C第01章 体外循环装置.doc
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体外循环手册 主编：龙村
第一章 体外循环装置
第一节 血泵
第二节 氧合器
第三节 管道和插管
第四节 滤器
第五节 辅助装置
第一节 血泵
一、滚压泵
(一)原理
1、泵管 主要有硅胶、硅塑和塑料三种管道。硅胶管弹性好、耐压耐磨性强，但在滚压时易产生微栓脱落；塑料管不易产生微栓脱落，但弹性差、耐磨性差；硅塑管介于两者之间。
2、泵头 分滚压轴和泵槽二大部分(图1-1-1)。泵管置于泵槽中，通过滚压轴对泵管外壁的滚动方向挤压，推动管内的液体向一定的方向流动，要求泵管有很好的弹性和抗挤压能力。在灌注过程中滚压轴有可调性，即快速可达每分钟250转，慢则每分钟一转。
3、泵的流量和泵的转速呈正比，转速太高时泵管不能恢复弹性则无此正比关系；泵槽半径越大，泵管内径越大，每圈滚压灌注的流量越多。
(二)操作要点
目前Sarns和Stockert-shiley为国内的主流泵，下面主要针对这二种机型论述。
1、在泵接通电源后如果状态正常，指示灯持续发亮，如有异常会闪亮或报警。
2、在灌注的过程中要备好摇把，以防泵头突然停止。如果泵头突然停止，立即使用摇把，此时应注意摇的方向。Sarns摇把有防止反转的装置。摇泵时要注意转速，避免流量过低或过高。
3、停电时应注意将流量旋钮回零，否则在电源恢复时泵突然启动，一些泵(如Jostra)在这方面有安全装置。
4、泵管内径对流量有明显影响。一般说来大口径泵管适用于成人，小口径泵管适用于小儿。
5、泵每分钟流量是泵管在滚压轴滚压一圈排出的血量乘以每分钟的转速，由于泵管内径不一样，在更换新的泵管时，需对流量进行校正。
6、泵管在泵槽内放置应舒展，在泵槽进出口两端应固定牢靠，一般用专用垫片和特定锁装置固定。
7、泵管的安装时须注意方向，如果装反会产生严重后果。如主动脉泵管装反将使血液回抽，心内吸引泵装反将使气体输入心腔内。
8、灌注中应注意避免流量突然的增减，因各泵在流量显示时有一定的延迟。
9、滚动轴对泵管挤压的松紧度非常重要，过紧过松都可加重血液破坏，增加泵管微栓脱落，且泵管过松可使血液倒流。最佳挤压度是将泵管液平面调至距泵1米高，液平面下降速率为每分钟1厘米。
10、泵的盖子在泵运转当中不要开启，以免异物进入泵槽，发生意外。现在新型体外循环机如Sarns8000和Stocker-ShileyⅢ等在盖子掀开时泵自动停止。
11、一些泵还装有一些辅助装置，如气泡监测、液平面监测、压力监测等，它们可以和主泵相连接。事先设定报警限，超过范围即报警，主泵停止转动。
12、一些体外循环机为特殊灌注方法设计了特殊的转流方式，如搏动灌注(见有关章节)，停跳液灌注(灌注量、转速、压力报警可预先放置)，主副泵灌注等。
13、一些体外循环机还附有静脉回流控制设备，温度控制系统，计时系统等。
14、随着计算机技术的普及，新型体外循环机要求体外循环医师有良好的计算机知识，这样才能充分发挥其先进工能。它可帮助体外循环医师制定预充计划、自动记录灌注中的数据，通过各种传感器监测灌注中各种情况，保证体外循环的安全进行。
二、离心泵
(一)原理和结构
1、原理 物体在作同心圆运动时产生一向外的力，即离心力，其大小与转速和质量成正比，离心泵即是根据此原理设计的。在密闭圆形容器(即泵头)的圆心和圆周部各开一孔，当其内圆锥部高速转动时，圆心部为负压，可将血液吸入，而圆周部为正压，可将血液泵出。
2、结构
1)驱动部分 由电机和泵头组成。电机具有体积小、重量轻、噪音小、磨损小等优点。电机带动磁性转子高速旋转，转子磁力带动密封泵头内的磁性轴承及其上的圆锥部旋转产生离心力。较为早期的泵头为涡流剪切力式，分层塔状锥体形设计，利用液体剪切应力使其产生流动。为了增加液体运动，减弱转速，减少产热，新型的离心泵头内设计有转子叶片，泵效高(图1-1-2)。离心泵的转子与电机用导线连接，增加了活动性，可进行远距离操作。泵头内采用了肝素结合技术，生物兼容性好，可不用或少用肝素，更增加了离心泵的安全性。
2)控制部分 要求操作简便、调节精确、观察全面。所有的离心泵均采用计算机技术以达到上述要求，可对自身状态进行自检，一但出现问题，及时报警并出现提示符以利调整，且所有离心泵都有流量、转速二窗同时显示。为了预防意外断电，有些离心泵还备有内部电池，断交流电时能在5.0L/min流量下工作近1小时。为了使灌注更接近生理，靠微处理机控制电机在高速和低速交替运转而使血流形成脉冲，离心泵还可进行搏动灌注。每个离心泵配有一个流量传感器，分为电磁传感和超声多普勒两种类型。电磁流量传感器精确度高，干扰因素小，但需要一次性消毒特制探头；超声多普勒传感器不需要探头，可反复使用，但当血液稀释、用不同管道或温度变化时，测定的流量有变异，在转流开始时管道内流动的是晶体液，超声探头不敏感，此时要根据氧合器内液平面判断流量。
3)目前市场上主要有三种离心泵，Lifestream、Sarns和Bioamedicus，表1概列其性能和特点。
表-1：三种离心泵性能的比较
LifestreamBiomedicusSarns预充容量(ml)
转子类型
流量测定
自动校正
搏动灌注
压力监测
温度监测
时钟显示
内部电源
泵头兼容60
弯曲叶片
电磁
可以
否
有
有
有
有
可以50、80、154
分层锥体
电磁
否
否
有
有
有
有
否48
直线叶片
超声
否
可以
无
无
无
无
否 (二)离心泵和滚压泵的性能比较
表-2 离心泵与滚压泵的基本性能比较
离心泵滚压泵流量
类型
血液破坏
微栓产生
意外排空
远端阻塞
长期灌注
机动性能
血流倒流和转速、压力非线性正相关
开放、限压
较轻
不易
不能
管道压力增高有限
适合
良好
转速不够时可发生和转速呈线性正相关
闭合、限量
较重
可以
可以
泵管压力增高至崩裂
不合适
较差
不会发生
1、血液损伤小 尤其适用于需要长时间灌注的病人，如心脏辅助支持。
2、压力缓冲大 离心泵可视无瓣膜开放泵 ......
体外循环手册 主编：龙村
第一章 体外循环装置
第一节 血泵
第二节 氧合器
第三节 管道和插管
第四节 滤器
第五节 辅助装置
第一节 血泵
一、滚压泵
(一)原理
1、泵管 主要有硅胶、硅塑和塑料三种管道。硅胶管弹性好、耐压耐磨性强，但在滚压时易产生微栓脱落；塑料管不易产生微栓脱落，但弹性差、耐磨性差；硅塑管介于两者之间。
2、泵头 分滚压轴和泵槽二大部分(图1-1-1)。泵管置于泵槽中，通过滚压轴对泵管外壁的滚动方向挤压，推动管内的液体向一定的方向流动，要求泵管有很好的弹性和抗挤压能力。在灌注过程中滚压轴有可调性，即快速可达每分钟250转，慢则每分钟一转。
3、泵的流量和泵的转速呈正比，转速太高时泵管不能恢复弹性则无此正比关系；泵槽半径越大，泵管内径越大，每圈滚压灌注的流量越多。
(二)操作要点
目前Sarns和Stockert-shiley为国内的主流泵，下面主要针对这二种机型论述。
1、在泵接通电源后如果状态正常，指示灯持续发亮，如有异常会闪亮或报警。
2、在灌注的过程中要备好摇把，以防泵头突然停止。如果泵头突然停止，立即使用摇把，此时应注意摇的方向。Sarns摇把有防止反转的装置。摇泵时要注意转速，避免流量过低或过高。
3、停电时应注意将流量旋钮回零，否则在电源恢复时泵突然启动，一些泵(如Jostra)在这方面有安全装置。
4、泵管内径对流量有明显影响。一般说来大口径泵管适用于成人，小口径泵管适用于小儿。
5、泵每分钟流量是泵管在滚压轴滚压一圈排出的血量乘以每分钟的转速，由于泵管内径不一样，在更换新的泵管时，需对流量进行校正。
6、泵管在泵槽内放置应舒展，在泵槽进出口两端应固定牢靠，一般用专用垫片和特定锁装置固定。
7、泵管的安装时须注意方向，如果装反会产生严重后果。如主动脉泵管装反将使血液回抽，心内吸引泵装反将使气体输入心腔内。
8、灌注中应注意避免流量突然的增减，因各泵在流量显示时有一定的延迟。
9、滚动轴对泵管挤压的松紧度非常重要，过紧过松都可加重血液破坏，增加泵管微栓脱落，且泵管过松可使血液倒流。最佳挤压度是将泵管液平面调至距泵1米高，液平面下降速率为每分钟1厘米。
10、泵的盖子在泵运转当中不要开启，以免异物进入泵槽，发生意外。现在新型体外循环机如Sarns8000和Stocker-ShileyⅢ等在盖子掀开时泵自动停止。
11、一些泵还装有一些辅助装置，如气泡监测、液平面监测、压力监测等，它们可以和主泵相连接。事先设定报警限，超过范围即报警，主泵停止转动。
12、一些体外循环机为特殊灌注方法设计了特殊的转流方式，如搏动灌注(见有关章节)，停跳液灌注(灌注量、转速、压力报警可预先放置)，主副泵灌注等。
13、一些体外循环机还附有静脉回流控制设备，温度控制系统，计时系统等。
14、随着计算机技术的普及，新型体外循环机要求体外循环医师有良好的计算机知识，这样才能充分发挥其先进工能。它可帮助体外循环医师制定预充计划、自动记录灌注中的数据，通过各种传感器监测灌注中各种情况，保证体外循环的安全进行。
二、离心泵
(一)原理和结构
1、原理 物体在作同心圆运动时产生一向外的力，即离心力，其大小与转速和质量成正比，离心泵即是根据此原理设计的。在密闭圆形容器(即泵头)的圆心和圆周部各开一孔，当其内圆锥部高速转动时，圆心部为负压，可将血液吸入，而圆周部为正压，可将血液泵出。
2、结构
1)驱动部分 由电机和泵头组成。电机具有体积小、重量轻、噪音小、磨损小等优点。电机带动磁性转子高速旋转，转子磁力带动密封泵头内的磁性轴承及其上的圆锥部旋转产生离心力。较为早期的泵头为涡流剪切力式，分层塔状锥体形设计，利用液体剪切应力使其产生流动。为了增加液体运动，减弱转速，减少产热，新型的离心泵头内设计有转子叶片，泵效高(图1-1-2)。离心泵的转子与电机用导线连接，增加了活动性，可进行远距离操作。泵头内采用了肝素结合技术，生物兼容性好，可不用或少用肝素，更增加了离心泵的安全性。
2)控制部分 要求操作简便、调节精确、观察全面。所有的离心泵均采用计算机技术以达到上述要求，可对自身状态进行自检，一但出现问题，及时报警并出现提示符以利调整，且所有离心泵都有流量、转速二窗同时显示。为了预防意外断电，有些离心泵还备有内部电池，断交流电时能在5.0L/min流量下工作近1小时。为了使灌注更接近生理，靠微处理机控制电机在高速和低速交替运转而使血流形成脉冲，离心泵还可进行搏动灌注。每个离心泵配有一个流量传感器，分为电磁传感和超声多普勒两种类型。电磁流量传感器精确度高，干扰因素小，但需要一次性消毒特制探头；超声多普勒传感器不需要探头，可反复使用，但当血液稀释、用不同管道或温度变化时，测定的流量有变异，在转流开始时管道内流动的是晶体液，超声探头不敏感，此时要根据氧合器内液平面判断流量。
3)目前市场上主要有三种离心泵，Lifestream、Sarns和Bioamedicus，表1概列其性能和特点。
表-1：三种离心泵性能的比较
LifestreamBiomedicusSarns预充容量(ml)
转子类型
流量测定
自动校正
搏动灌注
压力监测
温度监测
时钟显示
内部电源
泵头兼容60
弯曲叶片
电磁
可以
否
有
有
有
有
可以50、80、154
分层锥体
电磁
否
否
有
有
有
有
否48
直线叶片
超声
否
可以
无
无
无
无
否 (二)离心泵和滚压泵的性能比较
表-2 离心泵与滚压泵的基本性能比较
离心泵滚压泵流量
类型
血液破坏
微栓产生
意外排空
远端阻塞
长期灌注
机动性能
血流倒流和转速、压力非线性正相关
开放、限压
较轻
不易
不能
管道压力增高有限
适合
良好
转速不够时可发生和转速呈线性正相关
闭合、限量
较重
可以
可以
泵管压力增高至崩裂
不合适
较差
不会发生
1、血液损伤小 尤其适用于需要长时间灌注的病人，如心脏辅助支持。
2、压力缓冲大 离心泵可视无瓣膜开放泵 ......
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