植入式醫(yī)療裝置課件

植入式醫(yī)療裝置目錄植入式醫(yī)療裝置簡介植入式醫(yī)療裝置人工心臟起搏器遙測系統(tǒng)藥療系統(tǒng)植入式醫(yī)療裝置繼續(xù)研究的課題簡介植入式醫(yī)療裝置是指埋置在人體內部的醫(yī)療裝置，它是生物醫(yī)學技術發(fā)展最快的分支之一。由于植入式遙測能直接用埋植于人體內的傳感—檢測裝置直接獲取體內的信息，用來長期實時跟蹤處于無拘束狀態(tài)下生物體本身的研究，對采用藥物、人工器官及輔助裝置的療效評估都有重要意義。簡介植入式醫(yī)療裝置功能主要有：可用來代替功能業(yè)已缺損的器官，比如人工心臟、晶體眼人工晶體等。可以實現(xiàn)在生命體無拘束自然狀態(tài)下體內直接測量和控制功能，如心臟起搏器，電子耳蝸等。

植入式裝置植入式醫(yī)療系統(tǒng)植入式醫(yī)療系統(tǒng)工作原理：通過體外信息的發(fā)射和接收芯片與耦合線圈來完成信息的傳送

體內植入部分用以完成信號的檢測處理及控制等多重功能

人工心臟1957年，美國克里夫蘭醫(yī)院WillemJ.Kolff與阿久津哲造利用空氣幫浦控制的乙烯裝置取代狗的心臟(90min）1969年，德國休士頓心臟研究所的DentonA.Cooley首次將人工心臟植入人體（64h）1981年，第二例人工心臟植入（55h）1982年，Jarvik-7人工心臟第一次植入（112天）2001年，制成并成功植入人工心臟AbioCor人工心臟JARVIK-7

AbioCor人工心臟AbioCor人工心臟裝置分為４個部分：心臟本體微型鋰電池計算機控制系統(tǒng)外接電池組人工心臟人工心臟的分類按應用分：短期泵間斷性泵長期泵永久性泵人工心臟人工心臟的臨床應用

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、心臟人工瓣膜置換術后等。人工心臟長期應用主要用于等待同種心臟移植或永久攜帶全人工心臟患者，見于終末期心臟病患者。人工心臟發(fā)展方向：小型化耐用性強低阻力需要進一步解決四個問題：小型而具有高射血效能；安全可靠的控制系統(tǒng)和能源供應模型；經久耐用的帶瓣血室；大量的研究經費。起搏器起搏器可以分為：腦起搏器心臟起搏器喉起搏器胃起搏器心臟起搏器心臟的節(jié)律起搏是由右心房的竇房結自動地有節(jié)奏地發(fā)出電脈沖，通過神經傳導系統(tǒng)向心臟各部位發(fā)出指令使心肌收縮。

心臟起搏器是用一定形式的電脈沖刺激心臟，使之按一定頻率有效地收縮的一種植入式電子裝置，對心律失常的治療康復有良好效果。心臟起搏器發(fā)展過程早期，體外起搏器60年代，完全植入式起搏器、“按需型起搏器”70年代，可程控心臟起搏器、雙腔起搏器80年代，第一個類固醇釋放電極導線、頻率應答型起搏90年代，起搏器體積更小，可以根據病人的要求調整，功能更多。心臟起搏器心臟起搏器起搏器：向心臟發(fā)出微小的電脈沖。火柴盒大小，重量在25～50克之間、外殼由金屬鈦鑄造而成的精密儀器。其組成為：電池：提供所需的能量電路：將能量轉換為電脈沖并控制釋放的時間和數量連接口：連接起搏器導線和起搏器心臟起搏器起搏電極導線傳輸由起搏器發(fā)送至心臟的微小電脈沖將心臟的電活動傳回心臟起搏器程控儀顯示從起搏器收集的信息，根據信息決定是否需要改變治療方案當需要改變治療方案時，護士或醫(yī)生將指令傳送到起搏器心臟起搏器“天才３號－ＭＳＰ”的新型心臟起搏器能夠對植入該起搏器的心臟病患者的心律以及呼吸功能進行監(jiān)測。自動心臟起搏器。具有語音提示功能，在探測到病人心臟跳動節(jié)奏異常后會自動啟動心臟起搏器心臟起搏器的關鍵技術：材料問題電池壽命問題采用大規(guī)模集成電路以縮小體積控制技術。

起搏器的未來方向：更新的科技能使電池壽命更長使隨訪更為容易，更為快速新的特性使得起搏器能夠監(jiān)測心臟活動，并自動改變治療方法，以減少拜訪醫(yī)生的次數腦起搏器DBS腦起搏器由三個植入部分組成：腦起搏器電極：為一絕緣的細導線，在尖端有四個電極觸點。應用影像設備和立體定向儀器，神經外科醫(yī)生將電極放入腦深部的特定位置，將電極固定于顱骨。

腦起搏器腦刺激器：包括一電池和微電路，植入于鎖骨下皮下，它的大小為52mmx60mmx10mm，重量為49克。延伸導線：為一絕緣導線，通過皮下隧道植于頭、頸、肩的皮下，連接植入的電極和神經刺激器。腦起搏器在植入后，醫(yī)生可通過體外的程控儀進行無創(chuàng)性的刺激參數調整。程控儀通過射頻信號與神經刺激器聯(lián)系，調節(jié)參數，以達到最佳癥狀控制。病人可通過一控制磁鐵打開或關閉神經刺激器，將磁鐵放在刺激器植入部位的皮膚表面1-2秒，就能打開或關閉刺激器。腦起搏器與目前的常規(guī)療法的比較：常規(guī)療法：也稱之為毀損療法即射頻熱凝損毀，用一根直徑2mm的射頻電極插入手術靶點，其尖端產生65℃～80℃的高溫，持續(xù)時間60秒左右，使靶點附近的腦組織熱凝固壞死，產生一個直徑大約為6mm左右的損毀灶。靶點神經核團，其功能永久性喪失。腦起搏器腦起搏器手術不破壞神經核團本身，只是使靶點神經核團暫時處于電麻痹狀態(tài)，神經功能喪失，但這種神經功能喪失是可逆性的和可調節(jié)的。神經核團麻痹的程度、范圍可通過設定腦深部電極的電流、電壓、頻率及電極位置等多個因素來調節(jié)。遙測系統(tǒng)遙測系統(tǒng)包括：體外遙測的植入式功能刺激器植入式膀胱刺激器植入式神經肌肉刺激器人工電子耳蝸人工視覺植入式遙測系統(tǒng)吞服式無線電膠囊顱內壓遙測深部體溫遙測多通道植入式遙測膀胱功能電刺激器脊髓損傷（SCI）的患者在臨床上常見其膀胱處在高張力，高反射的痙攣狀況，且多數伴有逼尿肌一尿道括約肌協(xié)同失調。據統(tǒng)計SCI患者在美國有約25萬，對我國來說患者人數超過100萬，每年將遞增5萬名左右的新病例。膀胱功能電刺激器就是為解決膀胱功能障礙的植入式電刺激器。膀胱功能電刺激器膀胱功能電刺激器的工作原理是：產生生理所需的電刺激信號，同時該信號要通過適當的方式傳輸抵達骶神經前根。該裝置包括了體外和體內兩大部分。體外控制器是一帶有單片機控制的電路系統(tǒng)，發(fā)射和接收信號，再通過體內纜線傳輸到刺激頭對骶前神經根進行電刺激。體內部分有體內連接纜線和刺激電極。電子耳蝸電子耳蝸電子耳蝸是一種植入式電子裝置，它能將聲能轉換為電能，通過植入電極，直接刺激耳蝸內殘余的聽神經纖維，使聾人產生聽覺?，F(xiàn)代電子耳蝸采用復雜的電子學處理聲信息、產生可翻譯的編碼電信號以及多導多電極系統(tǒng)。電子耳蝸的植入式芯片工作原理如圖示：人工電子耳蝸1.獲取聲音信號并轉換2.對聲音信號編碼（脈沖）3.脈沖傳送至感應線圈再傳入植入體4.植入體將脈沖送至耳蝸內電極5.聽覺神經獲取脈沖并送大腦6.大腦確認聲音人工電子耳蝸整個耳蝸分為兩部分：植入裝置外部裝置人工電子耳蝸人工耳蝸植入者只用聽力而不用唇讀即可聽懂一些談話。在耳聾以后越早植入人工耳蝸，植入者的言語辨別表現(xiàn)就越好。60%的兒童植入者能獲得一定程度在開放式環(huán)境中辨認言語的能力。30%的兒童植入者能開放式試驗環(huán)境中辨認超過一半音素，兒童在植入最少四年之后，平均言語辨認能力仍不斷地增加。視網膜植入芯片2.2.3視網膜植入芯片視網膜植入芯片可取代壞死的視網膜感光細胞。其針對的患者主要是那些有感光點退化問題和色素性視網膜炎的人，他們視網膜上的感光細胞已壞死但神經依然存活。目前，視網膜芯片的植入并沒有一個標準的方法。其植入示意圖如圖示：視網膜植入芯片視網膜植入芯片吞服式無線電膠囊無線電膠囊廣泛應用于消化道內的PH值、壓力、溫度、酶活性以及出血部位的測定。消化道內的PH值檢測的無線電膠囊的結構示意圖如圖示：吞服式無線電膠囊該無線電膠囊的電路結構和體外接收裝置如圖示：植入式藥療系統(tǒng)植入式藥療系統(tǒng)主要指皮下植入式給藥裝置，是一種在人體內形成“藥物通道”的新型醫(yī)療器械。

主要用于癌癥和糖尿病的治療。植入式藥療系統(tǒng)在糖尿病的治療中主要是胰島素泵，它包括開環(huán)和閉環(huán)兩種。胰島素泵開環(huán)系統(tǒng)美敦力MiniMed胰島素泵胰島素泵閉環(huán)裝置由三部分組成：血糖感受器：測定血糖濃度，并轉換成電脈沖電子計算機：根據血糖濃度，調整注射泵的時間和速度胰島素注射泵：安接收到的指令輸出胰島素胰島素泵這是一個閉環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)包括血糖的連續(xù)測定裝置、微型計算機和胰島素輸液泵植入式藥療系統(tǒng)抗癌藥泵是通過經皮靜、動脈穿剌建立的經血管給藥直達病灶部位的一個通道裝置，主要由泵體、穿刺窗口及導管三部分組成。在體內，導管的一端連接到供腫瘤的血管內，一端連在泵體上，泵體埋在便于醫(yī)療操作的皮下，治療時先通過手術方式置入，然后將藥物通過穿刺窗口注入即可。

植入式藥療系統(tǒng)植入式藥療系統(tǒng)的優(yōu)點：藥物可直接進入病灶部位，大大提高了藥物濃度

藥物集中于病灶部位，有效地減輕了患者對藥物的反應

顯著減少感染，患者生活可自理

安置好藥泵就可治療，切口愈合后，不影響患者生活

患者術后短期住院治療后可出院，后續(xù)治療可在家里進行

藥療系統(tǒng)MicroCHIPS的公司目前正在研制一種植入式芯片，其特點有：手指甲蓋