人工器官中应用高分子材料(上)
人工器官的研发现状及应用前景
人工器官的研发现状及应用前景随着科技的不断进步和人们对健康的越来越重视，人工器官慢慢成为了一个备受关注的话题。
人工器官是指通过先进的生物技术手段，使用材料和细胞来制造和维修人体器官，从而达到治疗疾病或替换损伤器官的目的。
这种技术的出现对人类健康有着极大的贡献，下面我们将从研发现状及应用前景这两个方面来谈谈人工器官。
一、研发现状人工器官的研发历时漫长，经历了多年的探索和发展，才有了今天的成果。
早在20世纪初就有人开始研发人工器官，但由于当时技术水平不足，很难实现真正的人工器官。
然而，随着现代科技的不断进步和人们对健康的重视，人工器官的研发得到了突破性进展。
在目前的研发中，人工心脏和人工肝脏的研发相对较为成功，而人工肺、人工心瓣膜等器官的研发还处于初步阶段。
同时，人工器官的材料也越来越多元化，如金属、纳米材料、高分子材料等。
这些材料在种类上是多样的，在性能和功能上也不断完善，为人工器官的研发提供了强有力保障。
另外，随着生物技术的发展，3D打印技术的广泛应用也为人工器官的研发带来了新的可能性。
利用3D打印技术，医生可以将患者的数据输入电脑中，然后打印出和患者器官一模一样的雏形。
接下来，将这个雏形置于细胞培养皿中，在体外成为一个“活体器官”，再移植到患者体内。
这种方法不仅可以大大缩短外科手术所需的时间，而且能减轻患者的疼痛感，还能使患者恢复的时间更短。
二、应用前景如今，人工器官的研发越来越成熟，不仅在技术上更加完备，而且在应用方面也有了更广泛的前景。
人工器官的应用前景主要有以下几点。
1. 治疗疾病：人工器官能够替代病人缺失、损伤的器官，从而达到治疗疾病的目的。
例如，人造肝脏可以取代患有肝病的患者的生命支持装置，帮助他们生存下去。
而人造眼角膜、人造心脏瓣膜、人工关节等，也能够在其他疾病治疗中扮演重要角色。
2. 优化医学研究：由于许多人工器官可以在实验室中生长和进化，所以人工器官也成为了医学研究的重要工具。
浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用
浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用上官勇刚浙江大学高分子科学与工程学系高分子合成与功能构造教育部重点实验室50 年代以来，高分子科学发展的一个重要特征是，在本学科进一步向纵深发展的同时，开始向其他相关学科进行渗透并形成了许多新的学科边缘领域。
高分子生物材料( Polymeric Biomaterials)就是高分子科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重要边缘领域。
生物医用高分子材料是生物高分子材料中最为重要的组成部分，生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。
这类高分子材料的研究有着非常重要的科学意义和实用价值。
随着高分子化学工业的发展，出现了大量的医用新材料和人工装置，如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器以及骨生长诱导剂等。
近十年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。
生物医用高分子材料的发展阶段生物医用高分子材料的发展经历了两个阶段。
第一阶段是工业高分子材料在医学中的自发应用，这个阶段开始于1937年工业聚甲基丙烯酸甲酯用于制造假牙的牙床，其特点在于是,所用的材料都是工业上已经投产的现成材料，对于其应用价值，也已进行了一系列基础性的研究。
第二阶段是根据生命科学的需要，在分子水平上设计开发新型的生物医用高分子材料，并且对已经成熟的生物医用高分子材料进行优化。
这个阶段始于1953年医用级有机硅橡胶的出现，之后于1962年又开发出体内可吸收的聚羟基乙酸酯用作缝合线。
60年代中期起又依据心血管材料的要求，开发出多种抗凝血的聚(醚-氨酯)生物材料。
所有这些都标志着高分子生物材料已开始进入一个以分子工程研究为基础的发展时期。
生物医用高分子材料的分类与应用一.惰性生物医用高分子材料1)血液相容性材料(抗血凝性材料)生物医用高分子存在的最大难点在于血凝性。
医用高分子材料
医用高分子材料用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。
目录具有分离透析机能的人工肾用过滤膜、人工肺用气体交换膜，以及人造血液用吸脱气体的物质等，都要求有各自特殊的分离透过机能。
在大多数情况下，现有高分子材料的表面化学组成与结构很难满足上述要求，通常要采用表面改性处理，如接枝共聚，以改进其抗凝血性等性能。
制品种类主要有人造脏器、医疗器械和药物剂型三种类型。
人造脏器包括内脏和体外装置。
①内脏：有代用血管、人工心脏、人工心脏瓣膜、心脏修复、人工食道、人工胆管、人工尿道、人工腹膜、疝补强材料、人工骨和人工关节、人工血浆、人工腱、人工皮肤、整容材料及心脏起搏器等。
②体外器官和装置：有人工心肺机、人工肺、人工肾、人工肝、人工脾、麻痹肢刺激器、电子假肢、假齿、假眼、假发、假耳、假手、假足等。
医疗器械①一般医疗及看护用具，如眼带、洗肠器、注射针、听诊器、直肠镜、点眼器、腹带和连结管等；②麻醉及手术室用具，如吸引器、缝线、咽头镜、血管注射用具等；③检查及检查室用具，如采血管、采血瓶、心电图用的电极、试验管、培养皿等。
药物剂型①药物的助剂：高分子材料本身是惰性的，不参与药的作用，只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等作用，或在人体内起“药库”作用，使药物缓慢放出而延长药物作用时间。
②聚合物药物：将低分子药物，以惰性水溶性聚合物作分子载体，把具有药性的低分子化合物，通过共价键或离子键与载体的侧基连接，制成聚合物药物。
发展趋势①研究开发满足生物相容性和血液相容性材料，以聚烯烃、聚硅氧烷、氟碳聚合物和聚氨酯为重点；②开发控制药物释放、人工脏器、医疗器械和控制生育所用材料。
③发展小型化、便携带、内埋化等类型的人工器官装置。
聚乙烯醇医用级化工级区别
聚乙烯醇医用级化工级区别
聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol，简称PVA）是一种重要的合成高分子材料，具有广泛的应用领域，其中包括医用级和化工级。
本文将从医用级和化工级两个方面对聚乙烯醇进行区别介绍。
从用途上来看，医用级聚乙烯醇主要应用于医疗领域，如药物包衣、医用敷料、人工器官等。
由于其良好的生物相容性和可降解性，医用级聚乙烯醇在医疗器械中得到广泛应用。
而化工级聚乙烯醇则主要用于工业领域，如纺织、造纸、建筑等。
化工级聚乙烯醇通常用作粘合剂、增稠剂、乳化剂等，具有良好的粘附性和分散性。
从物理性质上来看，医用级聚乙烯醇通常具有较高的纯度和较低的残留物含量，以确保其在医疗应用中的安全性和稳定性。
医用级聚乙烯醇的分子量较高，一般在几万到几十万之间，以满足其在药物包衣等方面的要求。
而化工级聚乙烯醇的纯度要求相对较低，分子量范围也较广，可以根据具体应用的需要进行选择。
从生产工艺上来看，医用级聚乙烯醇的生产通常需要符合严格的药品生产标准，包括GMP（Good Manufacturing Practice）等，以确保产品的质量和安全性。
而化工级聚乙烯醇的生产则相对简单，一般采用合成树脂的方法进行生产。
从市场价格上来看，由于医用级聚乙烯醇在生产工艺和质量要求上的特殊性，其价格通常较化工级聚乙烯醇要高一些。
医用级聚乙烯醇和化工级聚乙烯醇在用途、物理性质、生产工艺和市场价格等方面存在明显的区别。
了解这些区别有助于正确选择和应用聚乙烯醇，并确保其在医疗和工业领域的有效应用。
聚丙烯+聚碳酸酯
聚丙烯+聚碳酸酯聚丙烯和聚碳酸酯是两种常见的高分子材料，它们被广泛应用于各个领域，具有很好的物理性能和化学稳定性。
本文将介绍聚丙烯和聚碳酸酯的特点、应用领域以及它们混合使用的优势。
聚丙烯聚丙烯是一种由丙烯单体聚合而成的聚合物，具有优异的机械性能、热稳定性以及化学稳定性。
聚丙烯的主要特点是轻质、坚韧、耐磨、耐腐蚀和绝缘性能好。
由于聚丙烯具有这些优点，它被广泛应用于家居用品、包装材料、电子产品、医疗器械等领域。
聚丙烯的应用领域非常广泛。
在家居用品方面，聚丙烯被用于制作家具、餐具、储物盒等。
在包装材料方面，聚丙烯可用于制作各种类型的包装膜、袋、瓶等。
在电子产品方面，聚丙烯可用于制作电池外壳、插座等。
此外，聚丙烯还可用于制作医用注射器、输液管、人工器官等医疗器械。
聚碳酸酯聚碳酸酯是一种由碳酸酯单体聚合而成的聚合物，具有优异的透明度、耐高温性能和机械强度。
聚碳酸酯的主要特点是质轻、坚硬、耐冲击、耐热和耐化学腐蚀。
由于聚碳酸酯具有这些特点，它被广泛应用于汽车、电子、建筑等领域。
聚碳酸酯在汽车行业中的应用十分广泛。
聚碳酸酯可以用于制作汽车外壳、车灯、车窗等。
在电子领域，聚碳酸酯被广泛应用于制作电子产品的外壳、显示屏等。
在建筑领域，聚碳酸酯可用于制作隔热板、阳光板和照明材料等。
聚丙烯+聚碳酸酯聚丙烯和聚碳酸酯的混合使用可以充分发挥它们各自的优点，提供更多的应用可能性。
合成聚丙烯和聚碳酸酯共混物可以获得新的材料，具有更好的物理性能和化学稳定性。
聚丙烯和聚碳酸酯的混合使用可用于汽车行业。
通过将聚丙烯和聚碳酸酯进行共混，可以制作更轻、更强、更耐热的汽车外壳和内饰件。
这不仅可以提高汽车的性能，还可以减少燃料消耗和二氧化碳排放。
在电子产品领域，聚丙烯和聚碳酸酯的混合使用可以制作更耐高温、更耐冲击的电子产品外壳。
这不仅可以提高电子产品的可靠性，还可以延长其使用寿命。
综上所述，聚丙烯和聚碳酸酯是两种具有广泛应用的高分子材料，它们分别具有优异的性能和稳定性。
高分子材料的性质及应用
高分子材料的性质及应用高分子材料是当今工程材料科学中最重要和最广泛应用的一种材料。
高分子是由大量重复结构的小分子单元组成的聚合物，具有良好的可塑性、电绝缘性、化学稳定性、耐热性等良好性能，在工业及生活的许多方面都有广泛的应用。
本文将重点阐述高分子材料的性质及应用。
一、高分子材料的性质1. 可塑性高分子材料具有优越的可塑性，能够被压缩、伸展和改变形状，使其易于生产加工。
高分子材料在加工过程中，可以被冷、热、压缩等方式改变形状，满足制造不同形状、尺寸、结构的需求。
2. 电绝缘性高分子材料还有优越的电绝缘性能，能够阻挡电流的流动，因此在电子学和电气领域中，高分子材料是非常有用的，例如电缆、电子绝缘材料等。
同时，高分子材料在电气工程领域中还被广泛用作电子元件的建模和仿真材料。
3. 化学稳定性高分子材料具有化学稳定性，能够在一定的条件下长时间不发生化学变化，这使得其在许多行业中应用得更广泛。
比如，医学领域中的人工器官、大型化学设施和储气罐等领域中都使用了高分子材料，以保证设备的可靠性和安全性。
4. 耐热性高分子材料具有良好的耐热性，能够在高温环境中工作，同时具有高强度和较高的耐化学性。
热塑性聚氯乙烯、ABS等高分子材料使用在家电、汽车领域中；热固性环氧树脂、酚醛树脂等高分子材料广泛应用于航空、轨道交通、建筑、能源等领域。
二、高分子材料的应用1. 医学领域高分子材料可以被用作医用敷料、仪器和针尖等消毒用具的制造材料。
此外，还可以用来制造人工器官、替代组织和再生医学用品等。
高分子制品在医学领域中具有显著的优势，如柔软、透气、无毒和良好的生物耐受性。
2. 自行车、汽车、火车等城市交通工具高分子材料可以用于制造轮胎、悬挂、车身和其他关键组件。
目前市场上为自行车轮胎、汽车悬架和车身等组件应用最多的高分子材料是聚氨酯、氟橡胶、热塑性聚氨基甲酰以及聚碳酸酯等。
3. 化学与储能行业高分子材料在化学、能源和环境等领域中的应用日益重要。
医用高分子材料
医用高分子材料是 用以制造人体内脏、 体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物 材料。20年来，用于这方面的高分子材料 有聚氯乙烯、天然橡胶、聚乙烯、聚酰胺、 聚丙烯、聚苯乙烯、硅橡胶、聚酯、聚四 氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯等。
医用高分子 材料
医用高分子材料的 基本要求
医用高分子材料的 基本特征
医用高分子材料的 发展趋势
一、医用高分子材料的基本要求
1、物理机械性能好、能够满足生理功能和使 用环境的要求 2、能耐受灭菌过程儿不致影响生物学性能 3、成型加工性能好，一家工程各种复杂形状 的 制品 4、同血液接触时，材料要有较好的抗凝血性，不引 起溶血，不造成血中蛋白质变性，不破坏血液的 有形成分
相同点外，还有因连接于大分子上而带来的各种高分 子效应和特性
三、生物医用材料的未来发展趋势
1、研究新的降解材料。今后研究发展的趋势是设计、 制作具有特殊功能的材料，如低模量、高柔顺性、 高强度材料 2、研究具有全面生理功能的人工器官和组织材料。 材料不仅是惰性植入体而且要具有生物活性。它 能引导和诱导组织、器官的修复和再生，在完成 上述任务后能自动降解排出体外，为此需要研究 新型降解材料
途径。制备生物梯度功能材料是医用材料表面改性、 提高膜和基结合力的方向
特殊性质
药物剂型性
药物的助剂：高分子材料本身是惰性的，不 参与药的作用，只起增稠、表面活性、崩 解、粘合、赋形、润滑和包装等作用，或 在人体内起“药库”作用，使药物缓慢放 出而延长药物作用时间。
聚合物药物：将低分子药物，以惰性水溶性 聚合物作分子载体，把具有药性的低分子 化合物，通过共价键或离子键与载体的侧 基连接，制成聚合物药物。
聚合物存在多重结构，即一次性结构、二次性结构 和三次性结构 3、高分子化合物的性质不仅与平均相对分子质量有 关，还与组分的不同相对分子质量的分布有关 4、高分子化合物的主链和侧链基上含有多种可以反 应的活性基团，如羧基、羟基、酯基、酰基键和 双键等。这些基团在化学反应活性上除了和小分 子化合物中的基团有
《医用高分子材料》PPT课件
•
如果在缩聚过程中有三个或三个以上的官能度的单体
存在，或是在加聚过程中有自由基的链转移反应发生，或
是双烯类单体第二键被活化等，则单体单元的键接顺序通
常有无规、交替、嵌段和接枝之分，能生成支化的或交联
的高分子。支化高分子又有星型、梳型和无规支化之分。
• 1) 线型分子链
• 由许多链节组成的长链，通常是卷曲为团状，这类高 聚物有较高的弹性、塑性好、硬度低，是典型的热塑性材 料的结构，如图镜 照片
5.2.1 近程结构
1. 高分子链的组成
• 高分子是链状结构，高分子链是由单体通过加聚或缩聚反应连接而成 的链状分子。
• 通常的有机高分子化合物，它是由碳-碳主链或由碳与氧、氮或硫等 元素形成主链的高聚物，即均链高聚物或杂链高聚物。
• 高密度聚乙烯(HDPE)结构为－[CH2CH2]n－，是高分子中分子结构最 为简单的一种，它的单体是乙烯，重复单元即结构单元为CH2CH2 ， 称为链节，n为链节数，亦为聚合度。
I 图5-3 高分子链II结构示意图 III
(Ⅰ线型结构；II支链型结构；III交联网状
• 2) 支链型分子链
➢ 在主链上带有支链，这类高聚物的性能和加工成型能力都 接近线型分子链高聚物。
➢ 线型和支链型高分子加热可熔化，也可溶于有机溶剂，易 于结晶，因此可反复加工成型，称作“热塑性树脂”。
➢ 合成纤维和大多数塑料都是线型分子。
定在高分子材料表面上以提高其抗凝血性； • （3）设计微相分离结构； • （4）改变表面粗糙度。
以嵌段共聚高分子材料为例, 它由两种或多种 不同性质的单体段聚合而成. 当单体之间不相容 时, 它们倾向于发生相分离, 但由于不同单体之间 有化学键相连, 不可能形成通常意义上的宏 观相 变, 而只能形成纳米到微米尺度的相区, 这种相分 离通常称为微相分离, 不同相区所形成 的结构称为 微相分离结构.
交联聚丙烯酸钠
交联聚丙烯酸钠交联聚丙烯酸钠是一种具有广泛应用前景的高分子材料。
它以聚丙烯酸钠为主要成分，通过交联反应形成三维网络结构，具有良好的物理性能和化学稳定性。
本文将从交联聚丙烯酸钠的结构、合成方法、性质及应用等方面进行详细介绍。
交联聚丙烯酸钠的结构与性质密切相关。
聚丙烯酸钠是一种线性高分子，其主链上带有大量的羧基（-COOH）和钠离子（Na+）。
通过交联反应，聚丙烯酸钠分子之间形成交联点，使得材料具有较高的强度和弹性。
同时，交联聚丙烯酸钠的交联程度可通过调控交联剂的用量和交联时间等参数来控制，从而获得不同性能的材料。
交联聚丙烯酸钠的合成方法主要有两种，即化学交联和物理交联。
化学交联是指在聚丙烯酸钠分子中引入交联剂，如二烯基苯酚（DVB）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）等，通过加热或辐射等方法使交联剂发生反应，形成交联结构。
物理交联则是通过温度或溶剂的改变，使聚丙烯酸钠分子发生自组装，形成交联结构。
两种方法各有优劣，选择合适的方法可以获得理想的材料性能。
交联聚丙烯酸钠具有许多优异的性质。
首先，它具有良好的水溶性和离子交换性能，可以用于制备离子交换膜、水凝胶等材料。
其次，交联聚丙烯酸钠具有较高的吸水性能，可以用于制备超级吸水材料、生物医用材料等。
此外，交联聚丙烯酸钠还具有优异的耐高温性、耐化学腐蚀性和生物相容性，可以应用于高温环境、化学工程和生物医学领域等。
交联聚丙烯酸钠在各个领域具有广泛的应用前景。
在环境领域，交联聚丙烯酸钠可以应用于水处理、废水处理和废气净化等方面，发挥着重要的作用。
在能源领域，交联聚丙烯酸钠可以用于锂离子电池、燃料电池等器件的电解质和隔膜材料。
在生物医学领域，交联聚丙烯酸钠可以用于制备人工关节、人工器官、药物控释系统等医用材料。
此外，交联聚丙烯酸钠还可以应用于纺织、涂料、油田等领域。
交联聚丙烯酸钠作为一种具有广泛应用前景的高分子材料，具有优异的结构和性质。
通过合理选择合成方法和调控交联程度，可以获得理想的材料性能。
高分子材料用途
高分子材料用途高分子材料是一种重要的材料类型，由于其独特的性质和广泛的应用领域，成为了现代工业中不可或缺的一部分。
高分子材料的用途非常广泛，涵盖了各个领域，下面我们将从几个方面来介绍高分子材料的用途。
1. 化学工业高分子材料在化学工业中的应用非常广泛，例如聚合物、塑料、橡胶等。
聚合物是高分子材料的一种，可以用于制造各种塑料制品，如塑料袋、塑料瓶等。
橡胶是另一种高分子材料，可以用于制造轮胎、密封件等。
此外，高分子材料还可以用于制造各种化学品，如聚丙烯、聚乙烯等。
2. 医疗领域高分子材料在医疗领域中的应用也非常广泛。
例如，聚乙烯醇可以用于制造药物包装材料，聚乳酸可以用于制造缝合线等医疗器械。
此外，高分子材料还可以用于制造人工器官、医用材料等。
3. 电子领域高分子材料在电子领域中的应用也非常广泛。
例如，聚苯乙烯可以用于制造光学材料，聚酰亚胺可以用于制造高温电缆等。
此外，高分子材料还可以用于制造电子元件、电子器件等。
4. 纺织领域高分子材料在纺织领域中的应用也非常广泛。
例如，聚酯可以用于制造各种纤维，如涤纶、尼龙等。
此外，高分子材料还可以用于制造各种纺织品，如衣服、鞋子等。
5. 建筑领域高分子材料在建筑领域中的应用也非常广泛。
例如，聚氨酯可以用于制造保温材料，聚碳酸酯可以用于制造隔热材料等。
此外，高分子材料还可以用于制造各种建筑材料，如地板、墙板等。
总之，高分子材料的用途非常广泛，涵盖了各个领域。
随着科技的不断发展，高分子材料的应用领域还将不断扩大。
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较多的最新的瓣是双叶瓣，
其基本结构是圆形瓣环内，两 个半圆形瓣环内，两个半圆形
的蝶片以轴的形式固定在底环 上，尤如两扇门一样可以自由 开关，开放角度可达８７°。 属中心血流型。
前者器官来源困难，再则移植 器官的器官保存、免疫、排斥 反应等诸多问题尚未解决，同 时移植前和短时替代也需要人 工器官。
本章围绕人工器官及其使用的 高分子材料为中心，作一概要 介绍。
第一节 人工心脏与人工心脏瓣膜
(Artificial heart valves and Artificial heart)
1982 年 美 国 犹 太 大 学 医 学 中心Devries首次为61岁患严
重心脏衰竭的克拉克先生成功
地进行了人工心脏移植。靠这 颗重300克的jarvik—7型人工 心脏，他生活了112天，成为
世界医学史上的一个重要的里 程碑。
目前，世界上已进行了数
例全人工心脏的临床，但人工 心脏处在以动物实验为主的研 究阶段。
人工心脏为全人工心脏（ＴＡ
Ｈ）和辅助人工心脏两种，前者 替代心脏全部功能，后者主要替 代心室部分功能。因此，辅助人 工心脏又称心室辅助装置。辅助 左心室功能的称左心室辅助装置 （ＬＶＡＤ），辅助右心室功能 的则称为右心室辅助装置（ＲＶ ＡＤ），辅助双心室功能的称谓 双心室辅助装置（ＢＶＡＤ）。
全人工心脏还是辅助人工心
酯、聚四氟乙烯织物、聚酯织 物复合物、聚烯羟橡胶、生物 高分子材料以及高分子复合材 料，但上述各种材料相比聚氨 酯具有更卓越的性能。
临床应用的Jaivik-7型以 及国外主要的研究小组(表7１)，仍以聚氨酯材料 Biomer,Pellethane和 Avcothane为主。有必要强
调一点聚氨酯长期植入后血液
含弹性驱动膜或高分子弹性体 制成的弹性内囊组成。在气动、 液动、电磁或机械力的驱动下
促使血泵的收缩与舒张，由驱 动装置及监控系统调节心律、 驱动压、吸引压收缩张期比。
血泵的好坏与使用时间长短
除与血泵的血流动力学与结构 设计有关久，主要和血泵材料 的种类和性能有关。
虽然文献报道的血泵材料有
加成型硅橡胶、甲基硅橡酸、 嵌段硅橡胶、聚氨酯、聚醚氨
人工器官中应用的高分子材料 (polymer materials’
application in artificial organs)
当人体的器官因病患不能康复 行使功能时，近代医学提供了 二种可能恢复功能的途径：
一种是进行同种异体的器官移 植，另一种用人工器官置换或 替代病损器官，补偿其全部或 部分功能。
受此泵的启迪，1957年 Kolff和Akutsu研制了人工
心脏进行动物移植实验，存 活15小时，开创了人工心脏 的研究历史。
1958 年 日 本 渥 美 和 彦 、 德 国 Bucherl以及美国 Nose等 相继设立了专门的研究中心，
开展了各种类型人工心脏的研 究，进行了小牛、羊、狗等多 种动物的人工心脏实验。
卡在笼架的对角位造成患者因 急性闭锁不全而突然死亡。因 此，此类机械瓣未被斜蝶瓣。阀体仍为蝶型，但它 由圆形瓣环内交链结构将其悬
夹于瓣环内流入面呈凸形，流 出面呈凹形。
植入后，当心室舒张时碟
片开放金属丝钩住碟片凹面边 缘，使碟片倾斜６０度—８０
度，血液从碟片两侧流过，形 成一个大孔和一个小孔，尽管 阻塞体仍在中央，由于碟片倾 斜６０～８０度，故血流大部 分从瓣中心流过，又称为半中 心血流型。
中钙沉积易引起泵体损伤的问
题尚未得到彻底的解决，有待 于进一步研究。
二、人工心脏瓣膜
人工心脏瓣膜指能使心脏血
液单向流动而不返流，具有人 体心脏瓣膜功能的人工器官。
主要用于心脏瓣膜病变，不能 通过简单的手术或治疗恢复和 改善瓣膜功能的患者，用人工 心脏瓣膜替代病损瓣膜。人工 心脏瓣膜目前主要有二类：生 物瓣和机械瓣。
碟瓣工作原理同笼架——球
瓣相同，只是阀体为碟型，瓣 架变低，支柱有三根，亦有四 根的，架有开放式的，亦有封 闭式的。
由于碟瓣和笼架——球瓣属周
围血流型，即血液必须绕过阻 塞体，从其周边通过，因此
血流阻力和跨瓣压差大，易产 生涡流，造成血栓形成，溶血 多。碟片强度不好还会造成变 形磨损等情况。
此外，使用中还发现阻塞体
一、人工心脏
人工心脏是推动血液循环完
全替代或部分替代人体心脏功 能的机械心脏。在人体心脏因
疾患而严重衰竭时，植入人工 心脏暂时辅助或永久替代人体 心脏的功能，推动血液循环。
从广义和泵功能来考虑，人 工 心 脏 的 研 究 应 追 溯 到 1953 年 Gibbons 将 体 外 循 环 应 用 临床。心肺机利用滚动泵挤压 泵管将血液泵出，犹如人的心 脏搏血功能，行体外循环。
脏，就它们的主要部件而言， 都可分为四个部分，血泵则是 整个系统的关系之一。
血泵有多种形式，从结构原
理上可分为膜式血泵、囊式血 泵、管型血泵、摆形血泵、螺
形血泵五种。由于后三类血泵 血流动力学效果不好，现已很 少使用。
膜式和囊式血泵的基本构造
系由血流入道、血液流出道、 人工心脏瓣膜、血泵外壳和内
１.机械瓣 从机械瓣发展历史看，最早
使用的是笼架—球瓣，其基本 结构在一金属笼架内有一球型
阻塞体（阀体）。当心肌舒张 时阀体下降，瓣口开放血液可 从心房流入心室，心脏收缩阀 体上升阻塞瓣口，血液不能返 流回心房，而通过主动脉瓣流 入主动脉至体循环。
笼架——球瓣有好几种球型式，
但由于置换手术后常出现心律 失常，特别是心室失常，其原 因主要是由于笼架在心室内占 一定的体积，心脏收缩时，心 肌接触笼架后就易产生期前收 缩。之后发展了碟瓣。
1973年后由于加强了人工
心脏基础理论研究和材料方面 的研究。人工心脏实验动物
存 活 期 显 著 延 长 ， 1980 年 渥 美和彦试验山羊存活期232天、 288 天 ， 他 创 造 了 最 长 成活期超过了350天，与此同 时，人工心脏的研究进入临床。
1969 年 美 国 Cooley 首 次 将 全人工心脏用于临床，为一名 心肌梗塞并发室壁痛患者移植 了人工心脏，以等待供体进行 心脏移植。虽因合并症死亡， 但这是利用全人工心脏维持循 环的世界上第一个病例。