人工心肺机属于体外循环装置,由氧合器、血泵和辅助设备组成。该设备从静脉系统引出静脉血,在体外进行氧合,再经血泵将氧合血输回动脉系统实现心肺转流。该设备主要用于心脏手术的体外循环、肺移植的辅助呼吸、大血管外科手术以及急性呼吸衰竭的辅助治疗等。
中文名人工心肺机
Artificial Cardiopulmonary Machine
氧合器和血泵及辅助设备
能进行体外循环
机械装置
主要部分
人工心肺机氧合器
是心肺机的重要组成部分,主要功能是进行气体交换,使血液氧合同时排出二氧化碳,暂时代替人体肺的功能。高质量的氧合器应满足的条件是:血液氧合和二氧化碳排出理想,温控效果好,预充量小,血液破坏小,跨膜压差小,操作方便,易于排气。
血泵
人工心肺机通常有4~5个血泵,每个泵都具有明确的功能,其中主泵用于代替心室搏出功能,其余泵用于手术时术野内的血液回吸、心室减压和排气、心脏停跳液的灌注等。在一定的体外循环时间内,血泵对血液的破坏性应轻微,控制台操作简单,具有后备应急系统。
微栓滤器
体外循环中,不可避免的会产生一些固体或气体的微小栓子,可能会阻塞血管、损伤组织器官,尤其是脑和肺,所以体外循环过程中必须采用血液滤器、气体滤器、白细胞滤器等滤过器。
热交换设备
用于体外循环中患者的体温升、降和心脏停搏液的变温。
管道和插管
在体外循环手术中,根据患者体重及病情来选择合适的管道类型和插管半径。管道和插管应具有良好的透明度、弹性和韧性,管道内壁光滑、血流阻力小,化学性能稳定、无毒,具有良好的生物相容性。
生命体征监测装置
可以在体外循环过程中监测患者的心电图、动静脉压、体温等。
变温器
用于降低和升高血液温度。[1]
发展历史
人工心肺机工心肺机的发展过程大致分为三个阶段。
第一个阶段,19世纪初至20世纪初,摸索、形成阶段。Le Gallceis最早开展了替代心脏进行动脉血液注入的工作,构建了现代体外循环的基础。
1868年Ludwig等把脱纤维素血液在空气中不增加氧气进行震荡,并依靠处理后的血液进行肌肉代谢研究。
1882年Schroder向血容器内输送空气,制造气泡以增加血液含氧量,具备了人工心肺机的雏形。
1895年世界首例人工心脏(血泵)出现。
1915年Richards等研制了屏障式人工肺。
第二个阶段,1915年至1953年,初期实验阶段。此期间先后出现了多种形式的人工心脏(血泵)、人工肺(氧合器)。
1937年Gibbon把血泵和氧合器结合在一起,组成了人工心肺机。
第三个阶段,1953年以后,发展完善阶段。1953年Gibbon用屏障式氧合器,为一名18岁女孩进行了体外循环的心内直视修补手术并获得成功。
我国于1956年开始人工心肺机研制,上海医疗器械厂生产了上海Ⅰ型和Ⅱ型人工心肺机。1958年6月第四军医大学用体外循环为一名6岁男孩做了室间隔缺损的直视修补术并获得圆满成功,7月上海胸外科医院用国产人工心肺机为一名9岁女孩做心内直视手术也获得了成功。
参考资料1.人工心肺机的主要部件·医学教育网