什么是人工心肺机

人工心肺机是一种在心脏手术中暂时替代心脏和肺脏功能的体外循环设备，通过泵和氧合器维持全身血液循环与氧供，使心脏停跳期间仍能保障重要器官灌注。该设备由滚压泵、膜式氧合器、热交换器及管路组成，需由灌注师全程调控。

核心功能与构成

1、泵驱动血流：滚压泵或离心泵产生约2至5升每分钟的流量，模拟心输出量，维持平均动脉压50至80毫米汞柱。

2、氧合器完成气体交换：膜式氧合器使静脉血氧饱和度从约65%提升至98%以上，同时排出二氧化碳，维持动脉血二氧化碳分压35至45毫米汞柱。

3、热交换器调控体温：通过变温水箱将血液温度控制在28至37摄氏度，满足不同手术的体温需求，如深低温停循环时降至18至20摄氏度。

4、管路与滤器：连接右心房与主动脉，滤除微栓和气泡，降低脑卒中风险。

临床操作流程

• 肝素化：按每公斤体重3毫克给予肝素，使活化凝血时间超过480秒，防止管路内血栓形成。
• 插管与转流：经右心房插静脉管，主动脉插动脉管，连接人工心肺机后启动转流。
• 心脏停跳：灌注冷停跳液使心脏电机械活动停止，便于外科操作。
• 复温与脱机：手术完成后逐步复温，调整流量，待心脏自主跳动且代谢稳定后撤除管路。

关键数据与证据

据中国生物医学工程学会体外循环分会2022年统计，国内每年体外循环手术量超过15万例，总体死亡率低于3%。《中国体外循环杂志》2023年发布的专家共识指出，灌注师需在转流期间每15至30分钟监测血气、电解质及活化凝血时间，维持血细胞比容不低于20%至25%。第一手案例：一名65岁男性接受冠状动脉旁路移植术，体外循环转流128分钟，术后第2天脱离呼吸机，第7天出院，未发生神经系统并发症。

风险与注意事项

• 全身炎性反应：血液与管路接触可激活补体与白细胞，导致发热、毛细血管渗漏。
• 出血与血栓：肝素用量不足致血栓，过量则术后渗血增多，需鱼精蛋白中和。
• 神经系统事件：微栓或低灌注可致认知障碍，发生率约1%至3%。
• 肾功能损伤：转流时间超过150分钟，急性肾损伤风险增加。

人工心肺机通过泵、氧合器和热交换器暂时替代心肺功能，为心脏手术提供无血静止术野，但需严格监测凝血、灌注流量和器官保护。术后应密切观察出血、神经及肾功能指标，出现异常及时处理。

常见问题

否。人工心肺机主要用于心脏直视手术，也用于部分大血管手术、肺移植及某些急诊循环支持，但常规非心脏手术不需使用。

是。转流超过150分钟，全身炎性反应、肾功能损伤和神经系统事件风险明显上升，因此外科操作需尽量缩短转流时间。

需要经过培训的灌注师，负责调控流量、氧合、温度及凝血状态，并与外科医生和麻醉医生密切配合。

是。停机后需监测活化凝血时间、血气、电解质及血流动力学，警惕出血、低心排和神经系统异常。

参考资料

[1] 中国生物医学工程学会体外循环分会. 中国体外循环发展报告. 2022.

[2] 中国体外循环杂志. 体外循环质量控制专家共识. 2023.

[3] 中华医学会胸心血管外科学分会. 心脏外科体外循环操作规范. 2021.