體外循環(huán)技術(shù)的新進(jìn)展
日期：2013-08-29
自從1953年Gibbon在世界上首次使用體外循環(huán)技術(shù)成功 地完成一例心臟直視手術(shù),，至今已經(jīng)近五十年了,，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的進(jìn)步，我國心血管外科得到迅速發(fā)展,，全國各省市直至縣區(qū)能開展體外循環(huán)心臟手術(shù)的醫(yī)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(shù)從1700例增加到30000例左右,，而廣東省就有近40家醫(yī)院開展了體外循環(huán)心臟手術(shù),。心臟外科與體外循環(huán)是不可分割的一個(gè)整體，心臟外科的發(fā)展無疑也促進(jìn)了體外循環(huán)技術(shù)的發(fā)展,。近年來,，體外循環(huán)無論從理論還是從設(shè)備的先進(jìn)性、技術(shù)的革新上都取得了令人矚目的進(jìn)展,，這些進(jìn)步又促進(jìn)了心血管外科以及其他學(xué)科的發(fā)展,。
一、體外循環(huán)概念的更新
體外循環(huán)從一開始就與心臟手術(shù)緊緊地聯(lián)系在一起,，四十多年來,，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)日新月異的發(fā)展，儀器設(shè)備的更新?lián)Q代,，體外循環(huán)的原理不變,，概念卻在不斷更新，其含義已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了心臟手術(shù)這一固定的內(nèi)涵,，體外循環(huán)已不再是心臟手術(shù)的專有名詞,，凡是需要心肺支持、血液暫時(shí)的旁路循環(huán),，都可使用體外循環(huán)技術(shù),。體外循環(huán)臨床應(yīng)用的范圍已涉及許多領(lǐng)域。目前,，體外循環(huán)除了應(yīng)用于日益增多的心內(nèi)直視手術(shù)外,，心、肺移植術(shù),，大血管(胸/腹 主動(dòng)脈瘤)手術(shù),，腎癌切除及下腔靜脈癌栓摘除術(shù)，肝移植(靜脈-靜脈轉(zhuǎn)流)手術(shù),，氣管手術(shù)，纖支鏡下肺灌洗(肺蛋白沉著癥)術(shù)等都使用了體外循環(huán)技術(shù);在體外生命支持(extracorp oreal life support)這一新的領(lǐng)域里,，如心臟術(shù)后嚴(yán)重低心排綜合征,、左心/右心/全心衰 的輔助循環(huán),，急性呼吸功能衰竭(ARDS)的體外膜肺支持療法(ECMO)，有機(jī)磷中毒的超濾排毒以及在緊急心肺復(fù)蘇中發(fā)揮著越來越重要的作用,。同時(shí),，一些更新的領(lǐng)域正在不斷開發(fā)，如利用高溫體外循環(huán)的方法殺傷體內(nèi)的艾滋病病毒;利用體外循環(huán)超濾的方法進(jìn)行戒毒等,。
二,、體外循環(huán)設(shè)備的發(fā)展
體外循環(huán)設(shè)備的發(fā)展是促進(jìn)體外循環(huán)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。
(一)新型人工心肺機(jī)(體外循環(huán)機(jī))
體外循環(huán)機(jī)的三大主要系統(tǒng)是血泵,、監(jiān)測和變溫系統(tǒng),。
1.血泵 血泵是體外循環(huán)的心臟，是血液循環(huán)的動(dòng)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(dòng)管內(nèi)液體流動(dòng),，滾壓泵的主要缺點(diǎn)是滾壓時(shí)泵管易產(chǎn)生微栓脫落(硅膠管)，彈性差(塑料管),，長時(shí)間轉(zhuǎn)流血液破壞明顯增加,，并有泵管破裂的危險(xiǎn)。盡管如此,，由于操作簡單,，費(fèi)用低，滾壓泵仍然是國內(nèi)外使用最廣泛的血泵,。
目前國內(nèi)使用較多的進(jìn)口體外循環(huán)機(jī)有德國產(chǎn)的Stockert,、Jostra體外循環(huán)機(jī)，美國產(chǎn)的Sa rns,、Cob e體外循環(huán)機(jī),，較新的型號是StockertⅢ型、SC型,，Sarns 8000型,、9000型，Jostra HL-20 型,，泵頭運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性,、對泵管擠壓的精確度是衡量血泵質(zhì)量的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)，美國的血泵都有產(chǎn)生搏動(dòng)血液灌注的功能,，德國的血泵設(shè)計(jì)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(jù)液體在作同心圓高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力的原理而設(shè)計(jì)的,，它由驅(qū)動(dòng)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(yōu)點(diǎn)是：血液損傷小,，壓力緩沖大，安全性高,，有的可產(chǎn)生搏動(dòng)性血液,。由于離心泵 體積小，便于移動(dòng),，除用于常規(guī)體外循環(huán)心臟手術(shù)外,，更適合用于長時(shí)間灌注，如術(shù)后不能脫機(jī)的左心,、右心,、全心輔助循環(huán)，心臟移植前的過渡,，呼吸功能衰竭的ECMO,，主動(dòng)脈手術(shù)的 CPB或左心轉(zhuǎn)流，肝移植的靜脈-靜脈轉(zhuǎn)流等,。
2.監(jiān)測系統(tǒng)
體外循環(huán)技術(shù)的提高和質(zhì)量的保證,，對心臟手術(shù)的成功起很重要的作用，而體外循環(huán)的效果 和安全性與監(jiān)測系統(tǒng)的完善密不可分?，F(xiàn)代電腦化的體外循環(huán)機(jī)使灌注師通過機(jī)器上配備的各種監(jiān)測裝置就能隨時(shí)了解轉(zhuǎn)流中各種數(shù)據(jù)的變化,，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行管理和處理,。這些監(jiān)測系統(tǒng)包括壓力(動(dòng)脈灌注壓,、停跳液灌注壓)監(jiān)測，溫度(鼻咽溫,、肛溫,、動(dòng)脈/靜脈血溫、水溫,、心肌溫,、停跳液溫)監(jiān)測，氧合器血平面監(jiān)測，動(dòng)脈灌注血?dú)馀荼O(jiān)測,，多個(gè)時(shí)間顯示,，氣體流量,、氧濃度監(jiān)測,，動(dòng)脈/靜脈血SAT/HCT(HB)連續(xù)監(jiān)測，血?dú)膺B續(xù)監(jiān)測,，血K+連續(xù)監(jiān)測(CDI500),，ACT監(jiān)測。這些監(jiān)測不但可以報(bào)警,，有的還會自動(dòng)停機(jī),。盡管以上的監(jiān)測系統(tǒng)增加了操作的工作量，但卻顯著地增加了體外循環(huán)的安全性,，這也是提高心臟手術(shù)成功率的一個(gè)重 要因素,。
3.變溫系統(tǒng)
電腦化的冷熱水循環(huán)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(shè)定水溫,，按動(dòng)開關(guān)，水箱就會按你的要求自動(dòng)降溫,、升溫,。
(二)膜肺
作為體外循環(huán)中進(jìn)行氣體交換的裝置——氧合器，已經(jīng)從最早期的轉(zhuǎn)碟式(rotating disc o xygenator)發(fā)展到鼓泡式(bubble oxygenator),，從鼓泡式又發(fā)展到膜式(membrane oxygena to r),，膜式氧合器的發(fā)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(nèi)走血發(fā)展到管外走血，從泵后型發(fā)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(fā)展旨在不斷提高氣體交換能力,，更好的保護(hù)血液,，減少栓塞的發(fā)生，改善臟器的功能,。進(jìn)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(fù)旦大學(xué)研制出第一個(gè)國產(chǎn)膜肺,，近幾年,，西京、西安,、新會膜肺也先后進(jìn)入市場,。
膜肺與鼓泡肺的最大區(qū)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(jìn)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(hù)作用,，血液破壞少，生物相容性好,，補(bǔ)體,、白細(xì)胞、血小板激活程度輕,，微栓尤其是氣栓發(fā)生率減少,，微循環(huán)灌注得到改善，提高了組織的氧供,。膜肺的安全性和穩(wěn)定性較高,，在長時(shí)間轉(zhuǎn)流中，膜肺的優(yōu)勢可充分體現(xiàn)出來,，膜肺還適用于ECMO等長時(shí)間的轉(zhuǎn)流,。目前，歐美等國膜肺的應(yīng)用已基本取代了鼓泡肺,，在我國,，由于國情不同，現(xiàn)仍 以鼓泡肺應(yīng)用為主,，但膜肺取代鼓泡肺是歷史發(fā)展的必然趨勢,。
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