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第 五 章 医 用 输 注 设 备第五章 医用输注设备 一 、 药 物 输 注 的 历 史 （ computer -controlled infusion pump, CCIP） （ Target controlled infusion, TCI）带 囊 的 羽 毛 硬 管 金 属 空 心 针 头金 属 注 射 器机 械 性 注 射 器玻 璃 注 射 器电 子 输 液 泵 计 算 机 控 制 的 输 注 泵靶 目 标 控 制 输 注 技 术 二 、 常 用 医 用 输 注 设 备一 次 性 输 液 器 普 通 注 射 器 一 次 性 麻 醉 镇 痛 泵 微 量 注 射 泵6通 道 微 量 注 射 泵 电 动 注 射 泵 第 一 节 容 量 输 液 泵 （ 蠕 动 输 液 泵 ）定 义 ： 血 管 内 动 力 输 注 的 设 备 ， 主 要 用 于 长 时间 精 确 地 控 制 静 脉 输 液 速 度 ， 并 准 确 掌 握 单 位 时间 内 药 液 的 给 入 量 。 分 类 ： 单 通 道 输 液 泵多 通 道 输 液 泵 主 要 功 能 ： （ 1） 能 人 工 设 定 滴 速 、 输 液 总 量 等 参 数 。 （ 2） 系 统 启 动 运 行 后 能 自 动 控 制 静 脉 输 液 滴 速 。 （ 3） 能 实 时 显 示 预 设 输 入 药 量 、 累 计 输 入 药 量 、 输液 总 时 间 、 滴 速 等 参 数 。 （ 4） 能 根 据 给 药 量 按 时 发 出 输 液 完 毕 信 号 。 （ 5） 对 输 液 管 内 的 气 泡 进 行 检 测 和 报 警 ； 输 液 通 路 阻塞 进 行 报 警 ； 断 电 或 低 电 压 时 报 警 ； 开 门 报 警 ； 输液 异 常 或 结 束 时 报 警 并 自 动 停 止 输 液 。 （ 6） 具 备 交 直 流 供 电 功 能 ， 可 在 断 电 或 移 动 状 态 下完 成 输 液 。 （ 7） 容 量 输 液 泵 的 流 速 可 在 1ml/h 999ml/h范 围之 间 调 节 。 一 、 容 量 输 液 泵 工 作 原 理微 小 流 量 泵 驱 动 电 路中央处理器 交 /直 流 电 源 模 块 驱 动 电 路 参 数 显 示驱动电路 气 泡 报 警光 电 气 泡检 测输 液 管 步 进 电 机 功 能 输 入 键阻 塞 检 测 可 擦 写 存 储 器 阻 塞 报 警开 门 报 警电 源 报 警 低 电 压检 测 断 电检 测反 馈 回 路 中 央 处 理 器（ Center Processor Unit , CPU） 输 液 泵 的 控 制 部 件 ， 它 接 受 功 能 键 的 指 令输 入 ， 产 生 脉 冲 信 号 。 经 步 进 电 机 驱 动 控 制器 ， 把 脉 冲 送 达 脉 冲 分 配 器 ， 脉 冲 分 配 器 按 照 一定 的 序 列 将 脉 冲 电 流 输 送 至 步 进 电 机 的 定 子 线圈 ， 使 电 机 各 相 的 通 电 状 态 发 生 变 化 ， 驱 动 步 进电 机 的 转 子 转 动 。 步 进 电 机 1、 步 进 电 机 转 动 的 角 位 移 与 输 入 的 电 脉 冲 数 成 正比 ， 速 度 与 单 位 时 间 内 输 入 的 脉 冲 数 成 正 比 。 2、 电 机 的 转 速 、 停 止 位 置 只 取 决 于 脉 冲 信 号 的 频率 和 数 量 ， 不 受 负 载 变 化 的 影 响 。 电 机 反 馈 回 路 用 于 克 服 外 部 压 力 波 动 、 管 道 阻 力 变 化 以 及输 液 容 器 的 安 装 高 度 对 步 进 电 机 力 矩 输 出 的 影响 ， 使 步 进 电 机 保 持 在 预 设 的 状 态 运 行 。 流 量 泵 随 着 挤 压 条 按 照 时 序 先 后 挤 压 输 液 管 ,药 液便 能 由 输 液 管 中 按 规 定 的 方 向 流 出 。 只 要 精 确 地 控 制 步 进 电 机 的 脉 冲 频 率 和 脉 冲 数 量 ， 就 能 达 到精 确 控 制 输 液 速 度 和 总 量 的 目 的 ， 其 精 度 可 达 数ml/h。 流 量 泵 的 原 理 凸 轮 的 原 理 可 擦 写 存 储 器（ Erasable Programmable Read Only Memory ,EPROM） 可 擦 写 存 储 器 与 中 央 处 理 器 相 连 ,用 于 存 储预 置 输 液 模 式 及 人 工 输 入 的 指 令 ， 如 ： 输 液 总量 、 输 液 时 间 、 报 警 音 量 等 信 息 。 报 警 电 路监 测 输 液 器 中 有 无 气 泡 ， 由红 外 传 感 器 及 放 大 器 组 成 ，传 感 器 采 用 红 外 发 射 /接 受 对管 。 当 有 气 泡 通 过 时 ， 发 射管 发 射 出 的 光 信 号 由 于 气 泡的 影 响 而 改 变 了 强 度 ， 造 成接 收 管 电 压 的 改 变 ， 经 放 大器 放 大 后 给 中 央 处 理 器 发 出一 个 信 号 。 压 力 传 感 器光 电 检 测 器 检 测 输 液 通 路 中 有 无 阻 塞或 泄 漏 。 当 存 在 阻 塞 或 泄漏 时 ， 管 路 内 压 力 相 应 升高 或 降 低 ， 压 力 传 感 器 向中 央 处 理 器 输 出 一 个 信 号 ，中 央 处 理 器 接 受 信 号 并 驱动 报 警 电 路 。 输 液 器1、 制 作 材 料 耐 挤 压 的 透 明 医 用 材 料 。2、 规 格 专 用 输 液 器 的 输 液 软 管 的 一 般 内 径 参 数 有2.5 3.9mm， 2.7 3.9mm， 2.1 3.4mm等 。 二 、 容 量 输 液 泵 使 用 注 意 事 项1、 容 量 输 液 泵 使 用 当 中 常 出 现 的 安 全 隐 患l 输 液 泵 没 有 启 动 时 由 于 输 液 管 路 未 夹 紧 导 致 输液 速 度 过 快 ；l 断 电 事 故 ；l 气 泡 的 输 入 ；l 被 挤 压 的 部 分 管 路 老 化 ；l 漏 液 导 致 的 输 液 泵 故 障 。 2、 容 量 泵 的 安 全 检 查流 速 准 确 性 的 检 查阻 塞 压 力 的 检 查气 泡 探 测 器 的 检 查 气 泡 探 测 器 的 检 查 ： l 按 正 常 程 序 装 好 输 液 器 并 启 动 输 液 泵 ， 检 查 有无 气 泡 误 报 警 。l 将 滴 注 腔 倒 置 ， 将 大 约 7mm长 气 泡 送 入 输 液管 中 ， 检 查 有 无 气 泡 报 警 。 阻 塞 压 力 的 检 查1、 按 正 常 程 序 装 好 输 液 器 ，将 输 液 末 端 通 过 三 通 阀 连 接至 容 器 和 压 力 表 。2、 启 动 输 液 泵 ， 确 认 液 体从 输 液 器 末 端 流 出 后 关 闭 三通 阀 ， 使 输 液 管 与 压 力 表 相连 ， 3 10秒 之 内 确 认 报 警提 示 ， 此 时 的 压 力 表 读 数 为 输 液 泵 的 堵 塞 压 力 报 警 值 。 压 力 表 输 液 泵 图 5-3 阻 塞 压 力 检 查 流 速 准 确 性 的 检 查l 安 装 容 量 输 液 泵 ，设 定 流 速 和 总 输 入量 ， 启 动 输 液 泵 后 ，用 量 杯 在 设 定 的 时间 内 测 量 输 液 泵 输出 的 液 体 量 ， 将 结果 与 设 定 值 比 较 。 50cm 输 液 容 器 输 液 泵 图 5-4 滴 数 校 正 第 二 节 微 量 输 液 泵1、 定 义医 院 急 救 、 治 疗 及 护 理 方 面 常 规 使 用 设 备 ，2、 用 途(1)重 症 监 护 病 房 作 心 血 管 功 能 药 物 的 连 续 微 量 注 射 ；(2)用 于 早 产 儿 、 新 生 儿 的 生 理 维 持 量 输 液 、 微 量 输 药 及输 血 等 ；(3)各 种 特 殊 药 物 的 注 射 ： 如 荷 尔 蒙 、 催 产 素 及 化 疗 物 理 ；(4)持 续 麻 醉 药 注 射 ；(5)在 血 液 透 析 和 体 外 循 环 时 注 射 抗 凝 剂 ；(6)造 影 剂 的 输 注 ； 3、 优 点（ 1） 当 需 要 长 时 间 微 量 输 液 时 ， 药 物 剂 量 可 以均 衡 地 进 入 人 体 ， 避 免 了 人 工 或 重 力 静 脉 输 液 时快 时 慢 的 弊 病 ， 充 分 发 挥 药 物 的 最 大 治 疗 作 用 。（ 2） 大 大 减 轻 护 士 的 工 作 量 。 一 、 微 量 注 射 泵 的 工 作 原 理1、 主 要 功 能 自 动 识 别 注 射 器 规 格 ； 较 高 的 输 液 精 确 度 ， 能 显 示 总 液 量 ； 快 速 简 便 的 操 作 控 制 ； 具 备 交 直 流 两 用 供 电 ； 在 阻 塞 等 异 常 情 况 下 报 警 。2、 分 类 单 道 注 射 泵 多 道 注 射 泵 流 速 调 节 范 围 ： 0.1ml/h 99.9ml/h。流 量 误 差 精 度 ： 1%左 右 。例 题 ： 硝 酸 甘 油 ， 输 入 量 为 10g/min ， 5mg硝酸 甘 油 加 入 液 体 至 30ml， 则 每 小 时 应 注 入 多 少液 量 ？ 设 每 小 时 输 入 药 液 量 为 x， 那 么 3010 min 60min 5 1000 x mlg mg u =3.6ml/h， 即 每 小 时 应 以 3 .6ml液 量 注 入 3、 微 量 注 射 泵 的 组 成 及 原 理操 作 面 板注 射 器 检 测阻 塞 检 测接 近 完 成 检 测电 源 电 压 检 测开 合 螺 母脱 位 检 测 中 央 处理 器（ CPU） 程 序 存 储 器 自 检 安 全 回 路显 示 驱 动报 警 声 音 驱 动步 进 电 机 驱 动 转 动 检 测 电机显 示 CPU接 受 人 工 指 令 输入 ， 并 通 过 D/A转 换 驱 动 电 路 驱动 步 进 电 机 。 根 据 反 馈 信 号 对步 进 电 机 的 驱 动脉 冲 进 行 控 制 ，以 获 得 稳 定 的 推注 速 度 。电 机 旋 转 检 测 电 路 提 供 反 馈回 路 。 反 馈 回 路 中 的 一 组 光电 耦 合 电 路 检 测 电 机 的 旋 转 ，产 生 脉 冲 信 号 步 进 电 机 传 动 系 统 图 5-6 步 进 电 机 传 动 系 统 结 构 图 1 2 3 4 5 6 7 8 3 4 9 14 13 12 11 10 5 6 7 1. 针 筒 2. 针 筒 座 3. 推 头 4. 压 杆 5. 摇 杆 6. 摆 式 开 合 螺 母 7. 丝 杆 8. 滑 杆 9. 导 杆 10. 11. 12. 13. 14. 传 感 器 及 信 号 处 理 系 统l 由 传 感 器 、 信 号 放 大 器 及 比 较 器 组 成 。 压 力 传 感 器 对 注 射 器 活 塞 压 力 进 行 检 测 ， 其 输出 信 号 经 放 大 器 放 大 ， 然 后 与 设 定 域 值 比 较 后 ，将 结 果 输 入 CPU， 由 CPU控 制 是 否 报 警 。 光 电 传 感 器 完 成 对 注 射 器 规 格 、 注 射 器 基准 位 置 的 检 测 并 将 信 号 送 至 CPU。 程 序 存 储 器 存 储 软 件 系 统 ， 在 开 机 后 进 行 初 始 化 ， 并 按预 设 的 程 序 对 注 射 器 的 状 况 进 行 自 检 。 自 检 不 通 过 则 发 出 报 警 信 号 ； 自 检 通 过 后 则 可 以 接 收 并 储 存 人 工 指 令 ， 经软 件 运 算 后 向 CPU发 出 控 制 指 令 。 二 、 微 量 注 射 泵 的 使 用 注 意 事 项与 容 量 泵 类 似 ， 包 括 ： 因 机 械 故 障 引 起 的 注 射 器 推 进 装 置 与 电 机 转 动不 同 步 ； 断 电 事 故 ； 气 泡 的 输 入 （ 确 保 注 射 器 的 输出 端 朝 下 ） ； 漏 液 导 致 的 注 射 泵 故 障 ； 虹 吸 效 应 ： 由 于 注 射 泵 安 装 位 置 高 于 患 者 体 位而 产 生 ， 会 导 致 实 际 注 射 量 大 于 设 定 值 。 使 用 中 应保 持 注 射 器 的 安 装 位 置 与 患 者 体 位 处 于 同 一 水 平 。 第 三 节 麻 醉 镇 痛 泵1、 作 用 用 于 患 者 术 后 疼 痛 管 理 。 广 泛 应 用 于 麻 醉 科 及 妇产 科 。2、 分 类 按 动 力 驱 动 方 式 按 病 人 控 制 方 式 一 次 性 非 电 动 镇 痛 泵电 动 镇 痛 泵持 续 给 药 镇 痛 泵PCA泵 （ 病 人 自 控 ） 一 、 一 次 性 镇 痛 泵（ 一 ） 结 构 和 原 理1、 定 义 一 种 无 电 源 供 电 的 、 药 液 预 充 于 球 囊 中 的 一 次性 使 用 的 麻 醉 镇 痛 装 置 。 麻 醉 药 的 输 注 依 靠 球 囊 的弹 性 张 力 驱 动 。 2、 结 构 持 续 注 入 型 的 一 次 性 镇 痛 泵 不 带 PCA自 控 器 ， 其 给 药方 式 不 受 患 者 控 制 ， 药 液 以 连 续 的 、 均 速 的 方 式 输 注 。 带 PCA自 控 器 的 一 次 性 镇 痛 泵 ， 其 给 药 方 式 可 由 患 者控 制 ， 其 给 药 量 是 在 持 续 给 药 量 的 基 础 上 加 上 患 者 自 主控 制 的 给 药 量 。 镇 痛 泵 （ PCA侧 ） 夹 子 镇 痛 泵 （ 持 续 注 入 侧 ） 夹 子 流 量 控 制 器 PCA自 控 器 夹 子 流 量 控 制 器 图 5-8 持 续 流 量 加 PCA真 痛 泵 外 壳 球 囊 储 液 器 接 口 接 口 帽 接 口 接 头 夹 子 过 滤 器 流 量 控 制 器 输 液 管 接 头 图 5-7 持 续 流 量 一 次 性 麻 醉 镇 痛 泵 3、 各 组 成 部 件（ 1） 球 囊 本 体 由 有 弹 性 张 力 的 医 用 硅 胶 或 乳 胶 材 料 制 成 ， 包 括 球囊 储 液 器 、 外 壳 、 接 口 三 部 分 。 容 量 有 从 50ml至 300ml的 多 种 规 格 。 球 囊 预 充 药 液 后 的 内 部 压 力 由 于 容 量 的 不同 而 略 微 不 同 ， 一 般 在 400 450mmHg之 间 ， 而 且 容 量越 大 ， 内 压 越 小 。 建 立 了 输 液 通 路 后 ， 由 于 球 囊 弹 性 张 力 的 释 放 ， 球囊 中 的 药 液 被 均 匀 地 注 入 体 内 。 由 于 球 囊 弹 性 张 力 在 整个 释 放 过 程 中 并 非 完 全 均 匀 和 稳 定 ， 因 而 药 液 的 注 入 速度 呈 非 恒 定 特 点 。 （ 图 ） 每 单 位 时 间 的 流 量 变 化 （ 32 C） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 5 10 15 20 25 时 间 （ h） 注 入 速 度 （ ml /h ） 标 称 为 2.1ml/h的 镇 痛 泵 在 32 C时的 实 际 注 入 速 度 特 性 曲 线 （ 2） 夹 子 用 于 临 时 关 闭 输 液 通 路 。（ 3） 过 滤 器 内 置 0.2m的 过 滤 膜 ， 可 过 滤 气 泡 、细 菌 和 微 粒 杂 质 。（ 4） 输 液 导 管 为 抗 压 、 抗 扭 折 设 计 ， 以 防 阻 塞 。 由 于 输 液 导 管 有 一 定 的 空 腔 量 ， 因 此 在 镇 痛 泵开 始 使 用 的 初 始 阶 段 有 一 段 预 充 时 间 ， 预 充 时 间 与镇 痛 泵 的 注 入 速 度 及 输 液 导 管 的 空 腔 量 有 关 ， 例 如输 液 导 管 的 空 腔 量 为 0.8ml， 注 入 速 度 为 10ml/h的 镇痛 泵 ， 其 预 充 时 间 约 为 20秒 。 （ 5） 流 量 控 制 器 用 于 精 确 控 制 流 速 ， 是 根 据 流 体 力 学 原 理 设 计 的阻 尼 部 件 。 当 管 路 中 流 速 增 大 时 ， 流 量 控 制 器 的 阻尼 增 大 ， 导 致 流 速 降 低 。 当 管 路 中 流 速 降 低 时 ， 流量 控 制 器 的 阻 尼 减 少 ， 使 流 速 提 高 。 （ 二 ） 一 次 性 镇 痛 泵 的 使 用1、 PCA泵 的 各 种 参 数 容 量 （ 如 ： 100ml） 持 续 流 速 （ 如 ： 2ml/h） 自 控 流 量 /停 注 时 间 （ lock-out time） ： 患 者 在 使用 PCA功 能 后 ， 一 定 时 间 内 停 止 药 液 的 输 入 ， 以 防止 过 量 输 入 。 如 标 注 为 0.5ml/15min， 则 患 者 启 动 一次 PCA自 控 器 后 ， 自 控 器 内 的 储 液 囊 自 动 给 入 0.5ml的 药 量 ， 药 量 全 部 给 入 之 后 ， 自 控 器 自 动 闭 锁 15分钟 ， 期 间 无 药 液 输 入 患 者 体 内 。 2、 一 次 性 镇 痛 泵 的 注 入 特 性 注 入 速 度 受 药 液 的 种 类 、 粘 度 、 温 度 动 脉 压等 外 部 压 力 的 变 化 等 的 影 响 而 发 生 变 化 。 一 次 性 镇 痛 泵 上 标 称 的 注 入 速 度 一 般 为 球 囊填 充 生 理 盐 水 、 流 量 控 制 部 的 温 度 设 定 在 32 C的 条 件 下 测 量 获 得 的 注 入 速 度 。 可 以 看 出 ， 随 着 液 体 粘 度 的 升 高 和 温 度 的 下 降 ， 镇 痛泵 的 注 入 速 度 将 下 降 。设 定 温 度 32 C 25 C药 液 浓 度 （ %） 注 入 速 度 的 变 化 （ %） 注 入 速 度 的 变 化 （ %）葡 萄 糖 5 -10.78 -22.62氟 脲 嘧 啶 5 -1.54 -14.2610 -3.23 -15.0220 -5.87 -16.6340 -12.00 -19.5350 -14.77 -20.9580 -23.05 -25.31100 -28.44 -39.06 二 、 电 子 镇 痛 泵1、 工 作 原 理 与 输 液 泵 相 似 ， 驱 动 力 来 自 步 进 电 机 ， 但 需 配 用 专用 的 储 药 袋 ， 有 100ml、 250ml等 规 格 。2、 功 能（ 1） 输 注 模 式 选 择 功 能 具 有 持 续 输 注 、 PCA输 注 或 PCA加 持 续 输 注 等 多 种 输注 模 式 ， 输 注 精 度 约 为 10%。（ 2） 流 量 选 择 功 能 。（ 3） 压 力 与 流 速 报 警 功 能 ， 同 时 设 置 保 护 功 能 以 防 误操 作 ， 还 可 存 储 以 往 输 注 的 历 史 信 息 ， 方 便 对 患 者 的 连续 治 疗 。 3、 参 数 设 定 在 使 用 中 需 设 定 输 注 模 式 、 预 注 量 、 持 续 输 注速 度 、 PCA量 以 及 每 小 时 或 24小 时 限 量 。 参 数 设 定 时 应 注 意 既 要 有 足 够 的 给 药 量 以 满 足不 同 疼 痛 程 度 患 者 的 镇 痛 要 求 ， 又 要 防 止 输 注 药 物过 量 引 起 副 作 用 。4、 电 动 镇 痛 泵 为 便 携 式 设 计 ， 电 池 驱 动 ， 一 付 药 袋持 续 给 药 时 间 可 长 达 7天 。 第 四 节 人 工 心 肺 机1、 定 义 将 人 体 静 脉 血 液引 至 体 外 运 行 并 人 工氧 合 成 为 动 脉 血 ， 再依 靠 血 泵 将 氧 合 动 脉血 送 回 人 体 内 ， 以 维持 心 脏 外 科 手 术 期 间各 器 官 和 组 织 的 正 常灌 注 的 动 力 输 注 设备 。 2、 基 本 工 作 原 理 将 人 体 的 静 脉 血 通 过 管 道 引 入氧 合 器 进 行 氧 气 和 二 氧 化 碳 气 体 的交 换 ， 代 替 人 体 肺 脏 进 行 血 液 氧 合 ，氧 合 后 的 血 液 再 通 过 血 泵 注 入 人 体主 动 脉 供 应 全 身 组 织 ， 完 成 身 体 的供 氧 代 谢 。 如 此 反 复 地 在 体 外 的 血液 循 环 ， 代 替 了 人 体 心 脏 和 肺 脏 的功 能 ， 这 样 就 可 以 将 心 脏 和 肺 的 血液 循 环 从 体 内 隔 开 ， 使 得 切 开 心 脏或 近 心 段 大 血 管 时 无 血 液 涌 出 ， 因而 得 到 非 常 清 晰 的 手 术 野 。 待 手 术完 毕 后 恢 复 自 体 循 环 ， 撤 除 人 工 心 肺 机 。 3、 人 工 心 肺 机 的 功 能 要 求 能 高 效 地 进 行 气 体 交 换 ； 能 简 便 而 精 确 地 调 节 循 环 流 量 ； 对 血 液 的 破 坏 极 小 ； 预 充 血 量 少 ； 无 血 栓 形 成 ； 容 易 拆 卸 、 消 毒 ， 操 作 简 便 等 。4、 组 成 血 泵 （ 又 称 人 工 心 ） 、 氧 合 器 （ 又 称 人 工肺 ） 、 变 温 器 、 滤 血 器 、 储 血 器 、 管 路 以 及 监 测 系统 等 。 一 、 血 泵1、 功 能 通 过 机 械 方 法 驱 动 血 液 流 动 以 临 时 代 替 心 室 的 搏出 功 能 以 及 术 中 失 血 的 回 吸 ， 以 维 持 机 体 的 血 液 循环 。 此 外 还 用 于 心 脏 停 搏 液 的 灌 注 。2、 设 计 和 制 造 要 求 驱 动 血 液 循 环 ； 泵 血 量 可 按 各 种 体 重 患 者 及 手术 需 要 调 节 ， 范 围 在 0 8L； 血 泵 能 实 时 显 示 设 定流 量 或 实 际 流 量 ； 将 对 血 液 有 形 成 份 的 破 坏 降 至 最低 ； 安 全 、 简 便 、 耐 用 。 3、 分 类 指 压 式囊 式滚 柱 式离 心 式 1、 指 压 式 血 泵工 作 原 理 ： 利 用 步 进 电 机带 动 传 动 机 构 ， 驱 动 排 列成 一 行 的 金 属 圆 柱 体 按 顺序 波 浪 式 挤 压 纵 置 其 上 的循 环 管 路 ， 从 而 推 动 血 液向 前 流 动 。 缺 点 ： 对 血 液 有 形 成份 破 坏 较 大 。 2、 囊 式 血 泵工 作 原 理 ： 利 用 有 规 律的 间 歇 正 负 压 空 气 ， 挤压 密 封 于 硬 壳 内 的 长 形皮 囊 ， 囊 的 两 端 装 有 单向 阀 ， 当 向 囊 与 壳 体 的间 隙 内 交 替 地 、 间 歇 性地 施 以 正 负 压 后 ， 使 得 血 液 被 引 入 囊 内 并 单 向 地 流 出 ， 依 靠正 负 压 的 交 替 作 用 驱 动 血 液 流 动 ， 完 成 血 液 循 环 。 优 点 ： 其 驱 动 血 液 的 脉 动 输 出 与 心 脏 的 自 然 搏 动 较 相 似 。缺 点 ： 构 造 复 杂 ， 清 洗 消 毒 不 便 ， 流 量 调 节 难 以 精 确 ， 对血 液 有 形 成 份 的 破 坏 也 较 多 。 单 向 阀 单 向 阀 血 液 流 入 血 液 流 出 间 歇 正 负 压 空 气 图 5-12 囊 式 血 泵 3、 滚 柱 式 血 泵（ 1） 组 成泵 头 、 电 气 传 动 装 置 、 泵 控 制 面 板（ 2） 优 点 构 造 简 单 ， 不 易 发 生 机 械 故 障 ， 流 量 可 精确 调 节 并 控 制 ， 对 血 液 中 有 形 成 份 的 破 坏 在 可 接受 的 范 围 内 ， 结 合 配 套 的 一 次 性 循 环 管 路 、 氧 合器 ， 使 用 非 常 方 便 ， 安 全 性 、 可 靠 性 均 比 较好 。 泵 头 及 电 气 传 动 装 置组 件 管 夹 泵 盖 手 动 装 置 固 定 泵 管 ， 内 有 不 同厚 度 的 垫 片 以 备 选 用不 同 型 号 的 泵 管 。 每 个 泵 头 内 一 个 ， 用 于停 电 时 手 动 继 续 维 持 循 环 。在 泵 运 转 中 起 保 护 作 用 ，防 止 液 体 或 异 物 进 入 泵槽 影 响 泵 头 运 转 。 工 作 原 理 ： 利 用 电 机 转 动 带 动 一 金属 横 臂 ， 当 横 臂 转 动 时 ， 横 臂 两 端的 圆 柱 体 交 替 滚 压 管 道 ， 当 一 端 转子 尚 未 完 全 离 开 泵 管 时 ， 另 一 端 转子 已 开 始 压 紧 泵 管 ， 推 动 管 内 血 液单 向 前 进 。 转 子 与 泵 槽 内 壁 之 间 的距 离 是 可 调 节 的 ， 以 适 用 于 不 同 厚度 和 内 径 的 体 外 循 环 泵 管 。 体 外 循环 管 道 是 用 耐 压 的 、 富 有 弹 性 的 医用 材 料 如 聚 氯 乙 烯 等 制 造 。 图 5-13 滚 柱 式 血 泵 控 制 面 板用 于 设 定 、 控 制 和 显 示 血 泵 的 运 行 状 态 。包 括 ： 电 源 开 关 、 流 量 旋 钮 、 流 量 显 示 、 转 速 显示 以 及 报 警 显 示 等 。 较 先 进 的 血 泵 具 有 压 力 监测 、 液 平 面 监 测 、 温 度 监 测 和 气 泡 监 测 等 功 能 。 4、 离 心 式 血 泵 （ 1） 根 据 泵 头 结 构 的不 同 分 为 ： Delphin泵 Bio-Med泵 Isoflow泵 叶 片 轴 封 轴 承 磁 铁 轴 心 图 5-14 离 心 式 血 泵 Bio-Med泵 ： 离 心 腔 内 设 置 有 多 个 同 轴 旋 转 的锥 体 ， 依 靠 锥 体 的 旋 转 产 生 离 心 力 推 动 血 液 前 进 。Isoflow泵 ： 在 离 心 腔 内 仅 有 一 个 旋 转 锥 体 ， 锥 体 上设 置 离 心 叶 片 。（ 2） 离 心 式 血 泵 的 主 要 优 点 ： 对 血 液 的 破 坏 较少 ， 适 合 于 长 时 间 的 体 外 血 液 循 环 需 要 。 特 点 滚 柱 泵 Bio-Med Delphin Isoflow溶 血 性 较 高 低 低 低压 力 形 成 （ kPa/mmHg） 极 高 980 700 600流 量 随 阻 力 调 整 无 有 有 有气 泡 泵 入 可 能 性 大 小 均 可 能 微 气 泡 微 气 泡 微 气 泡流 量 传 感 方 式 间 接 计 算非 侵 入 性永 久 性 电 磁 感 应侵 入 性一 次 性 超 声 探 测非 侵 入 性永 久 性 电 磁 感 应侵 入 性一 次 性仿 心 室 搏 动 血 流 有 无 有 无预 充 排 气 易 不 易 易 易 预 充 量 （ 成 人 ） ml 50 80 48 60泵 头 可 移 动 性 无 可 可 可泵 转 速 （ 3L/min时 ） 100rpm 1500rpm 1000rpm 900rpm运 转 时 产 热 低 高 较 低 较 低运 行 费 用 低 高 高 高 滚 柱 泵 与 三 种 离 心 泵 的 主 要 特 点 比 较 二 、 氧 合 器 （ 人 工 肺 ）1、 功 能 在 体 外 循 环 中 完 成 血 液 和 外 部 氧 和 二 氧 化 碳 的 交换 ， 因 而 是 决 定 体 外 循 环 质 量 和 患 者 安 全 的 关 键 部 件 。2、 设 计 和 制 造 要 求 制 造 材 料 必 须 是 有 较 好 的 血 液 相 容 性 ； 表 面 具 备 高 光 洁 度 ， 对 血 液 的 破 坏 要 小 ； 氧 合 的 面 积 要 尽 量 大 但 整 体 预 充 血 量 又 要 尽 量 小 ； 对 血 液 的 氧 合 效 率 要 高 ， 同 时 对 二 氧 化 碳 的 排 除 率也 要 高 。 3、 分 类 转 碟 式 氧 合 器鼓 泡 式 氧 合 器膜 式 氧 合 器 1、 转 碟 式 氧 合 器 基 本 原 理 ： 一 组 不 锈 钢 圆 片 （ 12cm ） ， 以 40 120mm的 间隔 固 定 在 中 心 转 轴 上 ， 在 电 机 带 动 下 在 血 槽 中 旋 转 。 将 静 脉血 引 入 血 槽 中 ， 当 圆 片 随 轴 转 到 血 平 面 以 下 时 即 浸 入 血 中 ，转 到 血 平 面 以 上 时 ， 圆 片 表 面 就 涂 抹 上 一 层 血 膜 。 血 槽 上 半部 持 续 地 吹 入 氧 气 ， 圆 片 上 的 血 膜 即 可 与 氧 气 接 触 进 行 氧合 。 由 于 扩 散 的 作 用 ， 血 液 中 分 压 较 高 的 二 氧 化 碳 也 得 以 排出 。 氧 合 后 的 血 膜 随 圆 片 转 入 血 平 面 以 下 时 ， 再 洗 入 血 槽 。圆 片 组 不 断 地 将 氧 合 血 膜 洗 入 血 槽 ， 因 此 当 血 液 最 终 流 至 出口 时 已 成 为 氧 合 血 ， 然 后 通 过 血 泵 输 入 人 体 动 脉 。缺 点 ： 氧 合 总 面 积 较 小 ， 氧 合 效 率 不 高 ， 并 且 拆 装 困难 ， 清 洗 消 毒 不 便 。 2、 鼓 泡 式 氧 合 器工 作 过 程静 脉 血 氧 合 去 泡 动 脉 血优 点 ： 氧 合 效 率 较 高 ， 结构 简 单 可 靠 ， 成 本 低 廉 。缺 点 是 大 量 的 微 小 气 泡 作用 于 血 液 以 及 血 泡 的 破 裂复 原 导 致 对 血 液 有 形 成 分的 破 坏 。 排 气 口 网 内 加 药 口 加 药 口 贮 血 库 变 温 室 出 水 口 进 水 口 腔 静 脉 血 入 口 吸 引 回 收 血 入 口 氧 气 入 口 动 脉 血 出 口 图 5-15 鼓 泡 式 氧 合 器 的 结 构 3、 膜 式 氧 合 器基 本 原 理 ： 将 医 用 高 分 子 材 料应 用 于 仿 生 体 肺 泡 制 造 的 一 种氧 合 器 ， 氧 气 与 血 液 隔 着 一 层带 微 孔 的 高 分 子 薄 膜 ， 通 过 弥散 进 行 气 体 交 换 ， 与 人 体 的 肺泡 膜 相 似 ， 血 液 与 氧 不 直 接 接触 ， 因 而 也 减 少 了 血 液 的 变 性和 破 坏 。 血 液 入 口 血 液 变 温 管 水 出 入 口 气 体 出 入 口 纤 维 气 体 入 口 血 液 出 口 图 5-16 膜 式 氧 合 器 结 构 图 三 、 人 工 心 肺 机 其 他 配 套 设 备1、 滤 血 器 作 用 ： 滤 去 由 于 血 液 与 大 面积 塑 料 或 金 属 接 触 而 凝 聚 成 的 微粒 。设 计 要 求 ： 滤 血 面 积 要 大 而 容 积要 小 ， 滤 网 筛 孔 径 一 般 为 20 50m， 采 用 高 分 子 聚 合 材 料 如 聚酯 以 及 聚 丙 烯 等 制 造 ， 通 常 安 装于 体 外 循 环 的 动 脉 端 。 排 气 口 入 血 口 聚 酯 聚 丙 烯 出 血 口 图 5-17 滤 血 器 结 构 图 2、 变 温 水 箱作 用 ： 与 人 工 心 肺 机 配 套 使 用 ， 用 于 在 手 术 开 始 时降 低 患 者 基 础 体 温 以 减 少 组 织 代 谢 ， 而 在 手 术 结 束时 恢 复 体 温 。结 构 ： 在 一 个 封 闭 的 金 属 腔 内 安 置 双 层 套 筒 ， 盘 卷成 波 纹 管 或 多 根 细 管 并 联 。 内 外 金 属 腔 完 全 隔 离 ，血 液 从 内 层 金 属 腔 通 过 ， 变 温 的 冷 、 热 水 从 外 层 金属 腔 反 方 向 流 过 ， 变 温 水 通 过 金 属 管 壁 的 热 交 换 达到 对 血 液 升 温 和 降 温 的 目 的 。 3、 人 工 心 肺 机 使 用 基 本 过 程血 泵 的 输 出 管 与 主 动 脉 插 管 相 联 ， 氧 合 器 的 输 入 管与 经 右 心 房 的 上 、 下 腔 静 脉 插 管 相 联 。 连 接 插 管 前须 预 先 用 乳 酸 林 格 液 充 盈 体 外 循 环 设 备 的 全 部 管 路系 统 ， 并 确 认 其 中 无 气 泡 方 可 开 始 体 外 循 环 转 流 。体 外 循 环 转 流 开 始 时 应 同 时 进 行 血 流 降 温 ， 一 般 将体 温 控 制 在 直 肠 温 30C。 当 体 温 达 到 30C时 钳 闭 主动 脉 ， 并 向 心 腔 内 注 入 心 肌 停 跳 冷 保 护 液 ， 同 时 阻断 回 心 的 静 脉 血 流 ， 由 此 开 始 体 外 血 液 循 环 过 程 。 第 五 节 自 体 血 液 回 收 机一 、 自 体 血 液 回 收 的 概 念1、 同 种 异 体 输 血 存 在 缺 点第 一 ， 具 有 发 生 输 血 反 应 的 危 险 。第 二 ， 虽 然 对 抽 取 的 全 部 血 单 位 检 测 输 血 相 关 疾 病 （ 如艾 滋 病 和 肝 炎 ） ， 但 筛 检 试 验 并 非 100%准 确 。 如 果 病人 接 受 一 名 以 上 献 血 者 的 血 液 ， 那 么 ， 通 过 输 血 感 染 疾病 的 危 险 性 进 一 步 增 加 。第 三 ， 血 源 短 缺 。 2、 自 体 血 液 回 收 技 术 将 术 中 失 血 、 机 器 余 血 和 术 后 心 包 、 纵 隔 引流 液 由 血 液 回 收 系 统 回 收 ， 经 洗 涤 、 浓 缩 后 回 输至 人 体 的 一 种 “ 废 血 ” 回 收 再 利 用 技 术 。 自 体 血 液 回 收 技 术 并 非 回 输 病 人 的 全 部 血 液成 分 ， 而 是 仅 回 输 极 为 重 要 的 携 氧 红 细 胞 。 自 体 输 血 方 法 有 五 类 ： (1)预 存 ： 接 受 手 术 者 为 其 以 后 手 术 输 血 而 献 血 。 (2)血 容 量 正 常 的 血 液 稀 释 ： 通 过 手 术 前 抽 取 患 者 的 血液 来 减 少 其 的 红 细 胞 ， 手 术 结 束 再 回 输 该 自 体 血 。 (3)血 小 板 和 血 浆 采 集 ： 手 术 前 取 出 血 小 板 和 /或 血 浆成 分 ， 手 术 结 束 后 再 回 输 这 些 成 分 。 (4)术 中 失 血 回 收 ： 采 集 、 处 理 和 回 输 患 者 在 手 术 过 程中 损 失 的 红 细 胞 。 (5)术 后 失 血 回 收 ： 从 密 闭 的 手 术 或 创 伤 部 位 采 集 、 处理 和 回 输 血 液 。 二 、 自 体 血 液 回 收 机 的 结 构 和 工 作 原 理 1、 组 成离 心 杯 、 离 心 机 舱 、 离 心 机 、 空 气 探 测 器 、 泵 、管 路 和 阀 门 、 废 液 袋 支 钉 、 储 血 器 及 称 重 传 感器 、 控 制 面 板 、 显 示 屏 等 部 分 。 抗 凝 剂 袋 挂 钩储 血 器 称 重 传 感 器生 理 盐 水 袋 挂 钩 回 输 袋 挂 钩储 血 器 托 架 红 细 胞 光 电 传 感 器漏 液 传 感 器离 心 机 盖 闩流 出 管 路 传 感 器 （ 位 于盖 的 下 方 ）开 关显 示 屏控 制 键 面 板管 路 压 力 传 感 器多 支 管 槽泵空 气 探 测 器 废 液 袋 支 钉图 5-18 自 体 血 液 回 收 机 （ 一 ） 离 心 杯1、 工 作 原 理 当 离 心 杯 内 的 血 液 受 到 离 心 力 的 作 用 时 ， 因其 成 分 的 重 量 不 同 而 分 层 。 红 细 胞 因 密 度 最 大 而分 离 至 离 心 杯 表 面 ， 白 细 胞 和 血 小 板 属 中 等 密度 ， 移 向 离 心 杯 的 内 胆 。 血 浆 是 最 轻 的 成 分 ， 最贴 近 内 胆 表 面 ， 最 终 经 离 心 杯 帽 的 流 出 管 道 流出 。 杯 肩内 胆涡 轮 叶 片 旋 转 密 封 装 置固 定 杯 帽入 口 出 口外 组 件 内 组 件图 5-19 离 心 杯 的 结 构2、 结 构 3、 分 类(1)涡 轮 叶 片 杯 涡 轮 叶 片 杯 在 高 速 处 理 时 提 供 较好 的 洗 净 效 果 ， 涡 轮 叶 片 位 于 离 心 杯 内 底 部 ， 向杯 中 心 延 伸 ， 可 使 液 体 快 速 流 向 离 心 机 外 侧 而 消除 回 流 现 象 。 涡 轮 叶 片 杯 有 225ml和 125ml两 种容 量 。(2)吹 模 杯 吹 模 杯 内 胆 上 含 有 稳 定 剂 以 稳 定 红 细胞 团 ， 它 有 一 个 类 似 于 涡 轮 叶 片 的 分 流 叶 片 ， 将洗 涤 液 导 向 红 细 胞 团 。 吹 模 杯 也 有 两 种 容 量 ，200ml和 100ml。 4、 自 体 血 液 回 收 机 的 工 作 模 式 分 为 充 杯 模 式 、 洗 涤 模 式 和 排 空 模 式 （ 二 ） 离 心 机 和 离 心 机 舱1、 功 能 离 心 机 是 血 细 胞 回 收 系 统 的 核 心 部 分 。 它 使离 心 杯 旋 转 ， 将 红 细 胞 与 废 物 分 离 。2、 组 成 离 心 杯 、 离 心 机 罩 盖 和 真 空 杯 锁 定 系 统 、 红细 胞 光 电 传 感 器 等 。 红 细 胞 光 电 传 感 器 当 杯 内 红 细 胞 达 到 预 定 量 时 ， 它 可 使 机 器 由 充 杯 模式 进 入 洗 涤 模 式 。 它 向 离 心 杯 顶 端 发 射 光 束 ， 光 束 再 返射 至 光 电 传 感 器 内 的 接 收 器 。 红 细 胞 光 电 传 感 器 必 须 识别 三 次 电 压 变 化 ， 才 能 使 机 器 进 入 洗 涤 模 式 ： 第 一 次 红 细 胞 光 电 传 感 器 必 须 检 测 空 杯 ， 这 表 示 光 束 100%返 射 至 接 收 器 。 第 二 次 红 细 胞 光 电 传 感 器 必 须 检 测杯 内 液 体 ， 最 早 存 在 于 杯 内 的 液 体 可 使 少 量 光 线 返 射 给接 收 器 。 第 三 次 红 细 胞 光 电 传 感 器 必 须 检 测 杯 内 红细 胞 层 ， 红 细 胞 层 阻 止 任 何 光 线 返 射 给 接 收 器 。 （ 三 ） 空 气 探 测 器l 应 用 超 声 来 检 测 离 心 机 和 泵 之 间 管 道 内 的 空气 。l 在 离 心 杯 排 空 和 生 理 盐 水 袋 排 空 时 给 出 提 示 信号 ， 显 示 排 空 模 式 的 完 成 。l 检 测 管 路 中 的 气 泡 并 发 出 报 警 信 息 。 （ 四 ） 泵 由 一 个 可 拆 卸 的 旋 转 泵 压 头 和 三 个 使 空 气 和液 体 进 出 离 心 机 的 滚 轴 组 成 。 泵 速 （ ml/分 ） 可通 过 选 择 泵 速 控 制 键 调 整 ， 也 可 随 流 出 管 路 传 感器 检 测 到 的 血 液 质 量 的 变 化 而 变 化 。 自 体 血 液 回收 系 统 设 有 初 始 泵 速 ， 称 为 标 准 程 序 的 预 置 速度 。 （ 五 ） 管 路 阀 门 控 制 一 次 性 耗 材 中 的 液 体 管 路 ， 根 据 处 理 模 式自 动 打 开 和 关 闭 。 液 体 管 路 包 括 ： 通 往 储 血 器 或 体 外 回 路 的 管 道 、通 往 回 输 袋 的 管 道 和 通 往 洗 涤 液 的 管 道 。 通 往 回 输袋 的 管 路 上 配 置 压 力 传 感 器 监 测 管 路 中 的 压 力 ， 如果 压 力 超 过 限 制 范 围 ， 则 泵 停 止 运 转 。 （ 六 ） 储 血 器 称 重 传 感 器 安 装 于 自 调 式 液 体 袋 悬 挂 架 上 储 血 器 托 架 内圈 。 当 储 血 器 内 的 液 体 达 到 预 先 设 定 量 时 ， 传 感器 自 动 启 动 充 杯 模 式 使 离 心 杯 进 入 下 一 个 工 作 周期 。 （ 七 ） 控 制 面 板 自 体 血 液 回 收 机 的 人 机 对 话 界 面 。 它 由 显 示 屏 、自 动 运 行 模 式 控 制 键 面 板 部 分 、 人 工 运 行 模 式 （ 可变 参 数 ） 控 制 键 面 板 部 分 组 成 。 显 示 屏 显 示 三 部 分 信 息 。 第 一 部 分 信 息 提 供 有 关系 统 状 态 的 总 体 信 息 ， 显 示 机 器 当 前 的 运 行 模 式 。第 二 部 分 信 息 提 示 采 集 程 序 数 据 、 运 行 模 式 和 程 序可 控 参 数 信 息 。 第 三 部 分 信 息 提 供 即 时 信 息 （ 提 示信 息 ） 。 即 时 信 息 指 导 操 作 者 执 行 某 些 功 能 。 （ 八 ） 吸 引 /抗 凝 集 合 管 路 血 液 从 手 术 部 位 吸 入 储 血 器 所 用 的 专 门 管 道 的名 称 。大 管 腔 输 送 混 有 抗凝 剂 的 回 收 血 小 管 腔 输入 抗 凝 剂 回 收 血 与 抗 凝 剂 混 合 处 连 接 专 用抽 吸 管 头 抗 凝 剂 袋 真 空 抽 吸 调 节 器储 血 器图 5-21 储 血 器 与 吸 引 /抗 凝 集 合 管 路 管 路 装 置 （ 九 ） 储 血 器 用 作 从 手 术 野吸 出 的 液 体 的 暂时 贮 存 场 所 。 液体 贮 存 于 储 血 器中 ， 直 至 回 收 到处 理 容 量 。 黄 帽 口加 药 口 排 放 口消 泡 器 /滤 器减 压 阀 超 压 帽加 药 口蓝 帽 口底 部 侧 视 图 图 5-22 储 血 器 的 结 构 l 负 压 帽 口 ： 用 于 施 加 负 压 。 真 空 源 抽 吸 管 道 连 接于 此 。l 输 入 帽 口 ： 与 来 自 无 菌 区 的 吸 引 /抗 凝 集 合 管 路 连接 。 可 有 3或 4个 帽 口 以 备 同 时 使 用 或 堵 塞 时 更 换 使 用 。l 加 药 口 ： 提 供 了 通 住 储 血 器 内 部 的 入 口 。l 储 血 器 排 放 口 ： 排 放 口 有 一 个 预 先 连 接 好 的 锥 形 连 接管 ， 可 将 储 血 器 与 自 体 血 液 回 收 机 离 心 杯 的 输 入 管 路 相连 。l 减 压 阀 :防 止 真 空 压 升 高 至 引 起 细 胞 破 坏 的 水 平 。 l 消 泡 器 /滤 器 :用 于 去 除 从 手 术 部 位 吸 出 的 液 体 中 的 大颗 粒 。 l 超 压 帽 ： 在 必 须 使 用 较 高 负 压 的 情 况 下 ， 超 压 帽 可 使减 压 阀 失 灵 。 三 、 自 体 血 液 回 收 机 的 工 作 模 式 和 维 护（ 一 ） 自 体 血 液 回 收 机 的 工 作 模 式1 红 细 胞 的 回 收 利 用 专 门 的 吸 引 /抗 凝 集 合 管 路 从 无 菌 手 术 野抽 吸 出 血 液 。 为 防 止 血 液 凝 固 ， 将 抗 凝 剂 与 血 液混 合 后 保 存 于 灭 菌 的 储 血 器 内 。 储 血 器 贮 存 至 一定 量 血 液 后 开 始 处 理 过 程 。 2 血 小 板 血 浆 （ APRP） 的 回 收目 的 ： 在 一 些 手 术 过 程 中 大 量 失 血 和 或 由 于 血 小板 和 凝 血 因 子 损 失 和 破 坏 而 可 能 需 要 血 小 板 和 血浆 ， 因 此 在 手 术 施 行 前 采 集 自 体 血 小 板 和 血 浆 浓缩 物 。采 集 方 法 ： 人 工 控 制 离 心 机 和 泵 的 速 度 并 目 测 离心 杯 内 的 血 浆 、 白 细 胞 层 和 红 细 胞 层 。 共 有 两 种方 法 ： 通 过 重 力 作 用 采 集 约 450ml病 人 血 液 ； 直接 从 病 人 血 管 中 抽 取 全 血 。 （ 二 ） 自 体 血 液 回 收 机 的 维 护 需 要 及 时 维 护 保 养 的 部 件 有 空 气 探 测 器 、 空气 过 滤 网 、 控 制 面 板 、 流 出 管 路 传 感 器 、 红 细 胞光 电 传 感 器 和 漏 液 传 感 器 、 泵 、 管 阀 和 压 力 传 感器 。 另 外 要 及 时 清 理 离 心 溢 出 物 。 重 点 1、 容 量 输 液 泵 的 用 前 检 查 ； 2、 微 量 注 射 泵 的 给 药 率 的 计 算 ； 3、 微 量 注 射 泵 的 使 用 注 意 事 项 ； 3、 麻 醉 镇 痛 泵 的 分 类 ； 4、 一 次 性 镇 痛 泵 的 注 入 特 征 ； 5、 人 工 心 肺 机 的 基 本 原 理 及 组 成 ；