心肺バイパスは、手術中に機械が一時的に心臓および肺の機能を引き継ぎ、血液の循環および患者の体の酸素content有量を維持する技術として定義することができる。
心肺バイパスマシンは、開心手術中に心臓および肺を迂回するために灌流学者によって操作される。 心臓に戻る血液は、動脈循環に戻す前に、心肺装置（ポンプ人工肺）を介して転用される。, マシンは、心臓（血液を送り出す）と肺（赤血球に酸素を供給する）の両方の作業を行います。
人工肺は17世紀にRobert Hookeによって最初に概念化され、19世紀にフランスとドイツの実験生理学者によって実用的な体外肺に開発されました。 バブル人工肺は、血液と酸素の間に介在する障壁を持っていません;これらは、”直接接触”人工肺と呼ばれています. ドクター, クラレンス-デニスは、ミネソタ大学病院で5月、1951年に心臓と肺の両方の機能を一時的に機械的に引き継いだ開いた心臓切開術を含む最初の既知の手術を行ったチームを率いた。 患者は予期せぬ複雑な先天性心不全のために生存しなかった。 心臓肺マシンを利用した人間の最初の成功した開心術は、フィラデルフィアのトーマス-ジェファーソン大学病院で6月、1953年にジョン-ギボンによって行われた。 彼は18歳の女性の心房中隔欠損を修復した。, 心臓手術の進歩は、心肺バイパス（ＣＰＢ）の開発のために可能であった。
成功した心臓移植を行った最初の外科医であるChristiaan N.Barnard博士からの引用。
死にかけている人にとって、移植は難しい決定ではありません。 ライオンがワニでいっぱいの川にあなたを追いかけるなら、あなたは反対側に泳ぐ機会があると確信して水に飛び込むでしょう。 がいないのではないオッズなどがあります。,
左：冠動脈バイパス手術のための心肺マシン。
CPBは体外循環の一形態であり、その機能は心臓および大血管の手術を容易にするための温度管理とともに循環および呼吸のサポートである。 CPBポンプ自体は、多くの場合、心肺マシンまたは”ポンプ”と呼ばれています。 心肺のバイパスポンプは患者のボディにポンプを接続する外科医と連合してperfusionistsによって作動する。 CPBは体外循環の一形態である。, 心肺バイパスは、鼓動する心臓を操作することが困難であるため、心臓手術で一般的に使用されています。 心臓のチャンバーの開口部を必要とする操作は、その期間中に循環をサポートするためにCPBの使用を必要とする。 CPBの安全な行為は外科医、perfusionistおよびanaesthesiologist間のチーム努力を要求します。
CPBは、灌流（血流）なしで体を最大45分間維持することができる状態である全身低体温の誘導に使用することができる。, 血の流れが正常な体温で停止すれば、永久的な頭脳の損傷は三から四分通常起こります—死はその後まもなく続くかもしれません。
体外膜酸素化（ECMO）は、cpbの単純化された形態であり、重篤な先天性欠損症を有する新生児の生命維持として、または新しい臓器が見つかるまで臓器移植のためのレシピエントを酸素化および維持するために使用されることがある。
CPBは、心臓や肺を迂回しながら、身体の血液を機械的に循環させ、酸素を供給します。, それは外科医が無血の外科分野ではたらく間、他のボディ器官およびティッシュに灌流を維持するのに心肺機械を使用します。 外科医は、身体から血液を撤回するために右心房、大静脈、または大腿静脈にカニューレを配置します。 Cannulaは等張結晶の解決で満ちている管に接続される。 カニューレによって体内から除去された静脈血は、濾過され、冷却または温められ、酸素化され、次いで体内に戻される。 酸素化された血液を戻すために使用されるカニューレは、通常、上行大動脈に挿入されるが、大腿動脈に挿入されることがある。, 患者は凝固を防ぐためにヘパリンを管理され、プロタミンの硫酸塩はヘパリンの効果を逆転させるために後で与えられます。 処置の間、低体温は維持される;体温は通常28ºCから32ºC（82.4-89.6ºF）に保たれる。 血液はCPB中に冷却され、体内に戻されます。 冷却された血液は体の基礎代謝率を遅くし、酸素の需要を減少させます。 冷却された血液は、通常、より高い粘度を有するが、バイパスチューブをプライムするために使用される結晶状溶液は、血液を希釈する。,
主成分
心肺バイパスは、患者の体から酸素を奪われた血液を除去し、一連のホースを介して酸素に富む血液に置き換える二つの主要なコンポーネント、ポンプおよび人工肺で構成されています。 CPB回路の部品はシリコーンゴムかポリ塩化ビニールから成っている一連の管によって相互に連結されます。 ポンプコンソールは通常per動性に管を”マッサージする”複数の回転モーター主導のポンプから成り立つ。 この行為は管を通して穏やかに血を推進する。 これは一般にローラーポンプ、か蠕動性ポンプと言われます。, 多くのＣＰＢ回路は現在、ＣＰＢ中の血流の維持および制御のために遠心ポンプを採用している。 ポンプ頭部の回転(RPM)の速度の変更によって、血の流れは遠心力によって作り出される。 このタイプのポンプ行為はより少ない血の損傷（Haemolysis、等を作り出すと考えられるので多くによってローラーポンプの行為より優秀であると考慮されます。).
人工呼吸器：人工呼吸器は、注入された血液に酸素を移し、静脈血から二酸化炭素を除去するように設計されている。, 心臓手術はcpbによってバブル人工肺を用いて可能になったが、1980年代からメンブレン人工肺はバブル人工肺に取って代わられており、メンブレン人工肺は中空の微多孔質ポリプロピレン繊維（内径100-200μm）で構成されている。 従ってガスが繊維の中で渡る間、繊維の外の血の流れ、血およびガス段階を分けます。 それらは空気塞栓症の傾向が低く、血液ガス制御の精度が高い。 新しいデザインにおいてフィルタの管理に塞栓し、これにより追加の動脈ィルタを不要にします。, 最近好意を得ているもう一つのタイプのoxygenatorはより少ない全身の発火を作り出し、CPB回路で凝固する血のための傾向を減らすと信じられるヘパリン上塗を施してある血のoxygenatorです。 熱交換器は、酸素器と一体化され、飽和血液の温度の変化による気体塞栓の放出を減少させるために、その近位に配置される。
CPBの間、静脈血は重力を介してリザーバーに排出される。 ポンプは、血液を動脈循環に戻す前に、熱交換器を介してリザーバから人工肺に血液を移動させる。, 付加的な部品は吸盤（外科分野から血を取除くため）、出口（中心を減圧するため）、haemofilters（限外濾過のために）およびcardioplegiaシステムを含んでいます。 以下の”心肺バイパスマシン”を参照してください。
複数のカニューレは、手術の種類に応じて、さまざまな場所で患者の体内に縫い付けられます。 静脈のcannulaは患者のボディから酸素によって奪われる血を取除きます。 動脈カニューレは、患者の体内に縫い付けられ、酸素が豊富な血液を注入するために使用されます。, 心臓麻痺カニューレを心臓に縫い付けて、心臓を鼓動を止めさせるための心麻痺溶液を送達する。
CPB回路は、血液を酸素化し、患者の体内に血液を再注入する（心臓を迂回する）ための全身回路と、心麻痺を生じさせる（すなわち、心臓の鼓動を止める）、心筋保護を提供する（すなわち、心臓組織の死を防ぐ）ための溶液を心臓自体に注入するための別個の回路からなる。 CPB回路には、患者に接続する前に液体とすべての空気を削除する必要があります。, 回路は結晶状溶液で下塗りされ、時には血液製剤も添加される。 患者は回路の血の大きい凝固を防ぐためにヘパリンのような抗凝固薬と十分にanticoagulatedなければなりません。
CPBは心臓手術がかかるかもしれない数時間の間にだけ使用されます。 ほとんどのoxygenatorsは、彼らが唯一の最大のために使用されていることをメーカーの勧告が付属しています6時間,彼らは時には最大のために使用されています10時間,彼らは凝固し、動作を停止しないことを確認するために取られているケアと., ローラーポンプに前方流れを作り出すために管の長さを圧縮する回転腕で置かれる二つのローラーがあります。 この行為は発生が時間と増加するhaemolysisおよび管の残骸を作り出すことができます。 したがって、より長い手順のためのローラーポンプの使用は推奨されない。 遠心ポンプはハウジング内のインペラー/積み重ねられた円錐形か 急速に回転すると、一方の入口に負の圧力が生成され、他方の入口に正の圧力が生成され、血液を前方に推進する。, それらは後負荷依存性であるため、患者の全身血管抵抗（SVR）が増加すると、ポンプを通る流れが増加しない限り、発生する心拍出量は低下する。 遠心ポンプは、より長い症例で血小板保存、腎機能および神経学的転帰を改善する可能性がある。 これよりも長い期間、ECMO（体外膜酸素化）またはVAD（心室補助装置）回路が使用され、最大31日間動作することができます。
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