探理人工胰腺装置其发展方向.ppt

现实中人工胰岛的糖测量器往往需要把血糖数值输出再交计算机模拟分析，进而控制胰岛泵；研究方向在其控制电路设计和植入； * 探理人工胰腺装置及其发展 研制人工胰腺的医学意义 近年来糖尿病发病率逐年升高，同时其并发症更增加患者痛苦 传统的皮下注射胰岛素治疗法不能有效时时调节血糖，较原始 寻求更科学精细、方便的疗法 相关知识链接 胰腺 胰腺 胃 横隔 胆囊 胰岛 （1）神经内分泌 器官，控制血糖内环 境恒定 （2）?—胰岛素 —胰高血糖素 x—生长抑素 胰腺多肽（pp）— pp激素 糖尿病 成因：胰岛素抵抗； 胰岛B细胞功能缺失 病情发展：胰岛素抵抗贯穿始终； B细胞功能逐渐衰竭 是病情加重的驱动力 高血糖诱发B细胞衰竭， 恶性循环 糖尿病治疗 在早期，B细胞功能损害可逆； 尽早给与严格血糖控制，保护B细胞， 使其最大功能恢复 到后期，因细胞凋亡、Pr沉淀，B细胞功能丧失，不可逆 人工胰腺大致分类 把动物胰岛移植到中空纤维上，组织培养液、血液在此循环，得到人工毛细血管单位,插入硅胶制的动、静脉分流处稳定血糖 发展历程（机械类） 外置式 内置式 共性（共通点） 基本构造都一样，即： 传感器：测定血糖浓度；需连续测量； 并最终实现与胰岛素泵的正负反馈 胰岛素泵：用于胰岛素精确注射 微型血糖传感器 血糖监测技术 1.多为葡萄糖传感器，埋入皮下组织 2.利用其所含糖氧化酶，测定皮下组织液氧的消耗或氢氧离子的产生 3.每10s测定一次，转换成葡萄糖值 4.须下载数据进而分析，没有做到与胰岛素泵同步反馈调节 胰岛素泵 传动式 一级传动 二级传动 压电式微泵 工作时压电阵子在交变信号作用下产生上下弯曲振动，引起泵室内容积和压力变化 吸水状态 排水状态 胰岛素微泵设计 因使用时皮肤阻力不同而导致推注量不同，故采用两腔串联或四腔串联 发展方向 闭环胰岛泵 真正实现“无开环”循环，需要葡萄糖传感器准确测定、精密控制胰岛泵 微小泵 体积受限，目前是皮下移植；血管放置可能阻塞，受限制 生物排异性 机体会产生排异，发炎、严重者需更换人工胰腺 需研制与机体 相容性材料 据必威体育精装版资料统计，我国糖尿病患者已超5000万，约占全球患者的1/5； 除了糖尿病本身疾病之外,其并发症如视网膜病变导致失明、肾功能障碍、脑动脉硬化等更增加病人痛苦； 常规治疗包括控制饮食、注射胰岛素，但不能做到时时调节，容易使病人血糖波动发生危险； 所以关键点在于“精细”，真正模拟天然胰腺的调节模式，更科学合理 * 胰岛素唯一降血糖……很重要 * 在糖尿病发生以后，B细胞功能呈进行性下降，其下降速度决定糖尿病发展速度； 胰岛B细胞缺陷早期变现为胰岛分泌第一时相小时，无胰岛素急尖峰分泌；随着病情发展，第二时相也消失，胰岛素分泌严重不足，最后出现胰岛B细胞功能消失 * 主要介绍机械类人工胰腺； 个人觉得用传感器、计算机等“无生命物体”模拟活体器官很神奇，必须精细且精确； “活体类”的人工胰腺仅在这里简单描述；“机械类”的具体原理会在后面介绍 * 从箭头方向看出其发展经历一个由大到小、由低级到高端的过程； 下面就来一一了解个各种类的共性和特性…… * 其中传感器与泵之间的反馈最关键也最复杂，研究点也多在此：希望精确的反馈和调节，却要保证够小的体积，这是一对矛盾； 下面分开来说个组成元件…… * 最后一步还没有突破，所谓没有实现真正意义上的“闭环植入”，整个系统并不是一个严密、自循环的，也阻碍了“全植入”的进程； * 根据人工胰腺的核心部件——“胰岛泵”的注射胰岛原理划分~一直在开发新科技，使其更精细 * 这是大致的示意图 * 这是模拟示意图~ * 据必威体育精装版资料统计，我国糖尿病患者已超5000万，约占全球患者的1/5； 除了糖尿病本身疾病之外,其并发症如视网膜病变导致失明、肾功能障碍、脑动脉硬化等更增加病人痛苦； 常规治疗包括控制饮食、注射胰岛素，但不能做到时时调节，容易使病人血糖波动发生危险； 所以关键点在于“精细”，真正模拟天然胰腺的调节模式，更科学合理 * 胰岛素唯一降血糖……很重要 * 在糖尿病发生以后，B细胞功能呈进行性下降，其下降速度决定糖尿病发展速度； 胰岛B细胞缺陷早期变现为胰岛分泌第一时相小时，无胰岛素急尖峰分泌；随着病情发展，第二时相也消失，胰岛素分泌严重不足，最后出现胰岛B细胞功能消失