人工肺又名氧合器或氣體交換器，它是一種代替人體肺臟排出二氧化碳、攝取氧氣，進行氣體交換的人工器官。以往僅應用于心臟手術的體外循環，需和血泵配合稱為人工心肺機。70年代初，已將人工肺作為一個單獨的人工器官進行研究。人工肺的研制成功，特別是近十余年來膜式人工肺的問世，為解決急性呼吸衰竭又開辟了一條新的途徑。肺泡壁和毛細血管壁都是一層扁平的上皮細胞，吸氣時，空氣中的氧氣透過肺泡壁和毛細血管壁進入血液；同時，血液中的二氧化碳也透過這毛細血管壁和肺泡壁進入肺泡，然后隨著呼氣的過程排出體外。
鐵肺呼吸器
20世紀40至50年代，脊髓灰質炎在世界各地流行，導致許多患者全身癱瘓，因此必須依賴機械呼吸器維持生命。在此之前，已有了筒形呼吸器，這種呼吸器被稱為鐵肺（如圖2所示），它是由美國工程師德林克在1929年發明。鐵肺能把病人的軀干密封起來，箱內的壓力變化可把空氣輸入和排出病人的肺部。但20世紀50年代后期，正壓呼吸器制成后，鐵肺便被淘汰了。正壓呼吸器用一根管子插入患者的氣管，把空氣輸入肺部，而且可以模仿人的呼吸的正常節奏；經過改良后，正壓呼吸器還能讓肺在每兩次呼吸之間休息，并預先把空氣增溫加濕。
人工肺分類
目前使用的人工肺有兩種類型：（1）一次使用的鼓泡式氧合器（如圖3A所示），血液被氧氣（或氧與二氧化碳混合氣）吹散過程中進行氣體交換，血液中形成的氣泡用硅類除泡劑消除（根據形態有筒式和袋式），該式人工肺已趨成熟且在國內外得到廣泛應用。
（2）膜式氧合器（如圖3B所示），用有機高分子化合物滲透膜制成，血液和氣體通過半透膜進行氣體交換，血、氣互相不直接接觸，血液有形成分破壞少，其外形有平膜式和中空纖維式。
人工心肺機
人工心肺機是利用特殊人工裝置將回心靜脈血引出體外，進行氣體交換、調節溫度和過濾后，輸回體內動脈的生命支持技術。由于這種特殊人工裝置取代了人體心肺功能，又稱為心肺轉流，這種人工裝置稱為人工心肺機，如圖4所示。
人工心肺機工作原理如圖5所示，基本裝置包括：
（1）血泵：為驅使體外氧合血單向流動，回輸體內動脈，代替心臟排血功能的主要部件。
（2）氧合血單向流動裝置。
（3）氧合器：氧合靜脈血，排出二氧化碳，代替肺進行氣體交換。
（4）變溫器：利用循環水溫與導熱薄金屬隔離板，降低或升高血液溫度的裝置。可作單獨部件存在，但多與氧合器組成一體。
（5）濾器：由20～40μm微孔的高分子材料濾網組成的裝置，放置于動脈供血管道，用于有效濾除血液成分或氣體等形成的微栓。
相關信息
2021年11月，天大科研團隊成功研制了可高速旋轉和泵流的全柔性磁懸浮泵，離心泵是人工心臟、人工肺等醫療機械的核心部件。
參考資料 >
天大科研團隊研制全柔性磁懸浮泵 適用于多種醫療器械.今日頭條.2021-11-05