。

2 體外循環 -人工心肺機

體外循環人工心肺機

人工心肺機的主要構成部分是人工心臟(泵)和人工肺(氧合器)。它要符合以下要求:(a)能快速而良好地進行氣體交換;(b)能方便而精確地調節血液流量;(c)對血液的理化性質影響極小;(d)所需預充血不多,盡量減少到最小量;(e)材料表面盡量光滑,使栓子形成的可能性減至最小;(f)容易消毒,裝卸操作簡便。

1、人工心肺機的構成

(1)人工心臟(泵):它的構造與一般泵相同,用以代替心臟的機械機能,使血液克服阻力,單向流動、輸入體內。泵的種類很多,目前應用很廣的為轉壓式泵,是通過兩個轉動的轉子滾壓塑料管子,使血液單向行進,不致迴流。

(2)人工肺(氧合器):它的主要功能是進行氣體交換,使血液氧合,同時排除二氧化碳。由於大量血液須在極短時間內氧合,因此須使血液與氧氣接觸面積(包括直接接觸與通過半透膜接觸)盡量大,才能使血細胞獲得充分的氧合。目前常用氧合器有兩種;鼓泡式和膜式氧合器。

(3)其他附件;

①過濾器:可濾過回吸血液中的小凝塊,亦可作為氣泡去除器,過濾器還附有血溫測定裝置,便於觀察血液溫度的變化。

②心內血液吸引器:用以吸引手術時心內滲出血液,因為此血液為經肝素抗凝的血液,使之迴流入氧合器內,不致損失。

③塑料管:是血液流動的主要通道。採用的塑料管一般為內徑0.8~1.0cm,壁厚0.2cm的透明聚氯乙烯軟管。

④動、靜脈管:為聚氯乙烯管包括動脈管(插於升主動脈前壁和靜脈管(包括上、下腔靜脈管))。

⑤各種接頭;近年來多用高分子材料製成。

3 體外循環 -體外循環的施行

體外循環建立體外循環手術

(1)插管:
全身肝素化后ACT大於300秒;即可進行動、靜脈插管。多採用升主動脈及上、下腔插管,左心手術可用右房二級插管。再次手術粘連遊離困難,難以阻斷可採用帶氣囊靜脈插管,應注意上腔插管的深度和氣囊充氣完全,防止插管過淺術中脫出。對胸部粘連嚴重的患者可採用股動、靜脈插管。左心引流是瓣膜手術的關鍵之一,尤其在主動脈瓣嚴重關閉不全時,應在體外循環前或心臟停搏前放置好,以保證左心引流的通暢,預防心室過度膨脹而損傷心肌,造成心臟復甦困難和低心排,左心引流還可減少術野血量,為手術創造有利條件,並在心臟復甦前排出心腔內殘留的氣體,預防氣栓;復甦后持續引流既可達到排氣的目的,又可減輕左心室壓力,輔助心功能的恢復等多種功能。

①靜脈插管:多數直視下從右心房分別插入上、下腔靜脈(個別也有從頸外靜脈大隱靜脈分別插入上、下腔靜脈管)。通過重力引流,使靜脈血進入氧合器,可通過液體控制器控制靜脈血的迴流量。

②動脈插管:多數採用直視下升主動脈插管,也可採用股動脈插管。

(2)抗凝措施:為使血液在體外不凝固須用抗凝劑,常用肝素,劑量是3mg/kg,插管前於靜脈內注入,同時轉流前機內預充液加入肝素,劑量為每100ml預充液加入3mg肝素。轉流過程中間斷測定激活全血凝固時間,如其值〈400秒,則追加一定量的肝素。等轉流停止后,用硫酸魚精蛋白靜脈滴注,中和肝素使凝血恢復,注射量為肝素1~1.5倍,應緩慢注射,約10分鐘注入,同時觀測血壓變化。

(3)灌注血流量:一般為每分鐘70~120ml/kg,轉流時輸入及流出的血量嚴格控制,保持平衡。

(4)心肌保護:一般採用局部深低溫法,即表面冷卻和冠狀動脈灌注冷卻法。用凍結后擊碎的滅菌生理鹽水的冰屑袋置於心臟表面,用0~4℃的心肌保護液自主動脈根部快速注入,液體進入冠狀動脈內,使心臟停跳,降低心肌細胞的代謝和耗氧量,達到心肌保護作用。心肌保護液一般均含有不同成分的葡萄糖、鉀、鈉、鎂、氯等。

4 體外循環 -體外循環手術

術前準備
體外循環建立體外循環

1.消除一切感染病灶。

2.糾正營養不良、貧血以及肝、腎和其他臟器功能障礙。

3.糾正心力衰竭,或使病人處於可能的最佳狀態。

4.術前48小時停用毛地黃類葯及利尿葯。

5.術前1周用普通飲食,以利調整電解質平衡,如病人長期服用利尿葯,則術前1周將口服氯化鉀適量增加,以利克服體內鉀的不足。

6.術前3日開始用抗生素預防感染,手術當日術前用藥時,給一個劑量抗生素。

7.重症病人術前1周起靜脈點滴葡萄糖、胰島素和氯化鉀溶液(gik),以保護心肌。

8.術前應對病人進行心理治療,消除顧慮,增強醫患合作。讓病人了解手術過程可能出現的各種情況,以利病人主動配合。

麻醉

靜脈複合麻醉、芬太尼麻醉和低溫麻醉是目前體外循環心內直視手術最常用的麻醉方法。

建立動脈和靜脈通道

橈動脈測壓、中心靜脈測壓以及靜脈輸液通道的建立,可依據具體情況於麻醉前或麻醉後進行。

手術步驟

 1.切口 胸骨正中切口是標準的體外循環心臟直視手術切口,它顯露好,適合任何部位的心臟手術。切口起自胸骨切跡稍下,達劍突下約5cm。

2.鋸開胸骨 沿正中用電刀切開胸骨骨膜,分離胸骨切跡達胸骨后;然後解剖劍突及分離胸骨后間隙。切除劍突后,用風(電)動鋸沿中線將胸骨縱行鋸開。骨膜用電凝止血,胸骨用骨蠟止血。

3.切開心包 縱行正中切開心包,上達升主動脈反折部,下達膈肌,切口下段向兩側各切一側口以利顯露。之後將心包切緣縫合於雙側胸骨外的軟組織,用撐開器撐開胸骨,顯露心臟。

4.心外探查 探查主動脈、肺動脈、左右心房、左右心室、上下腔靜脈和肺靜脈的大小、張力以及是否有震顫,還要檢查是否存在左上腔靜脈及其他心外可以發現的畸形。

5.建立體外循環

體外循環建立體外循環

⑴腔靜脈套帶:先將主動脈和肺動脈間的間隙分開,行升主動脈套帶,牽拉升主動脈上的帶向左,顯露上腔靜脈內側,用直角鉗沿上腔靜脈內側繞過其後套帶。用同樣方法用下腔套帶鉗繞下腔靜脈套帶備用。

⑵動脈插管:在升主動脈的遠端,用7號線作兩個同心荷包縫合,均不穿透血管,縫於主動脈的外膜,荷包線的開口左右各一。將荷包線套入止血器,以備插管時止血和固定。將荷包中央部分的外膜切除。向右心耳注入肝素(3mg/kg)後用小圓(尖)刃刀在荷包中央切一略小於動脈插管口徑的切口,退出刀刃的同時將動脈插管送入升主動脈切口內,立即收緊兩個荷包線的止血器,並用粗絲線將動脈插管與止血器固定在一起。最後將動脈插管固定在切口邊緣或撐開器的葉柄上,將插管與人工心肺機連接。

⑶腔靜脈插管:於右心耳和右心房各縫一荷包線,套以止血器,然後切口,插入上下腔靜脈插管(一般先插經心耳上腔管),收緊止血器。用粗絲線圍繞插管結紮切口以下2~3mm的心耳和心房壁,並用此結紮線固定上下腔插管以防滑脫。將上下腔插管與人工心肺機連接。

⑷冷心停搏液灌注插管:在升主動脈根部前側外膜作一褥式縫合,將其套入止血器。將冷心停搏液灌注針頭排盡氣體后刺入褥式縫合線的中央部位進入升主動脈內,抽緊止血器,將插管和止血器用粗線固定在一起。將插管與灌注裝置連接。

⑸左心引流插管:可選用下列二者之一:

左房引流 於右上肺靜脈根部與左房的連接部作一大的褥式縫合,套以止血器,在褥式縫線圈內切一小口后,將左房引流管插入左心房,收緊止血器,並用粗絲線結紮,把引流管與止血器固定在一起。將引流管與人工心肺機連接。

左室引流 某些病人應用左室引流效果更佳,在左室近心尖無血管區作一褥式縫合,套上止血器,在褥式縫合圈中央作一小切口,自小切口置入左心室引流管,收緊止血器,將引流管與止血器固定在一起。將引流管連接於人工心肺機系統。

檢查所有管道及其連接均無錯誤,肯定各通道沒有任何障礙,即可開始體外循環,并行循環數分鐘后,阻斷上、下腔靜脈,進入完全體外循環,此時上、下腔靜脈血液完全經插管流入人工心肺機,不流入右房。同時進行血液降溫。

⑹阻斷升主動脈:在全身溫度降到30℃左右時,提起升主動脈套帶,用主動脈阻斷鉗,阻斷升主動脈。立即由主動脈根部的灌注管灌入4℃冷心停搏液(10~15ml/kg),同時心臟表面用4℃冰鹽水或冰屑降溫,以使心臟迅速停搏[圖1-4]。

體外循環的運轉指標如下:

平均動脈壓 5.33~9.33kpa(60~90mmhg)。

中心靜脈壓 0.59~1.18kpa(6~12cmh2o)

體溫 一般手術28℃左右;複雜心臟手術可用深低溫20℃~25℃.

心肌溫度 保持在15℃~20℃。

流量 50~60ml/kg為中流量;70~80ml/kg為高流量,臨床常用高流量。兒童與嬰幼兒流量應高於成人。

稀釋度 細胞壓積一般在25%~30%左右。

血氣分析 pao2 13.3~26.6kpa(100~200mmhg)。

pvo2 3.3~5.3kpa(25~40mmhg)。

ph 7.35~7.45。

paco2 4.6~6.0kpa(35~45mmhg)。

尿量 2~10ml/kg/小時。

血鉀 在體外循環運轉過程中k+保持在4~6mmol/l,每小時應給氯化鉀1~2mmol/kg。

肝素化 人體按3mg/kg;預充液1mg/100ml;運轉1小時后,經人工心肺機補充肝素半量。運轉過程中act應保持在600秒左右。

6.終止體外循環

⑴復溫:心內主要操作完成後,可開始復溫,但心臟局部仍需要低溫保護。

⑵排氣:心臟切口縫合完畢即可進行心尖插針排氣,主動脈根部插針排氣,或將灌注針拔掉,通過主動脈壁上的針孔排氣。排氣前將心包內冰屑或冰鹽水清除。

⑶開放主動脈:開放升主動脈阻斷鉗,此時應保證左心引流通暢,防止左心膨脹。

⑷去顫:開放升主動脈阻斷鉗后,如條件合適,心臟多能自動復跳,如不復跳,可用電擊去顫,一般用直流電5~50瓦稍。去顫前應查血氣及離子,如不正常,應立即給以糾正,保證在生理條件下復甦成功。復跳后應保持一段時間心臟處於無負荷跳動,以利心肌功能恢復。

⑸輔助循環:復甦后開放上、下腔阻斷帶,使完全體外循環轉變成為并行循環,以輔助心臟搏動,降低心臟負擔。心內操作時間越長,需要輔助循環的時間也越長,以利心臟代謝及功能的恢復。

⑹停止體外循環:體外循環停機的條件是:①體溫達36℃;②平均動脈壓8~10.66kpa(60~80mmhg);③手術野無重要出血;④血氣分析報告正常;⑤血離子正常;⑥無嚴重心律紊亂。停機前可使用血管擴張葯與利尿葯,如硝普鈉、速尿等,使人工心肺機內存血逐漸減少,對人體實現正平衡。到停機時,機內只留下最低限度維持運轉所必需的血量。停機后要繼續用動脈泵緩慢輸血,以防止血量不足,也要防止輸入速度過快而致心臟膨脹,損害心肌功能。

⑺中和肝素:根據act測定值計算魚精蛋白用量;或按1∶1的數量給魚精蛋白中和體內肝素。防止使用魚精蛋白過量或不足。

⑻補充鉀:終止體外循環之前,一般病人都自然利尿,如尿流速度不夠理想,可用速尿,此時最易發生低血鉀所致心律紊亂。補鉀量應根據尿量及血清鉀的監測:一般每排出500ml尿應輸入0.7~1.0g氯化鉀,為防止液體過度負荷,可用6∶1000~15∶1000氯化鉀溶液靜脈點滴,需注意高濃度的鉀要從大靜脈內插管輸入,周圍靜脈輸入高濃度鉀難以保證通暢。

⑼補充血容量:停機后,創面仍不斷失血,加上利尿(尿流常較快),因此應立即輸入新鮮血及血漿以補充血容量之不足。血與血漿的比例可根據細胞壓積及血紅蛋白測定數值來決定。

⑽拔管:停機之後,在病情穩定的條件下,可拔去上腔插管,將下腔插管退到右心房內。如病情繼續穩定,可將下腔插管拔除。如果不需要再輸入機內血液,應儘可能早拔除動脈插管。同時在主動脈插管處的結紮線範圍內注射魚精蛋白,經主動脈內注射魚精蛋白極少引起血壓下降。

術中注意事項

1.解剖、切除劍突時常易損傷兩側腹壁上動脈的分支,應妥善止血。

2.切開心包,顯露心臟,建立體外循環前,應通過心外探查,偶爾進行心內探查,進一步確定診斷,或修正診斷及改變手術設計。

3.對先天性心臟病病人要常規檢查有無左上腔靜脈及有無合併動脈導管未閉。

4.上下腔靜脈套帶有困難者,血管張力或右房張力大,或有粘連難以分離者,可先在右房插管,待體外循環開始后,心臟及腔靜脈張力下降后再進行套帶;套帶時如發生腔靜脈破裂,可迅速經右心耳將管插入破裂的上(下)腔靜脈,同時用手指捏住或壓迫破口制止出血,啟動體外循環,待心臟張力下降后,修補破口。

5.體外循環啟動后應隨時檢查上、下腔靜脈引流是否滿意,中心靜脈壓是否升高,左心引流是否通暢,心臟是否膨脹,以便及時發現並排除故障。

6.心內操作要輕柔、細緻,要以最小的損傷,最短的時間完成手術,並取得最佳的手術效果。

7.阻斷升主動脈進行心停搏液灌注時,應及早將右房切開減壓,以免右心膨脹。如切開右房(室)時發現有大量血湧出,應考慮兩種可能:①升主動脈阻斷不全;②下腔靜脈阻斷不全,或左上腔靜脈沒有阻斷。確定后應加以糾正,即可使手術野清晰。

8.手術結束時應及早排除心腔內的氣體,儘早開放升主動脈阻斷鉗。如不自動復跳,應及時去顫,勿使心室纖顫時間過長。應依靠監測血離子及血氣分析來保證復甦時內環境處於生理狀態。

9.血管擴張葯的應用 重症病人可於復溫開始時靜滴硝普鈉,以減低周圍血管阻力,減輕左心負擔,增加心排出量;有利於機器余血輸入體內;加強利尿,有利於將體內多餘的水及早排出。一般用量常在0.5~3μg/kg/分,很少需要超過5μg/kg/分。需根據病人具體情況調整速度或用量。

10.心肌保護 心肌保護的總原則是增加能量儲備,減少能量消耗;開始手術前,著重於術中,繼續鞏固於術后。

⑴冷心停搏液的灌註:目前應用最廣的是冷化學心停搏液,其主要成分是氯化鉀15~20mmol/l、鎂、鈉、鈣和葡萄糖等。多數學者主張用含鈣0.5~1.0mmol/l,但亦有用無鈣心停搏液,其滲透壓應略高於正常,一般主張在340~360毫滲量左右。酸鹼度應略偏鹼,即ph在7.60左右。溫度為4℃。冷心停搏液要在升主動脈阻斷鉗的近端灌入主動脈進入冠狀動脈內,壓力為5.3~6.6kpa(40~50mmhg)左右。用量為10~15ml/kg,要求在3~4分鐘內注完。手術中每隔20~30分鐘再灌注一次,其量可酌減,但在復甦前一次的灌注液應減低鉀的含量為5mmol/l,以免影響復甦。近年來主張心停搏液自冠狀靜脈竇灌入稱為逆灌,或者順灌和逆灌相結合使用。

⑵心表降溫:灌注心停搏液的同時,用冰屑或冰鹽水灌入心包腔進行心臟表面降溫。對有明顯心肌肥厚的病人同時用冰鹽水灌入心腔,以增加全心降溫效果,使心肌溫度保護在15℃~20℃。

⑶gik溶液的應用:術前、術后均可用gik溶液靜脈點滴,以提高心肌糖原的儲備,及改善心肌的能量代謝。

⑷充分左心減壓:充分左心減壓,不但可使手術野清晰,而且是心肌保護重要的一環。在主動脈瓣有關閉不全的心臟,灌注心停搏液時,要間斷有節奏地擠壓左室,使漏入左心室的心停搏液被擠入冠狀動脈,增強冷心停搏液的作用,同時也避免左室膨脹造成的損害。

⑸血管擴張葯的應用:血管擴張葯可減輕心臟的前後負荷,使心肌以較低的能耗就能增加心排出量;同時也擴張冠狀血管和肺血管,有利於心肺功能的改善。即使是血壓偏低,亦非血管擴張葯的禁忌證,可以在用血管擴張葯的同時使用多巴胺或多巴酚丁胺或兩者合用,依靠調節兩種葯的用量(即依靠調整兩種葯的濃度和靜點時的滴數),可使低血壓的病人逐漸改善,不但不致引起血壓下降,反而可使血壓逐漸恢復正常,改善全身微循環。

術后處理

 1.低心排出量的處理 正常心排血指數是2.5~4.4l/m2體表面積。低排的診斷不能依據單一的體征或癥狀,而應依據病人的全面情況進行判斷。其診斷依據如下:①煩躁不安、憂慮或淡漠;②周圍脈搏細而速;③皮膚冷濕,甲床紫紺;④尿少,成人每小時尿量少於30ml;⑤低血氧症;⑥血壓多偏低,但低排時也可以血壓正常或偏高;⑦心排血指數<2.5l/m 2。處理低排要針對原因,尤其應強調預防。

⑴低血容量:①停止體外循環前應儘可能將機器血輸入體內,即停機前要求適當正平衡;停機后要將機內余血緩慢輸入。一般要求平均動脈壓達8~8.66kpa(60~80mmhg),中心靜脈壓2~2.67kpa(15~20mmhg)。②停止機器余血輸入后,立即開始輸入庫存血,輸入的速度及量應依據血液動力學變化,排尿速度,平均動脈壓和中心靜脈壓進行調整。但要避免輸入血或液體過多、過快,以免心臟過度負荷或發生肺水腫。有些病人應進行左房測壓對輸血進行指導。③體外循環剛終止時,尿流常很快。這時血容量變化較快,應嚴密監測動、靜脈壓和左房壓的變化,並可定期查細胞壓積和血色素,以指導輸血速度和量。

⑵心功能不全的處理:體外循環手術后低心排血量的病人常有周圍血管阻力增加。應用血管擴張葯常可改善心臟功能,減輕心臟前後負荷。低排嚴重者可在用血管擴張葯的同時使用正性藥物,既可強心,又可減輕心臟負荷,如應用硝普鈉0.5~5μg/kg ·min,對減輕前後負荷有較好的效應。需要強調的是血壓低不是應用硝普鈉的禁忌證,在應用硝普鈉的同時加用多巴胺2~10μg/kg·min,既可減輕心臟的前後負荷,增加心排出量,又可改善心、腎的血液供應,升高血壓、降低周圍阻力,改善微循環,常可使循環逐漸穩定。但調整兩種葯達到合適的輸入速度需要一段平衡過程。心臟復甦后不要急於終止體外循環,應給予一定時限的輔助循環,有助於心臟功能的恢復,對於預防低排將起一定作用;即使在停止體外循環后,如病人發生心功能不全,可再度進行體外循環輔助心臟排血,有利心功能的恢復,常起著治療低排的作用。嚴重的病人用主動脈內球囊反搏常可明顯改善。

⑶心包堵塞的處理:心包堵塞的處理關鍵是及時確診、迅速處理,猶豫不決常導致災難性的結果。有如下幾點時應考慮有心包堵塞的可能性:①臨床沒有心功能不全的其他因素(如心肌保護欠佳,畸形或病變糾正不徹底,血流量不足等),然而表現低排,對正性葯反應不佳者;②胸管引流出血量偏多,或引流量特別少;③胸管引流量突然減少或出現凝血塊;④頸靜脈怒張,靜脈壓升高;⑤動脈壓下降,脈壓差變窄,用正性葯不改善者。一旦確診,應緊急送進手術室,手術清除血塊、積血並徹底止血,如情況緊爭,可於病室內將切口下段打開,用戴有消毒手套的手指伸入心包內,即有血湧出或有血塊排出,病情頓時改善,然後急送手術室,進行徹底處理。要注意心包堵塞可發生於手術后3日內,而且此後仍可發生遲延性的心包堵塞。

2.心律紊亂的處理 體外循環術后心律紊亂最主要的原因是低鉀。因此,防止低鉀是預防心律紊亂的重要環節。術前應充分糾正體內鉀缺失,術中要按常規給鉀,術后要依據尿量及血鉀測定結果進行補鉀。

⑴室上性心動過速的處理:①異搏定5~10mg靜注,為目前首選藥物。②心得安10mg口服或氨醯心安25mg口服。③甲氧胺5~10mg靜注或10~20mg肌注。④興奮迷走神經葯,如新斯的明0.5~1.0mg肌注。⑤苯妥英鈉100mg靜注。⑥氯化鉀可用0.4%~0.6%靜點。⑦毛地黃類:西地蘭0.4~0.8mg靜注(未曾用過者),每2小時后再靜注0.1~0.2mg,24小時內不超過1.2mg。⑧同步直流電復律:各種不同藥物無效者可用此法,但毛地黃中毒者不宜用。⑨心房起搏超速抑制,用高於其頻率的速率起搏,20秒后突然停止起搏常可轉為竇性心律。

⑵房顫:西地蘭或狄戈辛靜注,亦可用電復律或超速起搏方法。

⑶房撲:可用異搏定,β受體阻滯劑或洋地黃製劑及起搏超速法。

⑷室性早搏:偶發室性早搏可不必處理。反覆出現時,可用利多卡因50~100mg靜注或1~3mg/kg·min靜滴,如系毛地黃中毒所致可以用苯妥英鈉50~100mg靜注或靜點。

⑸室速:①利多卡因靜注,如反覆出現可1~3mg/kg·min,靜脈點滴。②電復律。

3.酸鹼與電解質平衡失調的處理:常見酸鹼平衡失調是代謝性酸中毒。鹼缺失>3mmol/l,ph<7.35,paco2<4.0kpa(30mmhg)就應糾正。計算公式如下:

總細胞外鹼缺失=鹼缺失mmol數×0.3×體重

用5%nahco3補充1/2總鹼缺失量。半小時后複查血氣后決定進一步糾正的用量。

體外循環術后最嚴重的電解質紊亂是低鉀,尤其術前長期用利尿葯的病人,其總體鉀常是低的,儘管血清鉀測定可以正常,但心肌細胞內鉀可能偏低。因此,保持鉀的平衡要開始於術前強有力的補鉀,體外循環術中要以1~2mmol/kg/小時補充,終止體外循環后要根據尿量補鉀,每排出500ml尿要補氯化鉀0.7g~1.0g,力求血清鉀保持在4~5mmol/l。

低鈣常可導致心肌功能不全,如輸庫血量較大均應適當補鈣。

4.防止液體過度負荷 由於血液稀釋法的應用,或術前存在一定的心功能障礙,體外循環結束后,體內有一定的水瀦留。因此,術后72小時內應保持液體負平衡,特別是心功能不全時,更應嚴格控制水和鈉的輸入。體外循環結束后常自然利尿,如利尿不理想,應考慮是否有心臟功能或腎臟功能不佳,或膠體滲透壓不夠。除針對原因進行處理外,還可應用利尿劑如速尿靜注。但需注意利尿與血容量的關係,及利尿與低鉀的關係,應反覆進行離子監測,使能保持動態平衡。

5.出血的處理 體外循環術后出血有一定的發生率,關鍵在於預防,即手術中,尤其體外循環終止后,要耐心細緻地徹底止血。術后滲血多的處理是:①等量補充新鮮血液;②輸入干凍血漿;③輸入血小板;④適當使用止血劑。但如出血較猛,特別是在動態觀察中沒有減少趨勢,應當機立斷,在病人尚未發生休克前送手術室進行止血。

6.輔助呼吸 體外循環術后,如循環穩定,無出血可能性,無嚴重離子紊亂致心律紊亂,無肺部併發症,自主呼吸交換量充足,呼吸頻率合適(30次/分以下),血氣分析結果正常,且病人已清醒,可以在手術室內拔管。但如病人系重症心臟病,或以上情況有一定異常,則需要人工呼吸,保證充分氣體交換,以減輕心臟負荷,有利術后恢復。一般術後進行6~12小時的人工呼吸很有幫助。在應用人工呼吸器時,要在短時間內進行數次血氣分析,據以調整呼吸機的參數。當確定合適於該病人的參數后,血氣分析可改為4~6小時一次,或每日兩次。要注意呼吸道管理,保證通暢,保證氣體交換充分;定期吸引分泌物,預防感染;如同步不理想,可消去自主呼吸,保證交換充足,減輕病人負荷。要正確掌握停機需要的條件:①神志清楚,有定向力;②循環穩定,無嚴重心律紊亂;③自主呼吸頻率不超過30次/分,交換量充足;④血氣分析正常;⑤無出血可能性。還需按呼吸機應用的常規程序進行,停機前使用間斷強制通氣(IMV)進行過渡,逐漸減少imv的次數,最後停機,停機后1小時再測血氣應在正常範圍,才證明停機是合宜的。

7.預防感染 預防感染應始於術前,嚴於術中,繼於術后。術前需用預防量抗生素,可於術前2~3日開始,但重要的是手術當日的術前用藥時也要給夠大劑量的抗生素,保證術中有一定血葯濃度,術中一切操作,包括各種通道的建立均需嚴格遵守無菌操作規程;術中可於機器內加一定量的抗生素,體外循環終止后立即再給一個劑量抗生素,隨後定期應用。所有輸液輸血通道均應保持無菌狀態,防止發生污染。

8.防止高溫 手術當天易發生低溫后的反跳。因此,體溫達36.5℃時就應開始物理降溫,一般多能防止術后高熱的發生;如體溫高達38℃,則除物理降溫外可加用冬眠藥物或解熱葯灌腸,使體溫降到正常範圍。

9.抗凝治療 術后24小時開始口服華法令(warfarin)一般為2~10mg/d,以後按所測的凝血酶原時間進行調整,直至穩定后才將抗凝劑固定在一定的每日用量範圍內。但凝血酶原測定時間應將間隔日數逐漸拉開,最後可以1~2個月測定一次。需要注意的是許多藥物,如抗風濕葯、抗心律失常葯以及巴比妥類葯等的長期服用均對抗凝治療有干擾,應告訴病人。

10.嚴密監測 術后病人應在重症監護病房(icu)中進行監護。需要監測心電、心率、動脈壓、中心靜脈壓;重症病人要作左房壓,甚至作心排出量的監測。循環穩定的病人應15分鐘記錄一次,重危病人5分鐘記錄一次。尿量及胸引流管的引流量每小時記錄一次。血氣分析、血清鉀、血色素及細胞壓積要根據需要定時測定。監護工作人員應善於觀察病情發展動態,對於發展趨勢要隨時分析,不要等待出現明顯異常才加以注意。

5 體外循環 -術后的管理

體外循環體外循環

1、灌注流量及壓力 體外循環開始,先緩慢起動動脈泵,再緩慢開放靜脈引流,維持良好的動、靜脈平衡,防止引流過渡或引流不足,阻斷升主動脈前儘可能避免發生或縮短室顫時間,尤其在并行循環暫時不降溫的病例。體外循環過程中灌注流量維持在2.0-2.8升/分/平方米,動脈平均壓力維持在50-80mmHg左右,如果動脈壓力高於90mmHg時應加深麻醉或用降壓藥物,灌注壓力高低並不能代表組織灌流好壞。為了判定體外循環過程中組織灌注情況,持續監測靜脈血氧飽和度十分重要,靜脈氧飽和度維持在65%-75%,表明組織灌流良好。因此灌注流量根據動脈平均壓力及靜脈血氧飽和度等多項指標綜合判定。體外循環灌注流量與溫度呈明顯相關性,低溫期間灌注流量相應降低,復溫期間隨著溫度的提高亦相對提高灌注流量,以確保組織氧的供需平衡。心臟復甦后勿使心臟膨脹,心臟空跳一個時期后,再逐漸減低灌注流量,逐漸增加自體心臟做功。復甦后的輔助循環時間一般為心肌血流阻斷時間的1/3-1/4,依據病情、心功恢復情況而定。如病程長,心功能受損嚴重,則輔助循環時間適當延長,灌注量必須逐漸減少,等待心功能恢復再停止灌注。如心功能恢復差,可利用左心引流管及主動脈插管進行左心輔助循環,或在輔助循環下安裝IABP.通常採用一般病例平流灌注,如果合併腎功能不全,採用搏動性灌注更佳。合併冠狀動脈阻塞性病變的病人,為了增加舒張期心肌血流,可在復甦后採用同步搏動灌注,增加舒張期灌注壓力,有利於缺血后心肌功能的恢復。在有條件的醫院,可選用離心泵,以備術後進行心室輔助循環。

2、溫度 體外循環中常規監測鼻咽溫度、直腸溫度、血溫及水溫。體外循環轉流開始后,主動脈瓣關閉不全病例應在放置好左心引流管后才開始降溫。降溫過程應盡量均勻,使心臟逐漸耐受溫度的變化,儘可能避免室顫發生。單瓣替換鼻咽溫度一般降至28℃左右,雙瓣降至26℃左右。同時行冠狀動脈旁路移植術降至25℃左右。復溫時,注意水溫不宜高於血溫10℃,溫差過大產生微氣栓。升主動脈開放前,血溫達28℃以上,鼻咽溫、直腸溫分別達到37℃及35℃停機。

3、電解質及酸鹼平衡 體外循環中鉀離子的平衡至關重要,低血鉀是最常見的併發症之一。瓣膜病人術前多已長期服用強心利尿劑,極易發生低血鉀。低血鉀可導致嚴重心律紊亂,室顫。灌注師應根據血鉀檢查、參考溫度、尿量、酸鹼度及轉流時間長短判定補鉀量,使血鉀濃度維持在3.5-5.5mEq/L.糾正低鉀時應注意鎂的補充,常規用量為0.5mEq/kg分次加入,復甦前根據監測血鉀濃度補充;復甦後補鉀尤應注意,不可一次大量影響心臟的復甦。

在注意調節電解質平衡的同時,應注意調節酸鹼平衡,二者之間相互聯繫。根據血氣分析(α-Stat)調整。

4.藥物的使用

(1)利尿葯

瓣膜病人術前存在不同程度的低心排,體外循環中得到改善,轉中排尿較多,因此體外循環過程中慎用利尿劑,如果停機后病人尿少,麻醉師可酌情使用利尿劑。

(2)止血藥

瓣膜置換術,尤其是再次手術,由於剝離粘連血液丟失多及血液破壞,體外循環中可使用止血藥,常用抑肽酶,體外循環預充200-250萬單位,對減少術中出血及輸血有良好效果。使用抑肽酶時應做皮試,體外循環中ACT應>750秒。

(3)血管活性葯

體外循環開始,如出現(灌注壓力平均動脈壓)低首先應調整流量、血容量,檢查靜脈血氧飽和度而不是首先考慮用藥,通常不採用縮血管葯通過增加外周血管阻力來提高灌注壓力。處理后如果灌注壓力仍過低才考慮選用作用時間較短的升壓葯如麻黃素、阿拉明、苯腎上腺素等。如術前合併有冠心病或高血壓的病人,平均動脈壓一般維持在60mmHg以上,必要時使用升壓葯。

體外循環血液復溫后可使用血管擴張劑,如硝普鈉、硝酸甘油等減輕左室后負荷及改善末梢灌注,使復溫過程更加均勻。

6 體外循環 -常見合併症

(1)代謝與電解質變化:體外循環中,常可見有酸血症。原因是由於低灌注流量、低血壓、低血容量等引起組織缺氧。低溫引起周圍組織中的氧耗,亦可導致代謝性酸血症。處理除可採用高灌注量和避免術中低血壓和血容量改變,還可用碳酸氫鈉靜脈滴入。另外體外循環后血清鉀減少,有時可導致代謝性鹼血症和心律失常。或利尿后低血鉀,應給予補鉀。還應注意術后低血清鎂,它與某些心律失常和神經癥狀有關。

(2)血液變化:各種機械因素可使血液成分破壞,紅細胞破壞較嚴重,血漿血紅蛋白增加,血小板破環。轉流時間長可由於溶血,凝血活酶釋放,血小板第Ⅲ因子釋放,引起瀰漫性血管內凝血(DIC)的產生。一旦確診必須及早用適量肝素,並用尿激酶和血管解痙攣劑等,加速微血栓吸收和改善微循環,並輸給新血液,採取預防感染等措施。

(3)大腦:體外循環時,如二氧化碳張力過低可使腦血管收縮,阻力增加,所以灌注血液中二氧化碳的張力最好保持在4~5.3kPa(3040mmHg)之間。血壓平均壓低於6.65kPa(50mmHg)時腦血流量受影響,但腦靜脈壓力不能太高,任何影響腦靜脈迴流鬱積的情況都可產生腦水腫。血壓過低,缺氧、酸血症等都可使腦功能受抑制。腦血管中的微栓子是產生腦合併症主要原因,大都由於鼓泡氧合器中的硅油或氯泡引起,應使用微孔過濾器減少微栓發生的機會。

(4)腎臟:如術中低血壓將影響腎臟功能,低溫、低灌注量、酸血症和紅細胞破壞過多均可導致腎功能衰竭。術后應適量使用利尿劑,改善微循環,提高血壓,避免腎血管收縮痙攣等措施,以預防腎併發症。

(5)肺:術中灌注時間過長,灌注量不足用紅細胞破壞可導肺部併發症,稱為「灌注肺」。表現為肺間質出血,水腫和片狀肺不張。安置左心引流管,可防止因左室膨脹導致肺血管壓力升高,以及在主肺動脈阻斷心斷心搏停止期間,使肺處於膨脹狀態均有助於防止和減少這種合併症。

(6)心臟:在嚴重心臟病患者或灌注不良的患者中,常可發生低心排征,影響患者血壓,進而引起組織缺氧,酸血症等連鎖反應。處理是根據左房壓(或肺毛細血管嵌入壓)及中心靜脈壓給予輸血,其次是輔助呼吸養活全身耗氧量,糾正酸中毒及給予強心藥物,必要時再給鎮靜劑,早期經過這些處理大部分可恢復,如藥物無效,就必須給予輔助循環,包括主動脈內氣囊反搏,甚至左心輔助循環術等。

7 體外循環 -專業書籍

體外循環體外循環原理與實踐

書 名: 體外循環原理與實踐
作 者:(美國)GlennP
出版社: 人民衛生出版社
出版時間: 2009年05月
ISBN: 9787117113106

內容簡介

《體外循環原理與實踐(第3版)》講述了:在決定第3版《體外循環原理與實踐》改編之前,我們的編者們一直被當前日益增多的非體外循環下冠狀動脈搭橋手術和經皮行心臟瓣膜置換術等現象所困惑,究竟現在還是否需要出版有關體外循環的理論書籍呢?很顯然,我們最終的一致意見是:體外循環的現狀和未來都很美好,而且現在也是出版第3版《體外循環原理與實踐》的最佳時機。儘管某些需要體外循環的外科技術在逐年消減,但仍然還有很多醫學領域在開發和應用體外循環及輔助支持技術。目前在先心病外科領域就已應用心室輔助裝置針對衰竭心臟進行重塑和長期輔助支持,並取得了可喜的成績。對於我們的高齡人群中患有瓣膜疾病的患者,採用外科成形或瓣膜置換手術依然是治療的最佳手段。在兒科心臟外科團隊中的老、中和青年學者們都在努力地推動先心病矯治術的不斷前進和發展。這些都需要我們具有十分豐富的體外循環管理經驗。近年發展起來的微創外科技術可以承諾患者縮短住院時間並能快速恢復日常活動,但這項技術的絕大多數患者都需要在體外循環下完成,而這些體外循環已發生了顯著的變化:技術更加精良,設備更加小型化。在1993年本書的第1版中所述及的體外循環對機體生理功能方面的不良影響,都已被今天體外循環技術和設備的發展所改善。但隨著診療患者群中老齡化和危重病種的不斷增加,我們仍需要在體外循環領域不斷地開拓進取。

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