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植入式医疗装置 Biomedical Instrument 植入式医疗装置 目 录 植入式医疗装置简介 植入式医疗装置 人工心脏 起搏器 遥测系统 药疗系统 植入式医疗装置继续研究的课题 简 介 植入式医疗装置是指埋置在人体内部的医疗装置，它是生物医学技术发展最快的分支之一。由于植入式遥测能直接用埋植于人体内的传感—检测装置直接获取体内的信息，用来长期实时跟踪处于无拘束状态下生物体本身的研究，对采用药物、人工器官及辅助装置的疗效评估都有重要意义。 简介 植入式医疗装置功能主要有： 可用来代替功能业已缺损的器官，比如人工心脏、晶体眼人工晶体等。 可以实现在生命体无拘束自然状态下体内直接测量和控制功能，如 心脏起搏器，电子耳蜗等。 植入式医疗装置 植入式医疗装置通常有两大部分组成，即体内植入部分和体外测控部分。其基本结构如图示： 植入式医疗系统 植入式医疗系统 工作原理： 通过体外信息的发射和接收芯片与耦合线圈来完成信息的传送 体内植入部分用以完成信号的检测处理及控制等多重功能 核心技术 植入式医疗装置的核心技术 集成电路技术 能量供给技术 植入式电子系统的材料 体内体外双向通信技术 仿生技术 人工心脏 1957年，美国克里夫兰医院Willem J.Kolff与阿久津哲造利用空气帮浦控制的乙烯装置取代狗的心脏(90min） 1969年，德国休士顿心脏研究所的Denton A. Cooley首次将人工心脏植入人体（64h） 1981年，第二例人工心脏植入（55h） 1982年，Jarvik-7人工心脏第一次植入（112天） 2001年，制成并成功植入人工心脏AbioCor 人工心脏 人工心脏 AbioCor人工心脏装置分为４个部分： 心脏本体 微型锂电池 计算机控制系统 外接电池组 人工心脏 AbioCor的工作过程： 该装置的中心是一个电动马达，转动一个5000-9000转/min的小型离心帮浦，用来推动粘稠的血液。第二个电动马达推动一个控制瓣膜，让帮浦装置的两个外部构造轮充满与排空血液。 人工心脏 人工心脏的分类 按应用分： 短期泵 间断性泵 长期泵 永久性泵 人工心脏 人工心脏的临床应用 短期心室支持主要用于急性心肌炎、心室部分切除、骨髂肌心肌成形、心脏人工瓣膜置换术后等。 人工心脏长期应用主要用于等待同种心脏移植或永久携带全人工心脏患者，见于终末期心脏病患者 。 人工心脏 植入人工心脏后可能出现的并发症： 出血 栓塞 感染 右心功能衰竭 这些并发症是人工心脏的发展瓶颈。 人工心脏 发展方向： 小型化 耐用性强 低阻力 需要进一步解决四个问题： 小型而具有高射血效能； 安全可靠的控制系统和能源供应模型； 经久耐用的带瓣血室； 大量的研究经费。 起搏器 起搏器可以分为： 脑起搏器 心脏起搏器 喉起搏器 胃起搏器 心脏起搏器 心脏的节律起搏是由右心房的窦房结自动地有节奏地发出电脉冲，通过神经传导系统向心脏各部位发出指令使心肌收缩。 心脏起搏器是用一定形式的电脉冲刺激心脏，使之按一定频率有效地收缩的一种植入式电子装置，对心律失常的治疗康复有良好效果。 心脏起搏器 发展过程 早期，体外起搏器 60年代，完全植入式起搏器 、“按需型起搏器” 70年代，可程控心脏起搏器 、双腔起搏器 80年代，第一个类固醇释放电极导线 、频率应答型起搏 90年代，起搏器体积更小，可以根据病人的要求调整，功能更多。 心脏起搏器 心脏起搏器 起搏器：向心脏发出微小的电脉冲。火柴盒大小，重量在25～50克之间、外壳由金属钛铸造而成的精密仪器。 其组成为： 电池：提供所需的能量 电路：将能量转换为电脉冲并控制释放的时间和数量 连接口：连接起搏器导线和起搏器 心脏起搏器 起搏电极导线 传输由起搏器发送至心脏的微小电脉冲 将心脏的电活动传回心脏起搏器 程控仪 显示从起搏器收集的信息，根据信息决定是否需要改变治疗方案 当需要改变治疗方案时，护士或医生将指令传送到起搏器 心脏起搏器 工作原理： 起搏脉冲发生器通过特殊加工的、性能优良的导线将刺激电脉冲传输给电极刺激心肌或心内膜或心外膜，使心肌受到刺激合兴奋，导致整个心房或心室兴奋和收缩，从而使心脏按刺激脉冲年而有效的搏动。 心脏起搏器 “天才３号－ＭＳＰ”的新型心脏起搏器能够对植入该起搏器的心脏病患者的心律以及呼吸功能进行监测。 自动心脏起搏器 。具有语音提示功能，在探测到病人心脏跳动节奏异常后会自动启动 心脏起搏器 心脏起搏器的关键技术： 材料问题 电池寿命问题 采用大规模集成电路以缩小体积 控制技术。 起搏器的未来方向： 更新的科技能使电池寿命更长 使随访更为容易，更为快速 新的特性使