【正文】 2. 舉例說出幾種人工器官的名稱及其用途。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。 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(yīng)用核能源起搏器。近年來已經(jīng)研制出可以變動心搏數(shù)的誘導(dǎo)型起搏器。但是如果長期使用，在放置電極的部位容易發(fā)生感染。 ?體外式使用方法簡單，在緊急情況下使用，對患者進(jìn)行搶救非常方便?，F(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。他隨即研制出以電池為能源的小型起搏器。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(fù)蘇。 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(fù)其心跳，但未成功。 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(dǎo)系統(tǒng)向心臟各部位發(fā)出指令使心肌收縮。 126 ?當(dāng)代人工心肺機結(jié)構(gòu)已十分復(fù)雜 ， 由微機控制 。 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 。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 。 第一個膜肺出現(xiàn)于 1955年 ， 膜材料用的是聚氯乙烯 。 因此 ， 膜肺無疑是最接近人體肺的生理功能的一種人工肺 。 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(jìn)入血液 ， 使血液氧合 。 去泡后的氧合血經(jīng)過濾后進(jìn)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 。 它的氧合室為柱狀 ， 氧氣通過氣體分散器變成小氣泡進(jìn)入氧合室 ， 與血液混合后上升 ， 進(jìn)行血氣交換 。 123 ?鼓泡式人工肺是 1955年出現(xiàn)的 。 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 。 122 ?轉(zhuǎn)碟式人工肺出現(xiàn)于二十世紀(jì) 50年代末 。 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(jìn)行血氣交換 ， 使血液吸收 O2， 排出 CO2。 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 。 ? 靜立垂屏式人工肺出現(xiàn)于 1953年 。 120 121 ? 體外循環(huán)將靜脈血通入氧以使血液氧含的設(shè)想 ，是 Schroder干 1882年提出的 。人工心肺機就是由氧合器和血泵及輔助設(shè)備組成的，能進(jìn)行體外循環(huán)的機械裝置。 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。 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(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。還可以采用這種材料的基體，培養(yǎng)表皮細(xì)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。 116 ?它是采用血清蛋白質(zhì)對甲殼素微細(xì)纖維進(jìn)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(dāng)大小，包裝滅菌供臨床使用。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。 115 ?人工皮膚應(yīng)具備下列物理 ﹑ 化學(xué)及生物化學(xué)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。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。 ?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。為保證患者的健康，必須在反復(fù)驗證血糖監(jiān)測儀測量準(zhǔn)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。 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(jìn)行化驗。 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(jìn)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。 ?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。 1983年加拿大多倫多大學(xué)用海藻酸鈣包埋胰島細(xì)胞制成人工胰 ， 他們將人工胰島細(xì)胞植入病鼠腹膜腔內(nèi) ， 成功地控制了病鼠的血糖濃度達(dá) 10個月之久 。 110 ? 半生物型人工胰島 ：人工胰島是利用動物胰島細(xì)胞用免疫隔離膜法 ， 防止植入人體后產(chǎn)生排異反應(yīng) ， 當(dāng)人體血糖變化時 ， 則人工胰島發(fā)生反應(yīng)達(dá)到有效控制血糖的目的 。 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 。 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(jìn)已用于臨床 。 ?電極定位器放置在耳蝸內(nèi)電極的后方，它保全了耳蝸內(nèi)部空間的暢通，使疤痕組織難以擴展，讓使用者未來有機會接受更新的人工電子耳科技。 ?新一代電極柔軟的前彎結(jié)構(gòu)，能使手術(shù)植入容易的進(jìn)行。 102 103 ?新一代電極 ?Clarion新一代電極具有特別的電極分隔器，這些枕頭狀的突起具有絕緣的作用，可以防止電流互相接觸而產(chǎn)生干擾，使電流能夠準(zhǔn)確地刺激聽神經(jīng)。 100 101 ?聲音處理器 ?Clarion聲音處理器中含有全世界速度最快的省電微形數(shù)字聲音處理芯片 (miniDSP)，迷你芯片使 Clarion的聲音處理器能快速地處理訊息。 輸入動態(tài)范圍越廣，所能捕捉到的聲音就越多。 ?全方位的麥克風(fēng)能夠接收來自 360度各個方向的聲音，麥克風(fēng)接收后把聲音傳送到聲音處理器，處理器再將聲音轉(zhuǎn)變成數(shù)字訊號。 96 人工耳蝸（感應(yīng)式）的組成示意圖 97 ?類型： ?言語處理方案（模擬或特征提?。? ?電極數(shù)（單導(dǎo)或多導(dǎo)） ?電極放置位置（蝸內(nèi)或蝸外） ?刺激結(jié)構(gòu)（單極或雙極） ?經(jīng)皮傳送方式（透皮或經(jīng)皮） 98 Clarion人工電子耳系統(tǒng) 99 ?麥克風(fēng) ?聲音是經(jīng)由麥克風(fēng)傳入人工電子耳系統(tǒng)的。 ?體外部分象助聽器一樣戴在外部 ? 微型話筒：接收外界聲能并轉(zhuǎn)換成電信號 ? 言語處理器：根據(jù)特殊信號處理方案調(diào)制信號，處理過的信號被放大到一定幅度，送到發(fā)射線圈上 ? 信號發(fā)送裝置：經(jīng)電磁感應(yīng)方式或經(jīng)射頻發(fā)射方式，將信號傳送到植入部分的接收線圈上， ?體內(nèi)部分 ? 接收器／刺激器：將信號放大，再傳送到電極上，放于顳骨上磨出之凹槽內(nèi)。 ?電子耳效果好壞 ， 與頻道多寡關(guān)系不大 ， 取決因素在于語言處理策略 (processing strategy)對訊號處理的速度 。 ?1957年埃伯哈特等發(fā)現(xiàn) ， 人的聽力系統(tǒng)可將聲音區(qū)分為24個波道 ， 聽覺神經(jīng)中某一部分的纖維傳導(dǎo)低音信號 ，相鄰部分的纖維傳導(dǎo)的聲音訊號就略高些 ， 如此類推 ，構(gòu)成一個可預(yù)見的模式 。所以效果比助聽器更好 。 ?人工電子耳是在耳蝸內(nèi)植入電極越過發(fā)育不良或受損的聽覺毛細(xì)胞 ， 將聲波轉(zhuǎn)換為電波后直接刺激聽覺神經(jīng)再傳至大腦 。 ?耳蝸感受器電位可以使毛細(xì)胞底部的表面膜電位發(fā)生變化 ， 從而引起耳蝸神經(jīng)末梢產(chǎn)生興奮 ， 產(chǎn)生突觸后電位 ， 又形成神經(jīng)動作電位由耳蝸神經(jīng)向中樞傳遞 ，從而形成聽覺 。耳蝸基底膜的基底部分對高頻敏感 ， 頂部對低頻敏感 ，人類語言頻率范圍為 500～ 3000Hz， 與基底膜從底部算起的 10～ 25mm的相應(yīng)位置相對應(yīng) 。 是植入式電子裝置 ，能將聲能轉(zhuǎn)換成電能 ，通過植人鼓階 、 圓窗或耳囊內(nèi)的電極 ， 直接刺激耳蝸內(nèi)殘余的聽神經(jīng)纖維 ， 使聾人產(chǎn)生聽覺 。 88 人工心臟的發(fā)展方向 ?隨著人工心臟向小型化、耐用性強及低阻力的發(fā)展有可能將來像人工心臟起搏器一樣得以廣泛應(yīng)用。 ?攜帶者的管理主要針對其并發(fā)癥出血、栓塞、感染、右心功能衰竭，到目前為止以上并發(fā)癥仍然是人工心臟應(yīng)用的主要瓶頸。 87 ?人工心臟的管理 ?人工心臟的管理包括人工心臟的機械管理和人工心臟攜帶者并發(fā)癥的管理。 輔助循環(huán)可逆性心臟病的機制近年來有許多研究對免疫學(xué)、病理學(xué)、分子生物學(xué)得以深入研究，為其進(jìn)一步應(yīng)用提供了依據(jù)。 86 ?應(yīng)用選擇及治療學(xué)基礎(chǔ) 短期心室支持主要用于輔助心臟渡過其急性期病變的可逆性心臟疾病和部分短期內(nèi)可以等到供心的心臟移植患者。如 LD－ PACE Ⅱ 左室輔助循環(huán)可以根據(jù)病人的心電圖按 1：1到 1： 8調(diào)節(jié)心臟做功。 85 調(diào)節(jié) 人工心臟的可調(diào)節(jié)性是其又一突出進(jìn)展。 ?人工合金 對人工心臟也做 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，其堅固性、輕質(zhì)、表面光滑性非常適于人工心臟。針對人工心臟的特點聚脂類有較好的應(yīng)用前途，如聚烏拉坦。主要有三個研究方向：高能電池（核能電池）、高效儲電瓶（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）。從泵血的方式來看，傳統(tǒng)的氣動泵正由可攜帶性、可置入性、可壓縮性好的電動泵代替。理論上講搏動性血流更適于人體生理特點，但是它必須有活瓣、彈性隔膜以及巨大的心室容量。短期泵、間斷性泵主要為左、右室輔助循環(huán)，用以短期輔助自身心臟恢復(fù)供血功能；長期泵和永久性泵主要指雙室輔助循環(huán)、全人工心臟，用以終末期心臟疾病等待心臟移植或永久性全人工心臟移植。左或右心室輔助應(yīng)用比較早，雙心室輔助循環(huán)優(yōu)勢甚至優(yōu)于全人工心臟，全人工心臟對可置入性、持續(xù)能源、組織相溶性提出了很高的要求。 ?鋰電池能量耗盡的時候由外掛電池組充電。有兩個替代左右心室的腔室， 4個接口，分別連接左右心房、主動脈、肺動脈。 ?由 4部分構(gòu)成：金屬鈦的心臟本體、一微型鋰電池、一計算機控制系統(tǒng)以及外接電池組。 151天