簡介
體外循環及血液處理設備是針對心臟、肺、腎臟等器官的手術患者或器官功能障礙患者等利用一系列特殊人工裝置將回心靜脈血引流到體外，經人工方法代替心臟、肺、腎等器官進行血液循環的動力補給、氣體交換、溫度調節和血液淨化等處理後，輸回體內動脈的複雜設備系統。按照目的和功能的不同，分為體外循環設備系統和血液處理設備系統兩大類。
體外循環設備系統
體外循環設備是指能替代心臟、肺進行體外循環的機械裝置，核心部件是人工心肺機，主要套用於心臟手術的體外循環、肺移植的輔助呼吸、急性呼吸衰竭的輔助治療等。
1. 發展歷史
1937年J.H.Gibbon把貓的肺動脈阻斷，用垂屏式氧合器人工心肺機維持血液氧合作用成功。
1950年L.C.Clark用鼓泡式氧合器進行靜脈-靜脈灌注的動物試驗，並採用矽化劑去除血液氧合時的泡沫。在大量的動物試驗基礎上，出現了臨床套用人工心肺機。
1951年C.Dennis用鼓泡式氧合器人工心肺機為一房間隔缺損病人進行體外循環心內直視手術，這是體外循環首次套用於臨床，但很不幸病人死亡。
1953年J.H.Gibbon用自製垂屏式氧合器人工心肺機，為一房間隔缺損病人進行體外循環心內直視手術成功，這一成功宣告了體外循環時代的到來。
1960年以來，國內各地也相繼生產出人工心肺機，並套用於臨床。
2.工作原理
將上下腔靜脈或右心房的靜脈血通過管道引出，流入氧合器進行氧合，再經過血泵將氧合後的血液輸入動脈系統，以維持機體在循環阻斷時的生理功能。血液不經過自體的心肺進行氧合和組織灌注。
3. 結構組成及功能
體外循環設備主要由血泵（人工心臟）、氧合器（人工肺）、變溫器、濾血器、儲血室、管路以及監測系統等部分組成 。
1) 血泵：是在心臟無法正常工作的時候，替代心臟在血液循環中提供動力補給的功能，將血從靜脈引流回來再將血泵入動脈，從而維持全身的正常血液循環，特別是對於急性心肌梗塞和進行心臟手術的患者來說，有非常重要的意義。
2) 氧合器：根據生物肺肺泡氣體交換的原理，用於替代體外循環心臟和肺功能進行血液氧合併排除二氧化碳，主要作用是將含氧量低的靜脈血經過氧合轉變為含氧量高的動脈血。
3) 變溫器：就是利用體外循環變溫水箱系統根據手術的需要調節循環水的溫度，起到升溫或降溫作用。降溫可減少心內回血，減少血液有形成分的破壞，防止氣栓的發生，還可降低機體的新陳代謝，減少氧耗，提高機體對缺氧的耐受性，同時避免重要臟器的缺血 。心臟手術即將結束時復溫，保持機體的正常溫度，使心臟易於復跳。
4) 濾血器：血液經過體外循環機時，不可避免會與塑膠或金屬等材料接觸，會產生一些血液凝集的微顆粒，這些微粒如果隨著血漿注入主動脈會引起腦、肺等組織的微血管栓塞，因此，在體外循環機的管道系統中必須使用濾血器，將微顆粒濾除後再泵入人體。
5) 儲血室：用以儲存去泡後的血液，即氧合過的動脈血。儲存一定量的血液對體外循環灌注是一種安全保障。
6) 管路：機體與血槽、血槽與氧合器、氧合器與動脈血泵之間，均需以管道相連線。要求管道內壁光滑、矽化，口徑變換處要求逐漸變細，無楞角，無粗糙邊緣，以減少阻力、壓力差和渦流。小兒則相應使用細管道。
7) 監測系統：用於實時報告系統的工作情況，如血流壓力、流量、氧濃度等，使灌注師及時掌握轉流工作情況。
4. 併發症
1) 代謝性酸中毒及呼吸性鹼中毒
灌注時有一定程度的組織缺血、缺氧，乳酸增加，出現代謝性酸中毒；機器內吹入高濃度氧，二氧化碳易於排出，造成過度換氣，出現呼吸性鹼中毒。
2) 血液有形成分破壞
灌注後血小板數量和功能均下降，纖維蛋白原下降。
3) 電解質失衡
灌注使血鉀降低，毛細血管內皮通透性增加，組織水腫。
4) 腎功能下降
灌注時低血壓、腎血流減少、代謝性酸中毒和血管反應等，均可導致腎功能下降，尿量、尿鈉減少，而尿鉀增加。
5) 循環系統功能下降
灌注後周圍血管阻力增加，心肌創傷後排血量下降，導致低血壓、組織灌注下降。
6) 呼吸功能損害
灌注後肺間質水腫，肺順應性下降，氣道阻力增加，肺實質可有出血和肺泡蹋癟，可以導致灌注肺。
7) 腦損害
顱內水腫、出血等。
血液處理設備
體外血液處理主要是血液淨化，包括：血液透析、血液濾過、血液灌流、血漿置換、免疫吸附等，人們通常簡單地稱為透析。
1. 工作原理
透析治療主要依靠血液透析裝置，利用半透膜原理，通過彌散、對流和過濾等方式，將患者血液中多餘的代謝廢物、有害物質、過多的電解質進行物質交換或者排出，使患者的機體接近正常人，從而達到淨化血液的目的 。
血液灌流的原理就是將患者的血液引出體外，與固態的吸附劑接觸，以吸附的方式清除體內某些代謝產物以及外源性藥物或毒物等，然後將淨化後的血液回輸給患者，從而達到治療疾病的目的。
2. 組成
血液透析裝置主要由水處理系統、透析機、透析液和透析器組成。
1) 水處理系統：主要是清除水中的雜質、離子、細菌顆粒。
2) 透析機：主要包括透析液供給系統、血循環控制系統、控制脫水的超濾系統三大功能部分。
3) 透析液：透析液是血液透析時與血液在透析膜兩側通過彌散進行溶質交換需藉助的液體。負責清除血中毒素，並糾正水、電解質、酸鹼失衡。透析液具有一定的滲透壓，供直腸、腹腔或體外透析用。
4) 透析器：由透析膜及其支撐結構組成，血液與透析液在透析膜兩側反向流動，藉由膜孔完成溶質與水的交換。它是血透的心臟部件，它的性能決定透析效果。
3. 適應症
1) 急性腎損傷。
2) 容量負荷過重導致的急性心力衰竭或藥物難以控制的高血壓。
3) 嚴重的代謝性酸中毒及不易糾正的高鉀血症。
4) 高鈣血症、低鈣血症及高磷血症。
5) 慢性腎衰竭合併難以糾正的貧血。
6) 尿毒症神經病變和腦病。
7) 尿毒症胸膜炎或心包炎。
8) 慢性腎衰竭合併嚴重營養不良。
9) 不能解釋的器官功能障礙或全身狀況下降。
10) 藥物或毒物中毒。
4. 禁忌症
1) 顱內出血或顱內壓升高。
2) 用藥物難以糾正的嚴重休克。
3) 嚴重的心肌病變並伴有難治性心力衰竭。
4) 伴有精神障礙。
體外循環及血液處理設備的分類
| 序號 | 名 稱 | 品 名 舉 例 | 管理類別 |
| 1 | 人工心肺設備 | 人工心肺機 | Ⅲ |
| 2 | 氧合器 | 鼓泡式氧合器、膜式氧合器 | Ⅲ |
| 3 | 人工心肺設備輔助裝置 | 血泵、貯血濾血器、微栓過濾器、濾血器、濾水器（超濾）、氣泡去除器、泵管、血路 | Ⅲ |
| 熱交換器、水箱 | Ⅱ | ||
| 4 | 血液淨化設備和血液淨化器具 | 血液透析裝置、血液透析濾過裝置、血液濾過裝置、血液淨化管路、透析血路、血路塑膠泵管、動靜脈穿刺器、多層平板型透析器、中空纖維透析器、中空纖維濾過器、吸附器、血漿分離器、血液解毒（灌流灌注）器、血液淨化體外循環血路（管道）、術中自體血液回輸機 | Ⅲ |
| 5 | 血液淨化設備輔助裝置 | 滾柱式離心式輸血泵、微量灌注泵 | Ⅲ |
| 血液透析用制水設備 | Ⅱ | ||
| 6 | 體液處理設備 | 單採血漿機、人體血液處理機、腹水濃縮機、血液成份輸血裝置、血液成分分離機 | Ⅲ |
| 腹膜透析機、腹膜透析管 | Ⅱ | ||
| 7 | 透析粉、透析液 | Ⅲ |
