《生物医学工程导论》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 人工器官

人工器宫 生物医学工程导论

1 人 工 器 官 生物医学工程导论

51概述 ●定义:人工器官是生物医学工程专业中 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 5.1 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

●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

3 ⚫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

人工限 人工颅骨 人工晶状体 脑积水分流器 人工取瑞体 人工耳败漢 义齿牙托 峡配修复树料 人工喉 人工气曾 人工食道 人工心 入工心 人工乳房 人工盖管 心胜起器 人工髯 人工蓝 人T肝一0 人工肾 入工服 人工输 人工于宫 入工光 人工骨 人x 人工关节 0

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人工器官按功能分为11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 ⚫ 人工器官按功能分为11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

(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 （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

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 ⚫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

●特点:人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 ⚫特点：人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

●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

9 ⚫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

52人工心脏瓣膜 521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、 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、先天性心脏病 马凡氏综合症等

10 5.2 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、先天性心脏病、 马凡氏综合症等