新型聚氨酯材料人工心臟輔助裝置的研制及生物相容性評價.pdf

1、研究和開發(fā)構建材料及新型心室輔助裝置是當今生物材料學和醫(yī)學領域亟待解決的重大研究課題,并具有廣大應用市場和前景.第一部分:改性聚氨酯材料血液和組織相容性研究;該部分實驗從醫(yī)用聚氨酯材料入手,應用硅氧烷對醫(yī)用聚氨酯進行軟段相、硬段相改性,實驗分成硬段相改性醫(yī)用聚氨酯、軟段相改性醫(yī)用聚氨酯、單純醫(yī)用聚氨酯、醫(yī)用聚氯乙烯、硅橡膠五組,對比研究血液相容性和組織相容性,血液相容性研究內容包括溶血試驗、動態(tài)凝血時間實驗、和血小板2-89黏附實驗.組

2、織相容性研究內容包括小鼠全身急性毒性試驗、皮內刺激試驗、肌肉植入后局部反應試驗、直接接觸細胞培養(yǎng)法細胞毒性實驗、四唑鹽(MTT)比色試驗和材料對細胞RNA合成影響實驗.第二部分:搏動性人工心臟輔助裝置研制;首先從材料學入手,對比研究了軟、硬段相改性材料機械力學性能包括扯斷伸長率、拉伸強度、撕裂強度、300％定伸強度等方面和耐疲勞實驗,自行設計研制新型的體外型搏動性人工心臟輔助裝置,輸出容積為80ml,產品主體結構采用改性聚氨酯材料,應用

3、該科研制的生物瓣膜(已獲國家生產批號)控制血流方向,以減少溶血、血栓并發(fā)癥.新型的體外型搏動性人工心臟輔助裝置由血囊、氣囊、氣動隔膜、血液流出管道、血液流入管道、可拆卸性生物瓣膜等組件構成.工作原理為采用提供正負壓力氣體的供氣裝置,通過一定的壓力氣體在氣囊內驅動氣動隔膜擺動擠壓血囊時,血囊的容積減少,從而把血液擠壓出去,類似于心臟的收縮過程.當氣囊內壓力為負時,血囊的壓力減少,外部的血液就會流入血囊,類似于心臟的舒張過程,推動血囊內的血

4、液流動,血液流出管道、血液流入管道的瓣膜起到單方向限流作用,氣動隔膜擺動一次,可推動一定量的血液流動,氣動隔膜的連續(xù)擺動則完成對血液連續(xù)流動的傳輸功能,并產生搏動性血流,從而整個裝置起到心室輔助裝置的作用.血囊、氣囊、氣動隔膜均采用有機硅改性聚氨酯材料制成,提高材料組織相容性,以減少溶血、血栓并發(fā)癥.同時,該部分對用于心室輔助裝置的不同硬度硬段相改性醫(yī)用聚氨酯材料順應性進行了研究.第三部分:人工心臟輔助裝置動物實驗研究;選用材料硬度90