Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta – Biofyzikální ústav
Přístroje nahrazující funkci orgánů
Jaromír Šrámek 2010
Co lze nahradit?
náhrada vs. podpora
funkce vs. estetika funkčnost
přístoj vs. dárce ale tkáňové inženýrství
umístění přístroje
kontinuální vs. intermitentní
...
Co lze nahradit?
Ledviny Srdce Plíce Klouby a končetiny Hlas Chrup Urogenitální orgány Smysly Pankreas Játra Kosmetické defekty ...
Přístrojové náhrady
Podle funkčnosti
Podpora nebo náhrada funkce
Kosmetický doplněk
Podle umístění
Implantace v organizmu
Připevněné k tělu
Intermitentně připojované
Podle možnosti použití
Dočasné nebo trvalé
Náhrada funkce ledvin
Zdroj: http://commons.wikimedia.org
Náhrada funkce ledvin
Dialýza
Difúze - hemodialýza
Ultrafiltrace - hemofiltrace
Osmóza
Dialyzátor
Bubnová – první (1943)
Desková (sendvičová) – již se nepoužívá
Kapilární (dialyzační patrona)
Náhrada funkce ledvin
Zdroj: Biografie W. J. Kolff na webu University of Groningen Zdroj:
Náhrada funkce srdce
Celé srdce
Mimotělní oběh (náhrada srdce a plic)
Umělé srdce
Transplantace srdce
Chlopně
Mechanické
Biologické
Podpora funkce srdce
Intraaortální balónková kontrapulzace
Mimotělní oběh
1953 John Gibbon (Boston)
1958 Navrátil (Brno)
Nahrazuje funkci srdce a plic
Při chirurgickém výkonu – řádově hodiny
Zajišťuje
Krevní oběh
Výměnu plynů
Acidobazickou rovnováhu
Regulaci tělesné teploty
Mimotělní oběh
Zdroj: http://commons.wikimedia.org
Oxygenátor
Výměna dýchacích plynů
Několik typů, dnes jen membránový
Intenzivní péče v pediatrii - ECMO
Zdroj:
Zdroj:
Mechanické srdce
1969 – Liotta – pacient žil 3 dny
1982 – JARVIK 7
Obvykle most do transplantace
Pohon elektrický nebo pneumatický
Zdroj: http://commons.wikimedia.org
Intraaortální balónková kontrapulzace
1962 - Moulopoulos
Podpora funkce selhávajícího srdce
Diastola – naplněný
Systola – vypuštěný
Podmínky
Dobrá funkce aortální chlopně
Dobrá funkce aorty
Zdroj: Rudolf Deiml: Ausgewählte Themen zur Operativen Intensivmedizin
Náhrada funkce plic
Trvalá náhrada není možná
Dočasná náhrada
Mimotělní oběh – po dobu operace
ECMO – zejména pediatrie
Podpora fuknce
Umělá plicní ventilace
Umělá plicní ventilace
Podpora funkce plic
Nutný je funkční parenchym
Možné uspořádání
Pozitivním přetlakem
Negativním přetlakem – železná plíce
Vysokofrekvenční ventilace
Umělá plicní ventilace
Spuštění inspirace
Časem
Tlakem
Průtokem
Exspirace je pasivní
Podle kontroly
Řízená ventilace
Podpora ventilace
Umělá plicní ventilace
Řízená ventilace
Dechovou práci provádí přístroj
Řízený je objem (VCV) nebo tlak (PCV)
Podpora ventilace
Pacient částečně dýchá sám
Podle spouštění:
Asistovaná ventilace (AMV)
Zástupová ventilace (IMV)
Tlakově podporovaná ventilace (PSV)
Náhrada funkce kloubů
Teoreticky lze nahradit libovolný kloub
Prakticky se naráží na značné opotřebení
Standardně kyčelní a kolenní kloub
U dalších problémy např. se stabilitou
Zdroj:www.ortopedieambulance.cz
Náhrada funkce končetin
Nahradit lze
Pouze vzhled – epitézy
Vzhled i funkce
Zdroj: wwwarts.sssup.it
Zdroj: www.mcgs.ch
Zdroj: fcc.scdsb.on.ca
Náhrada hlasu
Hlasová protéza
Elektrolarynx
Zdroj: laryngectomees.blogspot.com
Náhrada urogenitálních orgánů
Močový měchýř obvykle střevem
Náhrada sfinkterů
Penilní protézy
Tvarovatelné
Hydraulické
Náhrada smyslových orgánů
Budoucnost – Brain-Computer Interface
Zrak
Podpora – brýle
Náhrada – arteficiální sítnice
Sluch
Podpora – naslouchadla
Náhrada – kochleární a kmenový implantát
Hmat
V rámci vývoje biomechanických protéz
Naslouchadlo
Zejm. u převodních vad
Zesílí a zpracuje zvuk
Zdroj: www.hearingreview.com
Zdroj: www.ushaci.com/hearingaidsfaq.php
Kochleární implantát
U závažných poruch, zejm. percepčních
Nutností je zachovaná kochlea
Zpracování signálu a stimulace nervu
Při poškození kmenový implantát
Zdroj: en.wikipedia.org
Zdroj: www.iurc.montp.inserm.fr
Vizuální protéza
Náhrada poškozeného zraku
Zdroj: en.wikipedia.org
Zdroj: www.tabor.cz
Zdroj: en.wikipedia.org
Náhrada pankreatu
Zejména endokrinního
Inzulinové pumpy
Pokusy s pumpou spojenou s biosenzory
Zdroj: www.ikem.cz
Náhrada funkce jater
Byly i pokusy s „umělými játry“ Filtr podobný hemodialýze, na povrchu buňky hepatomu
Cena téměř astronomická
Jen bioreaktory – např. studium toxicity
Děkuji za pozornost „Pokud je pravděpodobné, že v budoucnosti přirozenou inteligenci nahradí inteligence umělá, je jisté, že přirozenou blbost umělá blbost nikdy nahradit nemůže.“ Jára da Cimrman
