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第二章 变 温 系 统
第一节 低温在CPB中的应用
【体外循环中低温的作用】
CPB术中低温最重要的目的就是提供一定程度的脏器保护,使体外循环更加安全。
1.低温降低氧代谢 机体大部分的生理和生化功能都是在酶促反应下进行的,酶促活动随温度的降低而减弱。在低温状态下,各种耗能减弱,从而使细胞的高能物质得以储存。最明显的机制是减低了代谢率和氧耗量。
2.低温可抑制内源性损伤因子的释放,如自由基、炎性因子等,还能减少兴奋性神经递质的释放,这在中枢神经系统保护中的意义重大。
3.低温CPB可减少灌注流量,增加血液稀释度,降低氧与血流量的比例,同时减少了血液的破坏,减少术后微栓(固体栓子)的发生率,从而起到脏器保护作用。
【心脏手术对体温的影响】
1.麻醉对体温的影响
全身麻醉下机体只能通过自主防御反应来调节温度的变化,丧失了通过行为调节体温的能力。全麻药可以剂量依赖方式抑制体温调节,增加热反应阈值。
2.体外循环对体温的影响
(1) 转流过程中自然散热。
(2) 低温预充液引起体内热量的丢失。
(3) 灌注冷心脏停搏液。
(4) 体外循环体表和血流降温。
3.其他因素对体温的影响
(1) 手术室温度一般维持在24℃左右,患者体表、胸腔、腹腔及脏器长时间暴露于室温当中可引起体温降低。
(2) 备皮区使用碘酊、酒精或其他冷消毒液进行皮肤消毒时可使热量丢失。
(3) 手术中使用冷液体冲洗体腔,保护脏器或擦拭使用湿敷料垫的温度太低,机械通气时吸入气体的温度和湿度调整不适当及使用时间过长等导致热量丢失。
(4) 挥发性麻醉药可经呼吸道携带热量。
【体外循环期间的降温与复温】
1.温度监测
(1) 鼻咽温度:
电极通过鼻孔送至鼻咽部,相当于颅骨底的筛板处。由于此处和大脑血管Willis环相近,一般反映大脑血液流经组织的温度。其温度变化快。
(2) 直肠温度:
放置电极一定要在直肠的齿状线以上。因为此处血流由髂内血管支配,可反映腹腔脏器温度。其变化速度较慢。
(3) 膀胱温度:
反映腹腔脏器的温度。将电极板置入导尿管内插入膀胱中。
(4) 动脉血温度:
是动脉血进入机体前的温度。它主要反映氧合器的变温能力。
(5) 静脉血温度:
主要反映机体血流丰富器官的温度,如大脑、心脏、肾脏、肝脏等。根据静脉温度还可判断机体的氧耗情况。
2.体外循环中的体表和血流变温
(1) 由于心血管外科手术的复杂性,绝大部分患者需要在低温体外循环下进行,根据手术复杂程度的不同而选择相应的温度。
(2) 心肺转流开始后常需要血流及体表同时降温以降低机体氧耗,从而减少重要器官的缺血缺氧性损害。
(3) 血流降温时由于周身各器官组织温度下降速率不一,血流降温停止后,各组织器官之间的温度可经血液循环而互相影响、相互平衡,故当主动降温停止后,体温仍有“续降”。
(4) 临床复温时间的长短不仅仅决定于变温装置的性能。热量交换不仅发生在水和血液之间,也发生在身体血液和组织之间。
(5) 复温过程中周身各器官组织温度上升的速率不一样,灌注充分的组织温度上升快,灌注差的组织温度上升慢。特别是平流灌注时,微循环灌注较差,鼻咽温度和直肠温度之间存在着较大差异。这种差异与水温和复温速度有关,水温与血温温差愈小,复温速率愈缓慢,鼻咽温度与直肠温度的差距愈小,复温愈均匀。
(6) 脱离体外循环后患者体温会发生缓慢下降。通常在复温时间不够长的情况下,CPB后恢复期间患者会出现寒战、过度耗氧、凝血功能异常及心肌应激反应增加。
(7) 血液温度过高存在潜在性问题。通常经泵注入动脉的血液温度高于37℃,高温血液可迅速进入血供异常丰富的大脑,使脑部温度超过正常体温。有研究显示大脑局部温度轻微升高即可加重脑的缺血性损伤。精确控温是预防血液过热、减少术后神经系统并发症的有益措施。
(8) 在常温转流过程中,变温装置的性能通常可以满足需要。当需要患者中心温度在28℃以下时,变温装置的性能显得异常重要,临床相关的衡量参数是降温时间和复温时间。
第二节 变温水箱
【热交换的基本方式】
1.热传导
在两个物体或一个物体的两部分之间通过直接接触而发生的能量交换。显著特点是,它发生在物体的边缘或通过物体边缘传递给与之直接接触的另外一个物体,不存在物体成分的显著移动。
2.热对流
发生在液体中的一种热交换方式,通过液体的混合,热量将从液体的某一部分向另一部分移动,这种能量转换伴随着液体物质的大量移动。
3.热辐射
指物体表面由热能激发而释放的电磁辐射。这种电磁辐射向各个方向发散,当它遇到另外的物体时,辐射将被反射、传导或吸收。
【体外循环期间的热量交换】
1.主要是通过与氧合器融合的变温器完成的,为了防止血液内溶解的气体在温度升高时溢出,CPB过程中需要对血液先变温后氧合或变温氧合同时进行。
2.CPB中温度的良好控制关系到术后患者康复的效果,为了精确有效控温,性能完善功能良好的变温设备就显得非常重要,变温水箱是其中不容忽视的一个环节,氧合器变温装置将在氧合器章节中详细叙述。
(袁媛 王惠)
参 考 文 献
1.Lampe JW,Becker LB. State of the art in therapeutic hypothermia. Annu Rev Med,2011,62:79-93
2.Parissis H,Hamid U,Soo A,et al. Brief review on systematic hypothermia for the protection of central nervous system during aortic arch surgery:a double-sword tool? J Cardiothorac Surg,2011,6:153
3.Saleh M,Barr TM. The impact of slow rewarming on inotropy,tissue metabolism,and “after drop” of body temperature in pediatric patients. J Extra Corpor Technol,2005,37(2):173-179
4.Thong WY,Strickler AG,Li S,et al. Hyperthermia in the fortyeight hours after cardiopulmonary bypass. Anesth Analg,2002,95(6):1489-1495