摘要：医用装置和人工器官的研制与改进主要取决于生物材料的革新和对材料性能的深入了解。目前心血管医用装置的并发症包括血栓形成/血栓栓塞,感染,组织过度增生或愈合不良,生物材料的变性/衰败,局部组织的反应和全身反应。最常见的和重要的与修复物有关的问题大多与所采用的装置的类型和植入的解剖部位无关,但与生物材料和装置的设计形状有密切关系。生物材料科学,即对生物材料及其与生物环境相互作用所进行的物理与生物学研究,是在那些对医用装置和人工器官的研制、对患者与装置互相作用的了解,以及减少并发症等方面作出重要贡献的大量和广泛工作的基础上形成的。表1概括了四个活跃的生物材料科学研究领域和各领域内前沿工作。下面将谈几个与人工器官研究密切相关的领域。

摘要：本文介绍人工器官计算机三维图形的生成过程。对人工器官模型进行分区测量得到三维坐标网格数据,生成三维线框图,建立人工器官图形库。

摘要：据相关资料统计,我国每年因医疗器械故障引发的安全事故高达5万件以上,不仅给医疗器械公司带来了严重的经济损失,而且还直接危害到了患者的生命健康安全,成为当前医患关系紧张的主要诱因之一。因此,近年来各个医疗器械研究部门都积极创新科技,致力于提高医疗器械和人工器官的使用性能。生物力学与医学、生理学、组织学等学科具有密切联系,将生物力学设计应用于医疗器械及人工器官研发产业中,能够极大提升其性能,具有重要的应用价值和推广意义。

摘要：计算流体力学 (computationalfluiddynamics,CFD)是一种基于计算机并行技术的数值模拟工具 ,它能预测人工器官内部的流体流动和传质现象 ,并能提供可视化结果 ,近来常用于辅助人工器官的设计和性能优化。本文从Navier Stokes方程组出发 ,阐述了CFD的原理、方法和特点 ,分析了它在人工器官设计中的应用现状和重要作用。

摘要：人工器官是生物医学工程专业生物材料与组织工程方向的一门重要课程。针对华中科技大学生物医学工程专业在人工器官教学中存在的一些问题,课程组根据自己的科研背景和授课体验,以腰椎椎间盘人工髓核置换手术为内容,基于虚拟现实技术,自主设计开发了一款适合生物医学工程专业教学的系统平台,可利用VR头盔和手柄的实时交互方式让学生能够真实体验腰椎椎间盘人工髓核虚拟置换手术中的步骤细节。该系统可加深学生对人工器官概念、手术植入流程的理解,提高学生课程学习兴趣,增强学生的积极性、动手实践能力、主动分析解决问题能力。

摘要：近40年来人工器官的研究中设计制作了有效的血液透析器、血浆去除设备和膜式氧合器,不仅提高了患者的存活率,且改善了其生活质量,但对于治疗设备的改善主要集中在硬件方面。随着人工器官硬件的日益完善对于安全有效的医用水的需求成为新的焦点。从而提出了“功能水”的新概念。水作为溶剂通过电解、聚合、氧化、还原和溶解等过程产生诸多功能。经现代化技术的人工改性使水产生多种附加的功能,例如除制备溶液和电解质外,还可采用金属电离、通过磁场磁化、滤过和以远红外辐射进行链式水分子团的切割。应用最广的功能水为电解水,既可产生酸性溶液又可产生碱性溶液,即电解强或弱酸性水溶液和电解强或弱碱性水溶液。电解碱性水溶液具还原能力,可使人体内氧自由基的活性降低。

摘要：史廷春，于清华大学机械系获得硕士和博士学位。为了实现“器官直接制造”的梦想，在博士研究生阶段。开始生物制造研究工作。2006年，进入杭州电子科技大学生物制造研究中心，领导成立课题组以生物制造法获得人体器官。目前课题组正在进行三个方面的研究：一是不降解的整形美容修复件，现正在进行临床前的准备工作；二是可降解的具有复杂结构功能的组织支架，这一方面正在进行大动物试验，小动物实验已经取得满意的效果；第三方面是刚刚开始的人工喉研究，希望通过建立几何、物理模型，对病人喉软骨结构进行个性化的优化数学表述，指导喉软骨支架材料的选配和成形，并对活动关节进行设计，以满足喉软骨诸多功能的需要。

摘要：人文思辨的融入·关怀触发多元领域的整合·知识融汇学科边界的探索·拓展创新健康是人类最重大的课题。自人类诞生以来,维系健康的手段、对疾病的干预措施及对心灵的深层次关怀在不断随着文明的演进而发生着变革。随着第四次工业革命的到来,人类已经可以使用全人工器官、人为干预生存环境、甚至介入生命密码的编写。

摘要：目的研究一种能够准确复现人体血流动力学环境的模拟血液循环系统(mock circulation system,MCS)用于心室辅助装置(ventricular assist device,VAD)、人工心肺机等人工器官研发过程中的体外测试。方法建立一套包括体肺循环的双心驱动MCS,基本涵盖心血管系统的主要生理特征及功能,其中对瓣膜和动脉的模拟提出采用硅胶材料制作的新方式。该系统可以通过调整控制系统参数或结构参数来模拟正常人体、心衰、瓣膜疾病、动脉硬化以及外周阻性变化等多种生理环境,并利用传感器与控制系统实现压力、流量的实时显示、控制和数据保存。结果该MCS模拟正常人体和多种病症下的血流动力学环境均与人体实际情况基本一致。并且新的瓣膜和动脉模拟方式减小了压力波动,使模拟效果更好。在模拟心衰病症下使用航天泰心HeartCon型VAD接入系统,可以看到其血流动力学环境(主动脉压力、左心室压力、心排量等)均能恢复到正常范围。结论该MCS能够准确复现多种生理状态下体肺循环的血流动力学环境,为VAD等人工器官的性能测试和控制策略的设计提供有效的实验平台。同时,采用硅胶材料制作瓣膜和动脉的模拟方式也可以作为MCS研究中的新思路进一步完善。

摘要：学术背景:胆道手术后易发生胆管狭窄、反复胆道逆行感染乃至胆汁性肝硬化等并发症,人们一直在寻求一种人工胆管替代物来解决胆道修复与重建的难题。目的:对长期以来的相关研究及文献进行回顾,综合人工胆管设计和应用的最新进展,以期设计出最合理的人工胆管替代物。检索策略:作者通过计算机检索PubMed数据库(http://***/)1950-01/2007-12有关人工胆管的文献,检索词为"artificial bileduct,stem cell,tissue engineering",限定语言种类为English。同时检索中国全文期刊数据库(http://***)1994-01/2007-12有关人工胆管的文献,检索词为"人工胆管,干细胞,组织工程",限定语言种类为中文。纳入标准:①有关人工胆管的实验与临床研究。②有关干细胞临床应用的研究。③有关组织工程生物相容性材料的研究。排除标准:重复研究。对资料进行初审,并查找全文。共收集到相关文献414篇,纳入37篇。文献评价:37篇文献中人工胆管研究背景10篇,自体移植5篇,干细胞技术5篇,纳米技术、机械胆管结构及高分子材料5篇,最新进展12篇。资料综合:通过对入选文献进行分析整理,将人工胆管替代物从生物相容性材料和生物医学工程方面进行分析。人工胆管替代物在自体移植、机械结构、纳米技术、干细胞技术和组织工程高分子材料等方面分别取得了各自进展,目前更加倾向于组织工程高分子材料。更合理的人工胆管替代物有待进一步研究。结论:人工胆管的设计研究虽然在多个方面获得进展,但因自体移植、机械结构、纳米技术以及干细胞技术各自存在难以克服的弊端和限制,使其无法获得突破性成果。组织工程高分子材料成为目前人工胆管设计的主要方向。