膜式氧合器又称膜式人工肺，是一种能进行血气交换的一次性使用人工装置。它根据肺泡气体交换的原理，集氧合、变温、储血和过滤等功能于一体，用于替代肺脏功能进行血液氧合并排除二氧化碳，以满足术中患者的需要。其特点是气血不直接接触，仿生性较好。

氧合器的发展经历了垂屏式、转碟式、鼓泡式和膜式四个阶段。

垂屏式、转碟式氧合器因为其氧合性能有限、预充量大、操作复杂、安全性能低等原因而被淘汰。

鼓泡式氧合器属于接触式人工肺，在临床应用中，直接将氧气吹入血液里形成无数小泡，血液同氧气直接接触，因而具有良好的氧合效果。但其对血液的损伤较大，容易产生气栓和血栓，因此不够安全。

膜式氧合器其特点是管外走血，管内走气。最常见的是中空纤维膜式氧合器，优点是血液在中空纤维外流动可减少血液的剪切力，减轻血液有形成份的损伤；减少血液层流，提高血气交换效能；氧合能力增强，减少了血液与异物接触的面积，降低了预充量。

膜式氧合器原理是引流出来的机体静脉血，在膜式氧合器中进行氧合和排出二氧化碳，从而变成动脉血，再回输患者体内，维持人体脏器组织氧合血的供应。在开心手术过程中它可以暂时替代肺的作用，为医生提供相对清晰的手术视野，便于实施手术。主流的膜式氧合器一般包括氧合室和变温室两个腔室，此外还可以包括静脉贮血器。

1. 氧合室。氧合室是膜式氧合器的重要组成部分，主要功能是使血液氧合的同时排出血液中多余的二氧化碳，暂时代替人体肺的功能。高质量的氧合器应满足的条件是：血液氧合和二氧化碳排出理想，变温效果好，预充量小，血液破坏轻，跨膜压差小，操作方便，易于预充排气。

2. 变温室。变温室里有热交换器，用于调节血液温度。高质量的变温室应能满足手术中对患者进行降温和复温的理想速率。

本产品适用于心脏直视手术或治疗中替代人体肺脏进行血液氧合并清除血液中多余的二氧化碳，同时对血液温度有一定调节作用。

根据适用人群的不同可以分为成人膜式氧合器和小儿膜式氧合器。两者结果基本相同，在最大血液流速上存在明显差别。

世界上生产的膜式氧合器种类很多，从膜的基本结构可分为无孔型和有孔型。无孔型膜式氧合器主要由硅胶膜组成，它适用于长时间的灌注。有孔型膜式氧合器临床上使用较多，常见材料为聚丙烯等。这些材料组织相容性好，气体交换能力强，可有效地排出二氧化碳，但如长时间灌注，氧合性能不稳定。

从膜式氧合器形状可分为卷筒式、平板折叠式、中空纤维式。目前主流的氧合器是中空纤维式。膜式氧合器根据静脉回流方式不同可分为开放式及封闭式。开放式膜式氧合器是静脉回流到与大气相通的回流室中，回流室和膜式氧合器连成一体，使用较方便。封闭式膜式氧合器是静脉回流到与大气隔离的塑料袋中，它减少血液的污染，避免血液和气体的直接接触，防止血液排空。现在常用的是开放式膜式氧合器。

近来推出带有涂层的氧合器，常见涂层包括生物涂层、高分子涂层等。带有涂层的氧合器其生物相容性得到进一步改善，不仅可减少体外循环炎性介质的释放，而且在部分情况下，对一些特殊病人可不给肝素而进行转流。

膜式氧合器的突出优点是气体交换效率高、血液破坏轻微。

膜式氧合器具有强大的气体交换能力，由于血气各走一边，在气流量增加时，通常不会增加红细胞的破坏和降低氧合能力。由于膜式氧合器对氧气具有很高的通透性，血液的氧合可通过气体氧浓度来调节。因此，膜式氧合器在使用过程中，容易调节血液中氧分压、二氧化碳分压和pH值。

补体是血浆中的一类蛋白质，在某些因素刺激下可迅速激活产生一系列反应。膜式氧合器的补体激活是由于血液和异物表面接触的结果，主要通过替代途径激活。鼓泡式氧合器的补体激活是由于气血直接接触的结果，主要通过经典途径激活。免疫球蛋白可加强经典激活。膜式氧合器的补体激活程度比鼓泡式氧合器轻。膜式氧合器的氧合类似人肺，气血不直接接触，没有鼓泡的气泡产生和消除过程，对红细胞的损伤较轻。膜式氧合器可减轻血小板的消耗。

微栓是体外循环中常见的并发症之一。应用膜式氧合器可减少微栓的发生。

与鼓泡式氧合器相比，膜式氧合器可改善循环灌注，提高组织的氧供。膜式氧合器灌注效果通常优于鼓泡氧合器。

在操作过程中，要十分注意气体的供给时机，即体外循环开始时先开泵转流，后供给气体，停止体外循环时先停气，后停泵，原因是防止气体将膜吹干形成耸晶，使氧合能力下降。在手术中采用停循环法时氧合器血液要持续不断循环，以免血液沉淀，血液浓缩，阻力增加，再次转流时血流分布不均而影响氧合。在恢复循环时一定要记住停止氧合器自身血循环，否则会造成动-静脉短路，使机体灌注不足。一旦发现膜式氧合器氧合或气体交换能力下降，应及时查找原因，必要时更换。更换时要熟悉膜式氧合器的安装和程序。