人工肺

摘要： 背景:随着各种优质膜材料的相继出现,选择适宜的膜材料已成为人工肺技术开展的关键.通过物理或化学方法对膜材料表面进行改性处理以制备具有优良血液相容性和高气体交换率等优异性能的复合膜,是当下研究的热点问题.目的:从人工肺的发展过程出发,介绍目前常用的膜材料,并对当下提高膜材料血液相容性的研究成果进行综述,对未来改善膜式人工肺中空纤维膜材料的新方向提出展望.方法:检索PubMed数据库、CNKI和万方数据库中已发表的与人工肺膜材料有关的文献,并对其进行阅读和筛选.英文检索词为"artificial lung;membrane artificial lung;oxygenator;hollow fiber membrane;polymer;blood compatibility";中文检索词为"人工肺;膜式人工肺;氧合器;中空纤维膜;高分子材料;血液相容性".结果 与结论:近年来,各类可以改善血液相容性的分子不断被研究者用来对膜式人工肺膜材料表面进行改性,肝素、亲水性分子(如聚乙二醇)、两性分子(如磷酰胆碱)等改性膜材料的研究相对比较成熟,已在临床得到广泛应用,其他改良措施(例如表面内皮化、NO释放中空纤维)也逐渐发展起来.然而,目前提高膜材料气体交换能力的研究较少,尤其是在氧合性能方面仍有继续完善优化的空间.未来人工肺膜材料的研究会朝着两个方向发展:一是开发混合型膜材料表面改性涂层,结合各类材料优势达到血液相容性最大化的目的;二是可以通过改善血流动力学、改进制膜工艺、物理或化学改性等方法提高膜材料的气体交换氧合性能及避免发生血浆渗漏.

摘要： 背景:随着各种优质膜材料的相继出现,选择适宜的膜材料已成为人工肺技术开展的关键。通过物理或化学方法对膜材料表面进行改性处理以制备具有优良血液相容性和高气体交换率等优异性能的复合膜,是当下研究的热点问题。目的:从人工肺的发展过程出发,介绍目前常用的膜材料,并对当下提高膜材料血液相容性的研究成果进行综述,对未来改善膜式人工肺中空纤维膜材料的新方向提出展望。方法:检索Pub Med数据库、CNKI和万方数据库中已发表的与人工肺膜材料有关的文献,并对其进行阅读和筛选。英文检索词为"artificial lung;membrane artificial lung;oxygenator;hollow fiber membrane;polymer;blood compatibility";中文检索词为"人工肺;膜式人工肺;氧合器;中空纤维膜;高分子材料;血液相容性"。结果与结论:近年来,各类可以改善血液相容性的分子不断被研究者用来对膜式人工肺膜材料表面进行改性,肝素、亲水性分子(如聚乙二醇)、两性分子(如磷酰胆碱)等改性膜材料的研究相对比较成熟,已在临床得到广泛应用,其他改良措施(例如表面内皮化、NO释放中空纤维)也逐渐发展起来。然而,目前提高膜材料气体交换能力的研究较少,尤其是在氧合性能方面仍有继续完善优化的空间。未来人工肺膜材料的研究会朝着两个方向发展:一是开发混合型膜材料表面改性涂层,结合各类材料优势达到血液相容性最大化的目的;二是可以通过改善血流动力学、改进制膜工艺、物理或化学改性等方法提高膜材料的气体交换氧合性能及避免发生血浆渗漏。

摘要： STEAM教育是融合了科学、技术、工程、艺术、数学等多门学科的综合性教育,它提倡对多学科、跨领域知识的融合学习与综合应用,强调让孩子动手实践、解决问题,进行项目式学习。其实STEAM教育离我们并不远,客厅、厨房、书房、阳台、浴室都可以成为开展STEAM教育的实验室。本书告诉读者牛奶盒可以做成升降机,塑料瓶可以模拟人工肺,糖和小苏打就能做出蜂巢脆饼,简单的动手操作,蕴含着有趣的科学原理。

摘要： 目的 评价一种新型去垢剂十二烷基醚硫酸钠(SLES)经主支气管途径用于制备脱细胞肺支架的效果,并自制简易生物反应器来评价种植细胞的效果,探索构建组织工程人工肺的可行性.方法 取SD大鼠肺,利用Langendorff系统经主支气管灌注0.1％SLES等溶剂制备脱细胞肺支架,在支架内种植A549细胞,生物反应器内培养3d,评价指标包括HE染色、DAPI染色、DNA含量测定.结果 经主支气管途径灌注SLES可以有效的去除肺内细胞,无残留的细胞及细胞核,DNA含量去除率达到96.27％,种植A549细胞培养3d,细胞在支架内均匀生长,DNA含量达到正常肺的64.67％.结论 新型去垢剂SLES可以制备出较为理想的脱细胞肺支架,自制的生物反应器可以有效地促进种植细胞的生长.

摘要： 针对仿人机器人的嗅觉及多种混合气体识别问题,提出一种人工肺-嗅觉系统(HAL&OS-I)及基于主动呼吸的气体识别方法.该系统硬件主要集成了微型真空泵、酒精/硫化氢/氨气/烟雾/甲烷5种气体传感器、单片机以及信号采集与处理电路;分别用K-均值聚类分析法、遗传算法结合神经网络(GA+BP)、三级级联神经网络(GA+3BP)进行了5种单一气体及4种混合气体的识别实验,结果表明:GA+BP算法仅对5种单一气体识别率达到90％以上,加入混合气体后识别率较低;GA+3BP算法除对硫化氢和烟雾的混合气体识别率为70％以外,对其余8种气体识别率均在90％以上,表明GA与多级级联BP神经网络相结合方法对多种单一及混合气体具有较高的识别率.%For olfactory sense and gas mixtures identification of humanoid robots,an artificial lung & olfactory sense system (HAL&OS-I) and its identification method through active breathing are proposed and researched.The integrated hardware of the system mainly consists of micro vacuum pump,five gas sensors for alcohol/hydrogen sulfide/ammonia/smoke/methane separately,and the single chip microcomputer along with the circuit boards for signal sampling and processing.Gas identification experiments of five pure gases and four gas mixtures were conducted by using K-mean cluster analysis method,genetic algorithm combined with neural network (GA+BP),cascade neural network (GA+3BP) separately.The experimental results show that the identification rate of five pure gases by the GA+BP algorithm is above 90％,but the identification rate is relatively low when the gas mixtures are included.Gas identification rate of all gases by the GA+3BP algorithm is more than 90％ except the smog and hydrogen sulfide mixture gas of which the identification rate is 70％.It is revealed that the GA + nBP algorithm has higher identification rates for multiple pure and gas mixtures.

摘要： For olfactory sense and gas mixtures identification of humanoid robots, an artificial lung & olfactory sense system ( HAL&OS-I) and its identification method through active breathing are proposed and researched. The integrated hardware of the system mainly consists of micro vacuum pump, five gas sensors for alcohol/hydrogen sulfide/ammonia/smoke/methane separately, and the single chip microcomputer along with the circuit boards for signal sampling and processing. Gas identification experiments of five pure gases and four gas mixtures were conducted by using K⁃mean cluster analysis method, genetic algorithm combined with neural network ( GA+BP ) , cascade neural network ( GA+3BP ) separately. The experimental results show that the identification rate of five pure gases by the GA+BP algorithm is above 90%, but the identification rate is relatively low when the gas mixtures are included. Gas identification rate of all gases by the GA+3BP algorithm is more than 90% except the smog and hydrogen sulfide mixture gas of which the identification rate is 70%. It is revealed that the GA+nBP algorithm has higher identification rates for multiple pure and gas mixtures.%针对仿人机器人的嗅觉及多种混合气体识别问题，提出一种人工肺－嗅觉系统（ HAL&OS－I）及基于主动呼吸的气体识别方法。该系统硬件主要集成了微型真空泵、酒精／硫化氢／氨气／烟雾／甲烷5种气体传感器、单片机以及信号采集与处理电路；分别用K－均值聚类分析法、遗传算法结合神经网络（GA＋BP）、三级级联神经网络（GA＋3BP）进行了5种单一气体及4种混合气体的识别实验，结果表明：GA＋BP算法仅对5种单一气体识别率达到90％以上，加入混合气体后识别率较低；GA＋3BP算法除对硫化氢和烟雾的混合气体识别率为70％以外，对其余8种气体识别率均在90％以上，表明GA与多级级联BP神经网络相结合方法对多种单一及混合气体具有较高的识别率。

摘要： 利用低温等离子体技术在用于膜式人工肺的聚砜(PSf)中空纤维膜表面接枝丙烯酸(AA)和肝素,通过改性以提高膜材料的血液相容性.通过改性前后膜的接触角及接枝率测试结果比较,得出优化的改性条件,即选用氩气(Ar)作为等离子体气源,处理功率为40 W及处理时间为60s.改性后膜材料对牛血清白蛋白(BSA)及血小板黏附量显著减少.此外模拟人工肺进行气液双侧传输测试的结果表明,改性后膜材料保持了初始膜优良的气体传输性能,基本符合常见临床膜式人工肺标准.

摘要： 目前人工肺常用的管式换热器结构复杂，清洗消毒不便。将结构相对简单、清洗消毒方便的可拆装板式换热器应用于人工肺系统，主要对板式人工肺换热器板材料及传热面积进行分析。

摘要： 人工肺热交换系统是心脏直视手术体外循环中使血液快速降温和复温的一种设备。rn 其作用是使血温降低来降低基础代谢率或使血温升高来恢复机体的正常代谢需求。从理论上分析管式热交换系统内部面积与角度的关系，通过改变管式热交换系统内部构造增大热交换面积来提高热交换效率。

摘要： 密封腔体的呼吸效应逐渐被人们所认识.在露天情况下,密封腔体一旦出现小孔和裂缝,腔体内很快就会积水,加速结构件内部腐蚀,影响微波器件的传输功能.过去普遍认为腔体内积水是由于呼吸效应导致潮湿空气进入后结露造成的,通过实验和计算再现呼吸效应成因,同时证明腔体内迅速积水是由于吸水效应造成.最后,给出了防止呼吸效应的具体解决办法,仅供业界同行参考.

摘要： 密封腔体的呼吸效应逐渐被人们所认识.在露天情况下,密封腔体一旦出现小孔和裂缝,腔体内很快就会积水,加速结构件内部腐蚀,影响微波器件的传输功能.过去普遍认为腔体内积水是由于呼吸效应导致潮湿空气进入后结露造成的,通过实验和计算再现呼吸效应成因,同时证明腔体内迅速积水是由于吸水效应造成.最后,给出了防止呼吸效应的具体解决办法,仅供业界同行参考.

摘要： 密封腔体的呼吸效应逐渐被人们所认识.在露天情况下,密封腔体一旦出现小孔和裂缝,腔体内很快就会积水,加速结构件内部腐蚀,影响微波器件的传输功能.过去普遍认为腔体内积水是由于呼吸效应导致潮湿空气进入后结露造成的,通过实验和计算再现呼吸效应成因,同时证明腔体内迅速积水是由于吸水效应造成.最后,给出了防止呼吸效应的具体解决办法,仅供业界同行参考.

摘要： 密封腔体的呼吸效应逐渐被人们所认识.在露天情况下,密封腔体一旦出现小孔和裂缝,腔体内很快就会积水,加速结构件内部腐蚀,影响微波器件的传输功能.过去普遍认为腔体内积水是由于呼吸效应导致潮湿空气进入后结露造成的,通过实验和计算再现呼吸效应成因,同时证明腔体内迅速积水是由于吸水效应造成.最后,给出了防止呼吸效应的具体解决办法,仅供业界同行参考.

摘要： 本发明的换热器具备中空纤维膜层，所述中空纤维膜层具有多根中空纤维膜31，且由该多根中空纤维膜31集聚而成。另外，中空纤维膜31具有阻隔层5，所述阻隔层5具有过氧化氢阻隔性，所述阻隔层5的25°C时的透氧系数为6cc·cm/m2·24h/atm以下。

摘要： 一种用于人工肺、横截面为圆形、内径为150-300微米、壁厚为10-150微米的多孔聚丙烯中空纤维膜，其特征在于其内表面的孔隙率在10%-30%之间，气孔率在10%-60%之间，氧气通量在100-1,000升/分·米

摘要： 本发明涉及一种超高分子人工肺制作方法，设置一人工肺外框，采用烧结成具有全贯通结构的超高分子材料并制成人工肺外壁框，同时置于人工肺外框内部，再封装人工肺内核组件。设置外壁框氧气进出口通道、血液进出口通道以及外框盒内氧合空间。人工肺内核组件设有两列圆形盘状膜盒，其内部满布扇面过滤层，构成双核膜层，两列膜盒底端相互连接，顶端连接血液入口管和出口管。封装人工肺内核组件的双核膜层，可将外部的氧气输送到内部流动的血液，使氧气以分子状态渗透通过内核与血液中的血红蛋白结合并进行氧气与二氧化碳的交换，促使人工肺在气体交换量和血液相容性方面达到最佳状态，延长人工肺使用期限，降低使用费用。

摘要： 中空纤维膜束，其用于人工肺，是将具有供流体通过的中空部的中空纤维膜31集聚而成的，整体形状成为圆筒体的形状。另外，中空纤维膜31相对于所述圆筒体的中心轴O倾斜地绕所述圆筒体的中心轴O卷绕，并满足下述条件。中空纤维膜31的内径为150μm以下，中空纤维膜31相对于圆筒体的中心轴O的倾斜角度θ为60°以下，圆筒体的外径与圆筒体的长度L之比为0.4以上。

摘要： 一种用于人工肺、横截面为圆形、内径为150-300微米、壁厚为10-150微米的多孔聚丙烯中空纤维膜，其特征在于其内表面的孔隙率在10％-30％之间，气孔率在10％-60％之间，氧气通量在100-1,000升/分·米

摘要： 本发明公开了一种人工肺/人工肾的方法，通过集束中空纤维A模块和集束中空纤维B模块相互置换并且与主交换容器组合、以及与多参数监测与控制单元配套使用，根据需要，或者功能为人工肺，或者功能为人工肾。本发明还公开了一种人工肺/人工肾的装置，包括集束中空纤维A模块与集束中空纤维B模块，主交换容器，血泵，去泡器，导血管，容器，管道，止回阀，截止阀，部件集成盒和多参数监测与控制单元，本发明提供了一种全新的技术手段，一机可实现人工肺/人工肾两个功能，结构简单、置换方便，极大地降低了使用成本，在临床治疗和科学研究方面具有重要的应用价值。

摘要： 本发明的目的在于提供一种能够统一地考察人工肺的各要素的性能、并对可发挥优异的综合性能的人工肺进行设计、评价的技术，本发明提供一种人工肺，所述人工肺具备气体交换器部和热交换器部，所述气体交换器部具有用于气体交换的外部灌流型中空纤维膜束，所述热交换器部具有热交换用单元，其中，对气体交换性能、热交换性能系数、血液填充量及血液侧压力损失进行测定并计算Fp，Fp的值为1.5～2.5，其中，Fp＝(气体交换性能×热交换性能系数)/(血液填充量×血液侧压力损失)。

摘要： 人工肺(10)的构成外壳(26)的第二盖部件(36)具有相对于第二盖主体(74)与内表面(74a)相比向气体交换部(30)侧凹陷的第二凹状壁部(88)。在第二盖主体(74)上形成有压力调节孔(86)，在第二凹状壁部(88)上设有用于采集从气体交换部(30)导出的气体的采样端口(90a)。采样端口(90a)的内侧开口部(92)与气体交换部(30)的第二出口侧端面(31b)相对。

摘要： 本发明涉及一种基于反应型增塑剂制备高强度、高韧性、高通量的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚砜共混膜的制备及在人工肺中的应用，具体涉及反应型增塑剂类型的选择和高韧性、高强度、高通量聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚砜共混中空纤维膜的制备及在人工肺中的应用。本发明采用热致相分离法制备聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚砜膜的方法，本方法使用一种带有活性基团的增塑剂，高温熔融下活性基团(如双键)之间发生聚合反应，易于与聚合物分子链间发生缠结形成三维网络，增强了膜的强度和韧性，通过聚4‑甲基‑1‑戊烯与聚砜共混的方法，制得的共混膜具有高韧性、高强度、高通量，拉伸强度达到12.89Mpa，断裂伸长率达到655％，气体渗透性能达到72.19ml/cm2·min·bar。具有良好的血液相容性，蛋白吸附量少。

摘要： 本实用新型涉及一种超高分子人工肺氧合模块，采用超高分子材料烧结成具有全贯通微孔结构的长方形模块，模块设置两个并列的空腔，作为人工肺氧合模块内腔，为实体式中空结构，两个空腔外围是模块外壁框。外壁框两侧分别设置氧合指数传感器和氧合温度传感器的预留位置。外壁框还设置空气排出预留孔。外壁框设置数个氧气进出口通道、血液进出口通道及氧合空间，使氧气从外层输入模块内部与流动的血液进行气液交汇融合，促进氧气与二氧化碳的交换。本实用新型的模块与双核膜盒紧密配合不留间隙，在进行血气交换时，血液和气体通过微孔中空结构在微通道中自由融合，血液损伤小，不易产生气栓，使用寿命长，可降低治疗费用。