生物材料和人工器官

生物材料和人工器官生物材料和人工器官第1页主要内容生物医学材料定义、发展基础要求分类及介绍人工器官人工肾人工肝人工心脏人工肺生物材料和人工器官第2页生物医学材料定义：生物材料（Biomaterials）即生物医学材料（BiomedicalMaterials），指“以医疗为目标，用于与组织接触以形成功效无生命材料”。它是生物医学科学中最新分支学科，是生物、医学、化学和材料科学交叉形成边缘学科。生物材料是研制人工器官及一些主要医疗技术物质基础，每一个新型生物材料发觉都引发了人工器官及医疗技术飞跃。生物材料和人工器官第3页生物材料发展概述生物材料开发和利用可追溯到3500年前，那时古埃及人就开始利用棉纤维、马鬃作缝合线缝合伤口；印第安人则使用木片修补受伤颅骨。2500年前，中国和埃及墓葬中就发觉有假牙、假鼻和假耳。人类很早就用黄金来修复缺损牙齿，并沿用至今。16世纪开始大家用黄金板修复颚骨，陶材做齿根，用金属固定内骨板，以及用金属种植牙齿等。生物材料和人工器官第4页生物材料发展概述生物医学材料应用广泛，仅高分子材料，全世界在医学上应用就有90多个品种、1800余种制品，西方国家在医学上消耗高分子材料每年以10%～20%速度增加。我国生物医用材料产业取得很大进步，不过产品结构不尽合理，细分程度低，普通、传统和初级产品占多数，高端产品仍以进口为主；研究仍以仿制为主，缺乏真正含有自主技术创新产品；从事生物医学材料大企业太少；生物医学材料主要原材料也依靠进口。生物材料和人工器官第5页生物医学材料基础要求材料与机体组织发生两种反应：活体系统材料材料反应宿主反应包含生物环境对材料腐蚀、降解、磨损和性质退化，甚至破坏。包含局部和全身反应，如炎症、细胞毒性、凝血、过敏、致癌、畸形和免疫反应等。生物材料和人工器官第6页生物医学材料基础要求（一）生物相容性①对人体无毒、无刺激、无致畸、致敏、致突变或致癌作用；②生物相容性好，在体内不被排斥，无炎症，无慢性感染，种植体不致引发周围组织产生局部或全身性反应，最好能与骨形成化学结合，含有生物活性；③无溶血、凝血反应等。生物材料和人工器官第7页生物医学材料基础要求(二)化学稳定性①耐体液侵蚀，不产生有害降解产物；②不产生吸水膨润、软化变质；③本身不改变等。(三)力学条件①足够静态强度，如抗弯、抗压、拉伸、剪切等；②含有适当弹性模量和硬度；③耐疲劳、摩擦、磨损、有润滑性能。生物材料和人工器官第8页生物医学材料基础要求(四)其它要求①良好空隙度，体液及软硬组织易于长入；②易加工成形，使用操作方便；③热稳定好，高温消毒不变质等性能。生物材料和人工器官第9页材料在生物体内响应—材料反应

生物机体作用于生物材料－材料反应，其结果可造成材料结构破坏和性质改变而丧失其功效。可分为以下三个方面：金属腐蚀聚合物降解磨损生物材料和人工器官第10页金属腐蚀生物体内腐蚀性环境：（1）含盐溶液是极好电解质，促进了电化学腐蚀和水解；（2）组织中存在含有催化或快速破坏外来成份能力各种分子和细胞。对于生物材料而言多为局部腐蚀，详细包含应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀等，造成生物材料整体破坏。可能会有物质溶入生物组织中，并对生物体组织产生毒性反应，造成组织损害。生物材料和人工器官第11页聚合物降解聚合物在长久使用过程中，因为受到氧、热、紫外线、机械、水蒸气、酸碱及微生物等原因作用，逐步失去弹性，出现裂纹，变硬、变脆或变软、发粘、变色等，从而使它物理机械性能越来越差现象。聚合物老化易形成碎片、颗粒、小分子量单体物质。对耐久性器件，必须保持一定强度和其它机械性能，老化产物不能对周围组织有毒害作用。生物材料和人工器官第12页磨损人工关节因为表面易氧化生成TiO2，其耐磨性差，植入人体后，磨损造成在关节周围组织形成黑褐色稠物，从而引发疼痛。当前，大量人工髋关节是由坚硬金属或陶瓷股骨头与超高分子聚乙烯髋臼杯组合成，然而它寿命也不超出25年。假体失败主要原因是超高分子聚乙烯磨损颗粒所造成界面骨溶解，从而造成假体松动。这种磨损颗粒所造成异物－巨细胞反应，又称颗粒病，是晚期失败最主要原因。生物材料和人工器官第13页生物医学材料分类按材料属性分类生物医学材料医用金属材料无机生物医学材料高分子生物材料杂化生物材料复合生物材料生物材料和人工器官第14页医用金属材料一类生物惰性材料，除含有较高机械强度和抗疲劳性能，含有良好生物力学性能及相关物理性质外，还必须含有优良抗生理腐蚀性、生物相容性、无毒性和简易可行及确切手术操作技术。该材料是临床应用最广泛承力植入材料，已成为骨和牙齿等硬组织修护和替换、心血管和软组织修复以及人工器官制造主要材料。生物材料和人工器官第15页常见医用金属材料不锈钢钴（Co）基合金钛（Ti）基合金形状记忆合金贵金属纯金属钽、铌和铬等生物材料和人工器官第16页医用金属材料：不锈钢铁基耐蚀合金（普通由铁、铬、镍、钼、锰、硅组成），易加工，价格低廉。不锈钢耐蚀性和屈服强度能够经过冷加工而提升，防止疲劳断裂。普通制成各种形状，如针、钉、髓内针、齿冠、三棱钉等器件和人工假体而用于临床，还用于制作各种医疗仪器和手术器械。生物材料和人工器官第17页医用金属材料：不锈钢按显微组织特点可分为:奥氏体不锈钢铁素体不锈钢马氏体不锈钢沉淀硬化型不锈钢等生物材料和人工器官第18页3Cr13和4Crl3型马氏体不锈钢用于医疗器械，如刀、剪、止血钳、针头等。00Cr18Ni10型奥氏体不锈钢可制作各种人工关节和骨折内固定器；在口腔科常见于镶牙、矫形和牙根种植等器件制作。不锈钢骨固定螺钉和骨固定板生物材料和人工器官第19页医用金属材料：钴基合金含有较高铬和钼，又称钴铬钼合金，含有极为优异耐腐蚀性（比不锈钢高40倍）和耐磨性，综协力学性能和生物相容性良好，可经过精密铸造成形状复杂精密修复体，有硬、中、软三种类型。在全部医用金属材料中，其耐磨性最好；植入体内不会产生显著组织反应，适合于制造体内承载苛刻长久植入件。临床上主要用于用于制造人工髋关节、膝关节以及接骨板、骨钉、关节扣钉和骨针，及人工心脏瓣膜等。生物材料和人工器官第20页医用钴基合金更适合用于体内承载条件苛刻长久植入件。生物材料和人工器官第21页医用金属材料：钛基合金Ti合金强度可到达很高水平，比强度是不锈钢3.5倍；耐疲劳、耐蚀性均因为不锈钢和钴基合金。抗断裂强度较低，耐磨性能不尽人意，加工困难，冶炼及成型工艺复杂，要求条件较高。Ti合金对人体毒性小，密度小，弹性模量靠近于天然骨，是较佳金属生物医用材料。生物材料和人工器官第22页

广泛用于制作各种人工关节、牙床、人工心脏瓣膜、头盖骨修复等方面。EL1Ti6Al4V钛基合金制作骨钉和骨板生物材料和人工器官第23页头颅微型钢板生物材料和人工器官第24页医用金属材料：形状记忆合金自1951年美国首次报道Au-Cd（金-镉）合金含有形状记忆效应以来，当前已发觉有20各种记忆合金，其中以镍钛合金在临床上应用最大。在不一样温度下表现为不一样金属结构相。如低温时为单斜结构相，高温时为立方体结构相，前者柔软可随意变形，如拉直式屈曲，而后者刚硬，可恢复原来形状，并在形状恢复过程中产生较大恢复力。生物材料和人工器官第25页形状记忆合金可分为三种生物材料和人工器官第26页医用金属材料：形状记忆合金特点：奇特形状记忆功效，质轻，磁性微弱，强度较高，耐疲劳性能，高回弹性和生物相容性好等。应用管腔狭窄治疗（喉气管狭窄、食道狭窄等）口腔科：用这种材料做成种植牙含有齿槽骨切口小，固定牢靠等优点。骨科：人工关节，断骨连接，弯曲脊柱矫正。血管外科：治疗主动脉瘤、冠状动脉和椎动脉狭窄等。生物材料和人工器官第27页医用金属材料：贵金属

一类金属（金，银，铂，钯等）或合金，如金子含有极高抗氧化性和抗腐蚀性。贵金属含有独特稳定物理和化学性能、优异加工特征、对人体组织无毒副作用、刺激小等优良生物学性能。主要用于口腔科齿科修复，也可用于小型植入式电子医疗器械。生物材料和人工器官第28页医用金属材料：纯金属钽（Ta）含有良好抗生理腐蚀性和可塑性，独特表面负电性使其含有优良抗血栓性能和生物相容性，还有很高抗缺口裂纹能力。主要用作接骨板、种植牙根、义齿及外科手术缝线和缝合针；钽网可用于肌肉缺损修补；钽丝和箔用于缝合修补神经、肌腱和血管；还用于血管内支架及人工心脏。因为钽资源少、价格较高，使其推广受很大限制。生物材料和人工器官第29页医用金属材料：纯金属铌性能和应用范围与钽非常相同，用于修补颅骨和制作医疗器械。但因为起源困难，价格昂贵，使用受到限制，主要用于制造髓内钉等。生物材料和人工器官第30页医用金属材料：纯金属铬化学性能与金属钛相同，耐蚀性能、加工性能、稳定性和生物相容性都很好，主要用于人工骨和修补颅骨，可加工成各种板、带、线材在临床上使用。医用铬可与钛等同使用，但其价格较贵，在临床中较难推广。生物材料和人工器官第31页心血管支架生物材料和人工器官第32页医用高分子材料高分子：分子量在几万至几百万，如蛋白质、棉、毛、木材、松香、橡胶、塑料、合成纤维。医用高分子材料：在医学上应用、尤其能在机体内使用高分子材料。医用高分子制品研究，包含人工器官、医疗用具（输血输液用具、心导管、角膜接触镜、膀胱造瘘管、医用粘合剂以及各种医用导管、医用膜、创伤包扎材料和各种手术、护理用具等）和药用高分子（作为赋形剂、合成新型药品）三大类。生物材料和人工器官第33页天然高分子材料人类机体皮肤、肌肉、组织和器官都是由高分子化合物组成，天然高分子生物材料是人类最早使用医用材料之一。天然材料含有不可替换优点：功效多样性、与机体相容性、生物可降解性以及对其进行改性与复合和杂化等研究。当前天然高分子生物材料主要有：天然蛋白质材料：胶原蛋白和纤维蛋白两种天然多糖类材料：纤维素、甲壳素和壳聚糖等它们因为结构和组成差异，表现出不一样性质，应用于不一样方面。生物材料和人工器官第34页合成高分子生物材料合成高分子材料已经快速地取代了除了食品以外许多宝贵天然资源。合成高分子生物材料是指利用聚合方法制备一类生物材料。因为合成高分子能够经过组成和结构控制而含有各种多样物理和化学性质。这是一门新兴边缘学科，已成为制造各种人工器官、软硬组织修复体、医用粘结剂、缝合线、人造血液等最主要也是用量最大生物材料。生物材料和人工器官第35页合成高分子材料合成高分子材料组成物（单体，添加剂等）可能向生物环境释放，有可能造成毒性反应。其弹性模量低和弹性常使其不能用于承受较大负荷体位修复。合成高分子生物材料可分为：生物不可降解：硅橡胶、聚氨酯、环氧树脂、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯水凝胶等。生物可降解：聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙内酯、乳酸一乙醇酸共聚物和聚β一羟基丁酸酯等。生物材料和人工器官第36页合成高分子材料：硅橡胶平均分子量>40万，有机硅弹性体主要成份，是含有硅原子特种合成橡胶总称。它含有优异生理特征：无毒无味、生物相容性好、耐生物老化、很好抗凝血性、长久植入体内物理性能下降甚微、耐高温严寒（-90°C－250°C）良好电绝缘性、耐氧老化性、耐光老化性以及防霉性、化学稳定性等。在医学上主要用于粘合剂、导管、整形和修复外科（人工关节、皮肤扩张、烧伤皮肤创面保护、人工鼻梁、人工耳廓和人工眼环）、胎头吸引器，人造血管，鼓膜修护片等。生物材料和人工器官第37页合成高分子材料：聚氨酯是聚醚、聚酯和二异氰酸酯总称。含有良好延伸性和抗挠曲性，强度高、耐磨损，血液相容性、抗血栓性能好，且不损伤血液成份，使其在医疗领域得到广泛应用。主要用于人工心脏搏动膜、心血管医学元件、人工心脏、辅助循环、人工血管、体外循环血液路、药品释放体系、缝合线与软组织粘合剂绷带、敷料、吸血材料、人工软骨和血液净化器具密封剂等。生物材料和人工器官第38页合成高分子材料：环氧树脂基础特征是所用单体中最少含有一个环氧基团。环氧基可与含有“活泼氢”化合物发生反应，所以可用适当胺或一些酸类催化作均聚反应。主要用途：与玻璃布一起用于骨折开放性复位和固定，粘合骨头加强氧化铝髋关节髁，牙科充填材料，电子起搏器与体液分开保护层（灌封）。眼睑修补术和加固颅动脉瘤和脑电极探针绝缘等。生物材料和人工器官第39页合成高分子材料：聚氯乙烯是由单体氯乙烯聚合而成合成树脂，是用量最大医用高分子材料。原料丰富、聚合轻易、抗凝血性能良好，但耐热性不高（<70℃）。经过添加物应用可使改变为含有可屈挠性能。在医学中用量最大是制作塑料输血输液袋，可提升红细胞和血小板生存率；还可用于医用导管、人工输尿管、胆管和心脏瓣膜、血泵隔膜、增补面部组织、青光眼引流管和中耳孔等。软质PVC毒性问题仍有争议，当前只能用于制造与人体短期接触制品。生物材料和人工器官第40页合成高分子材料：聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属于丙烯酸类塑料，是当前塑料中透明度最好一个。含有良好生物相容性、耐老化性，机械强度较高。用于剜出后植入物、隐形眼镜、可植入透镜、人工角膜和假牙、人工喉、食管和腕骨、闭塞器、喉支持膜、牙科夹板、气管切开导管和吻合钮、鼻窦植入性引管、经皮装置和用于试验标本箱及人工器官外壳等；增补面部软和硬组织；颅骨缺损时替换骨片；充填乳突切除后遗留腔隙；听小骨个别替换物和脊椎鼓节段固定，牙科一些直接充填树脂基础等。生物材料和人工器官第41页无机生物医学材料18世纪初开始应用。无毒、与生物体组织有良好生物相容性、耐腐蚀。包含生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料三大类，主要用于齿科、骨科修复和植入材料。基础都是脆性材料，轻易破裂，发展方向应向开发复合（多相）生物材料以及在金属基体上加涂无机生物陶瓷涂层（薄膜）材料方面引导。生物材料和人工器官第42页有各种不一样化学成份，依据其在生理环境中化学活性和性质可分为四类：近似于惰性：长久暴露于生理环境下能保持稳定。表面活性：起到了适合新生骨沉积生理支架作用。可吸收性：诱导骨质生长，并随之被新组织所替换。复合型：生物陶瓷与生物陶瓷或与其它复合而成在临床上生物陶瓷主要用于肌肉一骨骼系统修复和替换，也可用于心血管系统修复、制作药品释放和传递载体。复合型生物陶瓷还能够用于制造人工腱和韧带等。无机生物医学材料：生物陶瓷生物材料和人工器官第43页无机生物医学材料：生物玻璃是经尤其设计化学组成可诱发生物活性含氧化硅化合物。人工骨用生物医学玻璃，它含有良好耐酸碱腐蚀特征、生物相容性和耐磨性能；治疗用生物医学玻璃，可埋入肿瘤部位，经过在磁场下发烧特征或其内部同位素放出射线杀死癌细胞，也有良好生物相容性；人工齿冠用生物医学玻璃陶瓷，含有制作轻易、审美性高、强度高、适应性好、生物相容性好、类似天然齿等优点。生物材料和人工器官第44页无机生物材料：碳素材料主要有三种：玻璃碳、低温各向同性碳和超低温各向同性碳。在生理环境中化学性质稳定，也不发生疲劳破坏，是生物相容性非常好一类惰性材料。它最大优点是血液相容性好，含有极好抗血栓性，不可渗透性，再加上优良力学性能，使其在医学上得到广泛使用。主要用于制造心血管修复体主要材料、人工骨、人工牙根、肌腱和人工韧带等，还可用于人工软骨、人工中耳、人工关节运动磨损表面作为减磨涂层和血液净化等。生物材料和人工器官第45页杂化生物材料是由活体材料和非活体材料组成复合体。它主要包含合成材料与生物体高分子材料或与细胞杂化。从广义上讲，它包含全部人工材料与生物体高分子和生理活性物质杂化。杂化生物材料主要包含三类：用于组织结构材料多糖类等生理活性物质杂化材料以固定酶为代表功效性杂化材料杂化细胞杂化生物材料主要用于人工胰脏、人工肝脏、人工胸腺、人工肾脏、人工皮和人工血管等。生物材料和人工器官第46页生物复合材料由两种或两种以上不一样材料复合而成生物医学材料。制备这类材料目标就是深入提升或改进某一个生物材料性能。这类材料主要用于修复及替换人体组织、器官或促进其功效。依据不一样基材，可分为高分子基、金属基和陶瓷基复合材料三类。它们之间相互搭配或组合形成了大量性质各异生物医学复合材料。依据材料植入体内后引发组织反应类型和程度，生物复合材料又可分为生物惰性、生物活性、可生物降解和吸收复合材料等类型。生物材料和人工器官第47页刀锋战士：奥斯卡·皮斯托瑞斯价值1.5万英镑、由全碳素纤维和个别钛合金制造名为“飞豹”义肢

生物材料和人工器官第48页人工器官概述定义：人工器官主要研究模拟人体器官结构和功效，用人工材料和电子技术制成个别或全部替换人体自然器官功效机械装置和电子装置。当人体器官病损而用常规方法不能医治时，有可能给病人使用一个人工制造器官来取代或个别取代病损自然器官，赔偿或修复或辅助其功效。生物材料和人工器官第49页人工器官概述发展：20世纪80年代以来，人工器官研究和应用快速发展，能够说，人体除大脑尚无人工大脑替换外，几乎人体各个器官都在进行人工模拟研制中，其中有不少人工器官已成功地用于临床。生物材料和人工器官第50页生物材料和人工器官第51页人工器官分类（1）支持运动功效人工器官，如人工关节、人工脊椎、人工骨、人工肌腱、肌电控制人工假肢等。（2）血液循环功效人工器官，如人工心脏及其辅助循环装置、人工心脏瓣膜、人工血管、人工血液等。（3）呼吸功效人工器官，如人工肺（人工心肺机）、人工气管、人工喉等。（4）血液净化功效人工器官，如人工肾（血液透析机）、人工肺等。（5）消化功效人工器官，如人工食管、人工胆管、人工肠等。生物材料和人工器官第52页人工器官分类（6）排尿功效人工器官，如人工膀胱、人工输尿管、人工尿道等。（7）内分泌功效人工器官，如人工胰、人工胰岛细胞。（8）生殖功效人工器官，如人工子宫、人工输卵管、人工睾丸等。（9）神经传导功效人工器官，如心脏起搏器、膈起搏器等。（10）感觉功效人工器官，如人工视觉、人工听觉（人工耳蜗）、人工晶体、人工角膜、人工听骨、人工鼻等。（11）其它类，人工硬脊膜、人工皮肤等。生物材料和人工器官第53页人工肾概述定义：又称人工透析机，是用人工方法模仿人体肾小球过滤作用，在体外循环情况下，去除人体血液内过剩含氮化合物、新陈代谢产物或逾量药品等，调整水和电解质平衡，以使血液净化一个高技术医疗仪器。生物材料和人工器官第54页人工肾概述发展：1913年英国阿黛尔用硝棉胶膜作为透析膜，生理盐水作为透析液为肾病患者进行透析。这就是人工肾前驱研究。1935年黑斯首次将透析技术用于临床。1943年荷兰医生科尔夫制成了第一个人工肾，首次以机器代替人体主要器官。1960年，美国外科医生斯克里布纳创造了一个塑料连接器，可永久装进病人前臂，连接动脉和静脉，与人工肾极轻易连接，不会损伤血管，这么就能够为病人长久进行血液透析治疗。生物材料和人工器官第55页德国贝朗全电脑控制血液透析仪生物材料和人工器官第56页人工肾原理需从病人动脉将血液引流出来，在人工肾经过透析后再从静脉输入病人体内。关键个别是一个用高分子材料（称为膜材料）制成透析器。这种膜材料含有半通透特征，可代替肾小球以实现其毛细血管壁滤过功效，到达血液净化目标。当今世界上有300各种产品人工肾，所用透析膜材料有30各种。透析型人工肾由三个别组成：血液净化系统（透析器）、透析液供给系统和自动控制系统。生物材料和人工器官第57页人工肝概念：又称人工肝支持系统(ArtificialLiversupportsystem,ALSS)。就是借助人工干预使肝脏功效得以暂时替换，从而为患者本身细胞再生及功效恢复创造很好内环境及宝贵时间。人工肝与其它内科治疗主要区分在于前者主要经过“功效替换”治病，后者主要经过“功效加强”治病。人工肝研究始于20世纪50年代生物材料和人工器官第58页人工肝应用我国主要用于急慢性肝功效衰竭支持治疗，为本身肝细胞功效再生及功效恢复创造条件。在国外主要作为肝移植前暂时维持伎俩及移植后肝脏最初无功效状态时暂时替换。主要适应症有：重症肝炎、肝衰竭、血小板降低性紫癜、多发性骨髓瘤、高血脂、全身性红斑狼疮、重症肌无力、药品中毒、重度血型不合妊娠等。生物材料和人工器官第59页人工肝分类依据其组成和性质主要可分三类：（1）非生物型：又称物理型，主要经过物理或机械方法进行治疗，如血浆置换、胆红素吸附等。（2）生物型：将生物个别如同种及异种肝细胞与合成材料相结合组成特定装置，患者血液或血浆经过该装置进行物质交换和解毒转化等。（3）混合型：由生物及非生物型组成含有二者功效人工肝支持系统。生物材料和人工器官第60页人工肺人工肺指用血气交换，调整血内氧气和二氧化碳含量，取代人体肺功效装置，又称氧合器。人工心肺机就是由氧合器和血泵及辅助设备组成，能进行体外循环机械装置。人工心肺机用于心脏手术体外循环、肺移植辅助呼吸、急性呼吸衰竭辅助治疗等。当代人工心肺机结构已十分复杂，由微机控制。自动控制流量，实时检测动、静脉压力及血氧饱和度、二氧化碳分压并显示，含有血位报警及气泡报警系统，并含有自动停顿装置。生物材料和人工器官第61页人工心脏定义：人工心脏是利用机械方法把血液输送到全身各器官以代替心脏功效装置。人工心脏可分为暂时性，即个别取代心脏辅助性人工心脏；长久性，即取代整个心脏全人工心脏。生物材料和人工器官第62页人工心脏发展1895年，试制人工心脏泵对机体组织和器官进行灌流。本世纪30年代，研制出世界上第一个人工心脏。暂时辅助性人工心脏，实际上是一个体外循环机。1957年美国开始完全人工心脏研究。1958年制成塑料人工心脏，并进行了以人工心脏置换狗心脏试验，但这只狗只活了90分钟。1969年，人工心脏用于人体。生物材料和人工器官第63页全人工心脏年7月2日，世界上第一例全植入式人工心脏植入手术在美国取得成功。名为AbioCor。重约两磅，呈柚子状，材料是塑料和钛。151天身亡。完全代替心室功效并能完整植入体内人工心脏，不依赖体外机器工作，能给病人更多活动能力。由4个别组成：金属钛心脏本体、微型锂电池、控制系统以及外接电池组。人造心脏本体取代患者心脏左右心室，微型锂电池和控制系统将植入患者腹腔，外接电池组不植入人体，而是经过安装在腹部表皮下插座向植入微型锂电池充电。锂电池能量耗尽时候由外挂电池组充电。生物材料和人工器官第64页有两个替换左右心室腔室，4个接口，分别连接左右心房、主动脉、肺动脉。两个腔室中间是电动机和泵，在心脏与血管接口个别装有活塞，以代替心脏瓣膜功效。生物材料和人工器官第65页人工心脏结构与材料学进展1.泵进展理论上讲搏动性血流更适于人体生理特点，不过它必须有活瓣、弹性隔膜以及巨大心室容量。非搏动性人工心脏需要高效能源与轴承密封或电磁轴