Мембраны оксигенатор это устройство , используемое для добавления кислорода к, и удалить двуокись углерода из крови . Его можно использовать в двух основных режимах: для имитации функции легких при искусственном кровообращении (CPB) и для насыщения крови кислородом в целях более длительного жизнеобеспечения, что называется экстракорпоральной мембранной оксигенацией (ЭКМО). Мембранный оксигенатор состоит из тонкой газопроницаемой мембраны, разделяющей потоки крови и газа в контуре CPB; кислород диффундирует со стороны газа в кровь, а углекислый газ диффундирует из крови в газ для утилизации.
История
История оксигенатора или искусственного легкого восходит к 1885 году, когда Фон Фрей и Грубер впервые продемонстрировали дисковый оксигенатор, на котором кровь подвергалась воздействию атмосферы на вращающихся дисках. [1] Эти пионеры отметили опасность кровотечения, пенообразования и свертывания крови. В 1920-е и 30-е годы продолжались исследования по развитию экстракорпоральной оксигенации. Работая независимо, Брюхоненко в СССР и Джон Хейшем Гиббон в США продемонстрировали возможность экстракорпоральной оксигенации. Брюхоненко использовал иссеченные легкие собаки, в то время как Гиббон использовал оксигенатор барабанного типа прямого контакта, перфузирующий кошек в течение 25 минут в 1930-х годах. [2]
Новаторская работа Гиббона была вознаграждена в мае 1953 года первой успешной операцией по искусственному кровообращению . [3] Оксигенатор был стационарного пленочного типа, в котором кислород подвергался воздействию пленки крови, протекающей по серии пластин из нержавеющей стали.
Недостатки прямого контакта между кровью и воздухом были хорошо известны, и для их устранения был разработан менее травматичный мембранный оксигенатор. Первое мембранное искусственное легкое было продемонстрировано в 1955 году группой, возглавляемой Виллемом Колффом [4] , а в 1956 году первый оксигенатор с одноразовой мембраной устранил необходимость трудоемкой очистки перед повторным использованием. [5] Не было зарегистрировано ни одного патента, поскольку Колфф считал, что врачи должны сделать технологию доступной для всех, не обращая внимания на прибыль. [ необходима цитата ]
Первая искусственные легкие используются относительно непроницаемый полиэтилен или тефлон однородных мембран, и он не был до более высокой проницаемости силиконовой резины мембрана не были введена в 1960 - х годах (и в виде полых волокон , в 1971 году) , что мембрана оксигенатор стал коммерчески успешным. [6] [7] Введение микропористых полых волокон с очень низким сопротивлением массопереносу произвело революцию в конструкции мембранных модулей, поскольку ограничивающим фактором для работы оксигенатора стало сопротивление крови. [8] Современные конструкции оксигенаторов обычно используют режим сверхпросветного потока, при котором кровь течет за пределы заполненных газом полых волокон для краткосрочного жизнеобеспечения, в то время как только гомогенные мембраны одобрены для длительного использования.
Смотрите также
- Пузырьковый оксигенатор
- Экстракорпоральное кровообращение
- E. Converse Peirce , усовершенствовал мембранный оксигенатор.
- Эксперименты по возрождению организмов
Рекомендации
- ^ Dorson, WJ и Loria, JB, "Heart Lung Machines", in: Webster's Encyclopaedia of Medical Devices and Instrumentation, Vol. 3 (1988), Wiley, New York: 1440–1457.
- ^ Галлетти, П.М., «Сердечно-легочное шунтирование: историческая перспектива», Искусственные органы 17: 8 (1993), 675–686.
- ^ Гиббон,обращение председателяJHк Американскому обществу искусственных внутренних органов, Транзакции Американского общества искусственных внутренних органов, 1 (1955), 58–62.
- ^ Колфф, У. Дж., И Бальцер Р., «Искусственное спиральное легкое», Труды Американского общества искусственных внутренних органов, 1 (1955), 39–42.
- ^ Колфф, У.Дж., и Эффлер, Д.Б., «Одноразовый мембранный оксигенатор (аппарат сердца-легкого) и его использование в экспериментальной и клинической хирургии, в то время как сердце задерживается цитратом калия в соответствии с техникой Мелроуза, Транзакции Американского общества искусственных внутренних органов». Органы, 2 (1956), 13-17.
- ^ Колобоу, Т., и Боуман, Р.Л., "Конструирование и оценка искусственного сердца-легкого альвеолярной мембраны", Труды Американского общества искусственных внутренних органов, 9 (1963), 238–241.
- ^ Dutton, RC,et al. , «Разработка и оценка нового оксигенатора с мембраной из полых волокон», Труды Американского общества искусственных внутренних органов, 17 (1971), 331–336.
- ^ Gaylor, JDS, "Мембранные оксигенераторы: Современные достижения впроектирования и применения", журнал биомедицинской инженерии 10 (1988), 541-547.
Внешние ссылки
- Краткое описание оксигенаторов в кардиохирургии у взрослых