Bez názvu5 kopie
Přednášky z lékařské biofyziky
Biofyzikální ústav Lékařské fakulty
Masarykovy univerzity, Brno
bl_8 FullVent-small prothese_adjointe_verte_4

Bez názvu5 kopie
Přístroje pro náhradu a podporu tělesných orgánů
Přednášky z lékařské biofyziky
Biofyzikální ústav Lékařské fakulty
Masarykovy univerzity, Brno

Bez názvu5 kopie
Podpora a náhrada srdce
3
The artficial heart
Dvojice čerpadel s externím zdrojem energie.
V minulosti bylo vyvinuto mnoho jiných systémů a nelze vyloučit jejich paralelní využívání.
Mr Halik sits in front of a graphic explaining how the two heart pumps keep him alive
Muž, který přežil půl roku bez pulzu se dvěma rotačními čerpadly Heartmate 2
https://38.media.tumblr.com/tumblr_lmtajvFQq81qf00w4.jpg

Bez názvu5 kopie
4
ØV průběhu velkých chirurgických výkonů na srdci nebo plících je často nutné nahradit funkci těchto
orgánů mimotělním zařízením. Plíce jsou nahrazeny oxygenátorem, který dodává tělu kyslík a
odstraňuje z něj oxid uhličitý.
Ø
ØDva druhy oxygenátorů: s přímým kontaktem bublin plynu s krví nebo založené na difuzi plynů přes
membránu oddělující krev a plyny.
Ø
ØU bublinových oxygenátorů bubliny kyslíku stoupají válcovou nádobou naplněnou krví. Krev přijímá
kyslík a oxid uhličitý je odstraňován. Vznikající pěna se musí usadit, pak krev prochází filtrem a
„pastí na bubliny“.
Ø
ØMembránové oxygenátory jsou vybaveny polopropustnými membránami. Problém: na membránách dochází k
určité denaturaci krevních bílkovin a poškozují se krvinky, což omezuje jejich použití na několik
hodin. Membrány jsou vrstvené nebo jsou z nich vyrobeny kapiláry. Tyto oxygenátory jsou dobrým
přiblížením plic, avšak je nutno narušovat vrstvu krve u membrány turbulencemi.
Mimotělní oběh

Bez názvu5 kopie
5
Mimotělní oběh
6
Součástí mimotělního oběhu je pumpa (peristaltická), oxygenátor a výměník tepla umožňující ohřívání
nebo ochlazování krve a tím i těla pacienta.
Membránový
oxygenátor

Bez názvu5 kopie
6
Mimotělní oběh
benfig3
Bublinový oxygenátor s výměníkem tepla.
Problémem všech mimotělních oběhů je nutnost poněkud zvýšit objem cirkulující krve – lze to provést
např. zředěním.

Bez názvu5 kopie
7
Kardiostimulátor
rtg PROGR kardio
Programovací zařízení
Kardiostimulátory se používají u pacientů s vážnými arytmiemi či jinými onemocněními srdce. Toto
aktivní implantovatelné zařízení se skládá z elektrod a z centrální jednotky poháněné bateriemi s
dlouhou životností. Mimo tělo lze kardiostimulátor naprogramovat podle konkrétního stavu pacienta.

Bez názvu5 kopie
8
Defibrilátory
preview?d=ci&l=03070901f1
Defibrilátory se používají v naléhavých případech pro obnovu spontánní srdeční aktivity (v případě
fibrilace - míhání komor).
ØImplantabilní defibrilátor – kardioverter – sleduje srdeční akci a v případě problému vyšle
defibrilační impulz
Jan Bělohlávek se svým týmem implantoval 25. června v Pardubické krajské nemocnici
kardioverter-defibrilátor se dvěma elektrodami (na snímku) pacientovi po infarktu.
preview?d=ci&l=03060900f2
automated external defibrillator (AED)

Bez názvu5 kopie
9
„Železné plíce“
(historie)
Øwww.blinn.edu/natscience/phillips/ironlung.html
IronLung1 bl_8
Uvnitř hermeticky uzavřeného válce se nachází pacient, jehož hlava je ovšem mimo vlastní válec.
Vlivem proměnlivého tlaku ve válci jsou navozovány změny objemu plic a dostatečný přísun kyslíku je
takto zajištěn.

Bez názvu5 kopie
10
Mechanická ventilace plic
ØVentilace se provádí pomocí nasazené masky či jako na obrázku podle nastaveného tlakového nebo
objemového limitu vzduchu
fig10-1small FullVent-small
http://www.mtsinai.org/pulmonary/books/physiology/chap10a.htm
Trysková a oscilační ventilace s vibrujícím proudem vzduchu. Druhá je používána u dětí.

Bez názvu5 kopie
11
Umělá ledvina - hemodialýza
dialyser
Nadbytečný objem krve lze redukovat podtlakem na straně dialyzačního roztoku
According to: www.renalpatients.co.uk/ haemodialysis.htm.  www.rheomed.de/Bilder/
produkte/dialyser.jpg

Bez názvu5 kopie
12
Peritoneální dialýza
Øwww.devicelink.com/ expo/awards02/98winQ.html.  www.healthyeatingliving.com/ Kidney_failure.htm.
ww5rl64 mde2_r
Peritoneální dialýzu si pacient může provádět i doma. Do peritonea má trvale zavedený katétr,
kterým si napouští a následně vypouští dialyzační roztok. Proces může být automatizován a pacient
jej může absolvovat i ve spánku.

Bez názvu5 kopie
13
Hemofiltrace
ØAccording to: info-dialyse.de/.../ haemo_haemofiltration.php.
Hemofiltrace je alternativou dialýzy. Velmi užitečná je při některých otravách. Hemofiltrát s
toxickými látkami je nahrazován náhradním roztokem přidávaným do krve v potřebném množství.
hemofiltrace

Bez názvu5 kopie
14
Umělý pankreas – inzulínová pumpa
Øhttp://www.diabetesaustralia.com.au/conquest/0204-insulin-pump-therapy.htm www.pnl.gov/
energyscience/06-01/ws.htm.
biomechanical pancreas
insulin-pump

Bez názvu5 kopie
15
Sítnicový implantát
Øwww.nmi.de/deutsch/ showprj.php3?id=3&typ=1
Retinal Implant 46
MPDA – micro-photo-diode-array
Toto zařízení a jeho analogie je klinicky testováno. Mělo by umožnit základní orientaci v prostoru.

Bez názvu5 kopie
16
Kochleární implantát
ØElektronický kochleární implantát může částečně nahradit Cortiho orgán, zvlášť u dětí, které mají
neporušený sluchový nerv. Jde o elektrodový systém implantovaný do hlemýždě, který může stimulovat
nervová vlákna pomocí impulsů generovaných v tzv. řečovém procesoru. Viz též přednášku o
vyšetřování smyslů a korekci jejich vad.
ear implant diagram
http://www.accessexcellence.org/AB/BA/biochip3.html

Bez názvu5 kopie
17
Náhrada kyčelního kloubu
Øhttp://www.orthogastonia.com/patient_ed/html_pages/hip/hip_hemiarthrooplasty.html
Náhrady kyčelního nebo jiných kloubů se původně vyráběly z nerezové oceli, dnes se používají
kombinace plastů a keramiky nebo titanu či jeho slitin. Titanový povrch je porézní, což umožňuje
kosti vrůstat do povrchu implantátu – snižuje se tím potřeba kostního cementu.

Bez názvu5 kopie
18
Umístění implantátu jamky kyčelního kloubu (acetabula)
Øbabbage.me.ic.ac.uk/ case/mim/projects/acrobot/.
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/9494.htm
Roboty v ortopedické chirurgii. Některé části endoprotéz kloubů musí být umístěny (orientovány) s
velkou úhlovou přesností. Roboty v medicíně nelze chápt jako samostatně operující zařízení. Jde
spíše o prodlouženou a zpevněnou ruku chirurga.
Výsledek obrázku pro knee surgery robot

Bez názvu5 kopie
Náhrada kolenního kloubu
19
Knee joint replacement prosthesis

Bez názvu5 kopie
20
Kotník
Øhttp://www.orthogastonia.com/patient_ed/html_pages/ankle/ankle_arthroplasty.html

Bez názvu5 kopie
21
Náhrada ramenního a loketního kloubu
Øhttp://www.orthogastonia.com/patient-ed.html

Bez názvu5 kopie
22
Karpometakarpální skloubení, klouby palce a prstů
Øhttp://www.orthogastonia.com/patient_ed.html
hand_cmc_arthroplasty_intro01
CMC = karpometakarpální

Bez názvu5 kopie
23
Bioprotéza ruky – nastupující realita
1.Elektroda na eferentním nervu;
2.Elektroda na aferentním nervu;
3.Implantovaná část pro snímání nervové aktivity a stimulaci nervů;
4.Eferentní telemetrické spojení;
5.Aferentní telemetrické spojení;
6.Bionická ruka;
7.čidla;
8.Dekódování pacientových úmyslů a řízení protézy;
9.Jednotka zprostředkující signály z čidel do mozku.
10.Podsystémy 8-9 budou mimo tělo, avšak snadno přenosné.
schema
http://www-arts.sssup.it/research/projects/CyberHand/default.htm
Výsledek obrázku pro bionická ruka

Bez názvu5 kopie
24
Zubní náhrady
ØSnímatelná horní protéza
prothese_adjointe_verte_4 removable_partial_denture
Částečné protézy
Nesnímatelná
náhrada chrupu
multiple-posterior-graphic

Bez názvu5 kopie
25
Penilní endoprotéza
implant

Bez názvu5 kopie runaway cartoons, runaway cartoon, runaway picture, runaway pictures, runaway
image, runaway images, runaway illustration, runaway illustrations
Autor: Vojtěch Mornstein
Obsahová spolupráce: Carmel J. Caruana, Ivo Hrazdira