第一章 体外循环绪论 1
第一节 体外循环的发展史 1
一、体外循环创业史 1
二、体外循环设备的改进 3
三、中国体外循环发展史 5
（一）探索期（1949～1976年） 5
（二）快速发展期（1976年～） 6
（三）体外循环研究 6
（四）体外循环教育和交流 6
第二节 体外循环在医学中的应用 7
一、体外循环在心血管领域中的应用 7
（一）保证心内直视手术顺利进行，保护心肌 7
（二）保证脏器的供血供氧 8
（三）血液回收与浓缩 9
（四）辅助循环 9
（五）急诊体外循环 9
二、体外循环在非心血管领域中的应用 9
（一）急性呼吸窘迫综合征的治疗 9
（二）肝移植 10
（三）脑外科中的应用 10
（四）意外低温和高温的治疗 10
（五）体外热疗 10
（六）协助疑难病例进行气管插管 11
（七）泌尿和普通外科中的应用 11
三、体外循环的发展方向 11
第二章 体外循环术前准备 13
第一节 概论 13
一、全身情况评估 13
（一）了解患者的病史和基本情况 13
（二）了解各项检查结果 13
二、系统疾病评估 14
第二节 体外循环术前技术准备 14
一、常温体外循环 14
二、浅低温体外循环 15
三、中低温体外循环 16
四、深低温体外循环 16
（一）深低温停循环 16
（二）深低温低流量 19
五、上下半身分别灌注 19
六、左心转流 19
第三节 体外循环前仪器和物品准备 20
一、仪器和物品准备 20
（一）血泵 20
（二）氧合器 20
（三）动脉微栓滤器 21
（四）插管与配套管 21
二、药品及其他消耗品准备 22
（一）药品准备 22
（二）其他消耗品准备 22
第四节 灌注前准备工作 23
一、常规准备 23
二、特殊手术的准备 23
三、制定灌注计划和选择灌注方法 23
（一）制定预充和用药计划 24
（二）灌注方法的选择 24
第三章 体外循环监测 25
第一节 生命指标的检测 25
一、动脉血压监测 25
（一）直接有创动脉测压部位及穿刺方法 25
（二）动脉穿刺并发症 25
（三）体外循环中的动脉压监测 26
二、中心静脉压监测 27
（一）穿刺置管途径 27
（二）置管深度 27
（三）体外循环时中心静脉压 27
三、左房压监测 29
（一）左房压监测途径 29
（二）围体外循环期的左房压监测 29
四、体温监测 29
（一）体温监测部位 30
（二）体温监测设备 30
（三）体外循环期间的温度监测 30
五、心电监测 31
（一）体外循环中常用的心电监测系统 31
（二）体外循环中的心电监测 31
六、神经系统监测 32
（一）脑电图监测 32
（二）经颅多普勒超声 32
（三）脑血氧饱和度监测 33
七、静脉氧饱和度 33
八、尿量及性状监测 34
（一）尿量 34
（二）性状 34
第二节 体外循环系统的监测 34
一、动脉管路压力监测 34
（一）动脉管路压力增高的危险因素 34
（二）压力报警装置 35
二、动脉灌注流量监测 35
（一）动脉灌注流量 35
（二）影响灌注的因素 35
（三）灌注流量不足的表现 35
三、液面和气栓检测 36
（一）液面检测 36
（二）气栓检测 36
四、抗凝和凝血监测 37
（一）监测指标的评价 37
（二）体外循环期前后ACT的监测程序 38
第四章 体外循环预充 40
第一节 血液稀释 40
一、生理基础 40
（一）血液流变学 40
（二）循环效应 40
二、血液稀释的限度 41
三、血液稀释对机体的影响 42
（一）血液稀释对氧代谢的影响 42
（二）血液稀释对心肌的影响 43
（三）血液稀释对肺的影响 43
（四）血液稀释对神经系统的影响 43
（五）血液稀释对肾的影响 43
（六）血液稀释对胃肠道的影响 43
（七）血液稀释对凝血功能的影响 43
四、预充和血液稀释的基本原则 43
第二节 预充液 44
一、理想的预充液标准 44
二、预充液分类 44
（一）晶体预充液 44
（二）胶体预充液 45
（三）预充液附加成分 48
第五章 体外循环管理 49
第一节 体外循环初期管理 49
一、体外循环开始前的相关准备 49
二、开始体外循环与体外循环初期管理 50
第二节 体外循环中期管理 51
一、体外循环中期灌注压管理 51
二、体外循环中期流量管理 52
三、体外循环中期温度管理 52
第三节 体外循环后期管理 53
一、体外循环后期基本管理 53
二、体外循环后期心肺功能的调整 54
（一）肺功能的调整 54
（二）心功能的调整 54
三、停机困难的原因与处理 55
第六章 心脏手术中的心肌保护 59
第一节 心脏停搏前的心脏保护 59
一、体外循环前的心脏保护 59
（一）增加心肌能量储备 59
（二）改善内环境 59
（三）减少心肌氧耗，增加心肌氧供 60
二、体外循环中心脏停搏前的心脏保护 60
（一）保证心肌的血流灌注 60
（二）心腔充分引流 61
第二节 心脏停搏中的心脏保护 62
一、停搏液的基本原理和配方 62
（一）心脏停搏 62
（二）低温 63
（三）预防水肿 64
（四）其他重要成分 64
二、晶体停搏液和含血停搏液 65
（一）晶体停搏液 65
（二）含血停搏液 66
三、心脏停跳时的管理 67
（一）灌注途径 68
（二）停搏液灌注的压力、时间和剂量 69
（三）温血停搏液的灌注 70
（四）停搏液效果不佳的原因和处理 71
第三节 体外循环中心脏复跳后的心肌保护 72
一、冠状动脉循环恢复后的管理 72
（一）开放升主动脉后的管理 72
（二）冠状动脉血流恢复后的管理 72
二、心肌顿抑 73
（一）原因和机制 73
（二）临床表现和治疗 73
第七章 体外循环中水电解质血气管理 76
第一节 水钠代谢紊乱和调节 76
一、水钠代谢紊乱的分类 76
（一）水和电解质的正常代谢 76
（二）水钠代谢紊乱的分类 78
二、低钠血症 80
三、高钠血症 80
第二节 电解质代谢紊乱和调节 81
一、钾代谢 81
（一）低钾血症 81
（二）高钾血症 83
二、钙代谢 84
三、镁代谢 84
（一）低镁血症 85
（二）高镁血症 86
第三节 体外循环中酸碱平衡紊乱和调节 86
一、体外循环中酸碱失衡特点 86
（一）酸碱平衡 86
（二）酸碱平衡的调节机制 86
（三）血气分析的常用指标及其意义 88
（四）体外循环中酸碱失衡特点 89
二、代谢性酸中毒 90
三、代谢性碱中毒 92
四、呼吸性酸中毒 93
五、呼吸性碱中毒 94
六、混合型酸碱紊乱 95
（一）混合性酸中毒 95
（二）混合性碱中毒 95
（三）呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒 95
（四）代谢性酸中毒合并代谢性碱中毒 95
（五）代谢性酸中毒合并呼吸性碱中毒 96
第八章 血液管理 97
第一节 肝素的抗凝与拮抗 97
一、肝素的药理作用 97
二、肝素的副作用 98
三、肝素作用的监测 99
四、肝素拮抗 99
（一）鱼精蛋白的作用 99
（二）鱼精蛋白不良反应 100
（三）肝素反跳 100
第二节 体外循环后凝血障碍 100
一、肝素中和不完全 100
二、血小板功能低下 101
三、凝血因子缺乏 101
四、纤维蛋白溶解亢进 102
五、DIC 102
第三节 心脏手术中的血液保护 102
一、减少出血、保护血液成分 102
二、科学用血 103
三、自体输血 103
第九章 婴幼儿体外循环 106
第一节 婴幼儿的生理特点 106
第二节 婴幼儿体外循环设备的选择 107
一、人工心肺机 107
二、氧合器 107
三、动脉微栓过滤器 110
四、体外循环管道 110
五、动静脉插管 110
六、监测设备 110
第三节 婴幼儿体外循环的预充 111
第四节 婴幼儿体外循环的转流管理 112
一、灌注一般原则 112
二、转流温度的选择 112
三、转流流量的选择 113
四、手术过程中的超滤 114
（一）常规超滤 114
（二）改良超滤 114
（三）平衡超滤和混合型超滤 115
第五节 并发症与预防 115
一、神经系统损伤及保护措施 115
二、全身炎症反应 116
三、肾功能不全 117
四、肺功能不全 117
五、抗凝和止血 118
第六节 特殊病种的体外循环管理 118
一、青紫型先心病的转流 118
二、主动脉弓中断 119
第十章 心脏瓣膜病手术的体外循环 121
第一节 心脏瓣膜病的病理生理特点 121
一、二尖瓣病变 121
（一）二尖瓣狭窄 121
（二）二尖瓣关闭不全 122
二、主动脉瓣病变 123
（一）主动脉瓣狭窄 123
（二）主动脉瓣关闭不全 124
三、三尖瓣病变 125
（一）三尖瓣狭窄 125
（二）三尖瓣关闭不全 126
四、肺动脉瓣病变 127
（一）肺动脉瓣狭窄 127
（二）肺动脉瓣关闭不全 127
五、联合瓣膜病 128
第二节 瓣膜病相关的体外循环问题 128
一、术前病情评估 128
二、麻醉与前并行 129
三、体外循环方法 129
四、心肌保护 129
（一）心肌保护液的灌注方式 130
（二）常用心肌保护液 130
（三）灌注剂量 131
五、心脏复苏及后并行 131
第三节 心脏瓣膜体外循环中需要关注的问题 131
一、重症患者的体外循环处理 131
（一）巨大心脏 131
（二）再次瓣膜置换 132
（三）瓣膜病合并冠心病 132
二、瓣膜置换体外循环中应注意的一些技术性问题 132
（一）左心引流 132
（二）心腔排气 133
三、瓣膜置换手术时的血液保存问题 133
四、药物的应用 133
（一）细胞保护剂 134
（二）能量底物 134
（三）酶抑制剂 135
五、瓣膜病体外循环的新动态 135
（一）不停跳心脏瓣膜置换术 135
（二）微创瓣膜手术 136
第十一章 冠状动脉搭桥手术的体外循环 138
第一节 常规冠状动脉搭桥手术 138
一、体外循环前准备 138
（一）了解患者术前状态 138
（二）了解外科手术操作 139
（三）体外循环设备及装置的准备 139
（四）体外循环预充 140
（五）体外循环前患者状态的评价 140
二、前并行循环 141
（一）温度控制 141
（二）流量 141
（三）压力 141
（四）人工心肺工作状态 142
三、心肌保护 142
（一）心肌保护方法 142
（二）心脏停搏液种类 142
（三）心肌停搏液灌注方式 143
（四）心脏停搏液灌注时间 144
（五）心肌保护相关策略 144
四、体外循环期间管理 145
（一）灌注流量 145
（二）动脉血压 145
（三）气体交换及水、电解质和酸碱平衡 146
（四）温度 146
（五）血液抗凝 147
（六）高血糖的处理 147
五、心脏复苏 147
（一）维持良好的机体内环境 147
（二）心脏低负荷 148
六、后并行辅助循环 148
（一）灌注流量 148
（二）灌注动脉血压 148
（三）左心减压 148
（四）循环复温 148
（五）动脉血气及水、电解质及酸碱平衡 148
（六）患者自身功能及状态评价 148
七、脱机困难或不能脱机的心室或心肺辅助 149
（一）延长后并行辅助循环时间 149
（二）心血管活性药物的使用 149
（三）使用机械循环辅助装置 149
（四）体外膜肺氧合支持 149
（五）心肌血流再重建及其他外科处理 150
第二节 特殊冠状动脉搭桥手术的体外循环 150
一、非体外循环下冠状动脉搭桥 150
（一）体外循环装置的准备 150
（二）自体血液回收 151
二、再次冠状动脉搭桥手术 151
（一）心脏插管 151
（二）股动脉-股静脉转流 151
（三）自体血液回收 152
（四）心肌保护 152
（五）离心泵及心脏辅助 152
（六）肝素及抑肽酶的使用 152
三、冠心病的紧急体外循环 152
（一）快速建立体外循环 152
（二）后续治疗措施 152
（三）体外循环撤离 153
第十二章 大血管手术的体外循环 155
第一节 概述 155
一、病因及病理生理 155
（一）胸部主动脉瘤 155
（二）腹部主动脉瘤 155
（三）主动脉夹层 156
二、分类 156
（一）主动脉瘤分类 156
（二）主动脉夹层分类 157
第二节 体外循环准备 158
一、制定体外循环方案 158
二、物品选择 158
（一）插管 158
（二）氧合器 158
（三）滤除系统 159
（四）洗血细胞机 159
三、血液稀释 159
第三节 体外循环基本方法 160
一、中度低温体外循环 160
二、深度低温体外循环 161
（一）深低温停循环的病理生理 161
（二）深低温停循环的临床应用 161
三、上、下半身同时灌注 162
四、股动、静脉部分循环 163
五、左心转流 164
六、血泵法术中血液回收 164
第十三章 辅助循环 166
第一节 概述 166
一、辅助循环装置的原理与分类 166
（一）原理与结构 166
（二）分类 168
二、非植入式心脏辅助装置 168
（一）离心泵 168
（二）体外膜肺氧合 169
（三）其他 174
三、植入式心脏辅助装置 175
（一）HeartMate左心辅助装置 175
（二）Novacor装置 175
（三）轴流泵 175
（四）DeBakey装置 175
第二节 主动脉内球囊反搏 175
一、主动脉内球囊反搏的工作原理 176
二、主动脉内球囊反搏的主要组成部分 176
（一）球囊导管 176
（二）控制驱动及警报系统 177
三、主动脉内球囊反搏的适应证及禁忌证 177
（一）主动脉内球囊反搏适应证 177
（二）主动脉内球囊反搏禁忌证 178
四、主动脉内球囊反搏的应用指征 178
五、主动脉内球囊反搏的抗凝 178
（一）体外循环手术患者 178
（二）非体外循环手术及内科患者 178
六、主动脉内球囊反搏的管理 179
（一）准备工作 179
（二）IABP插管操作 179
（三）IABP辅助有效的表现 179
（四）IABP充、放气时相的选择与判断 180
（五）IABP中影响舒张压增高的因素 181
（六）IABP运行监测项目 182
（七）IABP的停用指征 182
（八）IABP导管拔除方法 182
第三节 辅助循环常见并发症 183
一、出血 183
二、感染 183
三、血栓形成及栓塞 183
四、右心衰竭 184
五、其他并发症及意外 184
第十四章 体外循环意外和并发症 186
第一节 仪器设备故障引起的意外 186
一、电源故障 186
（一）原因 186
（二）处理 186
（三）预防 187
二、动脉泵故障 187
（一）转流过程中停泵 187
（二）转流过程中泵失控 187
（三）转速或流量显示失灵 187
三、氧合器意外 188
（一）氧合性能不良 188
（二）氧合器渗漏 188
（三）鼓泡式氧合器不祛泡 189
四、变温水箱控制失灵所致的意外 189
五、管道意外 189
（一）泵管破裂或接头崩脱 189
（二）动、静脉管道或插管内异物 189
六、动脉微栓滤器意外 190
第二节 体外循环管理失误导致的意外 190
一、动脉系统进气 190
（一）主动脉管道进气及体内气栓 190
（二）灌注停搏液管路进气和冠状动脉内气栓 191
二、氧合不良 191
三、凝血 192
四、心肌保护不良 193
（一）心肌冷挛缩 193
（二）缺血再灌注损伤导致的心肌挛缩 193
（三）灌注心肌停搏液后电机械活动频繁 194
（四）心脏复苏困难 194
（五）心脏过胀 194
（六）停机后心脏突然空瘪 195
第三节 患者因素导致的意外 195
一、过敏 195
（一）体外循环期间过敏 195
（二）鱼精蛋白过敏 196
二、自身免疫性溶血 196
第四节 外科手术操作失误导致的意外 197
一、主动脉插管意外 197
（一）主动脉插管脱出 197
（二）静脉管连接主动脉插管 197
（三）主动脉插入肺动脉 197
（四）动脉插管插入夹层 197
（五）主动脉管插入左心方向 198
（六）主动脉阻断钳误夹主动脉插管 198
（七）股动静脉插管位置错误 198
（八）主动脉插管位置不当或阻断带过紧 198
二、腔静脉插管意外 198
（一）腔静脉插管脱出 198
（二）腔静脉插管闭塞 198
（三）腔静脉引流不畅 198
三、左心引流不当 199
（一）左心引流管插入右房 199
（二）左心减压排气不彻底 199
四、心脏大血管损伤 199
（一）腔静脉损伤 199
（二）主动脉损伤 199
（三）心脏房、室壁损伤 199
（四）肺动脉损伤 199
（五）肺静脉损伤 199
第五节 体外循环后严重并发症 200
一、神经系统并发症 200
（一）脑缺血缺氧性损伤 200
（二）脑栓塞 200
（三）颅内出血 200
（四）脊髓及外周神经受损 201
（五）中枢神经系统并发症的临床治疗 201
（六）中枢神经系统并发症的预防措施 201
二、循环系统并发症 201
（一）低心排 201
（二）心律失常 203
（三）高血压 203
（四）低血压 203
（五）肺动脉高压 204
三、肺部并发症 204
（一）肺不张 204
（二）急性呼吸窘迫综合征 205
四、血液系统并发症 205
（一）肝素诱导血小板减少综合征 205
（二）出血 206
五、泌尿系统并发症 206
六、消化系统并发症 207
第十五章 体外循环在非心脏手术中的应用 209
第一节 肝移植手术 209
一、肝移植中的血流动力学变化 209
二、体外循环的管理 210
（一）体外循环设备及耗材的准备 210
（二）体外循环的建立 212
（三）体外循环的管理 212
第二节 布加综合征手术 214
一、病因和病理生理 214
二、体外循环的管理 214
（一）静脉-静脉转流 215
（二）静脉-动脉转流 215
第三节 中毒的救治 215
一、有机磷农药中毒的救治 216
二、安眠药中毒的救治 217
三、一氧化碳中毒的救治 217
第四节 体外循环的热疗 218
一、机制 219
二、适应证 219
三、管理 220
（一）热疗设备与仪器 220
（二）麻醉 221
（三）热疗机的安装、预充与排气 221
（四）EWBH期间的监测 222
（五）转流期间的管理 222
第五节 在其他非心脏手术中的应用 224
一、对低温、高温患者的抢救 224
二、治疗肢体恶性肿瘤 225
三、心搏呼吸骤停的抢救 226
四、呼吸道严重阻塞 227
第十六章 体外膜肺氧合支持疗法 229
第一节 概况 229
一、ECMO概念 229
二、ECMO的治疗特点 230
三、ECMO的类型和作用 231
（一）静脉-股动脉ECMO 231
（二）静脉-静脉ECMO 231
四、ECMO的适应证和禁忌证 232
（一）ECMO的适应证 232
（二）ECMO的禁忌证 232
（三）ECMO的循环和呼吸指征 233
第二节 ECMO的建立 233
一、ECMO人员组成及操作环境 233
二、ECMO的设备和器材 233
（一）膜式氧合器 234
（二）驱动泵 234
（三）变温水箱 234
（四）插管 234
（五）管道系统 234
（六）监测系统 235
三、ECMO前的准备 235
（一）全面掌握患者资料 235
（二）制定ECMO方案 235
（三）仪器设备及消耗品准备 235
四、ECMO的建立 235
第三节 ECMO的管理 236
一、概述 236
二、灌注参数的调控 237
（一）平均动脉压 237
（二）静脉管路负压 237
（三）灌注流量 237
（四）ECMO系统监测 237
三、呼吸机控制 237
四、生命指标的调控 238
（一）血气和电解质 238
（二）抗凝 238
（三）温度 239
（四）肝、肾功能及血糖 239
（五）营养 239
（六）其他 240
五、护理和心理支持 240
（一）护理 240
（二）心理支持 240
六、ECMO撤除 241
（一）ECMO停机指征 241
（二）ECMO撤除的步骤 241
第四节 ECMO并发症 241
一、出血 241
（一）原因 242
（二）临床表现及诊断 242
（三）预防处理 242
二、感染 243
（一）原因 243
（二）临床表现及诊断 243
（三）预防处理 244
三、神经系统异常 244
（一）原因 244
（二）临床表现及诊断 244
（三）预防处理 244
四、肾功能不全 245
（一）原因 245
（二）临床表现及诊断 245
（三）预防处理 245
五、栓塞 245
六、溶血 246
七、小结 246