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人工器官 第一組 4A127012 謝彥儒 4A127029 張銘展 4A127031 洪境澤 4A127044 張誠豫 4A127055 王聲聞
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一、前言 二、目的 三、人工器官的種類 四、人工心臟瓣膜的介紹 五、人工心臟的介紹 六、結論
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一、前言 近年來組織工程發展蓬勃，培養組織、製造 器官的技術也日益進步。 是否有一天， 人類在人體器官有所病變、損 壞時，可以為自己量身訂做器官替換，再也 不需等待捐贈者進器官移植，不必擔心排斥 反應，人類平均壽命能因醫療技術的進步更 為延長。
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什麼是「人工器官」？ 用人工材料製成 人工器官 (artificial organs) 是用人工材料製成， 部份或全部代替人體自然器官 能部份或全部代替人體自然器官功能的機械裝置。 兩大天敵：「排斥」與「磨耗」 須長期植入人體，因而對生物相容性和耐生物 老化性均有很高要求。 必須嚴格控制高分子材料中的重金屬元素含量， 因為重金屬元素在體內積累後會破壞酶的功能。
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二、目的 為何需要人工器官呢 ? 為了使一些因為意外傷殘或 先天性殘缺的人延續其生命或使他們的生活更為方 便, 讓他們對自己的未來還抱有著希望。 由於現在人的飲食習慣跟以前大大的不同, 有需多 年紀輕輕的年輕人就洗腎讓自己美好的人生毀了, 人工器官是用來部分替代或全部替代受損的自然器 官, 以替代或修復自然器官功能的器件或裝置。
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人工器官的發展動向是 : 1. 暫時代替 → 長期或永久代替的發展 2. 體外應用 → 體內植入的發展 3. 裝飾性 → 功能性的發展
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人工器官種類？ 依功能分 11 類： 支持運動 1. 支持運動功能的人工器官 : 如人工關節、人工脊椎、人工 骨、人工肌腱、肌電控制人工義肢等。 血液迴圈 2. 血液迴圈功能的人工器官 : 如人工心臟及其輔助迴圈裝置、 人工心臟瓣膜、人工血管、人工血液等。 呼吸 3. 呼吸功能的人工器官 : 如人工肺（人工心肺機）、人工氣 管、人工喉等。 血液淨化 4. 血液淨化功能的人工器官 : 如人工腎（血液透析機）等。
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消化 5. 消化功能的人工器官 : 如人工食管、人工膽管、人工腸等。 排尿 6. 排尿功能的人工器官 : 如人工膀胱、人工輸尿管、人工尿道等。 內分泌 7. 內分泌功能的人工器官 : 如人工胰、人工胰島細胞。 生殖 8. 生殖功能的人工器官 : 如人工子宮、人工輸卵管、人工睾丸等。 神經傳導 9. 神經傳導功能的人工器官 : 如心臟起搏器、膈起搏器等。 感覺 10. 感覺功能的人工器官 : 如人工視覺、人工聽覺（人工耳蝸）、人 工晶體、人工角膜、人工聽骨、人工鼻等。 11. 其他類 : 如人工硬脊膜、人工皮膚等。
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心臟解剖結構與瓣膜位置圖 :
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房室瓣： 1. 二尖瓣（ mitral ） 2. 三尖瓣 (tricuspid) 動脈瓣： 1. 主動脈瓣 2. 肺動脈瓣 循環系統 : 體循環 1. 體循環 : 左心室 → 主動脈 → 小動脈 → 組織微血管 → 小靜脈 → 大 靜脈（上、下腔靜脈） → 右心房 肺循環 2. 肺循環 : 右心房 → 右心室 → 肺動脈（缺氧的動脈血） → 小動脈 → 肺臟（藉肺微血管進行氧合作用） → 肺部微血管 → 肺靜 脈 → 左心房 → 左心室
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人工心臟瓣膜 : 可分為兩種 : 1. 機械性瓣膜： 優點是材質堅固，使用年限比組織瓣膜長，但有可能導致血塊 的形成引起瓣膜功能不良或血管阻塞的危險，所以必須終 生服用抗凝血劑可邁丁 (Coumadin) 。 2. 動物性瓣膜： 是由動物 ( 豬、牛 ) 的瓣膜所縫製而成，是一種生物組織，比較 不易引起血栓，因此不必長期服用抗凝血劑 ( 但開刀後三個 月內仍建議服用抗凝血劑 ) 。 生物性組織瓣膜在體內可因為退化而產生問題，需再度手術。 早期瓣膜的平均壽命約七至十年，現在因技術進步可延長 至 10-15 年。
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瓣膜的比較圖 :
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不同構造的機械瓣各有優點 : 球瓣堅實，具有良好血流動力學性質，使壓力梯度 和溶血减小到最低限度，在臨床上應用的歷史最 長。 碟瓣的優點是外形尺寸比較小，因此對左心室較小 的病人作二尖瓣置換可防止支架碰撞心間隔，從而 保證左心室流出的通暢。 各種機械瓣都需要長期並用抗凝劑以减少血栓的形 成
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人工瓣膜的設計標準一 : 它的血液動力學的性質必須保證適量血液是向前流 動的。 不會形成血栓引起血液成分損傷 人工瓣膜必須不會形成血栓或引起血液成分損傷。 理想的人工瓣膜至少要耐用 20~30 年。 人工瓣不應該影響心臟功能，這主要與整個瓣膜的 大小有關。
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設計標準二 : 瓣膜的附著必須簡單、安全、可靠。 大小、型號配套，耐受反覆消毒。有合適的持瓣器、包裝 等一整套機械。 裝瓣後，病人能在相對正常條件下生活。人工瓣的活動需 不受體位的影響，不應該限制病人的活動或對病人造成不 適。球瓣中支架的比重應與血液的比重接近，瓣膜運動時 不應發出噪音，否則會引起病人心理上的負擔。 價格必須合理。
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組織瓣 ( 生物瓣 ) 支架的設計 : 瓣膜的安裝結構或支架必須具有正常的功能和能吸 收各種應力，因此需要一種柔性的支架，並仔细地 按供體瓣膜的形狀加以定型。
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人工瓣膜臨床使用結果 : 已有超過 20 萬個機械瓣和生物瓣植入在人體内。機械瓣以 球瓣和碟瓣為主，其臨床應用歷史最長。 人工瓣的有關併發症一般有血栓栓塞、瓣環處線分離而形 成的瓣周漏，或繼發於抗凝治癒的出血。 75% 以上的病例 存活了五年以上。 用戊二醛固定的豬瓣膜移植到人體上已超過 3 萬例。臨床資 料表明存活率良好，且血栓栓塞率低。因生物瓣的瓣口面 積相對小了一些，故會引起明顯的狹窄，導致很大的壓力 差。
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常見參數 : 心搏量 1. 心搏量 (Stroke Volume): 每次心室收縮射出的血液體 積，約 70-80 ml 心輸出量 2. 心輸出量 (cardiac output): 一個心室每分鐘射出的血 液體積，約 5500 ml 心跳速率 3. 心跳速率：每分鐘心臟跳動次數，約 70 次 心輸出量 (CO)= 心搏量 (SV)x 心跳次數 (HR) ※心輸出量 (CO)= 心搏量 (SV)x 心跳次數 (HR)
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心臟收縮舒張示意圖 :
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人工心臟 : 供應臨床上使用的人工心臟有兩大類： 部分人工心臟 – 部分人工心臟 (Partial Artificial Heart, PAH) 全人工心臟 – 全人工心臟 (Total Artificial Heart, TAH) 。 前者即心室輔助裝置，主要作為短期使用 。
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全人工心臟 : 全人工心臟是指天然心臟全部摘除後，原位植入人工血泵 ( ㄅㄤˋ : 幫浦 ) 來替代天然心臟的全部功能；或是解剖上、生 理上能完全替代天然心臟人工血泵。 心臟移植人工心臟裝 置。 替換天然心臟的方法有兩種，即心臟移植和人工心臟裝 置。心臟移植存在著供心來源、组織配型、排異反應和供 心的冠狀動脈硬化等因素，在應用上受到一定限制。人工 心臟雖能彌補這個缺點，但還存在不少問題需待解决。
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裝置人工心臟有何風險存在？ （一）手術後六週內避免猛烈的移動手臂及肩膀以及舉起５至 １０公斤以上的重物；這會增加電極脫落的危險。 （二）避免高電壓、磁力場或輻射區域；這些會造成心臟節律 器失常。 （三）裝置永久人工心臟節律器患者最好不要使用行動電話， 假如一定要使用行動電話，請勿使用裝置永久人工心臟節 律器的同一側耳朵接聽電話。
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裝置人工心臟後會有什麼後遺症呢？ 抗電磁波 （一）心臟起搏器已經具有一定的抗電磁波的功能，但較強的 電磁輻射仍能干擾心臟起搏器內精密電子係統的正常工 作，從而使得患者產生一系列的不適症狀，如頭痛、頭 昏、胸悶不舒、倦怠乏力，且多伴有心神不定、精力分 散、睡眠不安等症狀。 （二）藥物中毒或電解質不平衡：如毛地黃中毒或血鉀過高 等。 （三）有症狀之心跳徐緩：先天性、後天性例如（心肌炎）或 手術後之心臟傳導阻滯。
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結論 : 皮膚軟骨 硬骨心臟瓣膜血管再生神經人工眼角膜人工肝 臟人工結締組織 目前科學家致力研發組織工程之人工器官有皮膚、軟骨、 硬骨、心臟瓣膜、血管、再生神經、人工眼角膜、人工肝 臟與人工結締組織等。雖然沒辦法在短期內量產，但可以 補救目前器官捐贈之不足，提供患者安全有效的治療方 法。世界各國組織 工程單位的努力研發，訂做器官將不只 是夢想，醫學技術也將向前跨一大步。隨著組織工程師成 為二十一世紀時大熱門職業的榜首，相信今後組織工程的 發展將一日千里，造福人類的時代即將來臨，人類的壽命 也將延長。
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參考文獻 http://www.shs.edu.tw/works/essay/2005/10/2005101018365878.pdf http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%BF%83%E8%87%9F http://basic.shsmu.edu.cn/jpkc/swyxgc/yxyqyl/ppt/9.pdf 圖 :http://makethemaker.pixnet.net/blog/post/33115346- %E5%BF%83%E8%B7%B3%E3%80%82 圖 :www.jingpinyeyou.com 圖 :http://health.dahe.cn/dhjkb/201008/t20100813_37128.html
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