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医療技術

人工臓器とは


 人体を構成する重要な臓器である心臓や肺、肝臓、腎臓などの内臓の機能が失われたり、損なわれると、様々な病気が発症します。

 重症の場合は生命を脅かすこともあります。

 人工臓器は、このように何らかの疾患や欠陥をもった臓器の代用として開発され、機能する機器をいいます。


主な人工臓器
埋め込み型 ペースメーカー 心臓の拍動の制御
人工水晶体 人工の目の水晶体
外付け型 人工心臓 一時的心臓機能の大体機械
人工心肺 一時的な心臓と肺の機能大体機械
人工腎臓 いわゆる血液透析装置
人工関節 膝や股関節などに使用する人工の関節
人工血管
人工内耳 聴力補助装置としての人工の内耳
人工網膜 将来開発される見込みの人口の網膜

 人工臓器は、生体の臓器や組織の機能の一部、あるいは全部を一時的に代行する装置のことをいい、ときには、半永久的に使用される場合もあります。

 人工臓器には、〔埋め込み型〕と〔外付け型〕のものがありますが、埋め込み型では、ペースメーカーや人工水晶体などが実用化されています。また、外付け型人工臓器には、人工腎臓や人工心肺、人工心臓などが実用化されています。

 広く知られている最も一般的な人工臓器は、人工心臓や人工肝臓、人工腎臓などのように、主に胴体に含まれる内臓機能を代行する装置です。

 また、視聴覚関係の分野でも、人工聴覚や人工視覚は人工臓器として扱われています。人工呼吸時に使用する加温・加湿装置も人工鼻と呼ばれ、一種の人工臓器と考えられます。重要な人工臓器については次のようなものがあります。


人工臓器種類 ◆〔主な人工臓器〕の現状についてご説明します。
人工臓器の例  現在の日本で実用化されている人工臓器には、次のようなものがあります。

主な人工臓器の例
人工心臓  人工心臓は、文字通り心臓の機能を代行する装置です。

 現状での人工心臓は、それを終生使い続けるというよりも、心臓移植を受けるまでの間、一時的に使用するだけのつなぎ的役目が主体ですが、長期的な観点では、心臓移植することなく人工心臓だけで生きられるようになる、最終的な根治療法のひとつとなると期待されています。

 人工心臓には、本来の心臓を完全に取り去り、それに置き換える〔完全置換型人工心臓〕と、心臓自体は残しておき、それを補助するという〔補助人工心臓〕とがあります。

 人工心臓を駆動する電源などを体内に埋め込んでしまう型と、それらは体外に置いておく型とがあります。どちらにも一長一短があります。

人工心肺  人工心肺装置は、心臓手術などの際に、一時的に心臓と肺の機能を代行する医療機器です。一時的とはいえ、心臓が行っている体循環と肺循環、血液ガス交換(二酸化炭素除去と酸素添加機能)、体温調節を代行するために、人工心肺装置は、血液ポンプと人工肺とが備わっています。

 一般に心臓手術は、一時的に心臓を停止させ、心臓への血流の流れも遮断して行います。この際には血液ポンプにより全身への血液循環を代行します。また、血液のなくなる肺のガス交換機能には人工肺が代行します。付属の熱個換気が体温調節の役目を果たします。

 心臓手術中の血液の流れは、右心房から脱血され、人工心肺装置経由で血液は右心房から脱血され、人工心肺装置を経由して上行大動脈・大腿動脈へ送血されます。

人工腎臓  一般に、腎不全に陥った患者は自分自身では血液浄化機能を失ってしまい、いわゆる尿毒症になってしまいます。このような場合には、大部的手段により血液中の老廃物の除去や電解質の維持、水分量の維持などの補助をしなくては生存することが不可能となります。

 このような医療行為は、血液透析、あるいは人工腎、血液浄化などと呼ばれ、それを行う機械が人工腎臓、あるいは血液透析装置などと呼ばれています。

 このように人工腎臓は、一時的に腎臓の機能を人工的な機械で代替する装置で、このような医学的行為は〔血液透析療法〕と呼ばれています。

 具体的な人工透析の方法としては、血管から注射針により血液を少量ずつ連続的に抜き取り、血液回路と呼ばれるチューブで血液透析機に導きます。血液透析機では、余分な水分の除去や老廃物の除去を行い、処理後の血液は再びもうひとつ用意された血液回路を経由して血管内に戻します。