广义而言，只要是将血液引流至机体外，经过一定的处理（氧合、透析、洗涤等）再回输给人体就可称为体外循环。现在随着体外循环概念的拓展，有些直接用人工设备在体内对血液进行处理的方法（人工心脏等）也包括在体外循环的概念内。对于心脏手术而言，一般所称的体外循环仅仅指心肺转流，即将血液引出人体，经过氧合、添加动力和过滤后回输人体。

那为什么许多心脏手术都必须在心肺转流下进行呢？这是因为人体的心脏是一刻不停的跳动着，而要在跳动的心脏内部进行手术操作，比如修补室间隔缺损是不可能的，血液的存在和搏动的心脏使外科医生连缺损在哪里都看不清楚。要进行准确精细的心脏畸形修补，唯一的方法就是让心脏停止跳动，把心脏内的血液吸干净，但是心脏的功能是为全身血液循环提供动力，一旦心脏停止跳动，全身血液循环停止，组织缺血缺氧，几分钟就可以导致死亡。为了克服这个难题，经过几十年大量的研究和实验，终于在1950年代初创建了基本的心肺转流系统，为心脏手术的实施提供了可能，这是心脏手术学上一个划时代的进步。

在心脏手术中，外科医师通过插在心脏及其周围大血管里的管道，把体内的静脉血引流至心肺转流系统的氧合器（人工肺）内，再经过转流泵（人工心）的推动，将氧合后的动脉血送回体内，供全身组织的需要，从而避免了由于心脏停跳造成的组织缺氧。由于这种血液不经过人体的心脏和肺脏，也不需要肺脏的氧合，所以称为心肺转流，通常就叫做体外循环。

在体外循环支持下，外科医师可以从容不迫地把心脏打开，纠治心脏内部的畸形（如修补室间隔缺损、置换瓣膜等）。但并不是所有的先天性心脏畸形都需要在体外循环支持下手术，有些仅需要心外操作的畸形纠治手术和减状手术就不需要体外循环的支持，比如仅罹患动脉导管未闭的轻症患儿只要从侧面打开胸腔，结扎导管即可。近几年，由于医学科技的发展，一些比较复杂的心外操作也可以不需要体外循环支持。 [返回主目录]

为什么小儿体外循环前后都要输血？

体外循环中，患者的血液要引流至体外，经过心泵、氧合器以及其它一些必要的设备再回输至动脉。在这个过程中血液中不能混入气体，那么这些设备以及相应的管道就必须充满液体，一般来说，根据体重的不同，这些设备中所需要的液体从几百毫升到两千多毫升不等，称为预充量。

由于小儿年龄小，体重轻，自身体内的血液比较少，而且很多心脏病患儿还有不同程度的贫血，如果在预充的液体中不使用血液会严重稀释患儿的血液。那样血液不能携带足够的氧气，在手术当中就不能满足机体组织对氧的需求。而且小儿各组织器官没有发育完全，组织间隙也比较疏松，如果灌注过程中血液不足还会引起明显的水肿，影响手术以后的恢复。

另外，由于在体外循环状态下，血液的性状也有一定的变化，不能全部使用血液预充，那样必然使手术过程中存在一定程度的血液稀释，术后也要通过输血来逆转血液稀释状态，所以在小儿心脏手术中和手术后大都需要输注一定量的血制品来保证手术的顺利进行和手术后的恢复。 [返回主目录]

体外循环中为何要降温？什么时候要用深低温技术？

心内直视手术又称作低温体外循环下心内直视手术。心脏手术为什么要加低温呢?这是有一定道理的。心内直视手术尽管可用体外循环的方法来暂时替代人体心脏的工作，但是由于插管等原因，体外循环带给全身的血流量毕竟达不到自身循环的要求。一般来说，体外循环的血流量仅相当于自身循环血流量的70％，长时间的体外循环必定会造成组织缺血、缺氧，导致严重的并发症。

那怎么解决这个问题呢？早在60年代初，科学家们就从动物的冬眠中得到了启发：为什么青蛙、蛇这些动物在冬眠时呼吸、心跳变得这么慢?为什么这些动物冬眠时可以几个月不吃东西，而能继续生存?为什么鳖(甲鱼)、乌龟等一些冷血动物的寿命如此长?原来这里有一个重要原理，就是它们的体温降低了。

当机体的体温降低时，体内的新陈代谢也就相应降低，对氧气和食物的需要量也就大大减少了。科学家们经过实验证明，在一定的温度范围内，体温每降低10℃，人体的氧消耗量便可减少一半左右。由此可见，当冬眠动物随着冬季的到来，体温相应降低，它们体内的代谢率和氧消耗量也随之降低。难怪这些动物可以数月不吃而照样生存。

于是，医学家们就把低温的方法应用到心脏手术上来。早期医生用一个大冰袋，将病人麻醉后放置在冰袋内，小儿则大多用降温毯，让患儿躺在4℃的冷水循环的橡皮毯子上，逐渐降温。根据畸形的严重程度和手术的复杂程度将病人体温分别降至30℃、25℃或20℃，在这样的体温下，人体对缺氧的耐受能力大大提高了，再配上体外循环辅助，外科医生便可从容不迫地在心脏内作各种手术。近年来，随着心脏手术技术的不断发展，许多过去认为不治之症的婴、幼儿复杂性心脏畸形也相应得到了矫治，这就对低温体外循环提出了新的要求，进而发展出深低温停循环技术，就是将患儿体温降到20℃以下，然后可以暂停一段时间的体外循环。这其中主要是两种情况：

第一种是因为患儿年龄小，体重轻、血容量也少。一个3公斤体重的小婴儿，全身的血容量仅250毫升，要维持体外循环平衡则相当困难。加上小儿的心脏上插上几根管子，便会遮盖手术视野，外科医生手术十分困难，于是就采用深低温停循环的方法，即在手术时将婴、幼儿的体温降至20℃以下，然后让体外循环暂停工作，将体内大部分的血均引流至机器内，并可将心脏内的插管暂时拔除，确保外科医生作精细的手术操作。体外循环中必定有多根插管插在心脏上，而这多根插管会影响外科医生的视野，操作的时候也会碍手碍脚，那时就需要使用深低温技术，把体温降到20度左右甚至更低，以降低机体的代谢率，这样就可以暂停体外循环，把插管都拿掉，使外科医师顺利完成操作，然后再重新置放插管，开始复温。

第二种往往是因为多次手术的病人，由于以前的手术疤痕使心脏和周围组织粘在一起，外科医师手术的时候很容易引起心脏周围组织的出血，影响手术操作，这时采用深低温技术暂停体外循环，就可以减少周围组织的出血，便于手术操作。

由于有深低温的保护，病人停循环时间可达l小时而不致产生明显的缺氧后果。一旦手术结束再将管子插回心脏，重新建立体外循环，再使病人体温逐渐恢复。上海儿童医学中心小儿心胸外科应用这种方法治疗了数百名体重在10公斤以内的婴幼儿先天性心脏病患儿，并取得了很好的治疗效果。可见低温方法在心脏手术中有多么重要的作用! [返回主目录]

心脏手术中怎样使心脏停下来？

要进行心内畸形的手术，光有体外循环的支持还是不够的，虽然在体外循环的支持下心脏和肺脏的功能被替代，但如果心脏一直在跳动，那么外科医师也没有办法进行精细的操作，特别是那些小婴儿，心脏也就比鸡蛋大不了多少，少许的偏差就会导致手术的失败，所以心脏手术中一定要让心脏停下来，才能顺利完成手术。

那么怎样才能让心脏停下来呢？这也是心脏手术中的难题之一，最早仅通过降温的手段，但这种方法往往引起手术以后心脏恢复困难，甚至直接导致病人死亡。现在经过世界上许多心脏外科专家的摸索和改进，心脏手术中常规使用心肌停跳液，又称心肌保护液来使心脏停跳。心肌保护液不仅依靠低温，而且含有可使心脏松弛的高浓度钾离子，可以使心脏在手术过程中保持安静，此外，心肌保护液还添加了一些特殊的药物，保护心肌细胞，有利于术后促进心脏功能的恢复。 [返回主目录]

为什么手术后有的病人心脏跳不起来？如果跳不起来怎么办？

心脏手术中使用的心肌保护液可使心脏迅速停跳，有利于外科医师的手术操作，在手术结束后，病人的心脏需要恢复自身的跳动，继续承担维持血液循环的功能。有的病人心脏可以在手术操作完毕后自动复跳，顺利恢复一定程度的功能，维持患者生命，但也有一部分患者手术以后心脏不能自动复跳，产生室颤，发生这种情况的原因有很多种，其中最主要的原因就是患儿本身心脏功能差，不能自动恢复，这时就需要医师采用一些特殊手段，比如电击除颤等方法来唤醒心脏。采用这些方法后，几乎所有的心脏都能够恢复自主节律，但也有个别例外情况。 [返回主目录]

为什么心脏手术后出血比较多？

任何手术都会引起一定的出血，而心脏手术以后出血的量较一般性手术多，这同以下一些原因有关：

首先，心脏手术中，外科医师进行操作的部位是心脏及其附近的大血管，这些部位一旦有损伤必然会引起出血，即使手术医师操作非常精细，那些心脏和大血管上的刀口虽然经过缝合后仍会有一些渗血。

其次，心内畸形纠治手术中需要采用体外循环技术，而大家都知道血液离开血管后就会凝固，为了保证体外循环过程中血液的流动状态，就需要在体外循环前使用抗凝药物肝素，而相应的体外循环后就使用鱼精蛋白中和肝素，恢复凝血功能。不过在这个过程中，由于每个人代谢情况不同，不可能做到精确的中和，而肝素和鱼精蛋白这两个药物过多都会影响机体正常凝血功能，所以也会引起一定的出血。

最后，有些小儿手术时年龄相当小，有的在出生后几天内就必须进行手术，那小儿自身的凝血系统尚未发育完全，体外循环过程更是对其产生严重的干扰，进一步增加了手术以后的出血量。 [返回主目录]

为什么有的病人要在大腿上插管？

一般在体外循环下行心内畸形纠治手术的病人都是打开胸腔，把体外循环用的插管放置在心脏周围恰当的位置，然后进行转流及手术。但有些特殊病人，比如多次手术的病人，由于以前的手术引起的疤痕增生，使心脏粘在胸骨后面，外科医师打开胸腔时很容易损伤心脏，引起大出血。为了防止这一情况，有时在大腿根部插管先开始体外循环，在保证血液循环的同时也使心脏体积略微缩小，增加手术安全性，减少大出血的几率。 [返回主目录]

为什么手术以后有的病人小便颜色是红的？

正常人小便的颜色呈黄色或淡黄色，而心脏手术以后的病人有时候小便颜色为红色或者茶色，这主要和体外循环过程中血液受到破坏所引起的。在体外循环过程中有很多因素可以引起血细胞破裂，首先，心泵在推动血液的时候会对血细胞产生挤压，有的血细胞就被压碎；其次，心脏手术过程中必然有一些血液会进入心脏，如果不将其清除，就会使外科医师看不清，清除这些血液的方法就是用负压把它们吸掉，而为了节约血制品，吸走的血液又会回到病人体内，而负压吸引时会引起血细胞碎裂；再次，仅仅血液和空气的接触就会引起一部分血细胞破裂；最后，紫绀型先心病患儿体内的血细胞比正常血细胞脆，更容易破裂。这些破裂的血细胞释放出来的游离血红蛋白由肾脏从尿液中排出。如果手术时间短，那么破坏的血细胞数量不多，肉眼看不到异常，而如果手术时间长，由尿液排出的游离血红蛋白量比较多，就会使得尿液颜色改变，成为红色或者茶色。 [返回主目录]

体外循环技术在抢救病人时有什么用？

在前面曾经提到，心脏手术中所采用的心肺转流技术只是体外循环技术的一种，主要用于心脏手术中替代心肺功能。那大家就会想到，如果不做心脏手术，体外循环技术也可以替代心肺功能，用来抢救病人。确实是这样，有的体外循环技术还可以在危急时刻挽救病人的生命。就拿小儿心脏手术来说吧，有些病人由于手术损伤或者其它一些原因，心脏和/或肺脏功能不能维持正常的生命需要。这时医师就要对病人进行判断，估计患儿心脏和/或肺脏的功能是否存在恢复的可能，如果可能的话，那就可以根据实际情况采用长时间体外膜肺氧合或者心室辅助的方法支持患儿心肺功能，等待机体自身的恢复能力来恢复心肺功能。等心肺功能恢复到一定程度时，就可以脱离体外循环的支持，继续康复。 [返回主目录]

为什么有些病人手术后不能脱离体外循环？

心脏手术中，心脏停止跳动，心内操作完成后心脏恢复跳动，重新开始维持血液循环，大多数患者都能够顺利完成这一过程，但也有一些患儿由于手术以前畸形特别复杂，或者心功能非常差，经过心脏手术和体外循环后由于大手术创伤严重，而且体外循环必然对机体有一定的不良反应。这些因素结合在一起，使得心脏供给的血液不能维持组织器官的基本需要，不能脱离体外循环。还有一些患儿因为心脏畸形和其它原因罹患严重的肺部病变，如肺动脉高压等，手术后肺动脉高压影响肺部血液循环，进而影响全身，也使患儿不能脱离体外循环。 [返回主目录]

为什么小儿心脏手术以后要用超滤？

如前所述，小儿心脏手术所使用的体外循环中必定要采用血液稀释技术，而手术结束后则需要尽快逆转血液稀释状态，促进组织器官的氧供从而促进术后恢复。以前，纠正血液稀释主要依靠输注血制品的方法，但是输注血制品不仅存在加重患儿的液体负荷、存在输血反应等影响心功能恢复的，而且还增加血源性感染疾病的传播可能，降低机体免疫能力，不利于机体的迅速康复。为了避免上述不利情况的发生，自上世纪90年代中期起，上海儿童医学中心开始采用国际上先进的改良超滤技术，在体外循环结束后10分钟左右的时间里，最大程度的逆转血液稀释，减少围心脏手术期血制品用量。而且研究表明，使用超滤技术不仅仅浓缩血液，还有利于机体组织水肿的消退，促进心肺功能的恢复，因此现在上海儿童医学中心已经把改良超滤技术作为小婴儿以及重症患儿的常规技术，还进一步根据患儿的实际情况联合应用常规超滤、平衡超滤等方法，充分发挥超滤的作用，减少手术的不良反应，促进患儿手术以后的恢复。 [返回主目录]