超微孔膨体聚四氟乙烯人工瓣膜行绵羊二尖瓣置换的血流动力学

目的:评价自行研制的带腱索的超微孔膨体聚四氟乙烯人工无支架二尖瓣(UPMV)在体动物实验的血流动力学结果.方法:选择健康绵羊8只,在体外循环下经左心耳切口显露二尖瓣,切除瓣叶、腱索及部分乳头肌,保留乳头肌根部.将带腱索的人工柔性无支架瓣膜置入二尖瓣位置,人工腱索固定在乳头肌上.术中测定心率、血压及心排血量(GO)等循环指标,用导管直接测定左房压(PLA)、左室压(PLV),计算出平均跨瓣压差,用心脏彩超测定瓣膜的平均跨瓣压差,对两种方法测定的平均跨瓣压差进行比较.实验羊术后3周,用不同剂量的多巴酚丁胺模拟不同的运动状况下,分别测量以上指标.结果:计算出的平均跨瓣压差为(3.25±0.77)mmHg,心脏彩超测得平均跨瓣压差为(3.43±0.54)mmHg,两种方法测的平均跨瓣压差经统计学处理无显著差异.多巴酚丁胺模拟运动状态下,心排血量(CO)统计学处理差异有显著性.平均跨瓣压差、有效开口面积随心排血量的变化,统计学处理差异有显著性.返流百分比随心排血量(CO)增加而减少,统计学处理有显著差异.平均跨瓣压差显著小于国家人工瓣膜标准(＜ 10 mmHg),有效开口面积显著大于国家人工瓣膜有效开口面积标准(＞ 1.5 cm2),返流百分比显著低于国家质量检测标准(＜10％).结论:自行研制的带腱索的人工柔性无支架二尖瓣血流动力学指标满意,与体外脉动流测试结果一致,UPMV在体血流动力学特性符合国家质量人工瓣膜检测标准.     

免缝合异种主动脉生物瓣膜的实验研究

目的:研制新型免缝合异种主动脉生物瓣膜,并在体外将其与临床常用机械瓣膜进行初步比较研究。方法:将无支架猪主动脉瓣缝合到NiTi形状记忆合金支架上,并在TH-1200型人工心脏瓣膜体外脉动流实验台检测自制的25#的新型瓣膜和临床常用机械瓣膜的平均跨瓣压差、有效开口面积及返流百分比情况。结果:免缝合异种主动脉生物瓣膜的设计和制作方法达到人工瓣膜的技术要求。自制的25#的新型瓣膜在模拟心输出量为3、4和5L/min的条件下进行测试的平均跨瓣压差(4.215±0.220)、(5.168±0.367)、(6.158±0.487)mmHg,有效开口面积(1.998±0.186)、(2.325±0.387)、(3.184±0.241)cm2及返流百分比(5.331±0.284)%、(4.984±0.521)%、(3.609±0.264)%符合国家标准。且各项指标优于机械瓣膜的指标。结论:该型瓣膜具有血流动力学良好,跨瓣压小,无需抗凝等优点,且简化了手术操作,降低了手术难度。新型瓣膜总体性能优于临床常用机械瓣膜。     

基于计算机辅助工程技术测试人工机械心脏瓣膜血液动力学特性

背景：目前对人工机械心脏瓣膜血液动力学性能的测试,大部分是通过实验装置完成的。实际上,通过使用计算机辅助工程技术,也可以方便地进行机械瓣稳态定常流模拟测试。目的：基于计算机辅助工程技术对双叶型人工机械心脏瓣膜的血液动力学特性进行测试。设计、时间及地点：观察性实验,于2006-09/2008-02在四川大学金工实验室完成。材料：在SolidWorks软件中建立的外径为23mm,内径19mm的双叶瓣模型。方法：按照国际标准ISO5840-2005规定的试验条件,使用SolidWorks软件中插件COSMOSFloWorks,对双叶瓣进行定常流和静态反流泄漏试验。主要观察指标：①双叶瓣不同流量下的跨瓣压差。②不同压力下静态反流泄漏值及反流百分比。③不同流量下平均跨瓣压差和有效开口面积。结果：模拟结果表明,双叶瓣跨瓣压差〈20%,反流百分比〈10%,有效开口面积2.379～2.858cm^2。结论：通过计算机辅助工程技术来模拟人工机械心脏瓣膜的定常流测试结果符合设计要求,设置的模拟测试环境可以取代一部分模拟实验装置进行机械瓣的流体力学测试。     

CS无支架四叶心包二尖瓣设计优化与流体动力学研究

【目的】优化设计CS无支架四叶心包二尖瓣,评价新型瓣膜流体动力学性能。【方法】按照仿生原则,采用牛心包缝制27号CS无支架四叶原型二尖瓣和新型瓣各6枚,分别固定于测试用特制刚性瓣架上,体外测试瓣膜平均跨瓣压差、有效瓣口面积、返流量、回流百分比及流量系数,同时观察和拍摄瓣膜的运动图像。【结果】在模拟心输出量5L／min时,新型瓣其平均跨瓣压差较原型瓣减少（P〈0．05）,而流量系数较原型辩明显增加（P〈0．05）。在模拟心输出量为3L／min和4L／min时,新型瓣回流百分比较原型瓣显著减少（P〈0．005）。在模拟心输出量为3L／min、4L／min和5L／min时,新型瓣有效开口面积均较原型瓣膜显著增加（P〈0．005）,而平均返流量较原型辩明显减少（P〈0．05）。新型瓣后、侧瓣叶开放幅度增大,关闭时各瓣叶对合紧密。【结论】①新型瓣环近似圆形设计,增大了有效瓣口面积,降低跨瓣压差。②新型瓣瓣叶对称性设计,增加瓣膜关闭时瓣缘接触面积和均匀紧密度,减少了瓣膜返流量和回流百分比。③新型瓣血流动力学性能优于原型瓣。     

膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣的体外加速疲劳实验

目的:测试膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣的体外耐久性。方法:实验于2004-11/2005-06在湖南心脏研究所完成。符合GB12279-90标准。疲劳实验前后进行体外脉动流流体力学实验。实验在20℃恒温条件下进行,采用生理盐水作为实验液体。以TH-2200型瓣膜体外加速疲劳寿命实验台对6个膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣进行体外加速疲劳实验,总计4亿次,实验中每2500万次停机检查1次,每5000万次测量腱索长度。实验结束时观察瓣膜的大体情况。以TH-1200型人工心脏瓣膜体外脉动流试验台测试瓣膜于疲劳实验前后的流体力学参数,并进行对比,以测试膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣的耐久性。结果:①瓣膜大体观察:6个膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣在每个周期的循环中均能够完全开放与闭合,每个膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣的腱索均处于张紧状态,瓣膜大小瓣间对合严密,无肉眼可见的缝隙。②腱索长度变化:腱索长度随时间(实验次数)的增加而增加,但增加速度逐渐减慢,0.5亿次时平均增加(0.795±0.037)mm,1亿次时增加(0.587±0.044)mm,以后增加缓慢,不超过(0.168±0.021)mm。由实验开始到结束时各腱索总计增加长度均值为1.86mm。总体上随时间变化腱索增长差异有显著性意义(F=5025.909,P=0.000)。腱索长度增加各腱索间差异无显著性意义(F=2.119,P=0.067)。③平均跨瓣压差:疲劳实验后平均跨瓣压差略高于实验前,差异无显著性意义[分别为(4.540±1.846),(4.498±1.430)mmHg,F=0.013,P=0.912]。④瓣膜有效开口面积:疲劳实验后瓣膜有效开口面积略高于实验前,差异无显著性意义[分别为(2.633±1.077),(2.474±1.074)cm2,F=0.651,P=0.427]。⑤瓣膜反流量:疲劳实验后瓣膜反流量低于实验前,差异有显著性意义[分别为(1.291±1.028),(2.128±1.250)mL,F=8.606,P=0.007]。⑥瓣膜反流率:疲劳实验后瓣膜反流率低于实验前,差异有显著性意义[分别为(3.491±2.998)%,(5.147±1.736)%,F=5.849,P=0.023]。结论:膨体聚四氟乙烯人工二尖瓣具有良好的体外耐久性及流体力学特性。     

脉动流下机械心脏瓣膜瓣阀开启状态的评价

背景：体外机械型人工心脏瓣膜（机械瓣）性能的评价涉及心输出量、反流量、有效瓣口面积、跨瓣压差,以及应力场、流场和成穴现象等。目的：对3种机械瓣的瓣阀开启状态进行可视性观察和评价。方法：用脉动流模拟循环装置系统,维持系统整个状态不变,在模拟心搏出量4L/min、模拟心率75次/min和收缩时间占其循环周期46.2%的条件下,分别将久灵双叶瓣、Carbomedics双叶瓣和C-L侧倾碟瓣置于主动脉瓣位,将高速摄像机置于模拟循环装置动脉腔的正上方,观察10个连续模拟心动周期中瓣阀开启状态。利用自编图像处理软件包,捕获瓣阀开启角度最大的1幅图像,作为计算该只瓣膜在1个心动周期中最大开放面积和开启角度的基准。结果与结论：脉动流下,25mm CarboMedics瓣、25mm和23mm久灵双叶瓣在开放到最大位时,可见瓣阀抖动现象,27mmC-L侧倾碟瓣未见瓣阀抖动。用不同的计算方法测量上述瓣膜的瓣口面积显示,由厂家提供的瓣口实际面积最大,用Green公式计算的瓣膜开放面积次之,用Gorin公式计算的有效瓣口面积最小。根据三角形定理计算的瓣阀开放角度,久灵双叶瓣和CarboMedics瓣的两个瓣阀的开放角度不一致,并均小于瓣膜固有的开放角度;C-L侧倾碟瓣的开放角度也未达其固有的开放角度。提示机械型人工心脏瓣膜双叶瓣的瓣阀开放不同步,瓣阀有抖动现象;瓣阀在脉动周期中呈不完全性开启。     

脉动流下机械心脏瓣膜瓣阀开启状态的评价☆

背景:体外机械型人工心脏瓣膜(机械瓣)性能的评价涉及心输出量、反流量、有效瓣口面积、跨瓣压差,以及应力场、流场和成穴现象等.目的:对3种机械瓣的瓣阀开启状态进行可视性观察和评价.方法:用脉动流模拟循环装置系统,维持系统整个状态不变,在模拟心搏出量4 L/min、模拟心率75次/min和收缩时间占其循环周期46.2%的条件下,分别将久灵双叶瓣、Carbomedics双叶瓣和C-L侧倾碟瓣置于主动脉瓣位,将高速摄像机置于模拟循环装置动脉腔的正上方,观察10个连续模拟心动周期中瓣阀开启状态.利用自编图像处理软件包,捕获瓣阀开启角度最大的1幅图像,作为计算该只瓣膜在1个心动周期中最大开放面积和开启角度的基准.结果与结论:脉动流下,25 mm CarboMedics瓣、25 mm和23 mm久灵双叶瓣在开放到最大位时,可见瓣阀抖动现象,27 mm C-L侧倾碟瓣未见瓣阀抖动.用不同的计算方法测量上述瓣膜的瓣口面积显示,由厂家提供的瓣口实际面积最大,用Green公式计算的瓣膜开放面积次之,用Gorin公式计算的有效瓣口面积最小.根据三角形定理计算的瓣阀开放角度,久灵双叶瓣和CarboMedics瓣的两个瓣阀的开放角度不一致,并均小于瓣膜固有的开放角度;C-L侧倾碟瓣的开放角度也未达其固有的开放角度.提示机械型人工心脏瓣膜双叶瓣的瓣阀开放不同步,瓣阀有抖动现象;瓣阀在脉动周期中呈不完全性开启.     

重症心瓣膜病瓣膜置换术后血流动力学状态的临床研究

目的：探讨置换不同口径（#25、#27、#29）的二尖瓣人工机械瓣术后血流动力学状态及对预后的影响。方法：对46例重症心瓣膜病单纯二尖瓣置换术的病人根据术中置换瓣膜口径分为3组，置换#25机械瓣组、置换#27机械瓣组、置换#29机械瓣组，进行血流动力学状态的临床研究，对各组患者随访，采用三维超声心动图、彩色多普勒技术．以正常人作为对照．测量二尖瓣口血流动力学参数，比较各组间的差别。结果：人工机械瓣组（#25、#27、#29）3组二尖瓣口血流动力学的各种参数与正常值比较差异具有显著性意义（P〈0．05），而人工机械瓣各组间比较血流动力学无明显差异。结论：人工机械瓣均有轻度梗阻，根据固定瓣性环选用相对开口面积大的人工机械瓣．有利于改善血流动力学，各型号瓣膜应用对患者的早期康复无影响。     

模拟心室驱动曲线对机械瓣流体动力学性能的影响

背景:脉动流模拟循环装置是评价人工心脏瓣膜流体动力学性能的最佳手段,而脉动流模拟循环装置本身的性能,尤其是模拟心室驱动曲线对机械瓣流体动力学性能的影响研究较少.目的:观察在生理条件下模拟心室驱动曲线对机械瓣流体动力学性能的影响.设计、时间及地点:对比观察实验,于1999-04/2000-02在四川大学建筑学院生物医学工程中心流体力学实验室完成.材料:采用脉动流模拟循环装置,设定模拟心输出量为4 L/min,模拟心率为75次/min.方法:脉动流模拟循环装置系统的主动脉瓣位置入25 mm CarboMedies双叶瓣,二尖瓣位置入27 mm Bjork-Shiley侧倾碟瓣.调用系统中的标准心室驱动曲线,调节测试系统各参数,维持主动脉压在16.0/10.7 kPa(120/80 mm Hg),实验流体为生理盐水-甘油混合液,黏度为3.5mPa·s(3.5Cp),密度1.06 g/cm3.维持模拟循环系统整个状态不变,即舒张末期心室容积、主动脉顺应性、外周阻力和外周顺应件等不变.设定模拟心输出量为4 L/min,模拟心率为75次/min,收缩时间0.37 s,通过对标准心室驱动曲线上若干点的坐标进行修改,确定4个控制曲线;最后对以上曲线进行自动插值、拟合、波形光滑、滤波处理,得到最终4个控制曲线,并逐一测试每一控制曲线下的流体动力学性能.主要观察指标:观察5种心室驱动曲线情况下机械瓣平均跨瓣压差、有效瓣口面积、关闭量和泄漏量的变化.结果:生理范围内,心室驱动曲线形态上的改变,对测试瓣膜的平均跨瓣压差可产生2.9%的变异,有效瓣口面积的变异在1.5%,关闭量在6.6%,泄漏量为3.6%.结论:机械瓣的流体动力学性能受心室驱动曲线的影响,从而对瓣膜流体动力学性能评价的客观性和可比性产牛不利作用.     

经导管主动脉瓣置入术对重度主动脉瓣狭窄合并不同程度二尖瓣返流患者的影响

目的 分析经导管主动脉瓣置入术（TAVI）对主动脉瓣狭窄（AS）合并不同程度二尖瓣返流（MR）患者的影响。方法 回顾性选取2020年4月至2023年5月就诊于河南省胸科医院重度主动脉瓣狭窄并行TAVI手术的患者180例，按照患者是否合并MR及MR严重程度分为A组（无返流+轻度返流）、B组（中度+重度返流）。比较两组术前与术后心脏结构及功能的变化，以及TAVI手术在两组患者中的效果差异。结果 两组患者术后主动脉瓣最大跨瓣压差即主瓣峰压差（AVPG）、主动脉瓣跨瓣峰流速即主瓣峰流速（AVPV）较术前均有改善（P <0.05），但其改善在两组之间差异无统计学意义（P> 0.05）。合并二尖瓣中重度返流组左心房内径（LAD）[39.00(37.00,42.00) mm]、左室舒张末期内径（LVEDD）[47.00(41.00,58.00)mm]、二尖瓣返流面积（MR）[2.90(2.40,4.70)cm2]及NT-ProBNP [2 567.80(1 196.87,3 344.90)pg/mL]均低于术前[41.00(38.00,48.00)mm]、[55.00(44.00,60....