術前準備
1.消除一切感染病灶。2.糾正營養不良、貧血以及肝、腎和其他臟器功能障礙。
3.糾正心力衰竭，或使病人處於可能的最佳狀態。
4.術前48小時停用毛地黃類藥及利尿藥。
5.術前1周用普通飲食，以利調整電解質平衡，如病人長期服用利尿藥，則術前1周將口服氯化鉀適量增加，以利克服體內鉀的不足。
6.術前3日開始用抗生素預防感染，手術當日術前用藥時，給一個劑量抗生素。
7.重症病人術前1周起靜脈點滴葡萄糖、胰島素和氯化鉀溶液（GIK），以保護心肌。
8.術前應對病人進行心理治療，消除顧慮，增強醫患合作。讓病人了解手術過程可能出現的各種情況，以利病人主動配合。
麻醉方法
靜脈複合麻醉、芬太尼麻醉和低溫麻醉是目前體外循環心內直視手術最常用的麻醉方法。
建立通道
橈動脈測壓、中心靜脈測壓以及靜脈輸液通道的建立，可依據具體情況於麻醉前或麻醉後進行。
手術步驟
切口
胸骨正中切口是標準的體外循環心臟直視手術切口，它顯露好，適合任何部位的心臟手術。切口起自胸骨切跡稍下，達劍突下約5cm。
鋸開胸骨
沿正中用電刀切開胸骨骨膜，分離胸骨切跡達胸骨後；然後解剖劍突及分離胸骨後間隙。切除劍突後，用風（電）動鋸沿中線將胸骨縱行鋸開。骨膜用電凝止血，胸骨用骨蠟止血。
切開心包
縱行正中切開心包，上達升主動脈反折部，下達膈肌，切口下段向兩側各切一側口以利顯露。之後將心包切緣縫合於雙側胸骨外的軟組織，用撐開器撐開胸骨，顯露心臟[圖1-1～3]。
心外探查
探查主動脈、肺動脈、左右心房、左右心室、上下腔靜脈和肺靜脈的大小、張力以及是否有震顫，還要檢查是否存在左上腔靜脈及其他心外可以發現的畸形。
建立體外循環
⑴腔靜脈套帶：先將主動脈和肺動脈間的間隙分開，行升主動脈套帶，牽拉升主動脈上的帶向左，顯露上腔靜脈內側，用直角鉗沿上腔靜脈內側繞過其後套帶。用同樣方法用下腔套帶鉗繞下腔靜脈套帶備用。
⑵動脈插管：在升主動脈的遠端，用7號線作兩個同心荷包縫合，均不穿透血管，縫於主動脈的外膜，荷包線的開口左右各一。將荷包線套入止血器，以備插管時止血和固定。將荷包中央部分的外膜切除。向右心耳注入肝素（3mg/kg）後用小圓（尖）刃刀在荷包中央切一略小於動脈插管口徑的切口，退出刀刃的同時將動脈插管送入升主動脈切口內，立即收緊兩個荷包線的止血器，並用粗絲線將動脈插管與止血器固定在一起。最後將動脈插管固定在切口邊緣或撐開器的葉柄上，將插管與人工心肺機連線。
⑶腔靜脈插管：於右心耳和右心房各縫一荷包線，套以止血器，然後切口，插入上下腔靜脈插管（一般先插經心耳上腔管），收緊止血器。用粗絲線圍繞插管結紮切口以下2～3mm的心耳和心房壁，並用此結紮線固定上下腔插管以防滑脫。將上下腔插管與人工心肺機連線。
⑷冷心停搏液灌注插管：在升主動脈根部前側外膜作一褥式縫合，將其套入止血器。將冷心停搏液灌注針頭排盡氣體後刺入褥式縫合線的中央部位進入升主動脈內，抽緊止血器，將插管和止血器用粗線固定在一起。將插管與灌注裝置連線。
⑸左心引流插管：可選用下列二者之一：
左房引流 於右上肺靜脈根部與左房的連線部作一大的褥式縫合，套以止血器，在褥式縫線圈內切一小口後，將左房引流管插入左心房，收緊止血器，並用粗絲線結紮，把引流管與止血器固定在一起。將引流管與人工心肺機連線。
左室引流 某些病人套用左室引流效果更佳，在左室近心尖無血管區作一褥式縫合，套上止血器，在褥式縫合圈中央作一小切口，自小切口置入左心室引流管，收緊止血器，將引流管與止血器固定在一起。將引流管連線於人工心肺機系統。
檢查所有管道及其連線均無錯誤，肯定各通道沒有任何障礙，即可開始體外循環，並行循環數分鐘後，阻斷上、下腔靜脈，進入完全體外循環，此時上、下腔靜脈血液完全經插管流入人工心肺機，不流入右房。同時進行血液降溫。
⑹阻斷升主動脈：在全身溫度降到30℃左右時，提起升主動脈套帶，用主動脈阻斷鉗，阻斷升主動脈。立即由主動脈根部的灌注管灌入4℃冷心停搏液（10～15ml/kg），同時心臟表面用4℃冰鹽水或冰屑降溫，以使心臟迅速停搏[圖1-4]。
體外循環的運轉指標如下：
平均動脈壓 5.33～9.33kPa(60～90mmHg)。
中心靜脈壓 0.59～1.18kPa(6～12cmH2O)
體溫 一般手術28℃左右；複雜心臟手術可用深低溫20℃～25℃.
心肌溫度 保持在15℃～20℃。
流量 50～60ml/kg為中流量；70～80ml/kg為高流量，臨床常用高流量。兒童與嬰幼兒流量應高於成人。
稀釋度 細胞壓積一般在25%～30%左右。
血氣分析 PaO2 13.3～26.6kPa(100～200mmHg)。
PvO2 3.3～5.3kPa(25～40mmHg)。
pH 7.35～7.45。
PaCO2 4.6～6.0kPa(35～45mmHg)。
尿量 2～10ml/kg/小時。
血鉀 在體外循環運轉過程中K保持在4～6mmol/L，每小時應給氯化鉀1～2mmol/kg。
肝素化 人體按3mg/kg；預充液1mg/100ml；運轉1小時後，經人工心肺機補充肝素半量。運轉過程中ACT應保持在600秒左右。
終止體外循環
⑴復溫：心內主要操作完成後，可開始復溫，但心臟局部仍需要低溫保護。
⑵排氣：心臟切口縫合完畢即可進行心尖插針排氣，主動脈根部插針排氣，或將灌注針拔掉，通過主動脈壁上的針孔排氣。排氣前將心包內冰屑或冰鹽水清除。
⑶開放主動脈：開放升主動脈阻斷鉗，此時應保證左心引流通暢，防止左心膨脹。
⑷去顫：開放升主動脈阻斷鉗後，如條件合適，心臟多能自動復跳，如不復跳，可用電擊去顫，一般用直流電5～50瓦稍。去顫前應查血氣及離子，如不正常，應立即給以糾正，保證在生理條件下復甦成功。復跳後應保持一段時間心臟處於無負荷跳動，以利心肌功能恢復。
⑸輔助循環：復甦後開放上、下腔阻斷帶，使完全體外循環轉變成為並行循環，以輔助心臟搏動，降低心臟負擔。心內操作時間越長，需要輔助循環的時間也越長，以利心臟代謝及功能的恢復。
⑹停止體外循環：體外循環停機的條件是：①體溫達36℃；②平均動脈壓8～10.66kPa(60～80mmHg)；③手術野無重要出血；④血氣分析報告正常；⑤血離子正常；⑥無嚴重心律紊亂。停機前可使用血管擴張藥與利尿藥，如硝普鈉、速尿等，使人工心肺機記憶體血逐漸減少，對人體實現正平衡。到停機時，機內只留下最低限度維持運轉所必需的血量。停機後要繼續用動脈泵緩慢輸血，以防止血量不足，也要防止輸入速度過快而致心臟膨脹，損害心肌功能。
⑺中和肝素：根據ACT測定值計算魚精蛋白用量；或按1∶1的數量給魚精蛋白中和體內肝素。防止使用魚精蛋白過量或不足。
⑻補充鉀：終止體外循環之前，一般病人都自然利尿，如尿流速度不夠理想，可用速尿，此時最易發生低血鉀所致心律紊亂。補鉀量應根據尿量及血清鉀的監測：一般每排出500ml尿應輸入0.7～1.0g氯化鉀，為防止液體過度負荷，可用6∶1000～15∶1000氯化鉀溶液靜脈點滴，需注意高濃度的鉀要從大靜脈內插管輸入，周圍靜脈輸入高濃度鉀難以保證通暢。
⑼補充血容量：停機後，創面仍不斷失血，加上利尿（尿流常較快），因此應立即輸入新鮮血及血漿以補充血容量之不足。血與血漿的比例可根據細胞壓積及血紅蛋白測定數值來決定。
⑽拔管：停機之後，在病情穩定的條件下，可拔去上腔插管，將下腔插管退到右心房內。如病情繼續穩定，可將下腔插管拔除。如果不需要再輸入機內血液，應儘可能早拔除動脈插管。同時在主動脈插管處的結紮線範圍內注射魚精蛋白，經主動脈內注射魚精蛋白極少引起血壓下降。
術中注意事項
1.解剖、切除劍突時常易損傷兩側腹壁上動脈的分支，應妥善止血。
2.切開心包，顯露心臟，建立體外循環前，應通過心外探查，偶爾進行心內探查，進一步確定診斷，或修正診斷及改變手術設計。
3.對先天性心臟病病人要常規檢查有無左上腔靜脈及有無合併動脈導管未閉。
4.上下腔靜脈套帶有困難者，血管張力或右房張力大，或有粘連難以分離者，可先在右房插管，待體外循環開始後，心臟及腔靜脈張力下降後再進行套帶；套帶時如發生腔靜脈破裂，可迅速經右心耳將管插入破裂的上（下）腔靜脈，同時用手指捏住或壓迫破口制止出血，啟動體外循環，待心臟張力下降後，修補破口。
5.體外循環啟動後應隨時檢查上、下腔靜脈引流是否滿意，中心靜脈壓是否升高，左心引流是否通暢，心臟是否膨脹，以便及時發現並排除故障。
6.心內操作要輕柔、細緻，要以最小的損傷，最短的時間完成手術，並取得最佳的手術效果。
7.阻斷升主動脈進行心停搏液灌注時，應及早將右房切開減壓，以免右心膨脹。如切開右房（室）時發現有大量血湧出，應考慮兩種可能：①升主動脈阻斷不全；②下腔靜脈阻斷不全，或左上腔靜脈沒有阻斷。確定後應加以糾正，即可使手術野清晰。
8.手術結束時應及早排除心腔內的氣體，儘早開放升主動脈阻斷鉗。如不自動復跳，應及時去顫，勿使心室纖顫時間過長。應依靠監測血離子及血氣分析來保證復甦時內環境處於生理狀態。
9.血管擴張藥的套用 重症病人可於復溫開始時靜滴硝普鈉，以減低周圍血管阻力，減輕左心負擔，增加心排出量；有利於機器余血輸入體內；加強利尿，有利於將體內多餘的水及早排出。一般用量常在0.5～3μg/kg/分，很少需要超過5μg/kg/分。需根據病人具體情況調整速度或用量。
10.心肌保護 心肌保護的總原則是增加能量儲備，減少能量消耗；開始手術前，著重於術中，繼續鞏固於術後。
⑴冷心停搏液的灌註：目前套用最廣的是冷化學心停搏液，其主要成分是氯化鉀15～20mmol/L、鎂、鈉、鈣和葡萄糖等。多數學者主張用含鈣0.5～1.0mmol/L，但亦有用無鈣心停搏液，其滲透壓應略高於正常，一般主張在340～360毫滲量左右。酸鹼度應略偏鹼，即pH在7.60左右。溫度為4℃。冷心停搏液要在升主動脈阻斷鉗的近端灌入主動脈進入冠狀動脈內，壓力為5.3～6.6kPa(40～50mmHg）左右。用量為10～15ml/kg，要求在3～4分鐘內注完。手術中每隔20～30分鐘再灌注一次，其量可酌減，但在復甦前一次的灌注液應減低鉀的含量為5mmol/L，以免影響復甦。近年來主張心停搏液自冠狀靜脈竇灌入稱為逆灌，或者順灌和逆灌相結合使用。
⑵心表降溫：灌注心停搏液的同時，用冰屑或冰鹽水灌入心包腔進行心臟表面降溫。對有明顯心肌肥厚的病人同時用冰鹽水灌入心腔，以增加全心降溫效果，使心肌溫度保護在15℃～20℃。
⑶GIK溶液的套用：術前、術後均可用GIK溶液靜脈點滴，以提高心肌糖原的儲備，及改善心肌的能量代謝。
⑷充分左心減壓：充分左心減壓，不但可使手術野清晰，而且是心肌保護重要的一環。在主動脈瓣有關閉不全的心臟，灌注心停搏液時，要間斷有節奏地擠壓左室，使漏入左心室的心停搏液被擠入冠狀動脈，增強冷心停搏液的作用，同時也避免左室膨脹造成的損害。
⑸血管擴張藥的套用：血管擴張藥可減輕心臟的前後負荷，使心肌以較低的能耗就能增加心排出量；同時也擴張冠狀血管和肺血管，有利於心肺功能的改善。即使是血壓偏低，亦非血管擴張藥的禁忌證，可以在用血管擴張藥的同時使用多巴胺或多巴酚丁胺或兩者合用，依靠調節兩種藥的用量（即依靠調整兩種藥的濃度和靜點時的滴數），可使低血壓的病人逐漸改善，不但不致引起血壓下降，反而可使血壓逐漸恢復正常，改善全身微循環。
術後處理
低心排出量的處理
正常心排血指數是2.5～4.4L/m體表面積。低排的診斷不能依據單一的體徵或症狀，而應依據病人的全面情況進行判斷。其診斷依據如下：①煩躁不安、憂慮或淡漠；②周圍脈搏細而速；③皮膚冷濕，甲床紫紺；④尿少，成人每小時尿量少於30ml；⑤低血氧症；⑥血壓多偏低，但低排時也可以血壓正常或偏高；⑦心排血指數<2.5L/m。處理低排要針對原因，尤其應強調預防。
⑴低血容量：①停止體外循環前應儘可能將機器血輸入體內，即停機前要求適當正平衡；停機後要將機內余血緩慢輸入。一般要求平均動脈壓達8～8.66kPa(60～80mmHg)，中心靜脈壓2～2.67kPa(15～20mmHg）。②停止機器余血輸入後，立即開始輸入庫存血，輸入的速度及量應依據血液動力學變化，排尿速度，平均動脈壓和中心靜脈壓進行調整。但要避免輸入血或液體過多、過快，以免心臟過度負荷或發生肺水腫。有些病人應進行左房測壓對輸血進行指導。③體外循環剛終止時，尿流常很快。這時血容量變化較快，應嚴密監測動、靜脈壓和左房壓的變化，並可定期查細胞壓積和血色素，以指導輸血速度和量。
⑵心功能不全的處理：體外循環手術後低心排血量的病人常有周圍血管阻力增加。套用血管擴張藥常可改善心臟功能，減輕心臟前後負荷。低排嚴重者可在用血管擴張藥的同時使用正性藥物，既可強心，又可減輕心臟負荷，如套用硝普鈉0.5～5μg/kg ·min，對減輕前後負荷有較好的效應。需要強調的是血壓低不是套用硝普鈉的禁忌證，在套用硝普鈉的同時加用多巴胺2～10μg/kg·min，既可減輕心臟的前後負荷，增加心排出量，又可改善心、腎的血液供應，升高血壓、降低周圍阻力，改善微循環，常可使循環逐漸穩定。但調整兩種藥達到合適的輸入速度需要一段平衡過程。心臟復甦後不要急於終止體外循環，應給予一定時限的輔助循環，有助於心臟功能的恢復，對於預防低排將起一定作用；即使在停止體外循環後，如病人發生心功能不全，可再度進行體外循環輔助心臟排血，有利心功能的恢復，常起著治療低排的作用。嚴重的病人用主動脈內球囊反搏常可明顯改善。
⑶心包堵塞的處理：心包堵塞的處理關鍵是及時確診、迅速處理，猶豫不決常導致災難性的結果。有如下幾點時應考慮有心包堵塞的可能性：①臨床沒有心功能不全的其他因素（如心肌保護欠佳，畸形或病變糾正不徹底，血流量不足等），然而表現低排，對正性藥反應不佳者；②胸管引流出血量偏多，或引流量特別少；③胸管引流量突然減少或出現凝血塊；④頸靜脈怒張，靜脈壓升高；⑤動脈壓下降，脈壓差變窄，用正性藥不改善者。一旦確診，應緊急送進手術室，手術清除血塊、積血並徹底止血，如情況緊爭，可於病室內將切口下段打開，用戴有消毒手套的手指伸入心包內，即有血湧出或有血塊排出，病情頓時改善，然後急送手術室，進行徹底處理。要注意心包堵塞可發生於手術後3日內，而且此後仍可發生遲延性的心包堵塞。
心律紊亂的處理
體外循環術後心律紊亂最主要的原因是低鉀。因此，防止低鉀是預防心律紊亂的重要環節。術前應充分糾正體內鉀缺失，術中要按常規給鉀，術後要依據尿量及血鉀測定結果進行補鉀。
⑴室上性心動過速的處理：①異搏定5～10mg靜注，為目前首選藥物。②心得安10mg口服或氨醯心安25mg口服。③甲氧胺5～10mg靜注或10～20mg肌注。④興奮迷走神經藥，如新斯的明0.5～1.0mg肌注。⑤苯妥英鈉100mg靜注。⑥氯化鉀可用0.4%～0.6%靜點。⑦毛地黃類：西地蘭0.4～0.8mg靜注（未曾用過者），每2小時後再靜注0.1～0.2mg，24小時內不超過1.2mg。⑧同步直流電復律：各種不同藥物無效者可用此法，但毛地黃中毒者不宜用。⑨心房起搏超速抑制，用高於其頻率的速率起搏，20秒後突然停止起搏常可轉為竇性心律。
⑵房顫：西地蘭或狄戈辛靜注，亦可用電復律或超速起搏方法。
⑶房撲：可用異搏定，β受體阻滯劑或洋地黃製劑及起搏超速法。
⑷室性早搏：偶發室性早搏可不必處理。反覆出現時，可用利多卡因50～100mg靜注或1～3mg/kg·min靜滴，如系毛地黃中毒所致可以用苯妥英鈉50～100mg靜注或靜點。
⑸室速：①利多卡因靜注，如反覆出現可1～3mg/kg·min，靜脈點滴。②電復律。
酸鹼與電解質平衡失調的處理
常見酸鹼平衡失調是代謝性酸中毒。鹼缺失>3mmol/L，pH<7.35，PaCO2<4.0kPa（30mmHg）就應糾正。計算公式如下：
總細胞外鹼缺失=鹼缺失mmol數×0.3×體重
用5%NaHCO3補充1/2總鹼缺失量。半小時後複查血氣後決定進一步糾正的用量。
體外循環術後最嚴重的電解質紊亂是低鉀，尤其術前長期用利尿藥的病人，其總體鉀常是低的，儘管血清鉀測定可以正常，但心肌細胞內鉀可能偏低。因此，保持鉀的平衡要開始於術前強有力的補鉀，體外循環術中要以1～2mmol/kg/小時補充，終止體外循環後要根據尿量補鉀，每排出500ml尿要補氯化鉀0.7g～1.0g，力求血清鉀保持在4～5mmol/L。
低鈣常可導致心肌功能不全，如輸庫血量較大均應適當補鈣。
防止液體過度負荷
由於血液稀釋法的套用，或術前存在一定的心功能障礙，體外循環結束後，體內有一定的水瀦留。因此，術後72小時內應保持液體負平衡，特別是心功能不全時，更應嚴格控制水和鈉的輸入。體外循環結束後常自然利尿，如利尿不理想，應考慮是否有心臟功能或腎臟功能不佳，或膠體滲透壓不夠。除針對原因進行處理外，還可套用利尿劑如速尿靜注。但需注意利尿與血容量的關係，及利尿與低鉀的關係，應反覆進行離子監測，使能保持動態平衡。
出血的處理
體外循環術後出血有一定的發生率，關鍵在於預防，即手術中，尤其體外循環終止後，要耐心細緻地徹底止血。術後滲血多的處理是：①等量補充新鮮血液；②輸入乾凍血漿；③輸入血小板；④適當使用止血劑。但如出血較猛，特別是在動態觀察中沒有減少趨勢，應當機立斷，在病人尚未發生休克前送手術室進行止血。
輔助呼吸
體外循環術後，如循環穩定，無出血可能性，無嚴重離子紊亂致心律紊亂，無肺部併發症，自主呼吸交換量充足，呼吸頻率合適（30次/分以下），血氣分析結果正常，且病人已清醒，可以在手術室內拔管。但如病人系重症心臟病，或以上情況有一定異常，則需要人工呼吸，保證充分氣體交換，以減輕心臟負荷，有利術後恢復。一般術後進行6～12小時的人工呼吸很有幫助。在套用人工呼吸器時，要在短時間內進行數次血氣分析，據以調整呼吸機的參數。當確定合適於該病人的參數後，血氣分析可改為4～6小時一次，或每日兩次。要注意呼吸道管理，保證通暢，保證氣體交換充分；定期吸引分泌物，預防感染；如同步不理想，可消去自主呼吸，保證交換充足，減輕病人負荷。要正確掌握停機需要的條件：①神志清楚，有定向力；②循環穩定，無嚴重心律紊亂；③自主呼吸頻率不超過30次/分，交換量充足；④血氣分析正常；⑤無出血可能性。還需按呼吸機套用的常規程式進行，停機前使用間斷強制通氣（IMV）進行過渡，逐漸減少IMV的次數，最後停機，停機後1小時再測血氣應在正常範圍，才證明停機是合宜的。
預防感染
預防感染應始於術前，嚴於術中，繼於術後。術前需用預防量抗生素，可於術前2～3日開始，但重要的是手術當日的術前用藥時也要給夠大劑量的抗生素，保證術中有一定血藥濃度，術中一切操作，包括各種通道的建立均需嚴格遵守無菌操作規程；術中可於機器內加一定量的抗生素，體外循環終止後立即再給一個劑量抗生素，隨後定期套用。所有輸液輸血通道均應保持無菌狀態，防止發生污染。
防止高溫
手術當天易發生低溫後的反跳。因此，體溫達36.5℃時就應開始物理降溫，一般多能防止術後高熱的發生；如體溫高達38℃，則除物理降溫外可加用冬眠藥物或解熱藥灌腸，使體溫降到正常範圍。
抗凝治療
術後24小時開始口服華法令（Warfarin）一般為2～10mg/d，以後按所測的凝血酶原時間進行調整，直至穩定後才將抗凝劑固定在一定的每日用量範圍內。但凝血酶原測定時間應將間隔日數逐漸拉開，最後可以1～2個月測定一次。需要注意的是許多藥物，如抗風濕藥、抗心律失常藥以及巴比妥類藥等的長期服用均對抗凝治療有干擾，應告訴病人。
嚴密監測
術後病人應在重症監護病房（ICU）中進行監護。需要監測心電、心率、動脈壓、中心靜脈壓；重症病人要作左房壓，甚至作心排出量的監測。循環穩定的病人應15分鐘記錄一次，重危病人5分鐘記錄一次。尿量及胸引流管的引流量每小時記錄一次。血氣分析、血清鉀、血色素及細胞壓積要根據需要定時測定。監護工作人員應善於觀察病情發展動態，對於發展趨勢要隨時分析，不要等待出現明顯異常才加以注意。
