❶ 第三代人工心脏瓣膜——双叶机械瓣 能管多久
人造心脏瓣膜的种类及其特性
三、人造心脏瓣膜的种类及其特性
❷ 人工瓣膜的种类
人工瓣膜根据使用材料而分为两大类:一类是全部用人造材料制成的称机械瓣;另一类是全部或部分用生物组织制成的称生物瓣。不论是机械瓣膜还是生物瓣膜,其基本结构都包括金属瓣架、阻塞体和缝合环三部份。金属瓣架一般用不锈钢、钛、钴镍合金或其它超硬金属等制成;缝合环是将人工瓣膜缝到人体心脏瓣环的部分,由针织材料缝制而成,曾用聚丙烯、涤纶、聚四氟乙烯、近年还有用碳纤维。生物瓣膜一般是用猪主动脉瓣和牛心包瓣为原料。 机械瓣膜是全部由人工材料制成的,有球形瓣膜、倾斜圆板型瓣膜及两叶状瓣膜。球形瓣膜由球在支架中活动起到瓣膜的作用, 1952年Huf nagel最初应用于临床者即是球形瓣膜, 球形瓣膜构造简单,故障少,初期即可收到很好的临床效果。所以,人工瓣膜的临床应用, 可以认为是以球形瓣膜为起始的。可是60年代的后期,由于开发了倾斜圆板型瓣膜,进而70年代后期开发了两叶状瓣膜,现在几乎已不使用球形瓣膜了。
目前临床上使用机械瓣有双叶瓣和单叶瓣两种,均为碟瓣。进口瓣膜一般为双叶瓣,国产瓣膜为单叶瓣,即倾斜圆板型瓣膜。倾斜圆板型瓣膜是一枚圆板呈门样开闭,比球形瓣膜可多获得中心主流,流体抵抗也小,圆板由不能脱落不锈的轴栓巧妙的支撑着而进行开闭运动。圆板是由在石墨上涂碳处理的热碳抗血仔旁栓性能念锋橡优异的材料制成,在抗血栓方面比球形瓣膜优异。倾斜圆板型瓣膜的代表是Bjork-Shiley 瓣膜,从60年代后半开始使用,经数次的模型实验,现在Monostrut 瓣膜是其主要代表, 另外这种瓣膜还有Omnicarbon瓣膜和Medtronic-Hall瓣膜。
双叶瓣是两枚半圆形瓣膜由折叶支持而开闭的,比倾斜圆板型瓣膜进一步增加了开口面基清积。双叶瓣的血流为平流,有效开口面积相对更大些,单叶瓣为偏心血流,另外双叶瓣的杂音普遍比单叶瓣要小。为了获得更接近中心主流, 1977年开始设计使用的St-Jude Medical ( SJM ) 瓣膜是其代表,其后又开发Edwards Duromedieus瓣膜、Carbomedics瓣膜并进行临床应用。 生物膜有同种瓣膜、异种瓣膜和组织瓣膜三种。同种瓣膜是冷冻保存的人体大动脉瓣膜,现在认为其抗血栓性,抗感染性较好;异种瓣膜是把猪的主动脉瓣膜用戍二醛固定,70年代起进行临床应用。临床随诊已证实,生物瓣膜比机械瓣膜抗血栓性优秀,但容易导致钙化,机械强度方面不如机械瓣膜。因此采用低压固定法、改良瓣膜安装方法、抑制钙化等措施而开发的第2代生物瓣膜也已临床应用。另一方面,组织瓣膜是把牛心包膜缝合到移植片固定模(stent)上的异种瓣膜,可获得优异的瓣膜机能,可是已知在耐用时间、瓣膜钙化等方面比异种瓣膜性能要低。
目前,临床上人工心脏机械瓣具有较好的耐用性但其容易形成血栓,患者术后需终生抗凝;生物瓣的患者虽不需服用抗凝药,但由于生物瓣的钙化问题,所以其使用寿命较短。这些问题的症结也正是寻找一种既无需抗凝又有较长的使用寿命的心脏瓣膜制作材料,而组织工程心脏瓣膜目前也仍仅处于动物实验过程当中其临床效果仍很难判定,所以对理想心脏瓣膜制作材料的研究仍有较长的路程要走。
❸ 生物瓣和机械瓣有何不同
心脏瓣膜是保证心脏推动血液循环定向流动的生物阀门。人工心脏瓣膜指的是用机械或生物组织材料加工制造的一种用于替代病损心脏瓣膜功能的器件。人工心脏瓣膜分为生物瓣与机械瓣。机械瓣机械瓣一般由三部分组成:阀体(瓣球或瓣片等)、瓣架和缝合环。机械瓣的常用材料阀体(瓣球或瓣片)热解碳、硅橡胶、不锈钢、高分子材料(聚氨酯)等瓣架钛合金、不锈钢、热解碳、其他合金(如钨铬钴合金)等缝合环聚四氟乙烯(Telfon)、Dacron等当今广泛应用的机械瓣一般有4种类型。即笼球瓣、笼碟瓣、侧倾碟型瓣和双叶瓣。双叶瓣是20世纪70年代后期出现的新型机械瓣,其基本结构是在圆形瓣环内有两个半圆片状瓣叶,每个瓣叶基底两端各有一个轴与瓣环内相应处的槽构成铰链,如两扇门一样,可自由开关,属中心血流型,瓣叶活动灵活,有效瓣口面积较大,跨瓣压差小,血栓塞率低。现已大量应用于临床。代表产品如St.Jude Medical瓣,1977年应用于临床,是第一个全热解碳心瓣,由一个低瓣架、两个小瓣叶及缝环组合构成。瓣环两侧各有两个弧形突起,为两个瓣小叶的侧突支轴的支点。开放时为85°,血流为层流,流体力学性能最佳,是目前用得最多的一种机械瓣。由于机械瓣膜血液相容性的原因,植入机械瓣膜的患者,必须在植入后长期进行抗凝治疗,这样有引起严重出血的危险。生物瓣使用生物瓣的主要原因是避免血栓栓塞或出血并发症和长期口服抗凝药物带来的不便。生物瓣的优点很多,基本上能满足:(1)不需要长期抗凝;(2)置换后接近正常的血流动力学;(3)能维持长期组织学上与功能的完整性。生物瓣膜的临床应用始于1965年。曾经用作瓣膜材料的生物组织有以下几种:同种同体组织有阔筋膜、肺动脉;同种异体组织有主动脉瓣、硬脑膜、阔筋膜;异种异体组织有猪主动脉瓣、牛心包、牛主动脉瓣。生物瓣膜具有良好的流体动力学特性,即瓣口流道中流体的中心流特性,由于没有阻塞体,血栓形成的可能性非常低,并且不会对血液的有形成分造成破坏;制作瓣膜的材料有很好的血液相容性,不会产生凝血、溶血以及形成血栓等良好特性,植入后患者不需要进行抗凝治疗,受到临床的欢迎。但是,生物瓣膜容易发生钙化。其钙化类似组织的骨化过程,最终的结果是以钙磷酸盐沉积在生物瓣材料上形成瓣膜的钙化。这是致使材质弹性韧性以及机械强度都发生很大变化,造成生物瓣失灵最主要的因素。随着生物瓣使用的病例日益增多,失败的病例也随之增加。术后几年是零星出现的,但是随着时间的推移,失效将会加速,表现为结构改变,机械故障,劳损,特别是钙化。尽管如此,由于生物瓣置换后不需抗凝治疗和良好的血液动力学性能等优点,为机械瓣所不及,在临床上还是获得了广泛应用,至少是补充了机械瓣的不足。机械瓣与生物瓣比较分析瓣膜结构性衰坏 机械瓣无瓣膜结构性衰坏,生物瓣有瓣膜结构性衰坏。瓣周漏 机械瓣与生物瓣无明显差别。瓣膜血栓 机械瓣在瓣膜血栓的发生率大于生物瓣瓣膜血栓的发生率。血栓栓塞 生物瓣血栓栓塞的发生率优于机械瓣血栓栓塞的发生率。出血事件 生物瓣置换病人出血事件的发生率低于机械瓣置换术后出血事件的发生率。人工瓣膜性心内膜炎 机械瓣与生物瓣差异无显著性。再手术 机械瓣置换术后病人再手术的发生率远远低于生物瓣置换术后病人再手术发生率。远期死亡 机械瓣与生物瓣差异无显著性。瓣膜相关死亡 机械瓣与生物瓣差异无显著性。永久性瓣膜相关损害 生物瓣优于机械瓣。选择机械瓣膜或生物瓣膜,要从瓣膜各自的特点来考虑。目前临床上多以患者年龄为参考依据。年轻患者,多采用机械瓣膜。年龄大,多采用生物瓣。