人工心脏瓣膜的现状与发展令崔阮’张正才’林巧慈’北京乐普医疗器械有限会司北京大学第三医院自年’和第一次成功将人工瓣膜植人人体心脏以来,人工瓣膜在几十年内经历了几代的发展,出现了多种材料与实施方法,为人造瓣膜治疗瓣膜性心脏病提供了越来越有效、安全以及方便的器械及技术支持。最先应用于临床的是机械瓣膜,采用金属和热解碳材料制得,历经几十年的发展,现在以两个叶片全部采用纯热解碳材料为发展趋势。生物瓣的出现略晚于机械瓣,年等首次将猪主动脉瓣直接植人人体,年详等改进了生物瓣的工艺,为生物瓣的商业化奠定了基础。由于机械瓣和生物瓣都存在着一定的缺点,因此,以解决这种瓣膜缺点为目的设计出了理论上最完美的瓣膜,即组织工程心脏瓣膜,但是此种瓣膜目前也存在着一些技术上的问题,还没有应用于临床。以上介绍的传统型瓣膜都需要行开胸以及心包切开术才能植人瓣膜,随着介入医学的发展,介人瓣膜技术出现了,年等报道了瓣膜支架成功进行肺动脉瓣膜置换术的临床应用,从此经导管瓣膜置换技术走进临床,一种新的瓣膜植人技术即将逐渐成熟起来。一、机械拼膜人工机械瓣膜自从诞生之日起,经历了代产品。第一代人工机械瓣膜笼球瓣和笼碟瓣。这一代瓣膜是由金属笼架和硅橡胶球型瓣阀组成,属周围血流型,跨瓣压差大,血流动力学性能较差,血栓栓塞率较高,目前基本已被弃用。第二代人工机械瓣膜侧倾碟瓣。碟片具有各向同性热解碳涂层、瓣架由金属整体加工而成、瓣柱无焊接,属于半中心血流型,跨瓣压差较小,血栓栓塞较低,血流动力学明显优于第一代机械瓣,目前应用较少。第三代人工机械瓣膜双叶瓣。双叶瓣有个叶片,瓣叶打开合理,开口面积大,为中心血流型,是目前应用最广泛的机械瓣。由于不同公司的设计不同,双叶瓣在材料选择和结构设计上稍微有所差别,有的是金属瓣环配合热解碳瓣叶、有的是瓣环瓣叶全为热解碳涂层、有的是瓣环瓣叶为全热解碳、有的是瓣叶为含钨热解碳。热解碳是截至目前公认最好的制作机械瓣膜的材料,是利用流化床沉积炉高温热解碳源气体、产生游离的原子、原子再通过共价结合的方式沉积在石墨基体上制备而成,其硬度和强度很高、耐磨性好、生物相容性好、质量轻、加工性能好,因此很适合做机械瓣膜,一,。所以,目前市场上主要产品的瓣架和瓣叶完全采用热解碳材料来制备,其中,以热解碳涂层最为广泛。纯热解碳产品把涂层做的很厚,最后再去掉基体,理论上防止了涂层脱落的可能,但是热解碳涂层太厚就很难保证性能,对工艺的要求也较高,因而会增加成本。钨化热解碳或者加人其它重金属元素的热解碳是为了增加显影效果,这些不同种类的热解碳在本质上并无大的区别。热解碳性能的好坏完全取决于制备工艺的选择,工艺不同,制备出来的热解碳性能差别很大,包括强度、硬一一度,各向异性因子都会有所差异。制作机械瓣膜的热解碳性能必学满足一定条件,比如弯曲强度不得低于、热解碳必须为各向同性。制备热解碳的设备为流化床沉积炉,保证绝佳热解碳工艺的方法就是提供准确的温度、合适的碳源气体浓度以及稳定的床层面积,其中,温度和气体浓度是比较好控制的因素、床层面积会随着沉积的进行逐渐变大,因此需要采取措施调节变化的床层面积,只有这样才能制备出物理性能达标的热解碳。另外,报道中已有三叶瓣的设计,设计思路类似于双叶瓣,瓣架上有个瓣叶开启闭合起到单向阀的作用,理论上,与人体中的三尖瓣在形态上更接近,血流动力学更好,但是因为多出一个叶片增加了瓣膜潜在的不稳定性,并且没有绝对性的性能提高,因此并没有进入市场。机械瓣膜作为目前应用最为广泛的瓣膜置换假体之一,存在一个较严重的缺点,就是在置人了机械瓣膜后,病人需要终生服用抗凝血栓药物不过机械瓣膜的优点是经久耐用,一般的设计是一年。冰冻保存方法,其优点主要为接近正常解剖、血流动力学恃性优良、可成功重塑心室、具有抗感染性、血栓栓塞并发症发生率低、无需抗凝治疗,但取材限制及远期狭窄问题使其使用受到限制。临床主要应用的生物瓣膜为异种生物瓣膜,此种瓣脖是把牛心包或猪心包组织提取出来,经过化学处理脱去细胞组织,以防止排异反应,经戊二醛处理过的心包组织还能够使胶原纤维绞链增加组织强度。年来,随着瓣膜固定技...
