@ 2017.04.11 , 13:00

可以随身携带的人造肺

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复制心脏是一件简单的事情,因为心脏的主要功能仅仅是推动血液循环,然而肺却是一个复杂的器官。匹兹堡大学的生物工程教授William Federspiel已经研究人造肺的设计方案长达20年,可以说,很少有人能像他一样那么了解肺。

William说:“人造肺技术相比起人造心脏技术是落后的,这是因为要设计一个像心脏一样的血泵非常简单。但是肺要实现体外气体和流经肺部血液的气体的交换,现如今没有任何技术能够很好地做到这一点”。William和他的团队已经发明了一种叫做血液呼吸辅助系统(Hemolung RAS)的设备,它能帮助病人排放血液中的二氧化碳。该设备已经在欧洲和加拿大被批准并投入使用,并将于今年年底或2018年初在美国投入临床测试。

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现在研究团队正在研究一种更小的设备,用于提高患者血液中的氧含量。William的研究重点是精简体外的人造肺,使得它小到能够放进背包内。这种设备将使得病人能够做到小范围的移动,而不是整天躺在病床上。这对患者来说非常重要,因为如果患者长期不运动,他们的肌肉就会变弱,肺部感染也就越难恢复。该设备对于等待肺移植的患者是非常有帮助的。William表示,他们想让患者至少在医院内可以起床走动,而不是离开医院。

William说:“设备中的气体交换单元由大量的聚合物管组成,这些管子的厚度是人类头发的两倍。气体可以通过这些聚合物管,所以当血液流经这些管子的外表面时,管子内部的氧气将扩散进血液中,而二氧化碳也会与血液分离继而被设备排出。”现在的问题是,血液在与人造表面接触时,会增大形成凝块的可能。

绵羊的心血管系统和人类相似,所以研究团队使用绵羊来测试新设备,试验的5天内没有问题。同时研究团队正在与一家公司合作开发特殊涂料,希望能够减少血液凝固的发生,这也将减少患者服用抗凝血药物的量。

Wlliam不会停下开发的脚步,尽管他知道这会有多艰难。他的下一步是30天的动物试验,这将验证涂层的作用。他估计这项技术用于人类的临床试验可能还需要4到5年。

本文译自 Smithsonian,由译者 bakako 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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