生物医学工程导论.doc

化学工程与工艺 10-2 班单良学号: 06102555 生物医学工程导论综述摘要: 生物医学工程是近期发展起来的一门学科,结合了化学工程、医学、工程力学在内的许多理、工、医学科,发展前景广阔。人工心脏瓣膜是生物医学工程中一个重要的领域,在医学中起到了非常重要的作用。人工心脏瓣膜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、马凡氏综合症等。人工瓣膜的类型包括:机械瓣、球笼型瓣、碟型瓣、单叶倾碟瓣、双叶瓣、组织瓣(生物瓣)、支架生物瓣、无支架生物瓣、人体组织瓣、动物组织瓣。关键词: 生物医学工程人工心脏瓣膜正文: 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,严重影响实际使用寿命;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研究热点。所谓组织工程化心脏瓣膜(TEHV ), 就是利用生命科学和组织工程学的原理与技术,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。瓣膜表面的内皮细胞是血液和瓣膜组织的一个细胞屏障, 可以阻止血液成分的渗入、钙盐沉积及血栓形成,预防生物瓣膜的变性和钙化。瓣膜的间质细胞可以分泌细胞外基质, 修复损伤, 对维护瓣膜的生物力学强度和功能有重要的作用。生物瓣的活性化可有效地延缓或防止衰坏、钙化,并且可以随着患儿的生长而长大,因而有可能从根本上解决生物瓣耐久性的难题。这种生物瓣膜就是组织工程瓣膜,是研制生物瓣的一个重要努力方向,具有非常重要的临床意义。为了克服机械瓣的血栓形成和血液动力学问题以及生物瓣的耐久性问题, 许多研究者进行不懈的实验研究,又开发了许多新型人工心脏瓣膜。如:网眼增强的聚氨醋三叶心脏瓣膜,陶制心脏瓣膜,双叶机械瓣膜,玻璃碳心脏瓣膜,旋转型人工心脏瓣膜,单叶片生物瓣膜等。近年来, 随着介入技术的发展和完善,在X 线及超声引导下, 通过介入的方式进行瓣膜置换已成为可能。该技术最大的特点和优点是可以不用开胸手术。目前, 国际上有 Crib ier Edw ards 介入瓣和 Medtronic 的CoreV alv e 介入瓣已通过欧洲 CE认证并进行临床试用,显示出良好的临床应用前景。人工心脏瓣膜置换术已有 40余年的历史。1960 年Starr 和Harken 分别利用人工瓣膜为病人置换二尖瓣和动瓣获得成功。此后进展很快, 目前在许多地方,二尖瓣和主动脉瓣置换术的死亡率甚至比腹部大手术还低。几百万例的临床实践证明,患者的寿命得到延长,健康