人工心臟 ppt課件

1、人工心臟,,指導(dǎo)教師：顧忠澤學(xué)生：謝麗學(xué)號(hào)：103404,Company Logo,Contents,,Company Logo,簡(jiǎn)介,人工心臟是利用機(jī)械的方法把血液輸送到全身各器官以代替心臟的功能的裝置制成像自然心臟那樣精確的組織結(jié)構(gòu)、完全模擬其功能的人工正臟是極不容易的，需要醫(yī)學(xué)、生物物理學(xué)、工程學(xué)、電子學(xué)等多學(xué)科的綜合應(yīng)用及相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期的研究,Company Logo,歷史,1982年 ，JARVIK-7是世界上第一個(gè)試圖永

2、久性植入人體的完全人工心臟。此種人工心臟外部有驅(qū)動(dòng)裝置，患者借助管子與機(jī)器相連接，可長(zhǎng)期使用，這種人工心臟的最大缺點(diǎn)是需要由體外裝置提供動(dòng)力的能源,Company Logo,歷史,1998年，首個(gè)輕便式的心臟“輔助器”投放英美市場(chǎng)。2000年，給病人植入首個(gè)Jarvik-2000型人工心臟，重約90克，附在心臟的左心室上。2001年7月2日，世界上第一例全植入式人工心臟植入手術(shù)在美國(guó)獲得成功。名為AbioCor。重約兩磅，呈柚子狀

3、，材料是塑料和鈦。151天身亡。 完全代替心室功能并能完整植入體內(nèi)的人工心臟，不依賴體外的機(jī)器工作，能給病人更多活動(dòng)能力。由4部分構(gòu)成：金屬鈦的心臟本體、一微型鋰電池、一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及外接電池組。人造心臟本體取代患者心臟的左右心室，微型鋰電池和控制系統(tǒng)將植入患者的腹腔，外接電池組不植入人體，而是通過(guò)安裝在腹部表皮下的插座向植入的微型鋰電池充電。有兩個(gè)替代左右心室的腔室，4個(gè)接口，分別連接左右心房、主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈。兩個(gè)腔室中間是電

4、動(dòng)機(jī)和泵，在心臟與血管的接口部分裝有活塞，以代替心臟瓣膜的功能。鋰電池能量耗盡的時(shí)候由外掛電池組充電。,Company Logo,起搏器原理,外殼由金屬鈦鑄造而成的精密儀器。 由一個(gè)慢脈沖發(fā)生器和與之相連的金屬導(dǎo)線組成 安裝心臟起搏器時(shí)，醫(yī)生在患者的上胸部切一條4-6厘米的切口，將心臟起搏器埋入皮下。起搏器連接一金屬導(dǎo)線，醫(yī)生會(huì)選定一條靜脈血管（常選取的靜脈有頭靜脈、鎖骨下靜脈、頸外靜脈或頸內(nèi)靜脈），通過(guò)靜脈血管將金屬

5、導(dǎo)線插入患者的心臟。這樣，當(dāng)心臟停止跳動(dòng)或跳動(dòng)太慢時(shí)，起搏器就肝發(fā)放電沖動(dòng)使心臟跳動(dòng),Company Logo,組成,人工心臟：血泵、驅(qū)動(dòng)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、能源血泵：膜式血泵、囊型血泵、管型血泵及螺形血泵等四種 材料：硅橡膠、甲基硅橡膠、嵌段硅橡膠、聚氨酯、聚氯乙烯和復(fù)合材料等 瓣膜：它是控制人工心臟血流的單向閥，人工心臟功能的好壞與瓣膜構(gòu)造有密切關(guān)系。早期階段用球瓣，現(xiàn)在常用的為碟瓣以及生物瓣。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：它是

6、供給人工心臟血泵工作的動(dòng)能。形式多樣，大致可分為，機(jī)械、電動(dòng)、磁力、氣壓、液壓五種形式。監(jiān)控系統(tǒng)：監(jiān)控人工心臟工作狀態(tài)?；旧蠌难脵C(jī)能，驅(qū)動(dòng)裝置各項(xiàng)指標(biāo)及血液循環(huán)生理參數(shù)變化三個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控。能源：依靠外加能源工作以推動(dòng)血液循環(huán)。既能滿足功率要求，并使之微型化做到全置入體內(nèi)，長(zhǎng)期達(dá)數(shù)年使用的能源，目前尚未完全解決,Company Logo,選用材料,高分子材料一直是人工循環(huán)的主要應(yīng)用材料。針對(duì)人工心臟的特點(diǎn)聚脂類有較好的應(yīng)用

7、前途，如聚烏拉坦。今后還有可能利用人工材料的特點(diǎn)體外塑行以微創(chuàng)手術(shù)將人工心臟置入人體，或者將人工材料做成人體可降解材料，使其在一定時(shí)期后功能完成后自然降解，以免除二次手術(shù)。人工合金對(duì)人工心臟也做 出了較大的貢獻(xiàn)，如鎳－鈦合金曾經(jīng)作為人工心臟瓣膜、心室，其堅(jiān)固性、輕質(zhì)、表面光滑性非常適于人工心臟。近來(lái)有人做成鎳－鈦－鋯合金其優(yōu)越性更為突出,Company Logo,能源,從應(yīng)用的功能設(shè)置來(lái)看可分為外置型與內(nèi)置型和固定型與可移動(dòng)型，

8、從實(shí)用性來(lái)看，可移動(dòng)內(nèi)置電源最為理想。主要有三個(gè)研究方向：高能電池（核能電池）、高效儲(chǔ)電瓶（代表產(chǎn)品為鋰電）、經(jīng)皮充電（研究最熱、最有希望的技術(shù)之一）,Company Logo,分類,Company Logo,心室輔助裝置（VAD）,右心輔助：血泵的流入管插入右心房,流出管與肺動(dòng)脈端側(cè)吻合 左心輔助：血泵的流入管可與左心房或左心室相連 ,流出管均與主動(dòng)脈相連 雙心室輔助：血泵與自然心臟并聯(lián) ,即血泵流入管與自然心臟左右心房或心室

9、相連 ,血泵流出道管與自然心臟主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈相連,Company Logo,心室輔助裝置,隔膜泵：模仿自然心臟而設(shè)計(jì),它的核心結(jié)構(gòu)是一個(gè)由柔韌性材料圍成的腔囊。囊腔與自然心臟的心腔一樣 ,用于容納血液,腔兩端連接進(jìn)、出口導(dǎo)管,并在兩接口處分別放置單向閥門瓣膜以保證血液?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)。對(duì)囊腔壁施以外力時(shí)腔內(nèi)容積被迫變化,容積減小時(shí)血液由出口流出,增加時(shí)則接納從體內(nèi)流入的血液。如此周而復(fù)始 ,完成泵血功能,與自然心臟的工作極為相似,臨床應(yīng)用：

10、隔膜泵 、葉輪泵,葉輪泵：非仿生性的血泵 （離心泵、軸流泵及混流泵）均采用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪驅(qū)動(dòng)血液?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng),不需要單向閥門控制血流方向,克服隔膜泵體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作壽命短、能耗高等缺點(diǎn),尤其適用于永久性植人體內(nèi)時(shí)采用,進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的人工心臟的血液泵,Company Logo,全人工心臟（TAH）,TAH完全取代自然心臟的功能,維護(hù)全身的血液循環(huán)狀況目 前 臨 床 應(yīng) 用 : 氣 動(dòng) 式Cardio West TAH和電動(dòng)式 Abi

11、oCor TAHCardio West:由氣體驅(qū)動(dòng)并植入到心臟原位。 剛性泵外罩組成 ,含兩個(gè)球形的聚氨甲酸乙醋室腔。兩個(gè)室腔吻合到心房袖口,流出導(dǎo)管與大血管相吻合。兩根氣體驅(qū)動(dòng)線管經(jīng)皮穿出并與一外置的操縱控制系統(tǒng)相連,后者監(jiān)測(cè)泵的壓力和運(yùn)行。 不足:控制裝置不便攜帶、需抗凝。,AbioCor TAH：第一個(gè)完全獨(dú)立可植入永久性TAH 。體內(nèi)：胸部裝置 、一可充電電池和一微型電子箱體外：一個(gè)電池盒。胸部裝置

12、（1Kg） 裝一內(nèi)置馬達(dá) ,使血液流經(jīng)肺和身體其他部位。經(jīng)皮能量傳送技術(shù) 消除了經(jīng)皮穿出的驅(qū)動(dòng)線管, 減少感染發(fā)生率,Company Logo,瓣膜,心室輔助和人心臟血泵上的瓣膜是控制血泵血流的定向閥心室輔助和人工心臟功能的好壞與瓣膜的構(gòu)造有密切關(guān)系, 常用屬于機(jī)械瓣的傾斜蝶瓣和雙葉瓣, 及生物瓣的牛心包瓣生物瓣：用生物組織制作而成，或直接取材同種或異種心臟瓣膜。生物瓣血栓栓塞率低，不需終身抗凝，當(dāng)然也免除了抗凝所致的出血等并發(fā)

13、癥，但其耐久性較機(jī)械瓣差，平均工作壽命在10年左右。不過(guò)生物瓣“失功”后可再次換瓣。機(jī)械瓣：金屬跟高級(jí)復(fù)合材料制作而成，耐久性強(qiáng)，但需終身接受抗凝治療。每日需服用抗凝藥，定期化驗(yàn)。抗凝不當(dāng)可發(fā)生栓塞或出血等危險(xiǎn)。機(jī)械瓣一旦失靈或卡瓣，病情常較危急,Company Logo,總結(jié),近年,國(guó)外在人工心臟的研究與臨床運(yùn)用進(jìn)展迅速,許多產(chǎn)品已商業(yè)化性能良好 ,在臨床運(yùn)用中搶救了許多重癥心力衰竭病人的生命,但是諸如術(shù)后出血、血栓栓塞、感染、腎

14、功能衰竭、多器官功能衰竭等并發(fā)癥發(fā)生率仍較高,嚴(yán)重影響患者的生存率。研制小型化、高功能、少并發(fā)癥、為病人提供高生活質(zhì)量的完全植入式人工心臟成為人工心臟領(lǐng)域的發(fā)展方向。國(guó)外VAD價(jià)格昂貴,研制價(jià)格適宜的國(guó)產(chǎn)VAD是我國(guó)急需課題。但在我國(guó)目前社區(qū)醫(yī)療水平較低及經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的條件下 ,可植入式VAD的推廣應(yīng)用肯定有許多困難。發(fā)展需進(jìn)一步解決的問(wèn)題：1.小型而具有高射血效能2.安全可靠的控制系統(tǒng)和能源供應(yīng)模型3.經(jīng)久耐用的帶瓣血