作者:冯维维 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/3/22 13:26:45
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人工肺脏驱动呼吸

更轻松地呼吸,一只背包可以做到这一点。图片来源:Innerspace Imaging/Science Photo Library

一只体积足够小的人工肺可以被装在背包里,绵羊试验表明它可以发挥作用。这是一种可挽救肺衰竭患者的装置,目前大多数患者仍需依赖较大的设备。现在,新设备仍需携带氧气罐移动,不过,不带氧气罐的设备也正在测试中。

肺衰竭患者通常需要连接一台可将血液送入气体交换器的泵,以提供氧气,带走二氧化碳,但这经常会将他们限制在床上。在床上呆的时间越长,他们的肌肉就会越弱,恢复就会更难。

为了避免这一恶性循环,那些富裕的人会在帮助下在医院周围走动,但这也非常难,因为呼吸机拥有各种笨重的长管子。2009年猪流感发生后,很多依赖这种疗法的患者结束了生命,为此,其他更佳选择开始出现。

人工肺可为肺部严重感染后处于恢复期或为等待肺移植的患者提供一种权宜之策。不过,那些存在永久性肺损伤的人仍需要长期的解决办法。然而,制造人工肺脏比机械心脏更难。

“心脏仅是一个泵。”美国匹兹堡大学的 William Federspiel说,而肺部则包含了分支气囊极其复杂的网络,要让气体进入或移出血液。“肺部进行气体交换的能力非常强大,当前还没有任何人工技术能接近其效率。”

这一挑战还因为很多肺衰竭患者存在较弱心脏而变得更加复杂,因为一些患者可能需要将血液泵入人工心脏中。

Federspiel团队研发的人工肺可将心脏“泵”和气体交换器“肺”融入一个足够小而轻便的设备中,方便装在于一个背包中,使得散步更加容易。该设备仅需要一个短管,就可以被连接到患者的脖颈上。“我们在体外仅需要一个很小的管子。”Federspiel说。

近期,他通过4只绵羊进行的实验结果已经发表,表明该设备足以在6小时内驱动绵羊的血液。Federspiel表示,此后的试验还表明它可以连续5天发挥作用。(冯维维)

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