chap14人工器官.ppt

第十四章 人工器官;14.1 概述;当人体的器官因病患不能康复行使功能时，近代医学提供了3种可能恢复功能的技术途径： 1. 进行同种异体的器官移植； 2. 进行异种器官的移植； 3. 用人工器官置换或替代病损组织，补偿其全部或部分功能。 由于同种异体器官供体的缺乏，异种器官移植还有关键问题需要解决，人工器官的使用仍然是主要途径。;人工器官是生物医学工程专业中一门新的学科。 人工器官主要研究模拟人体器官的结构和功能，用人工材料和电子技术制成部分或全部替代人体自然器官功能的机械装置和电子装置。 当人体器官损伤而不能用常规方法进行医治时，可考虑给病人使用一个人工制造的器官来取代或部分取代病损的自然器官，补偿或修复或辅助其功能。 人工器官是多种学科研究的结晶。该学科是生物材料、生物力学、组织工程学、电子学（包括计算机）特别是微电子学以及临床医学相结合的多学科的交叉。 网页：人工器官；首都科技网；;人工器官的分类(1);人工器官的分类(3);14.2 心血管系统用人工器官;人工心脏;人工心脏瓣膜;人工心脏瓣膜从使用的材料区分主要有生物瓣和非生物机械瓣两大类。 生物瓣膜是全部或部分使用生物组织，并经特殊处理而制成的。 生物瓣膜一般分为两种：一是异种主动脉瓣瓣膜，多选用猪供体；另一种是由片状组织材料制作的瓣膜，牛心包和硬脑膜最为常用。 基本过程是选用新鲜材料，经固定消毒和去除抗原，而后固定在支架上，使瓣膜作用在关闭位置。;机械瓣膜利用阀门原理，以非生物性材料设计制成。 机械瓣膜种类繁多，主要有笼球瓣、碟瓣、倾斜瓣和双叶瓣四种。 基本结构大体包括缝合环、金属瓣架和阻塞体三部分。 金属瓣架用不锈钢、钛和超硬金属制作。 缝合环多选用聚四氟乙烯纤维，其次是涤纶纤维。 临床表明，瓣膜置换术确实能延长术者的生命和提高生活能力，但对术后长期存活率的影响因素很多。 植入体后的感染及瓣膜的耐久性、凝血性是最需注意的问题。 网页：俄开发出；香港城市大学;人工心脏起搏器;人工血管和人造血液;14.3 呼吸系统用人工器官;人工肺;人工喉;14.4 消化系统用人工器官;人工食管;人工肝;人工胰;按构造不同人工胰可分为机械人工胰和半生物人工胰两种。 机械型主要由胰岛素注射泵、控制微机和能连续测定血糖值的传感器组成。 半生物人工胰利用动物胰腺组织或细胞对人体的血糖变化迅速反应，适量释放胰岛素来调节血糖。 人工胰适用于下列情况的患者：胰岛素依赖型糖尿病患者；糖尿病孕妇；糖尿病患者兼患肾脏病的；患者对胰岛素呈抗药状态等。;14.5 运动系统用人工器官;人工关节;人工肌腱;14.6 感觉系统用人工器官;人工鼓膜和人工听骨;鞍鼻整形;14.7 泌尿系统用人工器官;人工肾;目前人工肾不是置入体内代替肾脏的人工脏器，而是放置在体外的一台由计算机控制的仪器。它的核心部分是一种用高分子材料(膜材料)制成的透析器。这种膜材料具有半透性，可代替肾小球以实现其毛细血管壁的滤过功能，达到血液净化的目的。 现有的膜材料有：再生纤维素、改良纤维素，一些高分子聚合物，如聚丙烯腈、聚砜、聚酰胺、乙烯－乙烯醇共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯等。;目前人工肾;人工肾大致分为透析型、滤过型、吸附型3大类。 透析型人工肾是由三部分组成：血液净化系统(透析器)、透析液供给系统和自动控制系统。 常用的透析器有中空纤维型透析器，它由上万根内径为200μm左右的由醋酸纤维膜和铜珞玢膜制成的空心纤维管组成，装在一个透明容器中，两端配有动脉和静脉血路，使血液与透析液分别在空心纤维管内外做反向流动，通过纤维管透析。;吸附型人工肾不使用透析液，而是用高分子膜包被活性炭颗粒来吸附血液中的肌酐、肌酸、尿酸、毒性药物等。由于它不能清除尿素和水分，也不能调节电解质及酸碱平衡紊乱，因而不能单独完成肾衰患者的血液净化，多和透析型配合使用。由于对中分子量毒素吸附有优良效果，故多用于急性药物中毒患者的抢救。这种人工肾俗称“碳肾”。 滤过型人工肾是模仿正常人体肾小球清除溶质的机理而工作的：使患者体外循环血液通过装有用聚丙烯腈制成的滤过膜或用聚砜膜制成的中空纤维的特制滤器，通过提高跨膜压来增大过滤率，借以有效清除溶质。这种人工肾不需要透析液、设备简单、能有效清除中分子量毒素，还不会发生失衡综合症和低血压，是目前使用较好的一种。但是它只能模仿肾小球的滤过功能，另靠置换液来代替肾小管和集合管的重吸收功能，是它的不足之处。 全球第一个可植入人工肾脏在美国问世（网页）;人工膀胱