人工器官之人工血管在人体约10万公里长的血管里日夜不停地循环着约5L的血液，以氧合的方式将这些血液分配到身体的每一个细胞，并带走废物。因此心血管系统是人体的“生命线”。正是系统的疾病成为我国和发达国家首要的死亡原因。它占我国死亡总人数的1/4.据统计，我国每年新生1200—1500万的婴儿中患先天性心血管疾病的达6%--10%。在美国约4000万人某种形式的心血管疾病，动脉粥硬化是美国死亡人数的一半。定义发展分类应用发展前沿定义：人工血管是以尼龙、涤纶、聚四氟乙稀（PTFE）聚氨酯等合成材料人工制造的血管代用品，适用于全身各处的血管转流术。与之相关的科学：生物学力学医学人工血管的发展概况19世纪末的探索Nitze（1897）象牙制作的小管Payr（1900）Carrel（1907）镁和铝等金属管（血栓栓塞和出血失败）天然材料：人们将同种和异种动物的动脉用格林试剂、福尔马林、酒精或冷冻、冷冻干燥保存，再移植的研究；（木本诚二用酒精保存的羊和牛的主动脉置换人的主动脉是患者活了8年之久）人工材料：高分子的发展，合成纤维人工血管（尼龙、涤纶、聚四氟乙稀（PTFE），临床上比较理想的是涤纶和聚四氟乙烯－1940s，维尼龙用于血管修复－1958年，涤纶用于动脉修复各种新型人工血管材料1、碳涂层血管2、蛋白或明胶涂层血管3、袖状血管随着生物医学工程的发展，目前，在外科手术中，人工血管主要用于暂时性和永久性的取代患者缺损的动脉或静脉，或作为动脉阻塞时的分流通道，以及肾病患者进行血液透析时所需的动静脉移植替代管，特别是大口径人工血管在组织修复、血管重建手术中已取得了广泛的应用。但是内径<6mm的人工血管替代人体小动脉或静脉一直未获得满意的效果。其主要原因是由于血栓形成及新生内膜增厚、血流阻力较大使人工血管阻塞。因此人工血管植入后防止其管径狭窄、小口径人工血管内皮化地研究已经成为人工血管研究的热点和难点。人工血管的材料的设计优良的的人工血管设计必须仔细考虑血管构造和流变学性质。作为人工血管材料，除满足一般医用高分子所必须的条件之外，还应具备以下条件：在体内不变形，没有异物反应，在体内不老化；富有粘弹性，与人体血管尽可能近似；具备对血液流动有利状态具有适当的网眼结构，便于集体组织的长入而组织化；优良的抗凝血性能，无毒性、无抗原性，不致癌；有耐疲劳性容易加工成型易于缝合，不会绽开材料易于获得，易于消毒，价格低廉从血流动力学方面考虑：血管是可变型的，血液流动和管壁相互耦合，血管有两种受力状态：周向收拉和周向受压。血管的力学性质对血流和脉波传播产生显著的影响。同时管壁具有通透性，与物质交换有关。血管的多级分支和尺寸变化：当血管内径小于1mm时不能，血液看成连续介质。人工血管的多孔性人工血管的皱纹从生物学和医学方面考虑：在人体内植入人工脏器时，血流与异物接触很可能出现溶血、凝血、蛋白质变性问题凝血：血小板破裂触发的（由于流体力学和表面因素所促成的）溶血：溶血释放的血红素，在一定浓度下有毒性。（湍流、材料表面粗糙度有关）由于蛋白质吸附于材料表面而引起的问题：由局部的高切应力和表面因素引起。当一种有弱键结合的蛋白质被扭曲而变形时，就出现了变性，不能再重新建立原来的组态。血液凝固机理(1)血液凝固存在两种不同的方式内源性途径和外源性途径当机体组织受损而释放组织因子时血液凝固按照外源性途径进行当血管内膜受损或血液接触异物时血液凝固按照内源性途径进行因此，生物材料植入后引起的凝血按内源性途径进行，其凝血反应的基本过程如下：a.接触活化内源性凝血的触发，是从因子XII激活开始的。因子XIIa可以将激肽释放酶原激活为激肽释放酶，其反过来也可以激活因子XII，从而产生大量的因子XIIa，因子XIIa可以将因子XI激活为因子XIa并对其进行肽键裂解b.磷脂胶粒反应在因子XIa生成以后，在聚集的血小板磷脂胶粒表面上发生了一系列反应，直至凝血酶的生成。其间大量的因子IX、VIII、X、V集中于磷脂胶粒表面，大大加快了反应速度．此阶段的反应可分为三步：i．因子IX的激活ii．因子X的激活iii．凝血酶原的激活c.凝胶生成生成的凝血酶脱离磷脂胶粒，由许多不溶性血纤维蛋白多聚体所形成的血纤维蛋白细丝交织成网，包罗红细胞、白细胞、血小板和血浆等血液有形成份，便形成了血栓新型人工血管材料：1、碳涂层血管2、蛋白或明胶涂层血管3、袖状血管可以显著提高血管通透性。均匀镶嵌于血管内壁的碳原子与血管壁有机的结合成一体，具有良好的生物相容性，与组织无反应。碳涂层微弱的负电荷排斥血小板在管壁的沉积，有效减少血栓形成机会；碳涂层不利于平滑肌细胞生长和播散，减少间质增生，可以显著显著提高血管开通率。蛋白