醫(yī)學(xué)課件人工器官的應(yīng)用和發(fā)展

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容人工器官出現(xiàn)的背景和歷史人工器官出現(xiàn)的背景和歷史人工器官的概念和類型人工器官的概念和類型人工器官應(yīng)具備的條件人工器官應(yīng)具備的條件人工心臟發(fā)展的過程和啟示人工心臟發(fā)展的過程和啟示人工器官技術(shù)的未來展望人工器官技術(shù)的未來展望器官移植面臨的困境器官移植面臨的困境v世界衛(wèi)生組織表明, 全世界需緊急器官移植手術(shù)的患者數(shù)量與所捐獻(xiàn)人體器官的數(shù)量比為20 1。v在中國(guó)每年有1000萬心臟衰竭的患者, 其中200萬到300萬人因心衰而死亡, 但是每年卻只有50個(gè)患者有機(jī)會(huì)接受心臟移植手術(shù)。v尸體供體是國(guó)內(nèi)目前器官移植的主要供體, 占97%以上。v衛(wèi)生部新聞：死刑犯是我國(guó)目前器官移植的主要來源。

2、然而，對(duì)于死刑犯器官是否能用于移植的問然而，對(duì)于死刑犯器官是否能用于移植的問題一直是有爭(zhēng)議的。題一直是有爭(zhēng)議的。生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)的發(fā)展生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)的發(fā)展v生物材料學(xué)生物材料學(xué)是研究植人人體內(nèi)材料的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能、及其與人體組織相互作用時(shí)的生物理化性能變化的一門科學(xué)。v它的主要任務(wù)它的主要任務(wù)是探索人工合成與制造的這種無生命材料如何替代有生命的組織, 并參與生命組織正常的新陳代謝, 共同承擔(dān)其生命功能的機(jī)理, 同時(shí)揭示出人體器官的形成過程及奧秘。人工器官發(fā)展中的重要事件人工器官發(fā)展中的重要事件v1943年年 考爾夫考爾夫 “人工腎人工腎”即血液透析儀的出即血液透析儀的出現(xiàn)現(xiàn)v1957年年 考

3、爾夫開始研究考爾夫開始研究“人工心臟人工心臟” v1960年年 Starr的人造球型瓣膜更換二尖瓣成功的人造球型瓣膜更換二尖瓣成功v1979年年 賈偉特博士研究的人工心臟成功植入賈偉特博士研究的人工心臟成功植入 小牛體內(nèi)小牛體內(nèi),并存活了并存活了221天天v1982年年 考爾夫?qū)⒖紶柗驅(qū)?型人工心臟植入型人工心臟植入61歲患者體歲患者體內(nèi)并獲得成功，患者延長(zhǎng)生命內(nèi)并獲得成功，患者延長(zhǎng)生命112天天腎透析與人工心臟先驅(qū)威廉腎透析與人工心臟先驅(qū)威廉考爾夫考爾夫 v 考爾夫1911年2月14日出生于荷蘭，其父親是一名醫(yī)生，經(jīng)營(yíng)著一家肺結(jié)核病人療養(yǎng)院。從小他就深深地受到這些病人的痛苦的感染，長(zhǎng)大后他進(jìn)

4、入荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)。他在1991年的一份采訪中說：“當(dāng)我很小的時(shí)候，我并不想成為一名醫(yī)生，因?yàn)槲也幌肟粗藗兯廊?。后來，我制造醫(yī)學(xué)儀器的目的就是要阻止人們的死亡?！笨紶柗蜃畲蟮某删褪前l(fā)明了最初的腎透析儀和首個(gè)人工心臟，因?yàn)樽吭降尼t(yī)學(xué)貢獻(xiàn)，他于2002年獲得了拉斯克醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?？紶柗蛞簧舶l(fā)表了超過425篇論文，總被引次數(shù)超過5500次。定義定義是指替代天然器官的結(jié)構(gòu)或功能的人工裝置, 它是在現(xiàn)代工程技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展了很多生物醫(yī)學(xué)材料的基礎(chǔ)上制作而成的。人工器官已有血管、心瓣膜、心臟、心肌、喉頭、氣管、胸壁、橫膈、胸膜、腹膜、食管、膽管、肝、角膜、晶體、耳、睪丸、子宮、骨、關(guān)節(jié)等等不同類型的器

5、官。類型類型v人工器官的發(fā)展不是一帆風(fēng)順的，對(duì)它的認(rèn)識(shí)也人工器官的發(fā)展不是一帆風(fēng)順的，對(duì)它的認(rèn)識(shí)也是循序漸進(jìn)的，隨著人們的不斷探索，面對(duì)長(zhǎng)久是循序漸進(jìn)的，隨著人們的不斷探索，面對(duì)長(zhǎng)久以來制約人工器官發(fā)展的條件，不斷加以改進(jìn)、以來制約人工器官發(fā)展的條件，不斷加以改進(jìn)、突破，使得現(xiàn)在的人工器官技術(shù)日漸成熟。突破，使得現(xiàn)在的人工器官技術(shù)日漸成熟。v制約人工器官的因素有哪些呢？制約人工器官的因素有哪些呢？ 排斥反應(yīng) 抗凝血 并發(fā)癥價(jià)格昂貴材料的耐用性.理想的人工器官應(yīng)具備的條件理想的人工器官應(yīng)具備的條件1 生物學(xué)條件生物學(xué)條件生物相容性好生物相容性好, , 對(duì)人對(duì)人體無毒和無過敏反應(yīng)體無毒和無過敏反應(yīng)

6、, , 對(duì)機(jī)體無免疫排異反對(duì)機(jī)體無免疫排異反應(yīng)。不致引起周圍組應(yīng)。不致引起周圍組織產(chǎn)生局部或全身性織產(chǎn)生局部或全身性反應(yīng)反應(yīng), ,應(yīng)具有抗凝血應(yīng)具有抗凝血和抗血栓性能。和抗血栓性能。23 其它條件其它條件應(yīng)具有一定的生物可應(yīng)具有一定的生物可穿透性穿透性, , 體液可能滲體液可能滲透透, , 新骨組織能夠長(zhǎng)新骨組織能夠長(zhǎng)人。材料本身還應(yīng)容人。材料本身還應(yīng)容易加工成形易加工成形, , 使用操使用操作方便。生物材料的作方便。生物材料的價(jià)格必須適中價(jià)格必須適中, , 患者患者經(jīng)濟(jì)上應(yīng)能夠承受。經(jīng)濟(jì)上應(yīng)能夠承受。Video 力學(xué)條件力學(xué)條件人工器官首先必須人工器官首先必須具備安全可靠性具備安全可靠性,

7、, 要求它應(yīng)有良好的要求它應(yīng)有良好的抗拉強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)抗拉強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剪度、彎曲強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度及合適的彈切強(qiáng)度及合適的彈性模量和硬度等。性模量和硬度等。v一個(gè)新技術(shù)的成熟需要不斷的實(shí)踐和探索，相較一個(gè)新技術(shù)的成熟需要不斷的實(shí)踐和探索，相較于已經(jīng)發(fā)展較為成熟的人工腎、人工關(guān)節(jié)技術(shù)，于已經(jīng)發(fā)展較為成熟的人工腎、人工關(guān)節(jié)技術(shù)，人工心臟的研究目前還處在臨床試驗(yàn)階段，而我人工心臟的研究目前還處在臨床試驗(yàn)階段，而我們可以就試驗(yàn)中的困難來認(rèn)識(shí)人工器官技術(shù)成熟們可以就試驗(yàn)中的困難來認(rèn)識(shí)人工器官技術(shù)成熟過程中所需要克服的難題和存在的問題。過程中所需要克服的難題和存在的問題。v下面就目前研究的熱點(diǎn)下面

8、就目前研究的熱點(diǎn)人工心臟，來談?wù)勅巳斯ば呐K，來談?wù)勅斯て鞴偌夹g(shù)發(fā)展過程中不斷認(rèn)識(shí)的過程。工器官技術(shù)發(fā)展過程中不斷認(rèn)識(shí)的過程。VAD暫時(shí)性暫時(shí)性, , 部分取部分取代心臟的代心臟的輔助輔助性性人工心臟人工心臟, ,TAH長(zhǎng)期性長(zhǎng)期性, , 取代整個(gè)取代整個(gè)心臟的心臟的全全人工心臟人工心臟. .v目前目前VAD（輔助性人工心臟）已運(yùn)用于臨床，但（輔助性人工心臟）已運(yùn)用于臨床，但因其只能暫時(shí)性的維持和輔助循環(huán)，并不能代替因其只能暫時(shí)性的維持和輔助循環(huán)，并不能代替心臟移植根本性地解決心臟衰竭的問題，因此大心臟移植根本性地解決心臟衰竭的問題，因此大量的科學(xué)研究投入到量的科學(xué)研究投入到TAH（全人工心臟）

9、的研究（全人工心臟）的研究中。然而發(fā)展的道路是曲折的中。然而發(fā)展的道路是曲折的1982年，61歲的克拉克依靠一顆名為“賈維克”的人工心臟生活了112天，最終他因嚴(yán)重的并發(fā)癥而去世。2004年，基于此前“賈維克”的CardioWest的人工心臟獲得美國(guó)食品與藥品管理局(FDA)的批準(zhǔn)，成為世界上首個(gè)正式進(jìn)入臨床使用的人工心臟。 2001年，上海同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院曾經(jīng)使用“柏林心”，完成了亞洲首例人工心臟植入手術(shù)，但據(jù)透露，患者在手術(shù)后十幾天就死亡。 利與弊利與弊v延長(zhǎng)生命長(zhǎng)度延長(zhǎng)生命長(zhǎng)度 VS 降低生命質(zhì)量降低生命質(zhì)量v商業(yè)量化生產(chǎn)商業(yè)量化生產(chǎn) VS 個(gè)人體質(zhì)差異個(gè)人體質(zhì)差異v材料不斷完善材料不斷完善 VS 變相人體試驗(yàn)變相人體試驗(yàn)v新興事物突破新興事物突破 VS 傳統(tǒng)思想觀點(diǎn)傳統(tǒng)思想觀點(diǎn) v然而我們并不能因?yàn)檫@些矛盾而終止對(duì)于科學(xué)的然而我們并不能因?yàn)檫@些矛盾而終止對(duì)于科學(xué)的認(rèn)識(shí)，事物的發(fā)展是曲折迂回的，只有在不