人工心肺とは？
・人工心肺とは、心臓手術において一時的に生体の循環機能、酸素加機能を代行する装置である。
・使用は一時的であり、永久に使用することを目的とはしてない
２．人工心肺装置の目的
・全身の血液循環の確保
・静脈血の酸素加と炭酸ガス除去
・出血の回収（再利用・視界確保）
・心内圧の減圧
・循環血液量調節・回収血液貯留
・余剰水分の排出・血液濃縮
・気泡・血栓の除去
・血液温度（体温）の調節
・心停止中の酸素加血・心筋保護液注入
３．体外循環中の病態整理
・非拍動循環
・全身灌流量が人為的にコントロールされている
・肺循環の喪失
・血液の人工的異物面への接触
・血液希釈
・低体温
・ポンプによる血液の物理的損傷
・人工肺によるガス交換
つまり、コントロールされたショック状態（一種の病的状態）である
・体によいことはしてない
・極めて大きなストレスを与えている
よって臨床工学技士には安全操作における高い技術が求められる
４．人工心肺装置の構成機器
構成 ⇒ 主な目的
・血液ポンプ ⇒ ・全身血液循環維持
・人工肺 ⇒ ・静脈血の酸素加
・貯血槽 ⇒ ・血液のストック
・熱交換器 ⇒ ・体温調節
・動脈フィルタ ⇒ ・空気・血栓の除去
・ベントポンプ ⇒ ・心内圧減圧
・サクションポンプ ⇒ ・出血回収
・血液濃縮器 ⇒ ・余剰水分回収
・冠灌流回路 ⇒ ・冠動脈への送液
a.血液ポンプの種類
・無拍動型ローラーポンプ
・拍動型ローラーポンプ
・遠心ポンプ
・ガス駆動型ポンプ
ローラー型ポンプ
特徴・長所
・弾力性のあるチューブを金属ローラーがしごくことにより液体を送り出すポンプ
・回転数と流量が比例するので取り扱いがらく（回転数から流量がわかる）
・吸引ポンプとして使用できる
・逆回転でも吸引ができる
・チューブのみがディスポーサブルで清潔・安価
短所
・回転型なので基本的に無拍動（拍同型もある）
・オクルージョン調整（圧閉度調整）が必要
・チューブをつぶすために血液損傷・チューブ磨耗粉発生がある
・チューブはいろいろな太さがあるので、チューブセット前とセット後とそれぞれ調整が必要
・同じ太さのチューブでも、毎回微調整必要
遠心ポンプ
特徴・長所
・ポンプヘッドの中でスクリューが回転し、遠心力で液体を送り出すポンプ
・血球の損傷が少なく長時間の循環可能
・誤って送血間を遮断しても圧が無限大にならない
短所
・回転遠心方式なので基本的に無拍動
・圧抵抗により影響があり、流量実測が必要
・生体血圧が高いと逆流する
・逆回転しても吸引はできない
・ポンプベッドごとディスポなので、価格が高い
・空気が混入したらスクリューの空転で血液拍出はできなくなる
ガス駆動型ポンプ
・弾性膜をガスの出入りにより容積変化させることにより液体を送り出すポンプ
・通常の人工心肺で使用されることは少ない
・ガスのピストンで駆動するので、基本的に拍動型
・一拍ごとにガスを封じ込めるので、必ず人工弁がついている
b.人工肺
・気泡型肺
・膜型肺
人工肺の種類
・静脈血を酸素加し、炭酸ガスを除去する装置であり現在用いられているのは、気泡型と膜型であり、膜型の低価格化が進み、90％以上が膜型肺である。
気泡型肺の特徴
・除泡が必要
・生理的でない
・価格が安い
・取り扱いが簡単
膜型肺
膜型―フィルム型―回転円盤型
膜型―フィルム型―積層型
膜型―中空糸型―内部灌流型
膜型―中空糸型―外部灌流型―平行配列型
膜型―中空糸型―外部灌流型―編み込み型
膜型肺の選択
圧力損失が小、有効面積が大、充墳量が少が３大基本要素である。
外部灌流中空糸膜型肺が主流である
膜型肺の特徴
・血液成分に対する影響（血球の破壊、蛋白変性）が少ない
・気泡混入が少ない
・長時間使用すると膜が親水化してしまい、血漿成分がガス側に漏出する可能性がある
膜型の材質
・ポリプロピレン
・ポリオレフィン
・ジメチルシロキサン
冠循環
・心臓の筋肉自体に酸素を送るのは、冠状動脈
・大動脈→冠動脈→心筋→冠静脈→冠状脈洞→右房
・灌流量：灌流量とは人工心肺ポンプで送る血液量のこと
心拍出量の８０％を目安にする
２．３～２．５Ｌ／min／m（２）
（６０～８０ｍＬ／min／m）
例）身長１７０ｃｍ体重６０ｋｇの人で灌流量は５Ｌ／min位になる
・回路内圧上限：３００mmHg（溶血防止）
実際には６０～１００ｍｍHgくらい
・ＡＣＴ（全血活性化凝固時間）：４００～６００秒
・熱交換機：上限水温４２度、血液との温度差１００度以内
体外循環中のモニタ
・体温：軽度低体温（２８～３２℃）、中等低体温（２５℃前後）、
超低体温（２０℃以下）
・中心静脈圧（上大静脈圧）０～５ｍｍHg
・PaO２：１００～４００mmHg
・PaO２：３５～４０mmHg
・混合静脈血酸素飽和度（ＳvO２）：７０％以上
（人工心肺に戻ってくる血液の酸素含有量）
・ヘマトクリット（Ht）：２０～３０％
・動脈圧（血圧）：６０～８０mmHg
６、回路内気泡混入の原因
・ポンプ内陰圧 ・ガス側圧力上昇 ・過大なガス流量 ・急激な加温
・膜型肺の親水化 ・脱血不良 ・誤操作
７、補助循環
ａ、補助循環とは
・機械的手段によって心臓のポンプ機能の一部、ないし大部分を補助することである。
ｂ、目的
・全身臓器、組織への血流維持
・心臓負荷軽減
・冠血流を増加させ心筋への酸素補給を増加させる
・補助循環は流量補助をするＰＣＰＳと圧補助をするＩＡＢＰが主流
ｃ、ＰＣＰＳ
・経皮的心肺補助法
・緊急時等に使用する簡易型体外循環装置
・人工心肺との決定的な違いは人工心肺が開胸して、脱血を右房、送血を大動脈と直接心臓や血管にカニューレを固定するのに対して、ＰＣＰＳは大腿部の動静脈から経皮的に挿入する。
ＰＣＰＳの特徴
・膜型肺を使用
・遠心ポンプ使用（流量計必要）
・閉鎖回路である
・脱血が困難なことが多い
・静脈→ＰＣＰＳ→動脈と心臓をバイパスしているのでＶ－Ａバイパスである
・比較的小規模な装置であり持ち運び可能（低容量小型ポンプが特徴）
心臓カテーテル検査
・血管内にカテーテルを挿入し、造影剤を注入してＸ線を使って連続的に血液の流れを撮影する検査
目的
・心内圧の測定
・心拍出量の測定
・心血管造影
・心腔内心電図の測定
・バイオブシー（心内膜心筋検）
・上記により心疾患の診断（冠動脈、心室・弁の動き、心房・心室内の血圧の評価）をする
正検・・・・・生体組織診という、細胞を採取して、臓器、組織の状態、腫瘍の有無を調べる検査
ａ、右心カテーテル法
・静脈系の検査、右房、右心室、肺動脈などの形態、機能、脈圧を調べる
・抹消血管（大腿静脈）からカテーテルを挿入する
・カテーテルのバルーンは空気で拡張させる