小儿人工心肺机与体外循环

施行小儿心脏直视手术，必须具备小儿人工心肺机，使体内的静脉血能通过人工心肺机进行氧合，该机应有良好的氧合功能，血液通过人工心肺机只能单向流动；血流量可根据需要调节； 转流过程中血液尽量少受损失，不发生血栓和气栓。小儿人工心肺机的要求是：
❶尽可能减少整机预充液量。
❷心泵每搏量应适应小儿生理情况。
❸心泵动脉端应有血液微过滤器(孔径50μm，最大不超过100μm)。
❹应有适合小儿规格的小号氧合器。
❺血液变温器要求体积小，变温效果高，最好避免另加预充液量。
❻应备有氧合器血平面超限报警和自动停泵装置。
❼备有多点电测温仪。
❽备有适合小儿不同年龄使用的不同规格专用灌注、引流管。
上海产小儿心肺机规格如下：
❶血泵为平卧式5只（包括变温水泵），二套泵管可调换使用，每泵逼血量于用8×12mm泵管时为17.5ml；用10×15mm泵管时为25mL，每分钟流量为0～3500和0～5000ml。
❷氧合器，配用多管型鼓泡氧合器，血液氧合于20根内径为8.4mm之不锈钢管内进行，氧合总容积为280mm3，预充量700ml。
❸变温器优点为变温器与氧合器合为一体，可同时氧合并变温。热交换面积为1906cm²，水速可达0～5L/min或0～10L/min，变温效果>1℃/min。
❹机身高度33.5cm，有利于使用鼓泡式氧合器。
❺变温水箱容积为2.51，加热功率采用二根2000W电热棒，水箱上附有专用水泵。
❻ 电器仪表及自控装置：有心泵流量及转速指示表，变温水箱有温度自控及指示，动、静脉测温也以表头指示，血位自控装置采用触点式，于血位高度60及15mm处有报警及停泵系统。
❼整机预充为1200ml。
❽ 电路设计确保转流安全可靠，主泵有应急切换开关，当主泵控制电路万一发生故障时，可随时启用备用控制电路，不致停泵。该机经过1000余例小儿心脏手术外循环转流，适合1～14岁小儿灌注要求。
小儿体外循环的基本原理与成人相似，然而随年龄大小，其生理解剖有较大差异，给体外循环带来特殊要求，于灌注细节上也有区别。由于婴幼儿脏器官发育尚未十分完善，组织结构也较嫩弱，易受损害，应用时应注意以下几点。婴幼儿体外循环整机预充液量应<1200ml，氧合器预充量应<700ml。转碟式氧合器目前已基本弃用。鼓泡式氧合器宜选用小儿或婴儿型号。使用泵管内径婴儿为8mm，儿童为10mm。主动脉插管要求管壁薄而有效面积大，内径分3mm、4mm及5mm三种。凡体重<10kg选用3mm;10～15kg选用4mm;>15kg选用5mm。腔静脉插管口径选用规格，体重<10kg，上腔插管选用内径4mm(外径6mm)，下腔插管选用内径5mm (外径7mm)；体重10～15kg上腔插管选用内径5mm(外径7mm)，下腔插管选用内径6mm(外径8mm)。
预充液用Ringer液和肝素血，两者比例按转流中使血细胞压积达20～25%为准 (深低温暂停循环法为20%)，血红蛋白不低于7g/dl，血浆总蛋白不低于4g/dl，预充液渗透压略高于正常(正常值310mOsm/L)，稀释量应将血液保养液计算在内，需要的Ringer溶液可按下列方式计算：

小儿体内血容量估计，体重<10kg约为85ml/kg，体重10～20kg约为80ml/kg。
小儿体外循环预充液配制原则为：
❶转流前应调整pH于7.4～7.6（偏碱性）。
❷维持钾离子于血清钾的正常高限范围。
❸尽量采用24～48小时以内采集的ACD血或新鲜肝素血。
❹钙离子补充每100ml ACD血加0.1g氯化钙。
❺肝素用量，体内为2mg/kg，机内预充液为0.5mg/dl。体外循环过程中要求保证激活凝血时间(ACT)值400～600秒(正常人ACT值应<130秒)。婴儿预充液配方如下，可供参考：肝素全血或ACD全血按稀释标准计算；Ringer液按稀释标准计算；5%重碳酸钠3～5ml/kg (1.7ml=1mEq); 20%甘露醇0.5～1g/kg (1g=5ml); 10%氯化钾4.5mEq/L(1ml=1.34mEq);10%氯化钙按每100ml ACD血量加1ml计算；肝素0.5mg/dl；抗生素；琥珀酸氢化可的松为30～50mg/kg。
灌注要求：婴幼儿体外循环主张用高流量，一般约为每分钟90～110ml/kg，动脉平均压维持于60mmHg以上，但不应超过100mmHg，动脉压通过调节流量及容量控制，很少用升压药物。体外循环过程中遇有酸中毒可按以下公式计算补给碳酸氢钠纠正。
NaHCO₃(mEq)=体重(kg)×0.3×碱缺(Basedeficit)×0.5
虽然小儿体外循环技术及装备逐年有所发展，但目前对幼小婴儿进行体外循环转流仍存在一定危险。Stark观察婴儿施行体外循环的死亡率6个月以上年龄组比6个月以内组显著减少，因此对小婴儿体外循环灌注尚待进一步提高安全性。