【正文】 ?人工胰是用人工方法取代正常胰腺內(nèi)分泌功能的一種機械裝置 ， 由微機控創(chuàng) 。 人工胰是糖尿病患者的胰島素分泌不足時的一種補充 ． ?體外型人工胰 ：是 1971年由 Siemens發(fā)明的 ，后經(jīng)不斷改進已用于臨床 。 它是由血糖傳感器 、測量電路 、 微機控制系統(tǒng) 、 胰島素儲存器 、 注射器及能源組成 ， 佩帶在病人前肢上 。 這種人工胰運用生物控制技術(shù) ， 可實時檢測患者血液中的血糖含量 ， 用微處理器自動分析并控制注射器向患者輸入胰島素的量 。 這種人工胰由于使用不方便 ， 目前只在糖尿病患者手術(shù)等情況下使用 。 110 ? 半生物型人工胰島 ：人工胰島是利用動物胰島細胞用免疫隔離膜法 ， 防止植入人體后產(chǎn)生排異反應 ， 當人體血糖變化時 ， 則人工胰島發(fā)生反應達到有效控制血糖的目的 。 這種人工胰島是 1965年由加拿大麥吉爾大學 TMS Chang發(fā)明的 ， 至今進入動物實驗階段 ， 還未進入臨床應用 。 1983年加拿大多倫多大學用海藻酸鈣包埋胰島細胞制成人工胰 ， 他們將人工胰島細胞植入病鼠腹膜腔內(nèi) ， 成功地控制了病鼠的血糖濃度達 10個月之久 。 111 ?植入型人工胰 ：法國蒙彼利埃市大學醫(yī)療中心，在世界上首次為一胰島素依賴型糖尿病患者成功地進行了人工胰腺植入手術(shù)。 ?這個人工胰腺主要由胰島素泵和血糖監(jiān)測儀兩部分組成。胰島素泵被植入患者腹腔內(nèi)的胰腺位置上，大約有２厘米厚１２厘米長，主要包括一個使用壽命為１０年的電池和一個濃縮胰島素儲藏器。 112 ?跟目前普遍使用的胰島素泵一樣，患者每３個月需要通過皮膚將胰島素注射進儲藏器，然后再由胰島素泵根據(jù)具體情況將胰島素適量泵入患者的腹腔。 ?血糖監(jiān)測儀，其數(shù)值指示部分留在體外，而探頭部分則被植入患者頸部的頸靜脈中，并由一根兩毫米厚的導管連接至腔靜脈。 113 ?患者在接受手術(shù)的第一個月內(nèi)還需要通過化驗手指血來檢查血糖含量，并人工調(diào)節(jié)胰島素泵，控制胰島素注射量，此后，他將可以根據(jù)血糖監(jiān)測儀指示的數(shù)值 調(diào)節(jié)胰島素注射量，而無須再采血進行化驗。 ?目前，他們還不能把胰島素泵和血糖監(jiān)測儀兩部分有機地連接起來。為保證患者的健康，必須在反復驗證血糖監(jiān)測儀測量準確無誤和肯定人工胰腺植入人體不產(chǎn)生副作用后，才能讓人工胰腺真正發(fā)揮自然胰腺的作用，即讓它根據(jù)患者體內(nèi)的血糖含量自動調(diào)節(jié)胰島素的注射量。 114 人工皮膚 ?人工皮膚 它是在受創(chuàng)傷皮膚治療過程中使用的一種暫時性的創(chuàng)面保護性覆蓋材料，科學的名稱應該為 人工的燒（創(chuàng)）傷覆蓋材料 。 ?傳統(tǒng)的人工皮膚是由合成纖維制成的，一般由基底層與織物層結(jié)合而成?？椢飳佑慑\綸 ﹑ 滌淪 ﹑ 丙綸等纖維材料組成。將纖維織成具有特殊的絲絨狀或無絮狀的表面，其目的是使人體組織可以長入并固定。如把錦綸絲絨結(jié)合在厚度為 ，經(jīng)抗生物質(zhì)處理，制成的人工皮膚。 115 ?人工皮膚應具備下列物理 ﹑ 化學及生物化學條件：一是防止水分與體液從創(chuàng)面蒸發(fā)與流失；二是防止創(chuàng)面的感染；三是使用肉芽或新皮能逐漸成長，促使治愈。 ?傳統(tǒng)的人工皮膚雖有多種，但都有不足之處。由甲殼素纖維制成的人工皮膚，醫(yī)療效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的人工皮膚。目前已經(jīng)商品化了，其中商標為帕斯基奇 W的人工皮膚是比較理想的﹑ 醫(yī)療效果非常出色的創(chuàng)傷保護材料。 116 ?它是采用血清蛋白質(zhì)對甲殼素微細纖維進行處理，以提高其吸附性，然后將甲殼素纖維切成長度為 5 15mm的短纖維，用水作分散劑，用聚乙烯醇作粘合劑制成非織造布，并切成適當大小，包裝滅菌供臨床使用。 117 ?甲殼素人工皮膚耐溶解性強，便于表皮細胞長入，愈后不發(fā)生粘連，具有止血 ﹑ 鎮(zhèn)痛的功效，并能抑制微生物 ﹑ 菌類的繁殖，促進傷口愈合。還可以采用這種材料的基體，培養(yǎng)表皮細胞，再貼于創(chuàng)傷表面，待甲殼素纖維分解后，就形成完整的新生真皮。 ?甲殼素人工皮膚是一種前所未有的高技術(shù)新材料，它能與生物體組織發(fā)生細胞間的親和與反應，表現(xiàn)出卓有成效的輔助治療功能。 118 ?我國是擁有 ,每年因事故燒傷病人不計其數(shù) ,治療中往往采用病人自身皮膚移植 ,遠遠不能滿足要求。 人工皮膚 的研究與開發(fā)，市場前景廣闊。 119 人工肺 ?人工肺系指用血氣交換，調(diào)節(jié)血內(nèi)氧氣和二氧化碳含量，取代人體肺功能的裝置，又稱氧合器。人工心臟亦即血泵，可取代人體心臟進行血液循環(huán)。人工心肺機就是由氧合器和血泵及輔助設備組成的，能進行體外循環(huán)的機械裝置。人工心肺機用于心臟手術(shù)的體外循環(huán)、肺移植的輔助呼吸、急性呼吸衰竭的輔助治療等。 120 121 ? 體外循環(huán)將靜脈血通入氧以使血液氧含的設想 ，是 Schroder干 1882年提出的 。 經(jīng)過幾十年許多人的設計和實驗 ， 到二十世紀 50年代 ， 才有四種不同形式的人工肺相繼問世并用于臨床 ， 即靜立垂屏式 、 轉(zhuǎn)碟式 、 鼓泡式和膜肺式 。 ? 靜立垂屏式人工肺出現(xiàn)于 1953年 。 它由上方儲血室 、 氧合室和下方儲血室三部分組成 。 由體內(nèi)流出來的靜脈血先用一血泵注入上方儲血室 ，繼而流向由有機玻璃制成的氧合室 。 氧合室內(nèi)垂掛著 3～ 14片不銹鋼片 。 血液自上而下流動 ，在不銹鋼片上自然與氧合室內(nèi)充的氧氣直接接觸進行血氣交換 ， 使血液吸收 O2， 排出 CO2。氧合的血流向下流入下方儲血室 ， 然后由另一血泵將血液注入人體 。 122 ?轉(zhuǎn)碟式人工肺出現(xiàn)于二十世紀 50年代末 。它的工作原理是：將引流出的靜脈血流入一個圓筒形槽 ， 槽內(nèi)液面要保持一定高度 。 槽上有一個固定有數(shù)十個圓形不銹鋼碟片的轉(zhuǎn)軸 ， 碟片的一小半浸在血液中 。 當轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時 ， 它所帶動的碟片上就涂上一層血液 ， 與槽內(nèi)的氧氣接觸進行血氣交換 。 123 ?鼓泡式人工肺是 1955年出現(xiàn)的 。 其結(jié)構(gòu)較前二種復雜 。 它的氧合室為柱狀 ， 氧氣通過氣體分散器變成小氣泡進入氧合室 ， 與血液混合后上升 ， 進行血氣交換 。氧合室上方有一去泡室 ， 內(nèi)裝金屬或塑料絲網(wǎng)架 ， 上涂消泡劑硅油 ， 血內(nèi)氣泡接觸硅油立即破滅 。 去泡后的氧合血經(jīng)過濾后進入一個螺旋管狀的儲血室儲存 ，再經(jīng)多級過濾 ， 變溫后注入人體 。 124 ?膜肺是依據(jù)仿生原理按照肺泡氣體彌散生理功能設計的 ， 其原理不同于前三種人工肺血液與氧氣直接接觸 ， 而是血液和氧氣由薄膜隔開 ，一側(cè)通靜脈血 ， 另一側(cè)通純氧 。 靜脈血的氧分壓 （ PO2） 為 40mmHg左右 ， 而純氧的壓力約700mmHg， 因此膜兩側(cè)存在壓力梯度 ， 氧氣經(jīng)膜彌散進入血液 ， 使血液氧合 。 反之 ， 血液中的二氧化碳分壓 （ PCO2） 為 40mmHg， 氧氣中的 PCO2為 0～ 5mmHg， 因此 CO2經(jīng)膜由血液向氣體側(cè)彌散 ， 最終逸出 。 因此 ， 膜肺無疑是最接近人體肺的生理功能的一種人工肺 。 125 ?膜肺是隨著膜材料的發(fā)展而發(fā)展的 。 第一個膜肺出現(xiàn)于 1955年 ， 膜材料用的是聚氯乙烯 。 真正實用的膜肺出現(xiàn)于 1960年 ， 膜材料為硅橡膠 。膜肺的大發(fā)展是在 1980年以后 ， 出現(xiàn)了各種高分子聚合物材料制成的各種形式的膜肺 。 聚合物材料有聚酯 、 聚乙烯 、 聚丙烯 、 聚苯乙烯 、聚四氟乙烯 、 醋酸纖維素 、 乙基纖維素 、 硅橡膠等 。 膜肺的結(jié)構(gòu)形式有平板型 、 中空纖維管型 、 液膜型 （ 用氟碳化合物 ） 和透析型 。 20世紀 80年代 ， 我國的鼓泡式氧合器和聚丙烯中空纖維管型膜肺都研制成功 。 126 ?當代人工心肺機結(jié)構(gòu)已十分復雜 ， 由微機控制 。 自動控制流量 ， 實時檢測動 、靜脈壓力及血氧飽和度 （ SaO2） 、 二氧化碳分壓 （ PCO2） 并顯示 ， 具有血位報警及氣泡報警系統(tǒng) ， 并具有自動停止裝置 。 127 心臟起博器 ?心臟的節(jié)律起搏是由右心房的竇房結(jié)自動地有節(jié)奏地發(fā)出電脈沖，通過神經(jīng)傳導系統(tǒng)向心臟各部位發(fā)出指令使心肌收縮。如若神經(jīng)傳導系統(tǒng)發(fā)生障礙或者竇房結(jié)不能有規(guī)律地發(fā)出電脈沖，心臟起搏器可以對患病的心臟給予直接電刺激，人為地使心搏數(shù)正常起來。 128 ?早在 1802年，意大利人奧爾蒂尼曾對用刑后死去兩小時的死刑犯給予電刺激心臟，以圖恢復其心跳，但未成功。同時代的瓦薩里用電刺激法曾成功地使剛剛死亡的患者心臟又恢復跳動。1947年斯威特采用電刺激法使兩例在手術(shù)中心臟停止跳動的患者心臟復蘇。 ? 1952年美國波士頓哈佛醫(yī)學院的佐爾醫(yī)生，在心臟停跳患者的心臟部位和左肋下皮膚處置陰陽兩電極，給予每分鐘 90次的電刺激而使心臟復跳。他隨即研制出以電池為能源的小型起搏器。佐爾被認為是心臟起搏器的發(fā)明者，被稱為“心臟起搏器之父”。現(xiàn)在全世界有數(shù)十萬人安裝了心臟起搏器，挽救了許多患者的生命。 129 ?起搏器主要有體外式和體內(nèi)埋植式。 ?體外式使用方法簡單，在緊急情況下使用，對患者進行搶救非常方便。還可根據(jù)患者的狀況變換心搏數(shù)。但是如果長期使用，在放置電極的部位容易發(fā)生感染。 ?采用體內(nèi)埋植式，將起博器植入病人腹部或腋窩皮下，對長期使用者非常方便，但起搏器心搏數(shù)固定也會帶來各種問題。近年來已經(jīng)研制出可以變動心搏數(shù)的誘導型起搏器。電極和接收器植于體內(nèi)，用發(fā)送器在體外控制，這樣便可以根據(jù)情況變更心搏數(shù)。 130 ?目前起搏器的能源多使用小型汞電池，壽命約 2年，經(jīng)常需要更換，電池發(fā)生故障也會帶來一定危險，一此國家已試制和應用核能源起搏器。 1970年，巴黎外科醫(yī)生首次將具有核動力的起搏器裝于一婦女身上，核電池內(nèi)使用的是钚 238，重 150克，使用壽命 87年。但是核能源有放射性，防護比較困難，同時安全問題和污染問題也是必須加以解決的。 131 ? 為兒童患者設計的心臟起搏器 , 其頻率可調(diào)節(jié) 132 問題： 1. 舉例說出幾種生物材料的名稱及其用途（包括生物金屬材料、天然高分子及合成高分子生物材料）。 2. 舉例說出幾種人工器官的名稱及其用途。