流體力學-人工心臟

Question

請問一下在流體力學上應用-人工心臟

的相關資料多給我一些詳細的資料

Answer 1

或許人們都以為醫生最厲害。但是很多最新的醫療用具，醫生們可是發明不出來的，很多都是其他非醫學科系的人，所研發出來。就像人工心臟，淡江大學的盧博堅老師就是這麼厲害，他將水環系的流體力學理論，神乎奇技地運用在醫療科技領域裡！他利用流體力學理論讓軸承浮動轉動，減少摩擦熱能，研發取代人工心臟的「循環輔助器」。他說，若是移植豬、牛的心辦，五、六年就會鈣化，機械心辦可維持十五年，但可能會破壞血球，造成血栓。而他獲得專利的心臟採石墨基材，外鍍「裂解碳」，血液則不會排斥。詳情請見這兩則報導

現代人心臟毛病多，營養過剩可能造成瓣膜堆積脂肪，無法閉合、血液逆流，而心臟衰竭也會危及性命。淡江大學水資源及環境工程學系教授盧博堅的「三葉片人工心瓣」，取得我國、日本專利，目前正利用流體力學研發取代人工心臟的「循環輔助器」。

身為水環系教授，盧博堅卻研發人工心臟，原來他在美國除主修水資源、土木工程，也在休士頓醫學中心研究醫學工程，現在結合工科的「流體力學」原理改善醫學設備。他與朱樹勳、顏廉育改善人工心辦形狀，三片辦膜設計已取得我國、日本專利。

他說，移植豬、牛的心瓣，五、六年就會鈣化，機械心瓣可維持十五年,但可能會破壞血球，造成血栓，而他獲得專利的心瓣採石墨基材，外鍍「裂解碳」，血液不會排斥。目前已向淡大申請得經費到國外找廠商製作，單價約要二十一萬元，然後進行動物試驗，向美國食品與藥物檢驗局(FDA)申請批准。

他同時進行國家衛生研究院計畫「循環輔助器」，他說，以美國為例，心臟衰竭者約有五百萬人，換心手術成功率雖高，但捐贈心臟者每年少於兩千五百人，而人工心臟存活率仍低，使原有心臟加上輔助器成為另一種維持生命方式。

舊有輔助器體積大，不適合東方病患，運動組件多也會破壞血球，造成血拴。盧博堅利用流體力學理論，讓軸承浮動轉動，減少摩擦熱能，體積小、功率大、用電量小，也不需要人工心瓣，價格也比每具至少兩百四十萬台幣的舊式輔助器低廉。

雖然在水環系研究其他領域知識有點寂寞，但他希望台灣也能做出和世界可比的心瓣，在三、四年內達到量產目標，同時盡力催生循環輔助器。

水環系教授盧博堅研究的「三葉片人工心瓣」最近取得我國及日本的專利，目前正利用流體力學理論讓軸承浮動轉動，減少摩擦熱能，研發取代人工心臟的「循環輔助器」。盧教授這項專利對心臟疾病的患者是一項福音，不但單價較至少兩百四十萬的舊式輔助器低廉，所使用的材質也不會破壞血球，造成血栓。

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現代人心臟毛病多，營養過剩可能造成瓣膜堆積脂肪，無法閉合、血液逆流，而心臟衰竭也會危及性命。淡江大學水資源及環境工程學系教授盧博堅的「三葉片人工心瓣」，取得我國、日本專利，目前正利用流體力學研發取代人工心臟的「循環輔助器」。
身為水環系教授，盧博堅卻研發人工心臟，原來他在美國除主修水資源、土木工程，也在休士頓醫學中心研究醫學工程，現在結合工科的「流體力學」原理改善醫學設備。他與朱樹勳、顏廉育改善人工心辦形狀，三片辦膜設計已取得我國、日本專利。
他說，移植豬、牛的心瓣，五、六年就會鈣化，機械心瓣可維持十五年,但可能會破壞血球，造成血栓，而他獲得專利的心瓣採石墨基材，外鍍「裂解碳」，血液不會排斥。目前已向淡大申請得經費到國外找廠商製作，單價約要二十一萬元，然後進行動物試驗，向美國食品與藥物檢驗局(FDA)申請批准。
他同時進行國家衛生研究院計畫「循環輔助器」，他說，以美國為例，心臟衰竭者約有五百萬人，換心手術成功率雖高，但捐贈心臟者每年少於兩千五百人，而人工心臟存活率仍低，使原有心臟加上輔助器成為另一種維持生命方式。
舊有輔助器體積大，不適合東方病患，運動組件多也會破壞血球，造成血拴。盧博堅利用流體力學理論，讓軸承浮動轉動，減少摩擦熱能，體積小、功率大、用電量小，也不需要人工心瓣，價格也比每具至少兩百四十萬台幣的舊式輔助器低廉。
雖然在水環系研究其他領域知識有點寂寞，但他希望台灣也能做出和世界可比的心瓣，在三、四年內達到量產目標，同時盡力催生循環輔助器。














圖片參考：http://ace60.auto.fcu.edu.tw/know/pic/15-1.gif

人工心瓣性能體外檢測技術與裝置包括人工心瓣脈動流實驗裝置、穩態流動實驗裝置、生物瓣開口檢查裝置及漏流檢查裝置以及相關的技術，並提出了一套比較完整的人工心瓣流體力學性能體外檢測方法。該技術適用於各種人工心瓣的性能檢測、成品的質量控制、瓣型研究改進。








優勢














該技術遵循流體力學相似理論，保證人工心瓣附近的流動與生理條件相似，在國際上首先採用直線電機驅動，可調的特徵阻抗與外周阻抗。主動脈管的黏彈性特性可調，脈動流動實驗裝置可以輸入任意波形，在心率、流量、壓力波形等方面與生理條件相似達到相似性好，穩定性好，調節性好的技術水準。 能連續穩定運行8小時以上。與計算機直接連機進行採樣及數據處理，建立了數據庫，便於分析查找。















這項技術檢測人工心辦周遭血液流動的情形，是有關生物力學的一環，血液流動在心臟依循一定的方向，依照心率、流量、壓力及管壁的阻抗等因素而產生不同的差異性，所以也成為一專門學問︰血行力學，血液流動的流量、壓力以及管壁阻抗類似電子電路的電流、電壓與阻抗，可以以數學模式來模擬。 目前雖已有拇指般大小，重量90克的人工心臟節律器問世，可解決心臟節律點傳導所造成的心律不整問題（並非取代原本心臟，而是依附左心室控制心跳），但是心臟瓣膜、血管等引起的心臟疾病依然需要有人工心臟技術，所以為了人工心臟使用上的安全與穩定等考量，此檢測技術有其必要性。

流體力學-人工心臟
參考網頁