可以隨身攜帶的人造肺

複製心臟是一件簡單的事情，因為心臟的主要功能僅僅是推動血液循環，然而肺卻是一個複雜的器官。匹茲堡大學的生物工程教授William Federspiel已經研究人造肺的設計方案長達20年，可以說，很少有人能像他一樣那麼了解肺。

William說：「人造肺技術相比起人造心臟技術是落後的，這是因為要設計一個像心臟一樣的血泵非常簡單。但是肺要實現體外氣體和流經肺部血液的氣體的交換，現如今沒有任何技術能夠很好地做到這一點」。William和他的團隊已經發明了一種叫做血液呼吸輔助系統(Hemolung RAS)的設備，它能幫助病人排放血液中的二氧化碳。該設備已經在歐洲和加拿大被批准並投入使用，並將於今年年底或2018年初在美國投入臨床測試。

現在研究團隊正在研究一種更小的設備，用於提高患者血液中的氧含量。William的研究重點是精簡體外的人造肺，使得它小到能夠放進背包內。這種設備將使得病人能夠做到小範圍的移動，而不是整天躺在病床上。這對患者來說非常重要，因為如果患者長期不運動，他們的肌肉就會變弱，肺部感染也就越難恢復。該設備對於等待肺移植的患者是非常有幫助的。William表示，他們想讓患者至少在醫院內可以起床走動，而不是離開醫院。

William說：「設備中的氣體交換單元由大量的聚合物管組成，這些管子的厚度是人類頭髮的兩倍。氣體可以通過這些聚合物管，所以當血液流經這些管子的外表面時，管子內部的氧氣將擴散進血液中，而二氧化碳也會與血液分離繼而被設備排出。」現在的問題是，血液在與人造表面接觸時，會增大形成凝塊的可能。

綿羊的心血管系統和人類相似，所以研究團隊使用綿羊來測試新設備，試驗的5天內沒有問題。同時研究團隊正在與一家公司合作開發特殊塗料，希望能夠減少血液凝固的發生，這也將減少患者服用抗凝血藥物的量。

Wlliam不會停下開發的腳步，儘管他知道這會有多艱難。他的下一步是30天的動物試驗，這將驗證塗層的作用。他估計這項技術用於人類的臨床試驗可能還需要4到5年。

[bakako via Smithsonian]

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