苏葆辉生物材料及人工器官作业答案生物医学工程

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1、生物材料及人工器官作业第2章1、有大量的文献涉及控制血液与材料的相互作用。通过查阅文献，详细了解人体血栓形成的机理，描述由材料引发的血栓形成的途径，这些途径之间有联系吗？有怎样的联系？(1)血栓形成的机理：血液中某些成份析出、粘集，血液发生凝固，形成固体的过程，称为血栓形成。所形成的固体，称为血栓。①血小板血栓：血小板发生粘附、②凝固性血栓：凝血因子被激活，血栓形成包括血小板血栓和凝固性血栓两种。变形、聚集而形成的血栓，灰白色，乂称白色血栓。最终导致纤维蛋白原变成纤维蛋白，网罗大量的红细胞及其它血细胞，血液凝固，形成块

2、状固体(血栓)，③凝固性血栓形成的基本过程：内源性凝固系统血浆凝血因子+血小板因子Ca2+/血浆凝血酶原激活物呈红色，故乂称红色血栓。外源性凝固系统血浆凝血因了+组织因了Ca2+/组织凝血酶原激活物凝血酶原:＞凝血酶Ca2+I纤维蛋白原►纤维蛋白収络血细胞血栓(2)牛物材料表面血栓形成的主要途径示意图:生物凝血因子活化途径(内源性凝血儿F刈(接触因子)活化外源性凝血FX1,FIX,FX,FXIII活化纤维蛋白沉积血栓材料血小板活化途径蛋白粘附一田胞粘附血小板粘附红细胞溶血、释放血小板变形、释放、聚集/2、人工心脏的

3、组成？泵的分类及特点?(1)人工心脏的组成：①血泵：形状容积、血流动力、溶凝、力学、老化、噪声、协调。按搏动方式分为脉动式和非脉动式；按形状分为容积式和叶片式。①监测与控制系统：监控内容包括血泵的功能（驱动压力、搏出量、冋流量等）、驱动装置的运行指标、生理参数（心率、心搏出量、心室压力、心房压力、呼吸数、血液P02、血液PC02等）。②驱动装置：为血泵的搏动提供动能，有叶动式、气动式、电动式、磁力驱动式。③能源供给装置：有交流电源、电池、核能源和生物能源Z分。（2）泵的分类：①按搏动方式分：脉动式（搏动式）、非脉动式（

4、平流式）。②非脉动与人生理血流状态不同，因此按血泵形状分：/容积式如囊式、膜式（脉动式）按血泵形状分/离心血泵（脉动、非脉动）*叶片式、轴流血泵（脉动、非脉动）（3）泵的特点：①容积式血泵的优缺点：优点：脉动式，与人的正常生理结构相适应，有利于脏器的血液微循环灌注。缺点：体积大，结构复杂，不易植入体内；必须有管路连接体内外，故易感染；关键部件瓣和膜易损坏，且是血栓易形成的部位；能耗大。②叶片式血泵的优缺点：优点：不需要单向阀门，结构比较简单，体积小，流量大，效率高，易植入体内；与血液接触面积小，抗血栓性能好；因可植入，

5、感染问题可得到较好解决；耐久性好；功耗低；易于操作；价格较低。缺点：非仿生；叶片高速旋转，对血液成份可能造成破坏；长期密封困难。3、心脏起搏器、主动脉内气囊反搏、动力性心肌成形术、骨骼肌心脏辅助，它们辅助心脏工作的原理?（1）心脏起搏器：是一种通过发放电脉冲，刺激心脏使Z激动■收缩，以模拟心脏的冲动发生和传导等电生理功能，治疗由于某些心律失常所致的心脏机能障的医用电子仪器。（2）主动脉内气囊反搏：①原理：用一根带有气囊的导管插入主动脉内，配合病人的心脏的收缩与舒张进行抽吸与加压，帮助心脏工作。分为收缩抽吸和舒张加压两个

6、阶段；A收缩抽吸：在心室收缩Z前的瞬间，控制装置抽气，致使气囊收缩，主动脉压力下降，留出主动脉空间，心脏射血进入主动脉。气囊产生抽吸作用，即使天然心脏收缩不大,也会有足够的血液射出，减小天然心脏的能耗，使Z得到保护与休息。B舒张加压：在心室舒张Z前的瞬间，气囊突然充气(体外经导管压入气体)，排开一定的血液，使主动脉的压力增大，心脏出口处压力增高，冠状动脉和其它几个动脉分支灌注压增大，血液被压入这些动脉，使心肌缺血得到缓解，其它血管的血液供应也得到改善，心搏出量上升，并对脑及上肢的供血也得到改善，休克得以缓解。这一充气扩

7、张过程也叫做“反搏”。(3)动力性心肌成形术骨骼肌心脏辅助：应用带神经血管蒂的背阔肌包裹心室，包裹、代替或修补无功能或功能低下的心肌。同时植入心脏肌肉刺激系统，在该系统的脉冲刺激下，移植的背阔肌转化为耐疲劳肌肉,并在起搏器的带动下与心室同步收缩，增强心脏的收缩功能，限制心室的继续扩张，从而达到长期辅助心脏，治疗慢性心力衰竭的目的。4、查阅文献，了解人工心脏及心脏辅助装置的研究。这是一个活跃的研究领域吗？你发现研究的重点是什么?是一个活跃的研究领域，但是由于还存在一些问题，如抗血栓性能的提高；机械性能的改进，实现生理性调

8、控；植入后感染；能源；长期性、永久性植入。因此，目前的研究重点主要集屮在小型化，微型化，同时具有高供血效能；无线自动控制，体内外无连线,根据身体需要自动调控生理参数；不凝血，不老化，不腐蚀，经久耐用；安全可靠的控制系统和能源供应；完全植入式心脏和心室辅助装置(VAD)和全人工心脏(TAH)等。1、说明笼球瓣、笼碟瓣、斜碟瓣、双叶瓣