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肺衰竭者福音：以後的“人工肺”或可穿戴，小到可以放入背包

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對於處在嚴重肺部感染後恢復期、或是等待肺移植的人而言，“人造肺”成瞭權宜之計。目前，研究人員正在研發一種便攜式“人造肺”，集血泵和氧合器功能於一身，小到可以放進背包裡隨身攜帶。
近日，在國際期刊《心肺移植雜志》上，美國匹茲堡大學教授William Federspiel帶領的團隊報告瞭他們這款新型可穿戴式的“人造肺”。在4隻成年綿羊身上，他們進行瞭試驗，結果顯示，新型“人造肺”可維持綿羊6小時的血氧需求。接下來，他們還將測試供氧延長到5天時的效果。該項目得到美國國立衛生研究院（NIH）340萬美元的資助。
肺衰竭的患者不少伴有心臟功能下降，血液到設備需要一定的外力支持。因而，“人造肺”實際上往往需要承擔一部分人工心臟的功能。常見的呼吸輔助設備中最主要的兩部分是血泵和氧合器，前者像心臟一樣幫助血液傳輸，後者則模擬肺的呼吸功能，為血液加入氧氣，去除二氧化碳。
現有傳統的呼吸輔助技術是體外膜肺氧合（ECMO），但說起來是人工心肺機，它的體型與自然的肺和心相差甚遠，設備之笨重需要患者臥在病床才能發揮作用。
長期臥床對病人來說並不是一件好事，長期不運動會導致肌肉機能下降， 不利於康復。醫生會建議病人繞著醫院行走，做一些鍛煉，但笨重又拖著長長管子的設備成瞭病人很大的“包袱”。
除此之外，體外膜肺氧合還有一定感染風險。Federspiel團隊為瞭設計更為輕便和高效的“人造肺”，研發瞭名為外置可移動式輔助肺（Paracorporeal Ambulatory Assist Lung）的新型設備。它將血泵和氧合器結合在一個裝置中，隻需一根短短的管子即可以和患者的脖子連接起來。據Federspiel介紹，新型設備可以提高氧氣和二氧化碳替換的效率。
William Federspiel團隊研發的“人工肺”，商業化後體積或將比圖中再縮小30%。
而據英國《新科學人》雜志報道，美國卡內基梅隆大學一團隊最近正在研發另一款適用於心臟功能正常患者的“人造肺”，將在今年晚些時候發表結果。
卡內基梅隆大學的這款“人工肺”會綁在病人身上，不再有動力泵，僅靠心臟的力量，通過胸腔處穿出的管子，將血液運輸至氧合器。借用這款設備，研究人員成功維持3隻綿羊的生命長達兩周時間，另有1隻綿羊上因出現心跳放緩的情況而中止實驗。但據實驗參與者稱，綿羊出現不良反應並不是實驗設備引起。
值得一提的是，匹茲堡大學和卡內基梅隆大學的兩款“人造肺”都需要氧氣罐的輔助，盡管這些氧氣罐會遠比現有的更易於攜帶。
也有研究人員在試圖真正意義上擺脫氧氣罐這一累贅，比如利用屋內的空氣就可以供氧而不需要氧氣罐。研究人員設想的是一種由聚合物膜（polymer membranes）形成的極其纖細的管道，血液通過時可為氣體交換提供更大的空間。這種超薄管的直徑僅為20微米，它的另一個好處是，可以模擬人體肺臟的微小毛細血管輸送血小板時會產生的壓強，做到更為逼真和高效。目前， 這種設備的微型版在大鼠的實驗中成功運作。
但穿戴式“人造肺”的真正問世並沒有想象得那麼簡單，至少可能比人造心臟更難些。
“心臟隻是一個泵，而肺含有非常復雜氣囊分支，用來吸入和呼出血液中的氣體。” Federspiel說，“肺有強大的氣體交換能力，目前還沒有人為的技術可以和它的效率相媲美。”

(原標題：屏東借錢肺衰竭者福音：以後的“人工肺”或可穿戴，小到可以放入背包)

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