做心脏手术时，常常需要让心脏暂时停跳才能完成精细修复，这时就需要体外循环（俗称“人工心肺机”）临时接管人体心肺功能，为全身器官持续供血供氧。除了“人工心脏”（体外循环泵），还有一个核心设备不可或缺——氧合器，俗称“人工肺”。它的核心作用的是临时替代人体肺脏的功能，给血液充氧、排出二氧化碳，同时调控血液温度，为手术保驾护航。

一、生物肺的气体交换：

肺气体交换的解剖学基础是呼吸膜，它由六层结构组成，从肺泡到毛细血管依次为含肺泡表面活性物质的液体分子层、肺泡上皮、上皮基底膜、细胞间隙、毛细血管基膜和毛细血管内皮。呼吸膜的面积和厚度与扩散速度直接目关。在标准状态、一个大气压下，肺泡中O₂和CO₂的扩散都极为迅速，仅需约0.3s即可达成平衡，通常血液流经肺毛细血管的时间约0.7秒，所以当血液流经肺毛细血管全长约1/3时，已经基本上完成交换过程。

二、认识氧合器的功能：

简单来说，氧合器就是心脏手术中的“临时肺”，其主要功能是将含氧量第的静脉血与氧结合后转变为含氧量高的动脉血。氧合器总体的设计目标是高效的气体交换，预充量小，血液损伤最小。

三、氧合器的结构

其示意图如下。氧合器采用聚丙烯中空纤维，血液在这些纤维的外部流动，而氧气则通过腔体流动。膜肺是根据仿生学原理，通过一层蛋白膜或涂层薄膜来实现血液的气体交换，气体和血液不直接接触，对血液有形成分损坏轻。可分别控制O₂和CO₂的交换。

GoPro/妙方^®集成膜式氧合器将膜肺氧合、血温控制、体外循环血液储存、动脉微栓过滤和血液回收功能整合为一个综合系统。降低血液与异物的接触，从而减少炎症反应，同时降低约35%预充量，减少血液稀释，让手术更安全。

四、氧合器的材料选择：

氧合器的材料直接决定了它的性能和安全性。

目前临床中主要使用的氧合器膜材料有两种类型:微孔型聚丙烯(PPL)和无孔型聚甲基戊烯(PMP)。两种都属于中空纤维膜式氧合器，以其可以使气体相和血液相分离的膜来命名。两者最主要的区别在于它们的使用时间--PMP氧合器通常可以维持较长时间的气体交换。而PPL氧合器更为常见，但超长时间使用可以导致血浆通过膜由血液相进入气相，形成血浆渗漏，导致气体交换效率降低。需要注意无孔纤维的PMP氧合器比PPL氧合器更耐用，因此它们通常用于长时间的支持，例如ECMO。因为无孔，不允许吸人性麻醉药通过膜进行交换，这使PMP氧合器不适用于CPB。

本文参考了近年来国内外相关指南、标准及研究进展，部分数据因标准修订或指南原文未公开，需以最终发布文件为准。