第一章人工心肺机ppt.ppt

第一章第一章人人工工心心肺肺机机HEART-LUNGMACHINE07X207J21本 章 主 要 内 容1.人工心肺机及发展情况人工心肺机及发展情况2.体外循环工作原理体外循环工作原理3.血泵（滚柱泵、离心泵）血泵（滚柱泵、离心泵）4.氧合器（鼓泡式、膜式）氧合器（鼓泡式、膜式）5.热交换系统热交换系统6.主要参数及监护装置主要参数及监护装置21.人工心肺机：人工心肺机：实施体外循环灌注的机器实施体外循环灌注的机器2.心内直视手术心内直视手术OPEN-HEARTSURGERY时时人工心肺机代替了人工心肺机代替了人体心脏人体心脏的泵血功能及的泵血功能及人体肺脏人体肺脏的气体交换功能的气体交换功能DEFINITION：人工心肺机定义3SURGICALPROCEDURESINWHICHCARDIOPULMONARYBYPASSISUSED1.Coronaryarterybypasssurgery2.Cardiacvalverepairand/orreplacement(aorticvalve,mitralvalve,tricuspidvalve,pulmonicvalve)3.Repairoflargeseptaldefects(atrialseptaldefect,ventricularseptaldefect,atrioventricularseptaldefect)4.Transplantation(hearttransplantation,lungtransplantation,heart-lungtransplantation)5.Repairofsomelargeaneurysms(aorticaneurysms)bulgeinartery动脉瘤6.Pulmonarythromboendarterectomy血栓去除血栓去除：Inthoracicsurgery,apulmonarythromboendarterectomy,PTE,isanoperationthatremovesorganizedclottedblood(thrombus)fromthepulmonaryarteries.7.Pulmonarythrombectomy：Athrombectomy血栓去除血栓去除istheexcisionofanabnormalordangerousthrombus(bloodclot).4第一节 体外循环发展简史人工心肺机人工心肺机（Heartlungmachine）:体外循环装置体外循环装置Extra-CorporealCirculationBypassCirculation5心脏内腔手术的手术环境心脏直视手术心脏直视手术：即打开胸腔、切开心：即打开胸腔、切开心脏并暂时阻断脏并暂时阻断上、下腔静脉上、下腔静脉血流向右心血流向右心房的流动，使心脏内处于无血状态。房的流动，使心脏内处于无血状态。通常对生命体而言，静脉血流通常对生命体而言，静脉血流停止时间不得超过停止时间不得超过3-43-4分钟，否则将因缺分钟，否则将因缺氧而造成死亡。氧而造成死亡。6低温法应用于简单的心脏手术动物实验表明动物实验表明：将动物的体温降低，心脏的血流能暂时切断一个较长的时间而不致引起组织缺氧。低温法在临床上可应用于简单的心脏手术，获得成功。低温法缺点低温法缺点：1、产生心律紊乱，手术失败，造成死亡；2、血液阻断时间不能超过10分钟，短短的10分钟内不可能进行复杂的心脏手术。7人工心肺机发展的各阶段Legallis于1812年提出：体内或体外任何脏器，都可用体外循环来维持生存，明确提出了人工循环的概念18世纪末和19世纪初的一些生理学家进行的实验证实了此论点的正确性。1828年Key利用静脉灌注法，使处于死亡中的肌肉恢复了应激性1848年Loebell作了体外灌注肾脏的尝试1848-1858年Brown-Sequard认识到要用氧合血液灌注脏器，他们灌注的离体动物的头能保持某些神经反射。8人工心肺机发展的各阶段1885年VonFrey及Gruder制成第一套人工心肺机，将血液以薄膜形式分布在旋转的圆筒上完成血液氧合(表面暴露式)，并作了离体器官灌注9人工心肺机发展的各阶段1890年Jacobe用手间歇地挤压放在动脉端的橡皮囊，使其产生波动血流灌注，并用动物肺进行氧合1910年Hooks研究了搏动性血液对肾脏的作用，强调了灌注中脉压的重要性10人工心肺机发展的各阶段1916-1918年先后从动物的心脏和肝脏提取肝素，1936年达到在人身上应用的程度。A、B、O血型的发现，推动了体外循环研究工作的进展，使之进入更高的实验阶段1930年Tepebukuu通过多次动物实验，认为有可能应用体外循环的方法，以维持心肺功能1933年Banerott采用人工血泵和同种肺脏来维持动物体内的血流循环11人工心肺机发展的各阶段1937年Gibbon在短暂阻断犬的肺动脉期间，用人工心肺机人工心肺机进行体外循环维持生命，引起医学界的广泛重视1944年Ko1ff及Berk发现血在盘卷型人人工肾工肾中被氧合，因而，设计了聚乙烯毛细管盘卷型膜式氧合器12人工心肺机发展的各阶段第一例真正的临床第一例真正的临床：1953年Gibbon利用垂屏式氧合器和滚压式泵进行体外循环，为1例房间隔缺损患者成功地进行了手术修补，从而使心脏外科进入了一个新的阶段1956年美国、瑞典、英国美国、瑞典、英国和和日本日本等国家相继在临床开展了心内直视手术心内直视手术，至1957年体外循环便在世界各地广泛开展13我国人工心肺机发展情况1956年上海胸科医院上海胸科医院和和上海医疗器械厂上海医疗器械厂协作设计了滚压式血泵滚压式血泵和鼓泡式氧合器鼓泡式氧合器1957年制成第一台国产人工心肺机、先后于西安和上海开展了体外循环的动物实验1958年6月西安第四军医大学苏鸿熙用人工心肺机成功为6岁男孩施行室间隔缺损直视室间隔缺损直视修补术修补术58年上海胸科医院上海胸科医院应用国产人工心肺机，在体外循环下成功为1例先天性肺动脉瓣狭先天性肺动脉瓣狭窄窄患者进行了矫治术14我国人工心肺机发展情况上械厂上械厂先后研制成型型人工心肺机（垂屏式氧合器）和型型人工心肺机（转碟式氧合器）80年代，上海、广州先后召开了两次全国体外循环设备体外循环设备技术交流会，对体外循环器械和灌注技术的发展起了积极的推动作用国外新型鼓泡氧合器鼓泡氧合器的蓬勃发展，我国上海、天津、广州、西安和长春也先后试制成新型的鼓泡式氧合器，并成功地应用于临床15膜式氧合器1958年，面积为25m2的膜膜式式氧氧合合器器在临床为成人进行气体交换1957年发现硅硅橡橡胶胶膜膜对氧氧和和二二氧氧化化碳碳有特别高渗透性，其生物相容性好，促进了适用于临床常规使用的膜式氧合器的发展和商品化膜膜式式氧氧合合器器已由25m2，减少到2.5m2。微孔Teflon膜（聚聚四四氟氟乙乙烯烯）或空心聚丙烯微纤维，仅0.8m2的交换面积，气体交换效果远远超过了硅橡胶膜，能满足成人气体交换。16离心泵（灌注用）离心血泵：离心血泵：出现于60年代作用原理：作用原理：利用离心力作为动力，驱使血液流动特点：特点：创伤小、安全可靠、操作简便17第二节 体外循环原理18XF-4A型型 人工心肺机19上械厂人工心肺机20工工 作作 原原 理理1.将将上上下下腔腔静静脉脉或或右右心心房房的的静静脉脉血血通通过过管管道道引引出出，流流入入氧氧合合器器(即即人人工工肺肺)进进行行氧氧合合，再再经经过过血血泵泵(人人工工心心脏脏)，将将氧氧合合后后的的血血液液输输入入动动脉脉系系统统，以以维维持持机机体体在在循循环环阻阻断断时时的生理功能。的生理功能。2.如如此此血血液液不不经经过过自自体体的的心心肺肺进进行行氧氧合合和和组组织织灌灌注注的的过过程程，称称为为心心肺肺转转流流（心心肺肺旁旁路路），亦称为体外循环。，亦称为体外循环。21泵血功能泵血功能：用人工心肺机来维持心脏泵血功能气气体体交交换换功功能能：用人工心肺机来维持肺脏的气体交换功能，给术者提供一个心脏停搏状态下安静无血的手术野，进行心脏及血管的手术治疗人工心肺机的作用22人工心肺机基本设备血泵及其调控仪血泵及其调控仪氧合器氧合器(人工肺人工肺)热交换系统热交换系统动、静脉插管及管道动、静脉插管及管道血液回收及过滤装置血液回收及过滤装置监测装置等监测装置等23人体自身的血液循环24循环回路循环回路07J325循环回路循环回路1O2-MINUSSIDEO2-POSITIVESIDE排空排空吸引吸引26动脉泵动脉泵循环回路循环回路2 22728血血 泵泵 07X307X3血血泵泵的的主主要要作作用用是是：代代替替心心室室的的搏搏出出功功能能、手手术术中中失失血血的的回回吸吸、心心脏脏停停搏搏液的灌注液的灌注一一台台完完整整的的体体外外循循环环人人工工心心肺肺机机系系统统应应由由45个个泵泵头头（pumphead）以以及及其它装置设施共同组成其它装置设施共同组成29血泵及控制面板图血泵血泵血泵控制部分血泵控制部分30血血 泵泵 分分 类类按按结构结构可分为可分为：指指压压式式泵泵、往往复复式式泵泵、滚滚柱柱式式泵泵和和离离心泵等。心泵等。按其按其使用的目的使用的目的分为分为:动脉泵、静脉泵、吸引泵和灌注泵动脉泵、静脉泵、吸引泵和灌注泵31滚 柱 泵滚柱泵构成：泵头、泵控制面板、电气传动装置32泵头的功能传动装置传动装置:蜗杆蜗轮、皮带轮、低速电机蜗杆蜗轮、皮带轮、低速电机传传动动方方式式：电电机机旋旋转转运运动动通通过过（蜗蜗杆杆蜗蜗轮轮、皮皮带带轮轮、或或直直接接）传传入入泵泵中中心心轴轴，带带动动与与中中心心泵泵轴轴相相连连接接的的两两个个自自行行运运转转的的滚滚柱柱，在在大大于于半半圆圆形形的的泵泵槽槽内内作作旋旋转转滚滚动动，推动血液向前流动。推动血液向前流动。33血泵图34主轴传动机构35泵头的相关问题流向、流量、流速、泵压、管夹、泵槽、泵盖、手动装置36流 向滚柱与泵管的接触应为闭合式，以保证单向血流。较好的泵头不仅可使血流作正向流动，还可由操作控制进行反向流动。37血液流向图血泵主轴38流 量流流量量应应有有较较大大的的范范围围，一一般般在在06000mlmin，便便可可满满足足各各种种体体重重的灌注（的灌注（co的概念）的概念）。泵泵要要求求在在一一定定阻阻力力范范围围内内不不改改变变流流量量，在在低低流流量量和和高高流流量量时时均均应应稳定。稳定。07J439流 速泵管泵管内径内径的粗细、泵管弹性、的粗细、泵管弹性、泵槽直泵槽直径径、泵的转速泵的转速及泵管的出入口大小，及泵管的出入口大小，均会影响血流通过的速度和血液破坏均会影响血流通过的速度和血液破坏的程度。的程度。在高流量时，泵速和流量呈在高流量时，泵速和流量呈线性关系。线性关系。40泵 压要求：无过度挤压、无反流无过度挤压、无反流，取决于滚柱和泵槽之间可调的精密度；泵管壁厚薄均匀，误差小。41调节滚柱张紧度42管管 夹夹泵管夹固定泵管泵管夹固定泵管：既不改变泵管内径又能夹紧泵管，防止在滚柱的反复推动下产生滑移而影响血液灌注泵管固定夹泵管固定夹：固定准确、操作简单、使用方便。43管夹图44泵 槽内壁一般为优弧半圆形或圆形要求内壁光滑无毛疵。无须密闭，易于清洗和擦拭开口角210度，为什么？45泵 盖泵盖泵盖：泵运转中起保护作用，防止液体或异物溅入泵内损伤泵管。泵盖要求泵盖要求：透明、便于观察滚柱运转情况。有的泵盖有安全保护装置，在泵头启动运转时，揭盖则泵停止运转。46血泵的结构分析47手动装置手动装置作用手动装置作用：停电时继续运转维停电时继续运转维持循环持循环。方向方向：滚柱泵的手摇柄一般仅能逆时针方向转动（为什么？同步齿形带又如何？）48控制面板一般的心肺机血泵上的控制装置为一般的心肺机血泵上的控制装置为：电电源源开开关关、流流量量旋旋钮钮、流流量量显显示示、转转速速显显示示、管管径径选选择择、指指示示灯灯、反反向转流开关、搏动控制开关向转流开关、搏动控制开关491.按键式或触摸式开关。有的泵为保证安全防止错误操作，进行双指按压触摸启动。2.电源开关均配有保险装置，以防电压不稳时将泵烧坏电源开关501.一般顺时针方向为增大流量2.在同等流量时，各泵头流量旋钮旋转的弧度不同，灌注师应了解熟悉所使用的旋钮，以便灵活操作流量旋钮51一般机内电脑计算流量是以硅橡胶一般机内电脑计算流量是以硅橡胶泵管或聚乙烯塑料管的泵管或聚乙烯塑料管的内径内径为标准，为标准，每转搏出的量每转搏出的量与与转速的乘积转速的乘积即为每即为每分钟的分钟的流量流量（相当于（相当于CO计算，补充计算公式）计算，补充计算公式）但两种相同内径的泵管，由于其弹但两种相同内径的泵管，由于其弹性和管壁不同，实际流量可不同。性和管壁不同，实际流量可不同。流量显示/转速显示52转速显示转速显示可以间接地显示流量转速显示可以间接地显示流量流流量量或或转转速速：一一般般可可由由选选择择开开关关同同时控制和显示时控制和显示53管径选择不不同同管径（内内径径）的的泵泵管管在在同同样样转转速速下下，其其流量不不同同。因因此此，在在使使用用时时，应应根根据据实实际际应应用用的的泵泵管管口口径径将将选择旋钮指向所用的型号。选择旋钮指向所用的型号。管径管径有英制和公制两种。有英制和公制两种。54指示灯电源指示灯，有的机上还有转电源指示灯，有的机上还有转向或转速指示灯。向或转速指示灯。指示灯往往与开关合并在一起。指示灯往往与开关合并在一起。55反向转流开关一些心肺机具有反向旋转滚柱反向旋转滚柱的功能为了防止误操作，在开关上增加了保护措施。注意：反向运转时，将流量旋钮调至零，关闭正向流量开关后再启动反向开关，同时调节流量旋钮56搏动控制装置07J51.带有搏动性能的泵具有搏动控制开关。在启动搏动开关之前，根据情况选择搏动延迟时间和搏动比率以及触发型式等。2.应注意：在非搏动与搏动之间的转换时流量的改变，尤其在由搏动改为非搏动时，流量增加，谨防泵空贮血室。57心肺机系统除基本组合外，还附加一系列的监测系统。泵头不仅可用于平流灌注，还可进行搏动灌注。监测系统可监测小气泡、血位、出现情况报警或停泵。有计时、测温、热交换水箱等附属设备58离心泵(灌注泵)工作原理工作原理1.离心泵泵头的磁性后室与带有磁性装置的驱动马达相互磁性连接;2.驱动马达高速旋转，带动泵内结构高速旋转，产生涡流和离心力，推动血液前进。59两种常用的离心泵：Bio-Medicus离心泵离心泵Delphin离心泵离心泵60BIO-MEDICAL离心泵泵头61ISOFLOW离心泵泵头62离心泵流量传感器的传感方式离心泵流量传感器的传感方式超声法：超声法：Delphin离心泵的传感器是通过换能器发射超声信号到达红细胞后，再折回到接收器，多普勒计通过对流流速有关的超声信号速有关的超声信号反馈，确定其血流速度电磁法：电磁法：Bio-Mid和Isoflow离心泵的传感器均为电磁性传感器。当血流通过时的磁场变化而测得血流量63离心泵滚柱泵1.血液破坏；压力形成；2.流量反应；气泡传输；3.灵活性；安全性；4.流量传感方式；5.操作；费用。特点比较64血液破坏的比较1.离心泵和滚柱泵对血液破坏程度不同，在转流超过6小时具有统计意义，16小时后离心泵的溶血显著小于滚柱泵2.转流40h，两种离心泵溶血性无显著差异3.Bio-Med和Delphin泵对血液损害方面差别：2、4、6L/min三种流量中，Bio-Med的血浆游离血红蛋白小于Delphin泵1.2、4L/min两种流量中，血小板计数Delphin泵略大于Bio-Med泵65压力形成的比较离心泵属非阻闭性非阻闭性，故其最大正压最大正压的产生受到限制。如Delphin泵，最大转速并钳闭其输出管时，所产生的最大压力仅为93kPa(700mmHg)，该压力不足以使动脉泵管崩脱。66压力形成的比较对滚柱泵管：对滚柱泵管：钳闭其输出端，则可能使泵管崩脱或破裂压力损伤：压力损伤：离心泵限制过高压力的特点，可避免损伤。如当动脉插管内血流撞击动脉壁时，滚柱泵则按其设置的流量持续灌注，过大的压力可能导致主动脉壁的损伤，而离心泵则不会产生损伤损伤67血流量比较离心泵为非阻闭性，流流量量随随循循环环路路径径和和人人体体循循环环阻阻力力变变化化。同样转速下，体循环阻力的不同，流量可有200-400ml/min的变化；当阻力升高时，流量适当地降低；阻力降低时，流量又适当地升高。灌注师能较好地了解病人的情况，及时给予调整和处理；滚柱泵对阻力变化无任何反应滚柱泵对阻力变化无任何反应。68气泡传输比较07X4离心泵不会将大量气体泵入体内。泵头血流入口处为涡流中心涡流中心，压力较低，进入的少量气体可储存在内滚柱泵一旦空气进入时，则不可避免地泵入循环路径，产生气栓的危险69灵活性比较离心泵（包括马达）体积小，具有移动性，使用方便，可架置在病人身旁，充分缩短缩短循环路径循环路径，既减少了异物界面，又可在较高流量下，不用或少用肝素肝素滚柱泵泵头滚柱泵泵头与控制部分连为一体，循环路径长，必须肝素化肝素化70安全性比较离心泵内壁光滑，血液破坏小，不产生过高的压力和防止泵入大量气泡的特点，大大提高了灌注的安全性滚柱泵则有因泵管磨损或压力过高等因素产生泵管毛刺、颗粒脱落、破裂、崩脱和泵入空气的危险71流量传感方式比较1.Delphin离心泵的流量传感器方式为超声多普勒、非侵入性重复使用的探头，准确度在10以内。2.Bio-Med离心泵传感方式为侵入性一次性使用的电磁流量探头，需手工校正调零。3.滚柱泵则由机内电脑通过计算滚柱转速与泵管内容量的乘积而间接得到。72操作和费用比较操作：操作：离心泵本身操作简单、安全。但因其非阻闭性的特点，在某些操作观念上与滚柱泵有很大的不同费用：费用：离心泵头均为一次性使用，其消耗品费用远高于泵管。因此，在使用上，除考虑离心泵的优点，还应考虑经济因素73第三节氧合器氧合器（氧合器（Oxygenator）：）：将进入其内的将进入其内的静脉血静脉血中的中的二氧化二氧化碳碳排除，使氧分压升高而成为排除，使氧分压升高而成为动动脉血脉血的一种人工装置。的一种人工装置。74人体肺的基本情况人体肺的基本情况人体肺人体肺：肺泡、毛细血管构成的高效气体交换器官。人体肺人体肺有3亿个肺泡。肺泡肺泡总面积6080甚至200m2实际上，具有巨大表面积、又对气实际上，具有巨大表面积、又对气体高度通透性的肺泡、毛细血管是体高度通透性的肺泡、毛细血管是肺部气体完成交换的重要保证。肺部气体完成交换的重要保证。75氧合器型式氧合器按设计原理可分为三种类型：血幕式、鼓泡式、膜式目前临床上常用鼓泡式和膜式氧合器76膜式氧合器77膜式氧合器78鼓泡式氧合器鼓泡式氧合器通过发泡后再去泡而达到氧合目的。为了增加气体与血液的接触面，气体以气泡的形式直接注入血液中，气体的交换位于气泡的表面。如1ml气体变为12l的气泡，109个气泡，表面积达4830cm2，增加了气体交换的面积氧合器气泡越多，气泡越小，氧合效果越好。79材料氧氧合合器器外外壳壳：非一次性使用多为有机玻璃；一次性使用的多为聚乙稀、聚碳酸脂、聚苯乙稀等。氧氧合合器器内内芯芯：目前最常用的为聚氨脂海棉、尼龙网或涤纶微孔滤网。发发泡泡装装置置（气气体体分分散散器器）：钛、聚乙稀、有机玻璃或玻璃等。80分类根据质地不同可分为袋式、桶式袋式、桶式根据气泡分散性能分为：中泡、微泡。根据氧合能力分为：大、中、小号81鼓泡式氧合器工作原理鼓泡式氧合器工作原理鼓泡式氧合器的功能可分为：氧合、消泡、过滤、贮血和变温。82鼓泡式（鼓泡式（BO）氧合器的原理）氧合器的原理气体分散器气体分散器83氧氧合合氧合部分是气体交换的主要场所。氧合指氧气通过气体分散器（微孔结构），与回流到发泡室内的静脉血进行充分混合的过程。84气体分散器、氧合能力气体分散器气体分散器：为钛粒高温热合而成，孔径大小不等，仅允许气体通过而液体和血不易通过。影响氧合效果的因素影响氧合效果的因素：气泡形成的大小和数量；氧合室的容积大小和长度；应用的氧分压；氧气在血液中搅拌的能力；氧合器的扩散能力85消泡消泡是静脉血与氧气混合形成气泡后再进行消除的过程，也是氧合器的关键部分之一。86消泡剂、材料材料消消泡泡剂剂：常用硅硅油油消消泡泡剂剂。可将硅油与乙醚混匀后，均匀地喷洒在消泡物上。消泡材料消泡材料：聚胺脂泡沫海绵、不锈聚胺脂泡沫海绵、不锈钢丝或尼龙丝网钢丝或尼龙丝网等，最常用的为聚胺脂泡沫。87与消泡有关的问题消泡场所消泡材料去沫剂涂抹消泡部分与贮血室连接消泡的性能88消泡场所：要求应该允许具有一定流速（流量）的经过氧合的泡沫血通过的能力消泡材料应具有一定的面积，使泡沫血均匀通过89消泡材料消泡材料消泡材料：尤其是聚胺脂泡沫海绵的孔径孔径对血流阻力有一定影响，特别是当孔径过小且去沫剂涂层厚或不均匀时，易使血液贮留在氧合室内90去（泡）沫剂去沫剂涂抹过多，因血流冲击易脱落，形成微油滴，当无良好的过滤系统时，有产生栓塞的危险91消泡部分与贮血室连接/消泡性能当消泡部分与贮血室连接不严密时，易使气泡进入贮血室，微气泡易随血液泵入到患者的体内，有形成气栓的危险消泡的性能随其流量增大和时间的延迟而降低92过 滤对氧合器收集的血液再泵入体内时进行过滤，是防止机体微栓塞的重要环节之一。理想的过滤应当既能有效地滤过血液中的微气泡和其它颗粒物质，又对血液成分无损害。93过滤材料过过滤滤网网材材料料：国内常采用锦纶筛网，40-60m。亦有用尼龙或涤纶织物等过滤网应包裹在去沫海绵之外并保证一定的过滤面积；低阻力，能使重力引流保持通畅，又能尽快地滤过以保证灌注流量94滤过作用减少脑和神经系统、肺等重要脏器栓塞的并发症；进一步增加消泡功能，延迟微气泡通过时间。95贮血鼓泡式氧合器的最后部分均为贮血室，用以储存去泡后的血液(即氧合过的动脉血）。在动脉贮血库内储存一定量的血液对体外循环灌注是一种安全保障。96贮血器97贮血器98贮血室要求：进入贮血室内较大的气泡能在输出前浮出。通过贮血室的血流应平稳，尽量减少湍流。灌注流量较高时，在贮血室内的血液亦应较多。99鼓泡式氧合器要求总结减少氧气与血液直接接触造成血红蛋白变性；血液接触面要十分光滑；材料应具有高度稳定性和良好的血液相容性；具有良好的氧气和二氧化碳的交换性能；合理的构型、尽可能一次性使用；安装、操作和控制简便，且易消毒灭菌100膜式氧合器膜式氧合器膜式氧合器(MO)是现今最接近人体生理状况的一种氧合器。其气体交换是通过一层可透气的高分子膜进行的。其特点是气血不直接接触气血不直接接触仿生性较好，目前在临床得到越来越广泛的应用101膜式氧合器102膜式氧合器的材料外壳：聚丙烯及聚碳酸脂等。膜：有聚丙烯、聚四氟乙烯、硅橡胶等。最常用的为聚丙烯。膜的材料条件：生理毒性小，血液相容性好；氧传送快，二氧化碳弥散好；抗张力，不易渗透或破裂。103膜式氧合器的类型根据基本结构分为：无孔膜型（非中空纤维式）微孔膜型（折叠膜式、中空纤维膜式中空纤维膜式）根据血流路径不同分为：血走中空纤维内和外两种104中空纤维膜式氧合器气体交换部分由许多根中空纤维组成，有17万根不等。纤维数量和长短则根据膜的透气率及所需的氧合面积来确定。血从纤维外通过的阻力和跨膜压差小，气体交换性能好。在减轻血液损伤和提高气体交换能力的同时,又降低了血与异物接触的表面积和预充量。105氧合原理氧合原理07X5气血不直接接触。气体通过很薄的膜向血中弥散，这层膜就象肺内的血气屏障，只能让气体自由通过而不允许液体（血液）渗透106气体交换气体交换07J6MO的氧气和二氧化碳输送率取决于：膜的表面积膜的性能、取决于材料的性能膜内两种气体的弥散性和溶解度107热交换系统体外循环热交换系统热交换系统的二个部分:1.直接与血液接触而执行变温功能的变温器变温器2.为变温器提供冷、热水源的驱驱动动装装置置(变温水箱变温水箱)。108内部结构109变变 温温变温是对体外循环中血液降复温的部分。目前较先进的氧合器变温部分都与其它部分组合为一体，这样既可达到变温目的又不增加预充血量。变温材料：不锈钢或环氧树脂涂层的铝管变温装置多置于氧合器的静脉端或在氧合过程中110变温器111变温器112变温器影响热交换器变温效能的因素有：有效热交换面积；原材料的导热性；血和水的温差；血和水流的方向及流速；血流阻力。113变温器种类体外循环所使用的血液变温器种类很多，依据其设计及应用的不同而分为：分离式血液变温器与其它部件相结合的变温器114变温水箱变温水箱:提供足够水流量。全自动变温水箱具有自动制冷、制冰、加温、温度监测及显示、温控报警等多项功能。115监测系统06X4心电图监测血压监测（动脉压、中心静脉压及左房压）血气及电解质监测体温监测血液平面监测气泡探测器应急电源（双重电源）116产品介绍产品介绍产品介绍117XF4A型人工心肺机型人工心肺机XF4A型人工心肺机是天津市医疗器械研究所研制的。其各项指标符合国家标准，在国内处于领先水平，部分指标达到国际水平。该机采用高级防锈材料，结构可分体、组合，一般配备有四个平卧式双滚柱滚压泵，体积小巧。主要用于各种手术及急救时体外循环和局部转流118血泵特点1.血泵结构设计合理，体积小，精度高，操作简便，兼容性好。2.运转平稳、可靠、噪音低、血液破坏小3.控制电路设有多重保护措施，独特的管道夹可固定任何管径的泵管，泵头设有安全锁装置。119主要技术指标1.转速调节范围：0-250rpm，实际最低转速为0.3rpm2.流量显示范围：0-9.99升分3.显示选择范围：8、10、124.输入电压：DC24V5.功率：200W120121HEART LUNG MACHINELungHeartMachine,ExtracorporealCirculationMachine,OxygenatorBypassMachine,HeartLungBypassMachine,PumpOxygenator122HEART LUNG MACHINEDuringanopen-heartsurgery(suchasvalveorbypasssurgery),theheart-lungmachineisusedtotakeoverthefunctionsoftheheartandlungs.Alsoknownasacardiopulmonarybypassmachine,itallowsthesurgeontocarefullystoptheheartwhilethevitalorganscontinuetoreceivebloodandoxygen.Whenpatientsareontheheart-lungmachine,verydelicateworkcanbeperformedbysurgeonswithoutinterferencefrombleedingortheheartspumpingmotion.123HEART LUNG MACHINEWhenfirstusedsuccessfullyinhumansin1955,themachinewasarevolutionarypieceofequipment.Today,theheart-lungmachineisusedinabout1millioncardiacsurgerieseveryyear,includingsurgeriestothecoronaryarteries,heartvalvesandotherstructuresoftheheart.Theheart-lungmachinehasaverylowcomplicationrate,approaching1percentforcertainsurgeries.124HEART LUNG MACHINENewermedicaltechnologyisbeingdevelopedthatmaysomedayreplacetheheart-lungmachineinsomecircumstances.Thesetechnologiesincludesystemsthatallowsurgeonstooperateonabeatingheart,withoutuseoftheheart-lungmachine.Knownasoff-pumpsurgery,thisisusedwhensurgeonsareoperatingonthecoronaryarteries.125ABOUT HEART-LUNG MACHINESDuringanopen-heartsurgery(suchasvalveorbypasssurgery),theheart-lungmachinetakesoverthefunctionsoftheheartandlungs.Alsoknownasacardiopulmonarybypassmachine,itallowsthehearttocanbecarefullystoppedanddrainedofblood.Surgeonscanthenoperateinablood-free,quietsurgicalfield.Theheart-lungmachineallowssurgeonstoperformcomplicatedsurgerieswithouttheinterferenceofabeatingheart.126ABOUT HEART-LUNG MACHINESTheheart-lungmachinebasicallyconsistsofapump(toreplacetheheart)andabubbleoxygenator(toreplacethelungs).Actingasamechanicalheartandlungs,itkeepsoxygen-richbloodflowingthroughoutthebodyafterthepatientshearthasbeencarefullystopped.127ABOUT HEART-LUNG MACHINESInaprocesscalledperfusion,themachinereceivesthepatientsblood,removesthecarbondioxideandotherwasteproducts,addsoxygen,warms(orcools)thebloodandpumpsitbackthroughthebody.128ABOUT HEART-LUNG MACHINESCoolingthebloodlowersbodytemperature.Thishelpsprotectthebodysorganswhiletheheart-lungmachineisinuse.Afterthesurgeryiscompleted,theheartisrestarted,theheart-lungmachineisstoppedandthemachineisdisconnectedfromthepatient.129ABOUT HEART-LUNG MACHINESTheheart-lungmachinecanperformothertasks.Forexample,itcandirectlydelivermedicationsintotherecirculatedblood.Itcanalsominimizebloodlossbyvacuumingupandrecirculatinganybloodthatmaygetintothesurgicalfield.130ABOUT HEART-LUNG MACHINESThefirststepinusingaheart-lungmachineduringopen-heartsurgeryistogivethepatientadrugcalledheparin,whichisapowerfulanticoagulant.Heparinreducesthebloodsabilitytoclot,reducingtheriskofclotsformingintheheart-lungmachineandwithinthetubesplacedintheheart.131ABOUT HEART-LUNG MACHINESOncethemedicationhastakeneffect,atube(cannula)fromtheheart-lungmachineisplacedintheupper-rightchamberoftheheart(therightatrium),whichreceivesoxygen-poorbloodfromthebody.132ABOUT HEART-LUNG MACHINESAnothercannulaisplacedintheaorta,alargearterythatcarriesoxygen-richbloodfromthehearttotherestofthebody.Bysettingupthemachineinthisway,oxygen-poorblooddrainsintothemachine,receivesfreshoxygenandisreturnedtotheaortatobecarriedtotherestofthebody.133ABOUT HEART-LUNG MACHINESOncethemachineisfunctioning,thesurgeoncancarefullystoptheheartwithmedicationsinordertoperformthenecessarysurgery.Apatientmayremainontheheart-lungmachineforseveralhours,thoughsurgeonstypicallytrytolimittheamountoftime(when)patientsareonbypass.134ABOUT HEART-LUNG MACHINESWhenthesurgeryiscomplete,thesurgeonwillrestarttheheart.Oncethesurgicalteamissatisfiedthattheheartisbeatingstronglyagain,thetubesareremovedfromtherightatriumandtheaorta.Toreversetheeffectsoftheheparingivenatthebeginningoftheprocess,thepatientwillbeadministeredanothermedicationcalledprotamine.135ABOUT HEART-LUNG MACHINESThroughoutthisprocess,theheart-lungmachineisoperatedbyaperfusionist,oneofseveralmedicalspecialistsonhandintheoperatingroomduringopen-heartsurgery.Whiletheheartisstoppedandthemachineisworking,theperfusionist continuallymonitorsbloodpressure,bloodoxygenlevels,carbondioxidelevels,bloodtemperatureandbreathing13607J7THEEND137