《生物医学工程导论-人工器官》

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1、人工器官生物医学工程导论15.1概述定义：人工器官是生物医学工程专业中一门新的学科。它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。当人体器官病损而用常规方法不能医治时，有可能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。2发展：20世纪80年代以来，人工器官的研究和应用迅速发展，可以说，人体除大脑尚无人工大脑替代外，几乎人体各个器官都在进行人工模拟研制中，其中有不少人工器官已成功地用于临床。34人工器官按功能分为11

2、类：（1）支持运动功能的人工器官，如人工关节、人工脊椎、人工骨、人工肌腱、肌电控制人工假肢等。（2）血液循环功能的人工器官，如人工心脏及其辅助循环装置、人工心脏瓣膜、人工血管、人工血液等。（3）呼吸功能的人工器官，如人工肺（人工心肺机）、人工气管、人工喉等。（4）血液净化功能的人工器官，如人工肾（血液透析机）、人工肺等。（5）消化功能的人工器官，如人工食管、人工胆管、人工肠等。5（6）排尿功能的人工器官，如人工膀胱、人工输尿管、人工尿道等。（7）内分泌功能的人工器官，如人工胰、人工胰岛细胞。（8）生殖功能的人工器官，如

3、人工子宫、人工输卵管、人工睾丸等。（9）神经传导功能的人工器官，如心脏起搏器、膈起搏器等。（10）感觉功能的人工器官，如人工视觉、人工听觉（人工耳蜗）、人工晶体、人工角膜、人工听骨、人工鼻等。（11）其他类，人工硬脊膜、人工皮肤等。6人工器官按原理分类机械式装置（如人工心脏瓣膜、人工气管、人工晶体等）电子式装置（如人工耳蜗、人工胰、人工肾、心脏起搏器等）．人工器官按使用方式分类植入式，如人工关节、人工心脏瓣膜、心脏起搏器。体外式，如人工肾、人工肺、人工胰。这些体外式人工器官实际上都是由电子控制的精密机械装置。7特点：人

4、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学科。8由于人工器官的种类非常多，下面只重点介绍几种：人工心脏瓣膜人工肾人工肝人工心脏人工耳蜗95.2人工心脏瓣膜5.2.1概述定义：人工心脏瓣膜是可植入心脏内代替心脏瓣膜（主动脉瓣、肺动脉瓣、三尖瓣、二尖瓣），能使血液单向流动，具有天然心脏瓣膜功能的人工器官。当心脏瓣膜病变严重而不能用瓣膜分离手术或修补手术恢复或改善瓣膜功能时，则须采用人工心脏瓣膜置换术。换瓣病例主要有风湿性心脏病、

5、先天性心脏病、马凡氏综合症等。101112人工瓣膜的类型机械瓣球型瓣BallValves碟型瓣DiskValves单叶碟瓣SingleLeafletDiskValves双叶碟瓣BileafletDiskValves组织瓣（生物瓣）人体组织瓣HumanTissueValves(Homografts,Autografts,RossProcedure)动物组织瓣AnimalTissueValves(Xenografts,Heterografts)135.2.2球型瓣球型瓣是植入人体的第一种人工心脏瓣膜，许多年来有许多种不同的

6、设计，但到目前为止，在美国临床上仍在使用的球型瓣只剩下Starr-Edwards瓣。球型瓣包括一个支架和球体，是临床使用最早的心脏瓣膜。他们是一组最可靠及持久的瓣膜设计。Starr-Edwards瓣Magovern-CromieSuturelessValve不缝合瓣Smeloff-Sutter瓣14Starr-EdwardsModel1000型号:Starr-Edwardsmodel1000类型:主动脉笼球瓣Aorticcagedball生产厂商:BaxterHealthcare,EdwardsCVSDivision,

7、SantaAna,CA材料:Silasticball,Cage-StellitealloyNo.21,closedcage;sewingring-Teflon不透X线部分:Threeradiopaquemetalstrutsjoinattop,ballradiolucent,cageradiopaque.Threemetal"feet"projectintocenteroforificefromring.使用时间:1961-1966在美国已经很少使用。15Starr-EdwardsModel１０００16Magovern

8、-CromieSuturelessValve不缝合瓣采用不缝合的技术植入人体内。在瓣膜缘的四周有小的钩子，手术者将其安置在合适位置后，用小钩子固定。1718型号:Magovern-Cromievalve类型:Aorticcagedball生产厂商:Coratomic,originallySurgitool,laterMedical