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全人工心脏的发展方向

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-09-07 浏览次数:96
全人工心脏的发展方向

随着人工心脏向小型化、耐用性强及低阻力的发展有可能将来像人工心脏起搏器一样得以广泛应用。人工心脏的发展需要进一步解决四个问题:1、小型而具有高射血效能;2、安全可靠的控制系统和能源供应模型;3、经久耐用的带瓣血室;4、大量的研究经费。
  一、左心室辅助装置(第二代人工心脏)
  叶片式血泵 由于各种容积式血泵存在上述的缺点严重制约其进一步的广泛应用,于是人们开始研究体积小、可植入 式的叶片泵。由于叶片泵是平流泵,与人的搏动血流不一样。故在研究叶片泵的同时人们一直广泛地探讨平流对人体生理状态的影响,有的学者认为:在急性左心衰的早期治疗过程中,搏动式辅助循环对肾脏、外周器官及细胞的新陈代谢将产生优越的血流,另一方面,非搏动流对维持体循环无效,若连续辅助时间超过三个小时,将会对一些主要器官产生不可逆转的损坏。叶片式血泵的优点是:结构比较简单,体积小,易于植入;与血液接触面积小,抗血栓性能好;因可植入,感染问题也可得到较好解决;耐久性好;低功耗;易于操作;价格也较低等。研究较多的叶片血泵主要包括离心泵和轴流泵
  二、电源演变
  从应用的功能设置来看可分为外置型与内置型和固定型与可移动型,从实用性来看显然可移动内置电源最为理想。想实现这一目标只有在能源技术上进一步研究。主要有三个研究方向:高能电池、高效储电瓶、经皮充电。高能电池最有代表性的设想应属核能电池,但与实际应用还有较大的距离;高效储电瓶的代表产品为锂电的应用,已有多个实验室运用成功的经验;经皮充电是目前研究最热的技术,也是最有希望的技术之一。
  三、选用材料高分子材料一直是人工循环的主要应用材料。针对人工心脏的特点聚脂类有较好的应用前途,例如研究较多的聚乌拉坦就具有耐用、弹性好、抗老化、顺应性好、组织相溶性好的特点。除此之外还有人将其分子辅基改变、合成进硅和维生素E等进一步改善其特性以更有利于人工器官的应用,今后还有可能利用人工材料的特点体外塑行以微创手术将人工心脏置入人体,或者将人工材料做成人体可降解材料,使其在一定时期后功能完成后自然降解,以免除二次手术。
  四、心脏调节人工心脏的可调节性是其又一突出进展。将人工心脏与集成电路芯片结合起来根据自体适时需要控制人工心脏的做功。如LD-PACEⅡ左室辅助循环可以根据病人的心电图按1:1到1:8调节心脏做功。预计将来可以结合生物传感器根据更多血流动力学指征进行自身调节。

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