膜式氧合器

膜式氧合器又稱膜式人工肺，是一種能進行血氣交換的一次性使用人工裝置。它根據肺泡氣體交換的原理，集氧合、變溫、儲血和過濾等功能於一體，用於替代肺臟功能進行血液氧合併排除二氧化碳，以滿足術中患者的需要。其特點是氣血不直接接觸，仿生性較好。

基本介紹

• 中文名：膜式氧合器
• 外文名：Membrane Oxygenator
• 一級產品類別：心肺轉流器具
• 二級產品類別：氧合器
• 管理類別：Ⅲ類

發展歷史

氧合器的發展經歷了垂屏式、轉碟式、鼓泡式和膜式四個階段。

垂屏式、轉碟式氧合器因為其氧合性能有限、預充量大、操作複雜、安全性能低等原因而被淘汰。

鼓泡式氧合器屬於接觸式人工肺，在臨床套用中，直接將氧氣吹入血液里形成無數小泡，血液同氧氣直接接觸，因而具有良好的氧合效果。但其對血液的損傷較大，容易產生氣栓和血栓，因此不夠安全。

膜式氧合器其特點是管外走血，管內走氣。最常見的是中空纖維膜式氧合器，優點是血液在中空纖維外流動可減少血液的剪下力，減輕血液有形成份的損傷；減少血液層流，提高血氣交換效能；氧合能力增強，減少了血液與異物接觸的面積，降低了預充量。

膜式氧合器的結構和原理

膜式氧合器原理是引流出來的機體靜脈血，在膜式氧合器中進行氧合和排出二氧化碳，從而變成動脈血，再回輸患者體內，維持人體臟器組織氧合血的供應。在開心手術過程中它可以暫時替代肺的作用，為醫生提供相對清晰的手術視野，便於實施手術。主流的膜式氧合器一般包括氧合室和變溫室兩個腔室，此外還可以包括靜脈貯血器。

1. 氧合室。氧合室是膜式氧合器的重要組成部分，主要功能是使血液氧合的同時排出血液中多餘的二氧化碳，暫時代替人體肺的功能。高質量的氧合器應滿足的條件是：血液氧合和二氧化碳排出理想，變溫效果好，預充量小，血液破壞輕，跨膜壓差小，操作方便，易於預充排氣。

2. 變溫室。變溫室里有熱交換器，用於調節血液溫度。高質量的變溫室應能滿足手術中對患者進行降溫和復溫的理想速率。

適應症

本產品適用於心臟直視手術或治療中替代人體肺臟進行血液氧合併清除血液中多餘的二氧化碳，同時對血液溫度有一定調節作用。

分類

根據適用人群的不同可以分為成人膜式氧合器和小兒膜式氧合器。兩者結果基本相同，在最大血液流速上存在明顯差別。

世界上生產的膜式氧合器種類很多，從膜的基本結構可分為無孔型和有孔型。無孔型膜式氧合器主要由矽膠膜組成，它適用於長時間的灌注。有孔型膜式氧合器臨床上使用較多，常見材料為聚丙烯等。這些材料組織相容性好，氣體交換能力強，可有效地排出二氧化碳，但如長時間灌注，氧合性能不穩定。

從膜式氧合器形狀可分為捲筒式、平板摺疊式、中空纖維式。目前主流的氧合器是中空纖維式。膜式氧合器根據靜脈回流方式不同可分為開放式及封閉式。開放式膜式氧合器是靜脈回流到與大氣相通的回流室中，回流室和膜式氧合器連成一體，使用較方便。封閉式膜式氧合器是靜脈回流到與大氣隔離的塑膠袋中，它減少血液的污染，避免血液和氣體的直接接觸，防止血液排空。現在常用的是開放式膜式氧合器。

近來推出帶有塗層的氧合器，常見塗層包括生物塗層、高分子塗層等。帶有塗層的氧合器其生物相容性得到進一步改善，不僅可減少體外循環炎性介質的釋放，而且在部分情況下，對一些特殊病人可不給肝素而進行轉流。

優點

膜式氧合器的突出優點是氣體交換效率高、血液破壞輕微。

1. 良好的氣體交換

膜式氧合器具有強大的氣體交換能力，由於血氣各走一邊，在氣流量增加時，通常不會增加紅細胞的破壞和降低氧合能力。由於膜式氧合器對氧氣具有很高的通透性，血液的氧合可通過氣體氧濃度來調節。因此，膜式氧合器在使用過程中，容易調節血液中氧分壓、二氧化碳分壓和pH值。

2. 對血液的保護

補體是血漿中的一類蛋白質，在某些因素刺激下可迅速激活產生一系列反應。膜式氧合器的補體激活是由於血液和異物表面接觸的結果，主要通過替代途徑激活。鼓泡式氧合器的補體激活是由於氣血直接接觸的結果，主要通過經典途徑激活。免疫球蛋白可加強經典激活。膜式氧合器的補體激活程度比鼓泡式氧合器輕。膜式氧合器的氧合類似人肺，氣血不直接接觸，沒有鼓泡的氣泡產生和消除過程，對紅細胞的損傷較輕。膜式氧合器可減輕血小板的消耗。

3. 減少栓塞的發生

微栓是體外循環中常見的併發症之一。套用膜式氧合器可減少微栓的發生。

4. 改善循環功能

與鼓泡式氧合器相比，膜式氧合器可改善循環灌注，提高組織的氧供。膜式氧合器灌注效果通常優於鼓泡氧合器。

使用的注意事項

在操作過程中，要十分注意氣體的供給時機，即體外循環開始時先開泵轉流，後供給氣體，停止體外循環時先停氣，後停泵，原因是防止氣體將膜吹乾形成聳晶，使氧合能力下降。在手術中採用停循環法時氧合器血液要持續不斷循環，以免血液沉澱，血液濃縮，阻力增加，再次轉流時血流分布不均而影響氧合。在恢復循環時一定要記住停止氧合器自身血循環，否則會造成動-靜脈短路，使機體灌注不足。一旦發現膜式氧合器氧合或氣體交換能力下降，應及時查找原因，必要時更換。更換時要熟悉膜式氧合器的安裝和程式。