体外循环是怎么建立起来的，及它的原理

体外循环是怎么建立起来的，及它的原理

姓名：廖欧

工作单位：德阳市人民医院

邮编：618000

你知道吗？在医生进行心脏手术时，为了保证手术的顺利进行并避免患者出现生命危险，他们会使用一项名为“体外循环”的技术。这种技术可以让机器代替人体心脏和肺的功能，让血液在体外进行处理后再回输给患者，从而确保人体的正常工作。体外循环的发明彻底改变了心脏手术的历史，也为其他领域的手术提供了有力的支持。本文将从体外循环是怎么建立起来的、体外循环的原理两个方面，带您深入了解这项伟大的医学技术。

一、体外循环是怎么建立起来的？

（一）体外循环的发展历程

体外循环，是指在手术期间通过机器代替人体肺和心脏的功能，使血液继续循环的技术。它的发明彻底改变了心脏手术的历史。早在19世纪初，医生就开始使用人工气道和负压呼吸机来支持无法自主呼吸的病人。这些方法虽然能够帮助病人维持生命，但并不能完全替代肺部的功能。直到20世纪初期，随着医学技术的不断进步，体外循环才逐渐成为可能。最初的体外循环方法是借鉴动物研究中的实验经验。1929年，美国科学家John Gibbon成功地使用一台原始的氧合器将一只狗的血液从体内抽出、氧合、加热和过滤后输回到体内，这标志着体外循环技术的先驱。到了1950年代，人们逐渐开始使用瓶装血液来替代失血的病人的血液。1953年，Christian Barnard成功完成了世界上第一例心脏移植手术，这为体外循环技术的进一步发展起到了巨大的推动作用。

1960年代，随着人工心脏瓣膜的发明和固定用于心脏手术的人工循环机的出现，体外循环才真正变得可行。现在，体外循环已成为现代心脏手术中必不可少的工具之一。借助体外循环，将病人的血液抽出来，通过一系列的管道和机器处理后再输回病人体内，医生们可以更加安全地进行手术。这项技术也被广泛应用于其他领域的手术，如肝脏移植、肾脏移植等。不可忽视的是，体外循环仍然存在一些风险，如血栓、感染、出血等，因此需要专业人员的操作以及仔细的监测。

（二）体外循环的应用价值

体外循环是一种不断发展医疗技术，其应用价值非常广泛。首先，体外循环使得许多心脏和肺部手术成为可能。例如，心脏搭桥手术、心脏移植手术以及肺部癌症切除手术等都需要使用体外循环技术来帮助维持患者的生命体征。此外，体外循环还可以使用在研究领域中。例如，在新药物开发过程中，需要对药物产生的不良影响进行测试。为了避免将不良影响带入人体试验中，研究人员可以使用体外循环技术来模拟人体内部的生理环境，以评估药物可能产生的影响。

（三）体外循环的应用前景

体外循环技术在医学领域中应用广泛，可用于手术、心脏和肾脏替代治疗等多个领域。手术中，体外循环可以帮助医生控制患者的体温、呼吸和心跳等生命体征，使医生在操作时更加安全、精确。此外，体外循环还能够在患者心脏停止跳动的情况下，帮助医生开展手术，而不会影响患者的生命体征，这大大提高了手术的成功率。在心脏和肾脏替代治疗中，体外循环则可以帮助患者维持正常生理功能，同时去除体内废物和多余水分，减轻器官负担，降低疾病的风险。除了以上应用，体外循环还可以用于研究领域中，如药物研发、器官移植等，这些都有助于科学家更好地了解人体生理机制，推动医学领域的发展和进步。

二、体外循环的原理是什么？

（一）体外循环的基本流程

体外循环是一种将血液从人体引出，经过特殊处理后再回输体内的医学技术。下面针对体外循环的基本流程进行详细叙述。

第一步：插管。在进入体外循环前，需要在患者的体内放置两根管子，分别为输血管和回血管，以便血液在体内与体外之间来回流动。一般情况下，输血管会插入静脉，而回血管则插入动脉。

第二步：引流。插好管子后，接下来要做的就是引流，即将患者体内的血液引导到体外循环的机器中。这个过程需要使用一台名为“泵”的机器，它通过负压作用将患者体内的血液吸出，并输送到体外循环机器中。

第三步：氧合和过滤。血液进入体外循环机后，就需要进行氧合和过滤的处理。氧合是指将血液中的氧气浓度提高，而过滤则是去除血液中的废物和多余水分等。这些处理都需要在体外循环机器内完成。

第四步：回输。经过氧合和过滤之后，血液会重新注入患者体内，以维持其正常的生理功能。这个过程同样需要通过输血管和回血管完成，同时需要控制回输的速度和量，以避免对患者产生不良影响。

第五步：关闭体外循环。在手术或治疗结束后，需要关闭体外循环机器，并将输血管和回血管从患者体内拔出。这个过程需要谨慎操作，以免引起出血和感染等并发症。

（二）体外循环的技术原理

如前所述，体外循环可以替代或辅助心脏和肺部功能，用于手术和心脏、肾脏替代治疗等领域。下面来详细讲解体外循环的技术原理。

体外循环机器：体外循环机器是实现体外循环的核心设备。它由磁力泵、氧合器、滤器、温度控制装置、压力传感器等多个部分组成。其中，磁力泵是关键部件之一，它能够产生足够的负压，将患者体内的血液吸出；氧合器则负责将血液中的氧气浓度提高；滤器则可以将血液中的废物和多余水分去除，以保证血液的纯净度；温度控制装置可以控制血液的温度，以模拟人体内部环境；压力传感器则可以监测并调节体外循环的压力，确保其稳定运行。

管路系统：在体外循环过程中，需要使用一系列管路将患者的血液引导到体外循环机器中，并在处理后再次回输到患者体内。这些管路包括输血管和回血管。输血管通常插入静脉，而回血管则插入动脉。这个系统设计非常复杂，需要确保血液的流动稳定和无菌。

原理流程：当体外循环操作开始时，磁力泵开始运转，将患者体内的血液吸出，并通过滤器去除污物和多余水分。然后，血液流经氧合器，增加氧气浓度，并通过温度控制装置调节温度和酸碱平衡，再通过压力传感器调整压力。接着，处理好的血液再次注入患者体内，以维持患者正常的生理功能。这个过程一般由医生和技术人员监护管理，根据患者的病情进行微调和调整。

随着现代医学技术的不断发展，体外循环已经成为了心脏手术的重要工具，同时也在其他领域扮演着越来越重要的角色。无论是医生还是普通人，都应该对这项伟大的医学技术有所了解。通过对体外循环是怎么建立起来的、体外循环的原理的介绍，我们可以更好地理解体外循环技术的实现过程和作用原理，相信体外循环技术在未来将会为更多的患者带来健康与希望。