《生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論-人工器官》

《生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論-人工器官》

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1、人工器官生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論15.1概述定義:人工器官是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中一門新的學(xué)科。它主要研究模擬人體器官的結(jié)構(gòu)和功能,用人工材料和電子技術(shù)制成部分或全部替代人體自然器官功能的機械裝置和電子裝置。當人體器官病損而用常規(guī)方法不能醫(yī)治時,有可能給病人使用一個人工制造的器官來取代或部分取代病損的自然器官,補償或修復(fù)或輔助其功能。2發(fā)展:20世紀80年代以來,人工器官的研究和應(yīng)用迅速發(fā)展,可以說,人體除大腦尚無人工大腦替代外,幾乎人體各個器官都在進行人工模擬研制中,其中有不少人工器官已成功地用于臨床。34人工器官按功能分為11

2、類:(1)支持運動功能的人工器官,如人工關(guān)節(jié)、人工脊椎、人工骨、人工肌腱、肌電控制人工假肢等。(2)血液循環(huán)功能的人工器官,如人工心臟及其輔助循環(huán)裝置、人工心臟瓣膜、人工血管、人工血液等。(3)呼吸功能的人工器官,如人工肺(人工心肺機)、人工氣管、人工喉等。(4)血液凈化功能的人工器官,如人工腎(血液透析機)、人工肺等。(5)消化功能的人工器官,如人工食管、人工膽管、人工腸等。5(6)排尿功能的人工器官,如人工膀胱、人工輸尿管、人工尿道等。(7)內(nèi)分泌功能的人工器官,如人工胰、人工胰島細胞。(8)生殖功能的人工器官,如

3、人工子宮、人工輸卵管、人工睪丸等。(9)神經(jīng)傳導(dǎo)功能的人工器官,如心臟起搏器、膈起搏器等。(10)感覺功能的人工器官,如人工視覺、人工聽覺(人工耳蝸)、人工晶體、人工角膜、人工聽骨、人工鼻等。(11)其他類,人工硬脊膜、人工皮膚等。6人工器官按原理分類機械式裝置(如人工心臟瓣膜、人工氣管、人工晶體等)電子式裝置(如人工耳蝸、人工胰、人工腎、心臟起搏器等).人工器官按使用方式分類植入式,如人工關(guān)節(jié)、人工心臟瓣膜、心臟起搏器。體外式,如人工腎、人工肺、人工胰。這些體外式人工器官實際上都是由電子控制的精密機械裝置。7特點:人

4、工器官是多種學(xué)科研究的結(jié)晶,該學(xué)科是生物材料、生物力學(xué)、組織工程學(xué)、電子學(xué)(包括計算機)特別是微電子學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)相結(jié)合的多學(xué)科的交叉學(xué)科。8由于人工器官的種類非常多,下面只重點介紹幾種:人工心臟瓣膜人工腎人工肝人工心臟人工耳蝸95.2人工心臟瓣膜 5.2.1概述定義:人工心臟瓣膜是可植入心臟內(nèi)代替心臟瓣膜(主動脈瓣、肺動脈瓣、三尖瓣、二尖瓣),能使血液單向流動,具有天然心臟瓣膜功能的人工器官。當心臟瓣膜病變嚴重而不能用瓣膜分離手術(shù)或修補手術(shù)恢復(fù)或改善瓣膜功能時,則須采用人工心臟瓣膜置換術(shù)。換瓣病例主要有風(fēng)濕性心臟病、

5、先天性心臟病、馬凡氏綜合癥等。101112人工瓣膜的類型機械瓣球型瓣BallValves碟型瓣DiskValves單葉碟瓣SingleLeafletDiskValves雙葉碟瓣BileafletDiskValves組織瓣(生物瓣)人體組織瓣HumanTissueValves(Homografts,Autografts,RossProcedure)動物組織瓣AnimalTissueValves(Xenografts,Heterografts)135.2.2球型瓣球型瓣是植入人體的第一種人工心臟瓣膜,許多年來有許多種不同的

6、設(shè)計,但到目前為止,在美國臨床上仍在使用的球型瓣只剩下Starr-Edwards瓣。球型瓣包括一個支架和球體,是臨床使用最早的心臟瓣膜。他們是一組最可靠及持久的瓣膜設(shè)計。Starr-Edwards瓣Magovern-CromieSuturelessValve不縫合瓣Smeloff-Sutter瓣14Starr-EdwardsModel1000型號:Starr-Edwardsmodel1000類型:主動脈籠球瓣Aorticcagedball生產(chǎn)廠商:BaxterHealthcare,EdwardsCVSDivision,

7、SantaAna,CA材料:Silasticball,Cage-StellitealloyNo.21,closedcage;sewingring-Teflon不透X線部分:Threeradiopaquemetalstrutsjoinattop,ballradiolucent,cageradiopaque.Threemetal"feet"projectintocenteroforificefromring.使用時間:1961-1966在美國已經(jīng)很少使用。15Starr-EdwardsModel100016Magovern

8、-CromieSuturelessValve不縫合瓣采用不縫合的技術(shù)植入人體內(nèi)。在瓣膜緣的四周有小的鉤子,手術(shù)者將其安置在合適位置后,用小鉤子固定。1718型號:Magovern-Cromievalve類型:Aorticcagedball生產(chǎn)廠商:Coratomic,originallySurgitool,laterMedical

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