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1、1,第一章人 工 心 肺 机 HEART-LUNG MACHINE07X2 07J2,2,本章主要内容,人工心肺机及发展情况体外循环工作原理血泵（滚柱泵、离心泵）氧合器（鼓泡式、膜式）热交换系统主要参数及监护装置,3,人工心肺机：实施体外循环灌注的机器心内直视手术OPEN-HEART SURGERY时人工心肺机代替了人体心脏的泵血功能及人体肺脏的气体交换功能,Definition：人工心肺机定义,4,Surgical procedures in which cardiopulmonary bypass is used,Coronary artery bypass surgery Cardiac
2、 valve repair and/or replacement(aortic valve,mitral valve,tricuspid valve,pulmonic valve)Repair of large septal defects(atrial septal defect,ventricular septal defect,atrioventricular septal defect)Transplantation(heart transplantation,lung transplantation,heart-lung transplantation)Repair of some
3、large aneurysms(aortic aneurysms)bulge in artery 动脉瘤Pulmonary thromboendarterectomy血栓去除：In thoracic surgery,a pulmonary thromboendarterectomy,PTE,is an operation that removes organized clotted blood(thrombus)from the pulmonary arteries.Pulmonary thrombectomy：A thrombectomy血栓去除is the excision of an a
4、bnormal or dangerous thrombus(blood clot).,5,第一节 体外循环发展简史,人工心肺机（Heart lung machine）:体外循环装置Extra-Corporeal CirculationBypass Circulation,6,心脏内腔手术的手术环境,心脏直视手术：即打开胸腔、切开心脏并暂时阻断上、下腔静脉血流向右心房的流动，使心脏内处于无血状态。通常对生命体而言，静脉血流停止时间不得超过3-4分钟，否则将因缺氧而造成死亡。,7,低温法应用于简单的心脏手术,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
5、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：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。,8,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。
6、,9,人工心肺机发展的各阶段,1885年Von Frey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,10,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,11,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
7、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,12,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,13,人工心肺机发展的各阶段,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、英国和日本等国家相继在临床开展
8、了心内直视手术，至1957年体外循环便在世界各地广泛开展,14,我国人工心肺机发展情况,1956年上海胸科医院和上海医疗器械厂协作设计了滚压式血泵和鼓泡式氧合器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修补术58年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窄患者进行了矫治术,15,我国人工心肺机发展情况,上械厂先后研制成型人工心肺机（垂屏式氧合器）和型人工心肺机（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技术交流会，对体外循环器械和
9、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,16,膜式氧合器,1958年，面积为25m2的膜式氧合器在临床为成人进行气体交换1957年发现硅橡胶膜对氧和二氧化碳有特别高渗透性，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式氧合器已由25m2，减少到2.5m2。微孔Teflon膜（聚四氟乙烯）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。,17,离心泵（灌注用）,离心血泵：出现于60年代作用原理：利用离心力作为动力，驱使血
10、液流动特点：创伤小、安全可靠、操作简便,18,第二节 体外循环原理,19,XF-4A型 人工心肺机,20,上械厂人工心肺机,21,工 作 原 理,将上下腔静脉或右心房的静脉血通过管道引出，流入氧合器(即人工肺)进行氧合，再经过血泵(人工心脏)，将氧合后的血液输入动脉系统，以维持机体在循环阻断时的生理功能。如此血液不经过自体的心肺进行氧合和组织灌注的过程，称为心肺转流（心肺旁路），亦称为体外循环。,22,泵血功能：用人工心肺机来维持心脏泵血功能 气体交换功能：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,23,人工
11、心肺机基本设备,血泵及其调控仪氧合器(人工肺)热交换系统动、静脉插管及管道血液回收及过滤装置监测装置等,24,人体自身的血液循环,25,循环回路 07j3,26,循环回路1,O2-MINUS SIDE,O2-POSITIVE SIDE,排空,吸引,27,动脉泵,循环回路2,28,29,血 泵 07X3,血泵的主要作用是：代替心室的搏出功能、手术中失血的回吸、心脏停搏液的灌注一台完整的体外循环人工心肺机系统应由45个泵头（pump head）以及其它装置设施共同组成,30,血泵及控制面板图,血泵,血泵控制部分,31,血 泵 分 类,按结构可分为：指压式泵、往复式泵、滚柱式泵和离心泵等。按其使用的
12、目的分为:动脉泵、静脉泵、吸引泵和灌注泵,32,滚 柱 泵,滚柱泵构成：泵头、泵控制面板、电气传动装置,33,泵头的功能,传动装置:蜗杆蜗轮、皮带轮、低速电机传动方式：电机旋转运动通过（蜗杆蜗轮、皮带轮、或直接）传入泵中心轴，带动与中心泵轴相连接的两个自行运转的滚柱，在大于半圆形的泵槽内作旋转滚动，推动血液向前流动。,34,血泵图,35,主轴传动机构,36,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,37,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。,38,血液流向图,血泵主轴,39,流 量,流量应有
13、较大的范围，一般在06000mlmin，便可满足各种体重的灌注（co的概念）。泵要求在一定阻力范围内不改变流量，在低流量和高流量时均应稳定。07J4,40,流 速,泵管内径的粗细、泵管弹性、泵槽直径、泵的转速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的程度。在高流量时，泵速和流量呈线性关系。,41,泵 压,要求：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。,42,调节滚柱张紧度,43,管 夹,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：固定准确、操作简单、使用方便。,44,管夹图,45,泵 槽
14、,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？,46,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：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。,47,血泵的结构分析,48,手动装置,手动装置作用：停电时继续运转维持循环。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？）,49,控制面板,一般的心肺机血泵上的控制装置为：电源开关、流量旋钮、流量显示、转速显示、管径选择、指示灯、反向转流开关、搏动控制开关,50,按键式或触摸式开关。有的泵为保证安全防止
15、错误操作，进行双指按压触摸启动。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,51,一般顺时针方向为增大流量在同等流量时，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,52,一般机内电脑计算流量是以硅橡胶泵管或聚乙烯塑料管的内径为标准，每转搏出的量与转速的乘积即为每分钟的流量（相当于CO计算，补充计算公式）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。,流量显示/转速显示,53,转速显示,转速显示可以间接地显示流量流量或转速：一般可由选择开关同时控制和显示,54,管径选择,不同管径（内径）的泵管在同样转速下，其流量不同。因此，在使
16、用时，应根据实际应用的泵管口径将选择旋钮指向所用的型号。管径有英制和公制两种。,55,指示灯,电源指示灯，有的机上还有转向或转速指示灯。指示灯往往与开关合并在一起。,56,反向转流开关,一些心肺机具有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,57,搏动控制装置07j5,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。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。,58,心肺机系统,除基
17、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,59,离心泵(灌注泵),工作原理,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;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。,60,两种常用的离心泵：,Bio-Medicus离心泵Delphin离心泵,61,Bio-medical 离心泵泵头,62,Isoflow离心泵泵头,63,离心泵流量传感器的传感方式,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，
18、多普勒计通过对流速有关的超声信号反馈，确定其血流速度电磁法：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,64,离心泵 滚柱泵,血液破坏；压力形成；流量反应；气泡传输；灵活性；安全性；流量传感方式；操作；费用。,特点比较,65,血液破坏的比较,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转流40h，两种离心泵溶血性无显著差异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2、4L/min两种流量中，
19、血小板计数Delphin泵略大于Bio-Med泵,66,压力形成的比较,离心泵属非阻闭性，故其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。,67,压力形成的比较,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：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,68,血流量比较,离心泵为非阻闭性，流量随循环路径和人体循环阻力变化。同样转速下，体循环阻力的不同，流量可有200-
20、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。,69,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，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,70,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，不用或少用肝素滚柱泵泵头与控制部分连为一体，循环路径长，必须肝素化,71,安全性比较,离心泵内壁光滑，血液破坏小，
21、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,72,流量传感方式比较,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。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。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。,73,操作和费用比较,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：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
22、离心泵的优点，还应考虑经济因素,74,第三节 氧合器,氧合器（Oxygenator）：将进入其内的静脉血中的二氧化碳排除，使氧分压升高而成为动脉血的一种人工装置。,75,人体肺的基本情况,人体肺：肺泡、毛细血管构成的高效气体交换器官。人体肺有3亿个肺泡。肺泡总面积 6080 甚至200 m2实际上，具有巨大表面积、又对气体高度通透性的肺泡、毛细血管是肺部气体完成交换的重要保证。,76,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,77,膜式氧合器,78,膜式氧合器,79,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
23、，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1 ml 气体变为12l的气泡，109个气泡，表面积达 4830 cm2，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。,80,材 料,氧合器外壳：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。氧合器内芯：目前最常用的为聚氨脂海棉、尼龙网或涤纶微孔滤网。发泡装置（气体分散器）：钛、聚乙稀、有机玻璃或玻璃等。,81,分类,根据质地不同可分为袋式、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,82,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
24、。,83,鼓泡式（BO）氧合器的原理,气体分散器,84,氧 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。,85,气体分散器、氧合能力,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：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,86,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。,87,消泡剂、材料材料,消泡剂：常用硅油消泡剂。可将硅油与乙醚混匀后，均匀地喷洒在消泡物上。消泡材料：
25、聚胺脂泡沫海绵、不锈钢丝或尼龙丝网等，最常用的为聚胺脂泡沫。,88,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,89,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,90,消泡材料,消泡材料：尤其是聚胺脂泡沫海绵的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,91,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,92,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
26、，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,93,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。,94,过滤材料,过滤网材料：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,95,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。,96,贮血,鼓泡式氧合器的最后部分均为贮血室，用
27、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。,97,贮血器,98,贮血器,99,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。,100,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,101,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
28、可透气的高分子膜进行的。其特点是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,102,膜式氧合器,103,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。,104,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）根据血流路径不同分为：血走中空纤维内和外两种,105,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
29、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。,106,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,107,气体交换 07J6,MO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,108,热交换系统,体外循环热交换系统的二个部分:直接与血液接触而执行变温功能的变温器为变温器提供冷、热水源的驱动装置(变温水箱)。,109,内部结构,110,变 温,变温是对体外循环中血液降复温的部分。目前较先
30、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,111,变温器,112,变温器,113,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。,114,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,115,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。,116,监测系统 06X4,心电
31、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）,117,产品介绍,产品介绍,118,XF4A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,119,血泵特点,血泵结构设计合理，体积小，精度高，操作简便，兼容性好。运转平稳、可靠、噪音低、血液破坏小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。
32、,120,主要技术指标,转速调节范围：0-250rpm，实际最低转速为0.3 rpm流量显示范围：0-9.99升分显示选择范围：8、10、12输入电压：DC24V功率：200W,121,122,Heart Lung Machine,Lung Heart Machine,Extracorporeal Circulation Machine,Oxygenator Bypass Machine,Heart Lung Bypass Machine,Pump Oxygenator,123,Heart Lung Machine,During an open-heart surgery(such as va
33、lve or bypass surgery),the heart-lung machine is used to take over the functions of the heart and lungs.Also known as a cardiopulmonary bypass machine,it allows the surgeon to carefully stop the heart while the vital organs continue to receive blood and oxygen.When patients are on the heart-lung mac
34、hine,very delicate work can be performed by surgeons without interference from bleeding or the hearts pumping motion.,124,Heart Lung Machine,When first used successfullyin humans in 1955,the machine was a revolutionary piece of equipment.Today,the heart-lung machine is used in about 1 million cardia
35、c surgeries every year,including surgeries to the coronary arteries,heart valves and other structures of the heart.The heart-lung machine has a very low complication rate,approaching 1 percent for certain surgeries.,125,Heart Lung Machine,Newer medical technology is being developed that may someday
36、replace the heart-lung machine in some circumstances.These technologies include systems that allow surgeons to operate on a beating heart,without use of the heart-lung machine.Known as off-pump surgery,this is used when surgeons are operating on the coronary arteries.,126,About heart-lung machines,D
37、uring an open-heart surgery(such as valve or bypass surgery),the heart-lung machine takes over the functions of the heart and lungs.Also known as a cardiopulmonary bypass machine,it allows the heart to can be carefully stopped and drained of blood.Surgeons can then operate in a blood-free,quiet surg
38、ical field.The heart-lung machine allows surgeons to perform complicated surgeries without the interference of a beating heart.,127,About heart-lung machines,The heart-lung machine basically consists of a pump(to replace the heart)and a bubble oxygenator(to replace the lungs).Acting as a mechanical
39、heart and lungs,it keeps oxygen-rich blood flowing throughout the body after the patients heart has been carefully stopped.,128,About heart-lung machines,In a process called perfusion,the machine receives the patients blood,removes the carbon dioxide and other waste products,adds oxygen,warms(or coo
40、ls)the blood and pumps it back through the body.,129,About heart-lung machines,Cooling the blood lowers body temperature.This helps protect the bodys organs while the heart-lung machine is in use.After the surgery is completed,the heart is restarted,the heart-lung machine is stopped and the machine
41、is disconnected from the patient.,130,About heart-lung machines,The heart-lung machine can perform other tasks.For example,it can directly deliver medications into the recirculated blood.It can also minimize blood loss by vacuuming up and recirculating any blood that may get into the surgical field.
42、,131,About heart-lung machines,The first step in using a heart-lung machine during open-heart surgery is to give the patient a drug called heparin,which is a powerful anticoagulant.Heparin reduces the bloods ability to clot,reducing the risk of clots forming in the heart-lung machine and within the
43、tubes placed in the heart.,132,About heart-lung machines,Once the medication has taken effect,a tube(cannula)from the heart-lung machine is placed in the upper-right chamber of the heart(the right atrium),which receives oxygen-poor blood from the body.,133,About heart-lung machines,Another cannula i
44、s placed in the aorta,a large artery that carries oxygen-rich blood from the heart to the rest of the body.By setting up the machine in this way,oxygen-poor blood drains into the machine,receives fresh oxygen and is returned to the aorta to be carried to the rest of the body.,134,About heart-lung ma
45、chines,Once the machine is functioning,the surgeon can carefully stop the heart with medications in order to perform the necessary surgery.A patient may remain on the heart-lung machine for several hours,though surgeons typically try to limit the amount of time(when)patients are on bypass.,135,About
46、 heart-lung machines,When the surgery is complete,the surgeon will restart the heart.Once the surgical team is satisfied that the heart is beating strongly again,the tubes are removed from the right atrium and the aorta.To reverse the effects of the heparin given at the beginning of the process,the
47、patient will be administered another medication called protamine.,136,About heart-lung machines,Throughout this process,the heart-lung machine is operated by a perfusionist,one of several medical specialists on hand in the operating room during open-heart surgery.While the heart is stopped and the machine is working,the perfusionist continually monitors blood pressure,blood oxygen levels,carbon dioxide levels,blood temperature and breathing,137,07j7,THE END,
