Implanty i Sztuczne Narządy
mgr inż. Paulina Popik ([e-mail])
mgr inż. A
ukasz Cyganik ([e-mail])
Śląskie Międzyuczelniane Centrum Edukacji i Badań
Interdyscyplinarnych
ul. 75 Pułku Piechoty 1, 41-500 Chorzów
Budynek H, Segment C, pok. P22
Ćwiczenie 1: Pomiar objętości
wyrzutowej komory wspomagania
pracy serca VAD
Ćwiczenie 1: Pomiar objętości wyrzutowej komory wspomagania pracy serca VAD
" Polski Pneumatycznie Sterowany
System Wspomagania Pracy Serca 
Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii w
Zabrzu.
" ZASTOSOWANIE: leczenie niewydolności
układu krążenia  serca, okresowe
wspomaganie krążenia (jedno lub
dwukomorowego).
" Czasowy pomost do transplantacji
(krytyczna niewydolność, brak draftu do
przeszczepu) lub w celu regeneracji serca
(tymczasowe wspomaganie krytycznie
niewydolnego serca do momentu jego
odbudowy energetycznej i powrotu
wydolnej hemodynamicznie pracy).
y
ródło: //anatomiac.w.interia.pl/ukl_kra.html
Ćwiczenie 1: Pomiar objętości wyrzutowej komory wspomagania pracy serca VAD
" Obecnie w Polsce stosowany jest system
POLCAS: pozaustrojowa komora
wspomagania pracy serca POLVAD
(ang. ventricular assist device, VAD; LVAD 
left, RVAD - right) + jednostka sterująca
POLPDU (ang. pneumatic driving unit, PDU).
" Membranowa pompa wspomagania
napędzana jest pneumatyczną falą ciśnienia
wytwarzaną przez jednostkę sterującą.
" Tryby pracy: asynchroniczny, synchroniczny (z
załamkiem R zespołu QRS sygnału EKG).
" Kaniule wyprowadzone przez ścianę klatki
y
ródło:
http://katowice.gazeta.pl/katowice/1,35063,14302804,Reli
piersiowej podłączone z pompą, a następnie
ga_Heart_juz_ratuje_zycie.html
jednostką sterującą.
y
ródło: http://pwpss.pl/teksty/polpdu501/polpdu501.html
Ćwiczenie 1: Pomiar objętości wyrzutowej komory wspomagania pracy serca VAD
KOMORA POLVAD:
" Wykonana z biozgodnego poliuretanu.
" Kształt czaszy, wewnątrz której umieszczona jest trójwarstwowa elastyczna
membrana poliuretanowa dzieląca komorę na 2 części: komorę krwi i
komorę pneumatyczną.
" Trzy wejściówki komory: wejściowa, wyjściowa dla krwi  oddzielone od
komory zastawkami oraz końcówka sterująca połączona z komorą
pneumatyczną.
" Ciśnienie sterujące  +  przesunięcie membrany w kierunku komory krwi
ą� wzrost ciśnienia krwi ą� otwarcie zastawki wylotowej ą� wyrzut do aorty.
" Ciśnienie sterujące  - lub 0  przesunięcie membrany w kierunku
odwrotnym ą� napełnienie komory krwią przez zastawkę wlotową.
y
ródło:
http://www.pwpss.pl/karty/308/karta.html
Ćwiczenie 1: Pomiar objętości wyrzutowej komory wspomagania pracy serca VAD
KONEKTOR
WLOTOWY
KONEKTOR
WYLOTOWY
ZASTAWKA
ZASTAWKA
WYLOTOWA
WLOTOWA
MEMBRANA
CZASZA KRWISTA
KONEKTOR
ODPOWIETRZNIK
PNEUMATYCZNY
y
ródło: http://nt.interia.pl/galerie/technauka/sztuczne-serca-z-zabrza-zdjecie,iId,1134690,iAId,82412
Ćwiczenie 1: Pomiar objętości wyrzutowej komory wspomagania pracy serca VAD
PARAMETRY PRACY KOMORY VAD:
" Maksymalna objętość wyrzutowa 80cm3,
" Maksymalna zdolność wyrzutu krwi 8 l/min,
" Zakres ciśnień sterujących od -20 do 10 kPa,
" Zastawka wlotowa (dyskowa SORIN), średnica 27mm,
" Zastawka wylotowa (dyskowa SORIN), średnica 27mm,
" Kaniule: wlotowa i wylotowa, średnica 0.5 cala.
y
ródło: http://www.springerimages.com/Images/Engineering/5-10.1186_1475-925X-11-72-1
Ćwiczenie 1: Pomiar objętości wyrzutowej komory wspomagania pracy serca VAD
POJ
CIA PODSTAWOWE:
" Bpm (ang. beats per minute)  liczba uderzeń serca na
minutę,
" Objętość wyrzutowa serca (ang. stroke volume, SV) 
objętość krwi wytłoczona przez jedną z komór serca podczas
jej skurczu. U dorosłego mężczyzny wynosi ok. 70-75 ml,
" Pojemność minutowa (ang. cardiac output, CO) = SV x bpm.
Ćwiczenie 2: Budowa prostego modelu
układu wydalniczego człowieka
Ćwiczenie 2: Budowa prostego modelu układu wydalniczego człowieka
" Układ wydalniczy (układ moczowy)  zespół
narządów, których zadaniem jest usuwanie
zbędnych i szkodliwych produktów przemiany
materii oraz regulacja zawartości wody w
organizmie.
" Narządy układu moczowego:
- nerki,
- moczowody,
- pęcherz moczowy,
- cewka moczowa.
" Główne funkcje:
- powstawanie, gromadzenie i wydalanie moczu,
- oczyszczanie organizmu, poprzez wydalenie
zbędnych produktów przemiany materii,
- utrzymywanie równowagi płynów ustrojowych
poprzez produkcję moczu,
y
ródło: https://www.edukator.pl/Uklad-moczowy,4038.html
- regulacja zawartości soli oraz kwasów w
organizmie.
Ćwiczenie 2: Budowa prostego modelu układu wydalniczego człowieka
" Najczęstszymi przyczynami krańcowej niewydolności nerek wśród
pacjentów leczonych metodami nerkozastępczymi są:
- kłębuszkowe zapalenie nerek,
- cukrzyca,
- nadciśnienie tętnicze.
" Metody leczenia chorób nerek:
- hemodializa,
- dializa otrzewnowa,
- transplantacja nerek.
" Dializa  metoda oczyszczania roztworów koloidalnych z
elektrolitów przy użyciu błony półprzepuszczalnej. Zabieg ten
umożliwia usunięcie większości szkodliwych produktów przemiany
materii, takich jak np. mocznik.
Ćwiczenie 2: Budowa prostego modelu układu wydalniczego człowieka
HEMODIALIZA:
" Zabieg stosowany w leczeniu
zaawansowanej przewlekłej i ostrej
niewydolności nerek, a także niektórych
zatruć, którego celem jest usunięcie
produktów przemiany materii, wody,
leków lub toksycznych substancji
znajdujących się we krwi.
" Podczas zabiegu krew jest wielokrotnie
przepompowywana na zewnątrz ciała
do dializatora, który działa jak sztuczna
nerka.
" Hemodializa może być przeprowadzana
w domu lub w ośrodku dializ. W Polsce
zabieg wykonywany jest wyłącznie w
warunkach szpitalnych.
y
ródło: http://www.jestemchory.pl/chapter.via?id=590
Ćwiczenie 2: Budowa prostego modelu układu wydalniczego człowieka
DIALIZA OTRZEWNOWA:
" Zabieg stosowany dla oczyszczenia krwi ze szkodliwych produktów metabolizmu,
w zaawansowanej przewlekłej niewydolności nerek.
" Zabieg jest podobny do zabiegu hemodializy, ma doprowadzić do usunięcia z
organizmu substancji toksycznych i w miarę możliwości pomóc w utrzymaniu
adekwatnego bilansu płynowego.
" Półprzepuszczalną błoną dializacyjną jest otrzewna, która wyścieła jamę
brzuszną i pokrywa znajdujące się w niej narządy.
" Do jamy brzusznej wprowadza się specjalnie przygotowany płyn dializacyjny.
Wymagane jest założenie stałego dostępu poprzez cewnik, który umieszcza się na
stałe w jamie brzusznej pacjenta w miarę możliwości na dnie jamy otrzewnej, w
jamie Douglasa. Pozwala on na swobodne wprowadzanie i wyprowadzanie płynu
z otrzewnej.
y
ródło: https://www.dializadomowa.pl/na-czym-polega-dializa-otrzewnowa.html
Ćwiczenie 2: Budowa prostego modelu układu wydalniczego człowieka
TRANSPLANTACJA NEREK:
" Najskuteczniejsza metoda leczenia nerkozastępczego, przeszczepiony narząd jest
w stanie przejąć wszystkie funkcje, jakie zdrowe nerki sprawują w organizmie.
" Przeszczepiana nerka musi pochodzić od dawcy o zgodnej grupie krwi oraz
powinna być jak najlepiej dobrana pod względem zgodności antygenów
tkankowych. Istnieją trzy z
ródła nerek do transplantacji: dawca zmarły, dawca
żyjący spokrewniony, dawca żyjący niespokrewniony.
" Zawsze musi być pewność, że przeszczepiana nerka jest w pełni sprawna, a w
przypadku dawcy żyjącego pewność musi dotyczyć obu jego nerek, aby
zagwarantować, że pozostawiona w jego organizmie nerka zapewni normalne
funkcjonowanie.
y
ródło: http://californiakidneyspecialists.com/?page_id=27
Bibliografia:
" Michajlik A., Ramotowski W., Anatomia i fizjologia człowieka,
Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2006.
" Nałęcz M. (red.), Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000,
Tom 3. Sztuczne Narządy, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT,
Warszawa 2001.
" Nałęcz M. (red.), Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000,
Tom 4. Biomateriały, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT,
Warszawa 2003.
" Strona internetowa: http://www.frk.pl/.
" Strona internetowa: http://www.polskieserce.pl/.
" Książek A., Rutkowski B., Nefrologia, Wyd. Czelej, Lublin 2004.
" Blake P. G., Daugirdas J. T., Ing T. S., Podręcznik dializoterapii, Wyd.
Czelej, Lublin 2008.