Přednášky z lékařské biofyziky Masarykova universita v Brně Přístroje pro náhradu tělesných orgánů a podporu jejich funkce Podpora a náhrada srdce Umělé srdce s pneumatickým pohonem Implantovaná srdeční podpora (ve vývoji) Mimotělní oběh * Během některých operací na srdci nebo plících je nutno jejich funkci nahradit zařízením nacházejícím se mimo tělo. Plíce nahrazuje oxygenátor, který dodává tělu kyslík a odebírá oxid uhličitý. Dva typy oxygenátorů: s přímým kontaktem plynu s krví nebo založené na difuzi přes membránu oddělující krev a plyn. * Přímý kontakt s plynem mají bublinové oxygenátory -- bubliny stoupají ve sloupci naplněném krví. Krev přitom získává kyslík a odevzdává oxid uhličitý. Přitom vzniká pěna, která musí být zrušena, pak krev projde filtrem a "bublinovou pastí". * Membránové oxygenátory jsou vybaveny polopropustnými membránami. Jejich problémem je denaturace krevních bílkovin a poškozování krvinek na membránách -- omezuje použití na několik hodin. Pokroku dosaženo s dokonalejšími membránami. Membrány tvoří vrstvené plochy nebo kapiláry. Tento typ oxygenátorů je lepším přiblížením plic, avšak film krve na povrchu membrán je nutno rozrušovat turbulencemi. Mimotělní oběh Mimotělní oběh "Železné plíce" www.blinn.edu/natscience/phillips/ironlung.html Mechanická ventilace plic * Ventilace se provádí podle nastaveného tlakového nebo objemového limitu vzduchu * http://www.mtsinai.org/pulmonary/books/physiology/chap10a.htm Umělá ledvina - hemodialýza podle * www.renalpatients.co.uk/ haemodialysis.htm. * www.rheomed.de/Bilder/ produkte/dialyser.jpg Peritoneální dialýza www.devicelink.com/ expo/awards02/98winQ.html. www.healthyeatingliving.com/ Kidney_failure.htm. Hemofiltrace Podle: info-dialyse.de/.../ haemo_haemofiltration.php. Umělý pankreas -- inzulínová pumpa http://www.diabetesaustralia.com.au/conquest/0204-insulin-pump-therapy.htm www.pnl.gov/ energyscience/06-01/ws.htm. Retinální implantát www.nmi.de/deutsch/ showprj.php3?id=3&typ=1 Kochleární implantát * V poslední době se objevila metoda umožňující částečnou náhradu slyšení především u dětí se zachovanou funkcí sluchového nervu - kochleární implantát - systém elektrod implantovaný do hlemýždě, který dráždí impulsy z tzv. řečového procesoru sluchový nerv a tak částečně nahrazuje C. orgán. Vestibulární implantát * Projekt implantátu na bázi setrvačníku - oxide.eng.uci.edu/ Personnel/jiayin/main.htm. Náhrada kyčelního kloubu * http://www.orthogastonia.com/patient_ed/html_pages/hip/hip_hemiarthrooplasty.html Náhrada kolenního kloubu * babbage.me.ic.ac.uk/ case/mim/projects/acrobot/. * http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/9494.htm Umělý kotník * http://www.orthogastonia.com/patient_ed/html_pages/ankle/ankle_arthroplasty.html Náhrada ramenního a loketního kloubu * http://www.orthogastonia.com/patient-ed.html Kloub palce a prstu * http://www.orthogastonia.com/patient_ed.html Bioprotéza ruky -- blížící se realita * Elektroda na eferentním nervu; * Elektroda na aferentním nervu; * Implantovaná část pro záznam aktivity nervů a jejich stimulaci; * Eferentní telemetrické spojení; * Aferentní telemetrické spojení; * Bionická ruka; * senzory; * Zařízení pro dekódování pacintových úmyslů a řízení protézy; * Jednotka zprostředkující signál senzorů člověku. * Subsystémy 8-9 budou mimo tělo, avšak snadno přenosné. Vstaň a choď - Stand up and walk (SUAW) * Vývoj implantátu pro neuromuskulární stimulaci u pacientů trpících ochrnutím -- umožní vstát a chodit -- nyní v klinických zkouškách Dentální protéza Snímatelná protéza horní Penilní endoprotéza