生物医学工程前沿讲座

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生物医学工程的前沿技术与趋势

生物医学工程的前沿技术与趋势

生物医学工程的前沿技术与趋势随着社会的不断发展和人类生活水平的提高,我们对医疗健康方面的需求也越来越高。

生物医学工程作为一门比较新的交叉学科,正在快速发展壮大,为医疗健康事业注入了新的活力。

那么,现在的生物医学工程技术又有哪些前沿和趋势呢?一、生物医学工程技术的前沿1. 基因编辑技术基因编辑技术是指通过人为地修改某个物种的基因序列,以达到人工改造该物种的目的。

基因编辑技术可以用于人类疾病的治疗,特别是对于难以治愈的遗传性疾病,这项技术具有极大的潜力。

CRISPR-Cas9技术是一种常见的基因编辑技术,它可以特异性地切割DNA,使我们能够插入,删除或修复基因序列。

2. 3D打印技术3D打印技术可以通过数字化设计,将数字信息转化为实体物体。

在医学领域,3D打印技术可以应用于骨骼和脏器的重建和修复,也可以用于生物材料的制备和药物的制剂。

使用3D打印技术可以精确地控制器官的大小和形状,增强其实用性和生物相容性。

3. 遗传学研究遗传学研究可以帮助我们了解个体和群体遗传情况,以及疾病的发生和治疗方式。

随着遗传学研究的不断发展,我们能够更好地掌握人体的遗传信息,以便研究更多新的疾病。

在过去,统计学习已经被证明是一种非常成功的方法,可以预测哪些人会有潜在的疾病和哪些人可能会对特定的治疗方式做出反应。

二、生物医学工程技术的趋势1. 小型化和远程医疗配备小型或植入式医疗设备的趋势将进一步增加对小型电子设备的需求,例如可穿戴医疗监测装置。

这些设备可以远程监测病人的身体情况,并在必要时向医生发送包含必要信息的警报。

这种远程监测技术可以帮助医生更好地了解病人的病情,并及时采取措施。

2. 人工智能技术人工智能技术可以基于大规模数据的分析,预测和分析疾病。

例如,通过分析大范围的遗传数据可以垂直一种潜在的新疾病,并设计出更适宜的治疗方案。

人工智能技术可以建立更有效的匹配策略,从而使患者可以获得更准确、更个性化的医疗保健。

3. 细胞工程技术细胞工程技术是指在细胞、组织或器官水平上进行介入,使其能够实现具有新功能的进一步变化。

《生物医学工程前沿技术课件》

《生物医学工程前沿技术课件》

2 智能纳米药物
3
利用纳米技术,制备出 拥有更高溶解性和药物 释放效率的智能型靶向 药物,有效改善药物的 用药效果和减少副作用。
生物传感器
纳米技术可以实现对细 胞、分子等微小样本的 准确检测,并且可以通 过纳米温度计、纳米钟 等纳米电子器件实现快 速分析。
仿生技术
生物材料
生物材料因其仿生特性,已 经成为许多生物医学工程项 目中不可或缺的一部分,为 医学学科的发展提供了强有 力的支持。
手术辅助
健康管理
人工智能的应用已经成为机器 人手术、介入手术等高科技手 术的标配,可为手术成功率和 患者康复质量带来很大的帮助。
人工智能技术可以有效监测患 者的健康状况,代替医生管理 患者病情,让健康管理更加科 学和人性化。
3 D打印技术
医学影像
将医学影像进行三维数字 化,实现精准手术设计和 手术实践。
2
者等提供更加人性化的外部行动桥梁, 支持人与人工智能等之间的快速、自
通过植入电极模块在人脑中,记录和
然交互。
解读人脑信号,实现人和计算机、外
部机器的连通。
3
未来展望
脑机接口技术将有望成为未来医学、 科技、生活等众多领域中的核心技术。
医疗大数据
医疗数据管理
将临床数据整合起来,打造 庞大的数据存储和管理平台, 帮助医务工作者获取和管理 学科数据。
基因编辑技术
1
原理
通过针对目标基因进行精准修饰来实
应用实例
2
Hale Waihona Puke 现对生命体遗传信息的修改。
包括基因疗法、农业生产、生物研究
等领域的应用,未来潜力无限。
3
伦理问题
基因编辑技术的应用不可避免地衍生 出一些具有较强争议性的伦理问题。

生物医学工程的前沿技术和应用研究

生物医学工程的前沿技术和应用研究

生物医学工程的前沿技术和应用研究生物医学工程是一门综合性学科,涉及生物学、医学、工程学等多个领域。

随着科技的不断进步和人们对健康的重视,生物医学工程的研究领域也日益发展,前沿技术和应用也在不断涌现。

一、生物传感器技术生物传感器技术是在生物医学工程领域中应用最为广泛的技术之一。

它利用感测器的灵敏度和选择性,将化学、物理等生物信息转换为可视化或可测量的信号,以此检测体内各种生物分子、生理指标等变化。

生物传感器技术可以应用于医学诊断、药物筛选和疾病监测等多个领域。

例如,一种称为“手环”的生物传感器技术正在成为糖尿病患者日常监测血糖的新方法。

手环以无创的方式检测出佩戴者的血糖值,并将数据传输到手机上。

这种技术操作简单、价格低廉,可实现长期监测,有望成为糖尿病患者的重要辅助工具。

二、医学影像技术医学影像技术是生物医学工程中的另一项前沿技术。

它以成像技术为基础,将人体内部结构和功能的信息通过影像呈现出来,协助医生进行临床诊断和治疗。

随着技术不断进步,医学影像技术的应用范围也日益扩大。

近年来,3D打印技术与医学影像技术的结合,使得医生们能够以更直观的方式进行手术规划和实施。

医生可以依据患者的CT或MRI数据,用3D打印技术制作出精准的手术模型,对手术进行预演和模拟,提高手术成功率和安全性。

三、基因编辑技术基因编辑技术旨在将人类基因组编码的基因序列进行精确修改,以治疗遗传性疾病。

这种技术可以针对个体特定的遗传病变点进行修复或替换,成为许多医学领域的研究热点。

最近的研究表明,基因编辑技术已被用于治疗血液病。

研究人员通过基因编辑技术改进了白血病患者的造血细胞,达到了抗病效果。

这一发现为基因编辑技术的更广泛应用提供了新的可能性。

四、生物医学工程与人工智能结合生物医学工程与人工智能的结合,可以为生物医学领域带来更强的数据处理和解释能力。

人工智能可以处理大量的医学检测结果、生理指标和药物分析结果,建立模型并提供个性化的医学建议。

生物技术与生物医学工程学研究的前沿问题

生物技术与生物医学工程学研究的前沿问题

生物技术与生物医学工程学研究的前沿问题随着科技的不断发展,生物技术和生物医学工程学领域也在不断前进。

这两个领域的前沿研究问题十分有趣,包括基因编辑、再生医学、干细胞技术等等。

本文将深入探究这些问题,介绍它们的研究现状和未来发展方向。

一、基因编辑基因编辑是指对DNA序列进行精确修改的技术。

由于人类基因组解析和CRISPR-Cas9技术的出现,基因编辑成为了当前生物医学领域最为火热的研究课题之一。

1.基因编辑在基础研究中的应用基因编辑技术在生命科学领域的应用非常广泛,包括研究基因功能、调节基因表达、筛选药物靶点等等。

基因编辑技术也可以用于研究人类疾病,加深对疾病机制的理解以及探索相应的治疗手段。

2.基因编辑在临床应用中的挑战虽然基因编辑技术在临床上也有着广泛的应用前景,但是它还面临着诸多挑战。

其中一些挑战包括了:- 难以掌控基因编辑的潜在后果;- 意外基因突变的可能性;- 反应堆、成本和反射时间等技术挑战。

未来,研究人员需要持续努力,以满足公众对安全性、适用性和效果偏差的高要求。

政策制定者、行业领导者和社区领导者有责任确保这些技术得到充分的社会讨论和道德审查。

二、再生医学再生医学是指通过干细胞技术、组织工程研究、生物技术手段等方法来修复和再生组织、器官和全身系统的医疗领域。

再生医学被誉为“医学未来的主角”,其前景无限。

1.干细胞与再生医学干细胞具有许多自我更新和分化成各种类型细胞的能力,是再生医学和组织工程中的基础。

干细胞技术在再生医学中应用广泛,在许多临床领域都有着重要的应用前景。

2.再生医学的临床应用再生医学的应用已经开始进入到临床阶段,如造血干细胞移植、组织工程修复等。

再生医学可以在很多临床领域发挥作用,如癌症、神经系统疾病、心血管疾病等领域中的治疗手段都十分有前途。

3.再生医学的未来发展未来再生医学发展的一个热点则是利用干细胞治疗退化性疾病和神经系统疾病。

此外,针对各种疾病的生物技术治疗方法也是再生医学中的重要方向之一。

生物学专业前沿讲座

生物学专业前沿讲座

生物学专业前沿讲座
简介
本次生物学专业前沿讲座旨在介绍和探讨当前生物学领域的最新研究进展和前沿技术。

通过这次讲座,大家将有机会了解到一些令人兴奋和有潜力的生物学研究课题,以及相关的方法和技术。

主题一: 基因编辑技术
基因编辑技术是近年来生物学领域的一项重要进展,也是一种有巨大潜力的技术。

我们将介绍CRISPR-Cas9系统以及相关的基因编辑方法,探讨它们在遗传疾病治疗、农业改良和生物学研究中的应用前景。

主题二: 细胞重编程
细胞重编程是一项引人注目的研究方向,通过改变细胞的发育轨迹,可以使其转变为特定类型的细胞。

我们将介绍诱导多能干细胞(iPSC)技术和细胞转分化技术,以及它们在再生医学和组织工程等领域的应用前景。

主题三: 生物信息学
生物信息学是生物学研究与信息技术相结合的新兴学科。

我们将介绍基本的生物信息学原理和常用的生物信息学工具,以及它们在基因组学、蛋白质组学和代谢组学等领域的应用。

主题四: 合成生物学
合成生物学旨在设计和构建新的生物系统,以解决环境、能源和医疗等方面的问题。

我们将介绍合成生物学的基本概念和方法,以及它在材料科学、能源生产和生物制药等领域的应用前景。

结语
这些主题只是当前生物学领域中的一小部分,但它们展示了生物学的前沿研究和创新。

通过深入了解这些前沿技术和研究方向,我们可以不断推动生物学的发展,为人类的健康和可持续发展做出更大的贡献。

请注意,此文档只是对生物学专业前沿讲座的简要介绍,具体内容将根据讲座的实际情况进行调整和更新。

生物医学工程的发展趋势与前沿技术

生物医学工程的发展趋势与前沿技术

生物医学工程的发展趋势与前沿技术近年来,生物医学工程领域的快速发展引起了广泛的关注。

生物医学工程将工程学的原理与生物学的知识相结合,旨在研究和开发创新的医疗设备和技术,以改善人类健康和生活质量。

在诸多领域的不断创新中,生物医学工程的发展潜力和前景不断扩大。

一、医疗器械的创新与智能化随着人口老龄化的加剧和医疗需求的增长,医疗器械的创新被视为生物医学工程领域的重要发展方向。

近年来,智能医疗器械的研究和开发取得了突破性进展。

例如,基于人工智能的医疗设备能够通过大数据分析和机器学习算法,提供更准确、个性化的治疗建议和预测结果,从而改善疾病的诊断和治疗效果。

另外,纳米技术在生物医学工程领域的应用也备受关注,纳米材料的特殊性质使得它们能够用于靶向治疗和药物输送,为疾病治疗开辟了新的途径。

二、生物打印与组织工程生物打印技术是目前生物医学工程领域的热门话题之一。

它利用三维打印技术的原理,将生物材料、生物细胞和支架材料等按照特定的结构和比例进行打印,从而制造出具有生物学功能的人工组织和器官。

这项技术的发展前景巨大,可以为缺乏供体器官的患者提供解决方案,减轻器官移植等待时间和发生排斥反应的风险。

此外,生物打印技术还为药物筛选和疾病模型的构建提供了新的手段,在药物研发和治疗研究方面具有广阔应用前景。

三、生物传感技术的发展生物传感技术在生物医学工程领域的发展也备受关注。

生物传感器能够通过检测身体的生物标志物和信号,提供实时的健康监测和疾病诊断。

现代生物传感技术的发展使得传感器的体积不断缩小,灵敏度和选择性不断提高,同时由于无线通信技术的进步,生物传感器也越来越便携和易于使用。

未来,生物传感技术有望应用于个性化医疗、远程医疗和健康管理等多个领域,为人们提供更加便捷和高效的医疗服务。

四、人工智能在医疗领域的应用人工智能在医疗领域的应用近年来得到了广泛的关注。

通过利用大数据、机器学习和深度学习等技术,人工智能可以对医学影像进行自动识别和分析,辅助医生进行疾病的早期诊断和精准治疗。

生物医学工程专业的前沿研究领域

生物医学工程专业的前沿研究领域

生物医学工程专业的前沿研究领域随着科技的不断进步和人们对健康的日益关注,生物医学工程作为一门新兴的学科逐渐崭露头角。

它融合了生物学、医学和工程学的知识,致力于研发和应用新技术来改善医疗保健和生命质量。

本文将介绍生物医学工程专业的前沿研究领域,包括生物材料、生物成像、生物传感器和生物仿生学。

一、生物材料生物材料是生物医学工程领域的重要组成部分。

它涉及研究和开发用于医疗器械、组织工程和药物传递的材料。

例如,可生物降解聚合物被广泛用于修复受损组织,如人工关节和心血管支架。

此外,纳米材料也被应用于药物传递系统,可以实现精确的药物释放和靶向治疗。

二、生物成像生物成像是生物医学工程中的另一个重要研究领域。

它旨在开发新的成像技术,以便更好地观察和诊断疾病。

例如,计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)已经成为临床上常用的诊断工具。

而近年来,光学成像技术的发展也为生物医学研究带来了新的突破,如荧光成像和光声成像。

三、生物传感器生物传感器是生物医学工程中的另一个热门领域。

它利用生物体内的特定分子或生物反应来检测和测量生物学参数。

例如,血糖传感器可以实时监测糖尿病患者的血糖水平,帮助他们更好地管理疾病。

此外,基因传感器可以检测特定基因序列的存在,有助于早期诊断和个性化治疗。

四、生物仿生学生物仿生学是生物医学工程中一个富有挑战性和创新性的领域。

它通过模仿生物体的结构和功能,设计和开发新的医疗器械和治疗方法。

例如,仿生人工器官可以替代受损的器官,如人工心脏和人工肾脏。

此外,仿生机器人也被用于手术和康复治疗,提高了手术的准确性和患者的康复效果。

总结生物医学工程专业的前沿研究领域包括生物材料、生物成像、生物传感器和生物仿生学。

这些领域的发展为医疗保健和生命质量的改善提供了新的机遇和挑战。

未来,随着科技的不断进步和人们对健康的需求不断增加,生物医学工程将继续发展壮大,并在医疗领域发挥越来越重要的作用。

【参考译文】The Frontier Research Areas in Biomedical EngineeringWith the continuous advancement of technology and increasing concerns about health, biomedical engineering has emerged as a new discipline. It integrates knowledge from biology, medicine, and engineering to develop and apply new technologies for improving healthcare and quality of life. This article will introduce the frontier research areas in the field of biomedical engineering, including biomaterials, biomedical imaging, biosensors, and bionics.I. BiomaterialsBiomaterials are an important component of the field of biomedical engineering. It involves the research and development of materials for medical devices, tissue engineering, and drug delivery. For example, biodegradable polymers are widely used for repairing damaged tissues, such as artificial joints and cardiovascular stents. In addition, nanomaterials are also applied in drug delivery systems, enabling precise drug release and targeted therapy.II. Biomedical ImagingBiomedical imaging is another important research area in biomedical engineering. It aims to develop new imaging techniques for better observation and diagnosis of diseases. For example, computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) havebecome commonly used diagnostic tools in clinical practice. In recent years, the development of optical imaging techniques has also brought new breakthroughs to biomedical research, such as fluorescence imaging and photoacoustic imaging.III. BiosensorsBiosensors are another hot research area in biomedical engineering. They utilize specific molecules or biological reactions within the body to detect and measure biological parameters. For example, glucose sensors can monitor the blood glucose levels of diabetic patients in real-time, helping them better manage the disease. In addition, gene sensors can detect the presence of specific gene sequences, aiding in early diagnosis and personalized treatment.IV. BionicsBionics is a challenging and innovative field in biomedical engineering. It involves designing and developing new medical devices and treatment methods by mimicking the structure and function of living organisms. For example, bionic artificial organs can replace damaged organs, such as artificial hearts and artificial kidneys. Additionally, bionic robots are also used in surgery and rehabilitation therapy, improving the accuracy of surgeries and the recovery outcomes of patients.In conclusion, the frontier research areas in the field of biomedical engineering include biomaterials, biomedical imaging, biosensors, and bionics. The development of these areas provides new opportunities and challenges for improving healthcare and quality of life. In the future, with the continuous advancement of technology and increasing demands for health, biomedical engineering will continue to grow and play an increasingly important role in the medical field.。

生物医学工程的前沿技术和特色项目

生物医学工程的前沿技术和特色项目

生物医学工程的前沿技术和特色项目生物医学工程是生命科学、医学与工程学的交叉领域,是全球发展最快的学科之一。

它将工程学的理论和方法融入医学领域,通过研发新的技术和设备,应用于医疗、康复和照护等领域,以提升人类健康水平和生命质量。

下面我们将介绍生物医学工程领域的前沿技术和特色项目。

1. 基因编辑技术基因编辑技术是一个热门的话题,也是未来生物医学工程的重要研究范畴之一,它在基因归因和治疗方面具有极高的效益。

在这项技术中,CRISPR-Cas9(一种新式的基因编辑技术)是当前最为流行和广泛应用的基因编辑工具,它可以准确地修改人类基因,消除疾病基因,实现精准治疗,为人类的健康和生命带来巨大的希望。

2. 人工智能技术人工智能技术在生物医学工程中也占据了极为重要的地位。

通过大数据分析和机器学习技术,将各种诊断和疾病管理方面的数据集整合在一起,构建数据库,以协助医生更好地诊断和治疗患者。

人工智能技术还可以用于医疗设备和医学影像分析,帮助医生更加准确地诊断病情,并制定更加有效的治疗方案。

3. 可穿戴型医疗设备随着科技的不断进步,可穿戴型医疗设备也越来越多地被应用于生物医学工程的研究和应用中。

这些设备可以检测和监测人体各种参数,包括心率、体温、血压等,有助于医护人员更加准确地诊断和治疗患者。

此外,这些设备可以更好地管理和跟踪病人治疗的过程,包括用药、病情变化等,有效提高了医护人员对于患者治疗的精确管理。

4. 生物医学材料生物医学材料研究是生物医学工程领域的一项重要内容。

它涵盖了生物材料的合成、表征、测试、应用以及相关的临床研究,目的在于创新和研发能够满足生命科学和医学领域需求的新型材料和器件。

例如,目前正在研究和应用的生物可降解材料,是由多个不同的化学组分组成,可大大提高药物的稳定性,延长药物在人体内的停留时间,不仅可以提高药物的效果,还可以减少药物的副作用。

5. 仿生机器人仿生机器人是生物医学工程领域的先锋技术之一,它的应用范围很广,可以用于人们的代理操作,同时也可以用于医疗照护,特别是针对很多患者的运动方面。

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深圳大学考试答题纸(以论文、报告等形式考核专用)二○13 ~二○14 学年度第 2 学期课程编号01课程名称生物医学工程前沿讲座主讲教师刘维湘等评分学号07姓名李瑜专业年级生物医学工程10级教师评语:题目:人工心脏瓣膜的研究及发展前景摘要:心脏瓣膜疾病是一类危及人类健康和生命的疾病,严重影响患者的工作和生活质量。

外科手术予瓣膜置换是治疗心脏瓣膜疾病的有效方法。

目前应用于临床的主要有生物瓣膜和机械瓣膜,各有优缺点。

随着组织工程技术的发展,运用组织工程学原理构建的组织工程心脏瓣膜(tissue—en西neered heart valve,1'EHv)的研究便应运而生。

关键字:人工心脏瓣膜组织工程PPMAbstract: Valvular heart disease is a kind of disease threatening human health andlife, seriously affect the patient's work and life quality. Surgical operation tovalve replacement is an effective method for the treatment of heart valve disease. At present the main clinical application of biological valves andmechanical valves, each have advantages and disadvantages. With the development of tissue engineering, the use of tissue engineering heart valvetissue engineering construction (tissue - en West neered heart valve, 1'EHv)research will emerge as the times require.Keywords:Artificial heart valve ;Tissue engineering ;PPM引言:随着科技的发展,人类的疾病越来越多的得到了有效的治疗,而现代医学的发展为人类提供了更长的寿命。

人工心脏瓣膜的出现,是人类心脏治疗的一个历史性的进程。

现在越来越多的研究人员都在着重于组织工程在人工心脏瓣膜上的应用。

心脏瓣膜疾病是一类危及人类健康和生命的疾病,严重影响患者的工作和生活质量。

外科手术予瓣膜置换是治疗心脏瓣膜疾病的有效方法。

目前应用于临床的主要有生物瓣膜和机械瓣膜,各有优缺点:生物瓣膜容易钙化、衰败及破损撕裂.严萤影响实际使用寿命;机械瓣膜需终生抗凝以防血栓形成,因而两种人工心脏瓣膜在实际临床应用中均受到了一定的限制。

理想的人工心脏瓣膜应该是既有良好的使用寿命,又有很好的组织相容性,不会或者极少产生血栓。

随着组织工程技术的发展,运用组织工程学原理构建的组织工程心脏瓣膜(tissue—en西neered heart valve,1'EHv)的研究便应运而生,理论上能克服生物瓣膜与机械瓣膜的不足之处,而且有良好的自我修复、重建能力等优点,可成为理想的瓣膜,所以具有广阔的临床应用前景,也是目前组织工程化人工心脏瓣膜的研究热点。

所谓组织工程化心脏瓣膜(rI'EHv).就是利用生命科学和组织T程学的原理与技术。

将受体种子细胞种植于可降解吸收的瓣膜支架上,制造无免疫原性、无需抗凝和耐久性强的人工心脏瓣膜。

人工心脏瓣膜(Heart Valve Prosthesis)是可植入心脏内代替心脏瓣膜(主动脉瓣、肺动脉瓣、三尖瓣、二尖瓣),能使血液单向流动,具有天然心脏瓣膜功能的人工器官。

当心脏瓣膜病变严重而不能用瓣膜分离手术或修补手术恢复或改善瓣膜功能时,则须采用人工心脏瓣膜置换术。

换瓣病例主要有风湿性心脏病、先天性心脏病、马凡氏综合征等。

人工瓣膜的类型只要包括机械瓣Mechanical Prosthesis 或Mechanical Heart Valve ,球笼型瓣Caged Ball Valve ,碟型瓣Disk Valve,单叶倾碟瓣Tilting Disk Valve,双叶瓣Bileaflet Valve,组织瓣(生物瓣)Tissue Valve 或Bioprosthetic Valve,支架生物瓣Stent Tissue Valve,无支架生物瓣Stentless Tissue Valve,人体组织瓣Human Tissue Valve (Homograft,Autograft,Ross Procedure),动物组织膜Animal Tissue Valve (Xenograft,Heterograft)以上几种。

而PPM则是指植入的人工瓣膜有效开口面积(effective orifice area,EOA)相对于患者体表面积过小,术后仍有明显的残余跨瓣压差(transvalvular pressure gradients,TPG)从而可能对手术预后产生不良影响。

PPM的危害主要在于术后残留TPG而术后超声实测人工瓣膜有效开口面积指数(indexed effective orifice area,EOAi)是唯一与TPG相关性良好的参数,目前认为它是唯一可准确描述PPM的合适指标,但仅有少数研究采用。

更多的研究使用了基于文献报道的EOAi体内参考值(projected indexed EOA),其优越性在于术前即可获得术时可。

据此预测植入某瓣膜后发生PPM的概率,继而选择合适的防治措施。

但有学者报道EOAi 参考值和术后超声实测EOAi仅中度相关(r =,其预测PPM的敏感性及特异性仅分别为75%及52%。

此外由于EOA在体内尚受左室流出道及主动脉根部结构的影响,一些经体外实验获得的EOA多大于其体内实际值。

其他指标如瓣膜内口面积(internal geometric area ,IGA /geometric orifice area,GOA)与TPG相关性亦较差(r=。

据其判断PPM敏感性仅0%~26%,故二者均不适合用于描述PPM。

近来有学者报道通过超声所测射血分数/流速比值(ejection fraction /velocity ratio,EFVR)可准确估算出EOAi的大小。

其结果和经常规方法获得的EOAi相关性良好r =0.85。

故EFVR可作为EOAi的替代指标用以描述PPM。

主动脉瓣PPM分级尚无统一标准,常用的为:EOAi >=2/m2无明显PPM;2/m2 <EOAi<=2/m2中度,EAOi <=2/m2 重度;另有研究将EOAi作为连续性变量进行研究。

从笼球型心脏瓣膜研究成功以来,人工心脏瓣膜的发展获得了显着的进步。

全碳双叶机械瓣已广泛临床应用,在生物瓣的研制上也亦取得显着的进展。

20世纪80年代后期,对异种生物瓣的制作过程作了全面的改进,其特点是生物组织取材与保存更为严格,在靴制前保存细胞的活力,不受机械、化学等因素的损害,而且采用低压固定,经防钙化的处理,瓣架更富有弹性,特别是无支架生物瓣膜问世以后,减少了承受应力,改变了血流动力学,延长了生物瓣的寿命。

在国外已广泛应用于育龄妇女、60岁以上的老年心脏瓣膜病人以及右心系统的瓣膜病。

但在我国由于各种原因尚未广泛应用。

随着生物医学工程的进展,应用生物可降解的聚合物支架,构建组织工程心脏瓣膜,为心脏瓣膜的研究开辟了一个全新的领域。

组织工程瓣膜的构建主要应解决如支架材料的选择与构建和种子细胞的选择。

DoFnnen等报告应用组织工程心脏瓣膜为施行Ross手术的病人,置换肺动脉瓣成功,而且经过超声心动图观察1年,瓣膜活动良好没有钙化。

组织工程瓣膜是近年来在发达国家研究的新课题,在我国几个医疗中心也已经起步。

应用组织工程学方法在体外构建的人工心脏瓣膜必须符合以下要求:①支架材料具有足够的强度承受瓣膜的正常启闭和血流对其的剪切力。

②移植在材料上的种子细胞可形成与正常瓣膜上的细胞相似功能的新生组织。

③支架材料的可降解以减少组织的异物反应。

Hoerstrup 等在可降解材料上种植入成纤维细胞和内皮细胞。

然后植入生物反应器,逐渐增加流量和压力,结果显示瓣膜移植在羊体内5个月后,在外观、组织特点、功能、生物力学方面均接近正常瓣膜。

Liehtenberg等I-91在羊肺动脉瓣上种植羊静脉内皮细胞后,用特殊的生物反应器进行动态培养,结果显示中等搏动血流量加上小幅度的增量。

可以刺激支架上内皮细胞的增殖,而迅速提高搏动血流鼍会造成明显的内皮细胞和瓣叶损伤,并认为这可能是体外静态培养的‘FEHV置人体内后,不能适应体内生理环境下的血流冲击而迅速损伤的原因。

德国柏林Humboldt大学的Dohmen等将同种异体肺动脉瓣膜进行脱细胞处理,获取自体大隐静脉内皮细胞并扩增,在生物反应器内将内皮细胞接种在去细胞支架上,构建TEHV。

并于2000年首次将TEHV植入1例43岁的主动脉瓣狭窄患者肺动脉瓣区,重建右室流出道,并取其肺动脉瓣替换到主动脉瓣区(Ross手术)。

术后两周检测C一反应蛋白~dl,术后最高体温℃,说明未发生免疫激活。

患者出院后3、6、12个月时行经食管心脏超声检查未发现TEHV区返流;磁共振见术前增大的左室体积自术后早期即开始逐渐缩小,TEHV区域血流动力学良好;螺旋CT见TEHV瓣叶光滑,未产生钙化,运动良好。

其后Dohmen等又施行5例这种Ross手术,短期随访患者TEHV瓣膜功能良好。

尽管植入体内的TEHV的瓣膜组织学结构状况仍无法得知,其随访时间也不够长,但该研究开创了临床应用TEHV的先河,使我们看到了其临床应用的美好前景。

组织工程是一门新兴的前沿科学,组织工程化运用于人工心脏瓣膜的研究,近年来虽然取得了飞速发展,但最终广泛应用于临床仍有许多问题需要解决,如何进一步改善可吸收材料的物理特性,使其与种子细胞有更好的黏附力及良好地分化、增殖、生长,组织工程化人工心脏瓣膜能否长期耐受血流应力的作用以及组织对其耐受性,种子细胞的选择、培养等尚需大量基础研究和临床实验来验证。

虽然存在各种各样的困难,但随着新技术和新方法的出现。

将为这方面研究注入新的活力和希望。

此外,干细胞在生物医学的研究日益受到重视,它在整个生命周期中可以自我增殖且能分化为不同细胞。

构建组织工程化心脏瓣膜需要能够快速扩增、分裂能力强、能无限传代、细胞功能旺盛的种子细胞,干细胞为组织工程化心脏瓣膜研究提供了新的契机。

参考文献:[1] Pibarot P,Dumesnil J G. Prosthesis-patient mismatch:definition clinical impact and prevention [J]. Heart,2006,92:1022-1029.[2] 第二军医大学长海医院心胸外科徐志云《继续医学教育》2006年第10期[3] 施益民《安徽医学》2011年04期《组织工程化人工心脏瓣膜的研究进展》[4] 谈梦伟郭龙徐志云《第二军医大学学报》2011年4月第32卷第4期[5]曹钰琨《组织工程心脏瓣膜的现状与发展》2008-10-17。

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