新聞資訊
技術動態首頁 > 技術動態

體外循環技術的新進展

日期:2013-08-29

  自從1953年Gibbon在世界上首次使用體外循環技術成功 地完成一例心臟直視手術,至今已經近五十年了,隨著國民經濟的發展和醫療衛生事業的進步,我國心血管外科得到迅速發展,全國各省市直至縣區能開展體外循環心臟手術的醫院,從二十年前的34所增加到今天近800所,每年完成的心臟直視手術從1700例增加到30000例左右,而廣東省就有近40家醫院開展了體外循環心臟手術。心臟外科與體外循環是不可分割的一個整體,心臟外科的發展無疑也促進了體外循環技術的發展。近年來,體外循環無論從理論還是從設備的先進性、技術的革新上都取得了令人矚目的進展,這些進步又促進了心血管外科以及其他學科的發展。

  一、體外循環概念的更新

 體外循環從一開始就與心臟手術緊緊地聯系在一起,四十多年來,隨著醫學科學日新月異的發展,儀器設備的更新換代,體外循環的原理不變,概念卻在不斷更新,其含義已遠遠超出了心臟手術這一固定的內涵,體外循環已不再是心臟手術的專有名詞,凡是需要心肺支持、血液暫時的旁路循環,都可使用體外循環技術。體外循環臨床應用的范圍已涉及許多領域。目前,體外循環除了應用于日益增多的心內直視手術外,心、肺移植術,大血管(胸/腹 主動脈瘤)手術,腎癌切除及下腔靜脈癌栓摘除術,肝移植(靜脈-靜脈轉流)手術,氣管手術,纖支鏡下肺灌洗(肺蛋白沉著癥)術等都使用了體外循環技術;在體外生命支持(extracorp oreal life support)這一新的領域里,如心臟術后嚴重低心排綜合征、左心/右心/全心衰 的輔助循環,急性呼吸功能衰竭(ARDS)的體外膜肺支持療法(ECMO),有機磷中毒的超濾排毒以及在緊急心肺復蘇中發揮著越來越重要的作用。同時,一些更新的領域正在不斷開發,如利用高溫體外循環的方法殺傷體內的艾滋病病毒;利用體外循環超濾的方法進行戒毒等。

  二、體外循環設備的發展

  體外循環設備的發展是促進體外循環技術發展的動力。

  (一)新型人工心肺機(體外循環機)

  體外循環機的三大主要系統是血泵、監測和變溫系統。

  1.血泵 血泵是體外循環的心臟,是血液循環的動力,目前臨床上常用的血泵只有滾壓泵( roller pump)和離心泵(centrifugal pump)。滾壓泵由泵管和泵頭組成,泵頭對泵管擠壓,推動管內液體流動,滾壓泵的主要缺點是滾壓時泵管易產生微栓脫落(硅膠管),彈性差(塑料管),長時間轉流血液破壞明顯增加,并有泵管破裂的危險。盡管如此,由于操作簡單,費用低,滾壓泵仍然是國內外使用最廣泛的血泵。

   目前國內使用較多的進口體外循環機有德國產的Stockert、Jostra體外循環機,美國產的Sa rns、Cob e體外循環機,較新的型號是StockertⅢ型、SC型,Sarns 8000型、9000型,Jostra HL-20 型,泵頭運轉的穩定性、對泵管擠壓的精確度是衡量血泵質量的一個主要標準,美國的血泵都有產生搏動血液灌注的功能,德國的血泵設計了特殊的雙頭泵,可用于嬰幼兒或低流量灌注,也可作為停跳液灌注泵、左右心吸引泵以及改良超濾泵。

   離心泵是一種較新型的血泵,近年來使用越來越多。離心泵是根據液體在作同心圓高速運轉時產生離心力的原理而設計的,它由驅動部分和控制部分組成,使用一次性的泵頭。目前主要有四種離心泵—Sarns、Lifestream、Bio-Medicus和Jostra。與滾壓式血泵比較,離心泵的主要優點是:血液損傷小,壓力緩沖大,安全性高,有的可產生搏動性血液。由于離心泵 體積小,便于移動,除用于常規體外循環心臟手術外,更適合用于長時間灌注,如術后不能脫機的左心、右心、全心輔助循環,心臟移植前的過渡,呼吸功能衰竭的ECMO,主動脈手術的 CPB或左心轉流,肝移植的靜脈-靜脈轉流等。

  2.監測系統

  體外循環技術的提高和質量的保證,對心臟手術的成功起很重要的作用,而體外循環的效果 和安全性與監測系統的完善密不可分?,F代電腦化的體外循環機使灌注師通過機器上配備的各種監測裝置就能隨時了解轉流中各種數據的變化,能夠及時、準確地進行管理和處理。這些監測系統包括壓力(動脈灌注壓、停跳液灌注壓)監測,溫度(鼻咽溫、肛溫、動脈/靜脈血溫、水溫、心肌溫、停跳液溫)監測,氧合器血平面監測,動脈灌注血氣泡監測,多個時間顯示,氣體流量、氧濃度監測,動脈/靜脈血SAT/HCT(HB)連續監測,血氣連續監測,血K+連續監測(CDI500),ACT監測。這些監測不但可以報警,有的還會自動停機。盡管以上的監測系統增加了操作的工作量,但卻顯著地增加了體外循環的安全性,這也是提高心臟手術成功率的一個重 要因素。

  3.變溫系統 

 電腦化的冷熱水循環水箱(變溫水箱)使灌注師操作更方便、更簡單,無須天天加水、放水、加冰,只要設定水溫,按動開關,水箱就會按你的要求自動降溫、升溫。

  (二)膜肺

  作為體外循環中進行氣體交換的裝置——氧合器,已經從最早期的轉碟式(rotating disc o xygenator)發展到鼓泡式(bubble oxygenator),從鼓泡式又發展到膜式(membrane oxygena to r),膜式氧合器的發展使其具有更多的功能和更多的類型。膜肺的制作材料主要有兩大類,即硅膠膜類和中空纖維類,中空纖維又從管內走血發展到管外走血,從泵后型發展到泵前型。90年代初,又成功地研制出肝素涂抹膜肺。氧合器的發展旨在不斷提高氣體交換能力,更好的保護血液,減少栓塞的發生,改善臟器的功能。進口膜肺的種類較多,主要有Medtroni c、Affinity、Terumo、Baxter、Jostra、Dideco、Minntech等。我國直到80年代,上海復旦大學研制出第一個國產膜肺,近幾年,西京、西安、新會膜肺也先后進入市場。

  膜肺與鼓泡肺的最大區別在于血液在氧合過程中,氣血不直接接觸,氧和二氧化碳不是通過鼓泡而是通過膜的彌散作用進行氣體交換。因此,膜肺具有更良好的氣體交換能力和變溫性能,對血液有較好的保護作用,血液破壞少,生物相容性好,補體、白細胞、血小板激活程度輕,微栓尤其是氣栓發生率減少,微循環灌注得到改善,提高了組織的氧供。膜肺的安全性和穩定性較高,在長時間轉流中,膜肺的優勢可充分體現出來,膜肺還適用于ECMO等長時間的轉流。目前,歐美等國膜肺的應用已基本取代了鼓泡肺,在我國,由于國情不同,現仍 以鼓泡肺應用為主,但膜肺取代鼓泡肺是歷史發展的必然趨勢。


? 威高集團 2020 魯ICP備17012245號-2 (魯)-非經營性-2009-0039  魯公網安備 37100302000155號