C-LⅢ型短柱人工机械心脏瓣膜的研制

简述了C-LⅢ型短柱人工机械心脏瓣膜的设计依据、结构特点及关键材料与工艺特性，报道了强度和疲劳试验结果，研究和比较了C-LⅢ型短柱瓣、C-LI型标准瓣、Medtronic—Hall瓣体外流体动力学性能。结果表明，C-LⅢ型短柱人工机械心脏瓣膜结构简单、性能优良，是一种新型的有希望的国产人工心脏瓣膜。     

检测人工心瓣的参数和方法

前言全世界每年大约有100,000例心脏瓣膜修复替换手术。当然,用于替换的人工心脏瓣膜的结构和材料同自然的、健康的人体瓣膜相比还有些缺陷。被移植的生物瓣普遍的寿命不超过10年,而机械瓣却比较持久耐用。不过,在心瓣置换术后的早期发生的一些并发症应引起足够的重视。近年来,西德的研究和技术部提出了通过体外检测试验来保证人工心瓣质量的     

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。     

常用人工器官——人工瓣膜的现状和将来

一、前言人工心脏瓣膜在临床上应用从1960年开始至今已30年。在此期间,由于科学技术的进步,目前使用的人工瓣膜临床上已基本满意,为瓣膜病患者回归社会作出了很大贡献,然而,现状是还未有很理想的人工瓣膜,目前的人工瓣膜特点是生物瓣抗血栓性好,机械瓣耐久性好,但各有各的缺点。为了有效地使用这些特点。是否可以根据换瓣的部位不同分别采用不同类     

个体化治疗预防小主动脉瓣环瓣膜置换后瓣膜与患者的不匹配

背景：小主动脉瓣环主动脉瓣置换是心外科手术的难点,治疗不当可能出现瓣膜与患者不匹配现象,使左室流出道狭窄、跨瓣压差增大,引起左室后负荷增加致心肌肥厚甚至充血性心力衰竭。 目的：总结预防小主动脉瓣环瓣膜置换后发生人工心脏瓣膜与患者不匹配的治疗策略。 方法：小主动脉瓣环均主动脉瓣置换患者85例。瓣口直径>17 mm,≤19 mm的患者,选19 mm SJM Regent 瓣;对瓣口直径≤17 mm的患者,用牛心包补片加宽瓣环,再选19 mm SJM Regent 瓣行瓣膜置换;对于瓣口直径>19 mm,≤21 mm,选21 mm Hancock II ultra生物瓣置换。治疗后应用超声心动图测量有效瓣口面积指数、左心室重量指数、室间隔厚度、左心室后壁厚度、跨瓣峰速、跨瓣压差和跨瓣平均压。出院后通过门诊对患者进行随访,定期复查超声心动图。 结果与结论：治疗后早期无死亡病例,均治愈出院。随访时间为6个月-3年。主要并发症为低心排综合征2例、二次开胸止血1例、呼吸机依赖2例。所以患者均未出现脑栓塞或脑出血等脑部并发症。无瓣膜功能失调或卡瓣。未发现牛心包补片撕裂、瘤样膨出、钙化、血栓形成、免疫反应和感染等情况。81例获随访,随访率为 95%(81/85)。NYHA心功能分级Ⅰ级65例,Ⅱ级16例。各不同瓣环直径患者治疗后跨主动脉瓣峰速和平均压差均明显降低,有效瓣口面积指数明显增加,左心室重量指数、室间隔厚度和左心室后壁厚度均明显降低,均未出现人工心脏瓣膜与患者不匹配。置换21 mm Hancock II ultra 生物瓣和21 mm SJM Regent 瓣组间的比较,前者获得了更好的跨瓣峰速和平均压差,以及更好的左心室重塑指标。19 mm Regent 瓣患者治疗后体质量和体表面积较治疗前明显增加。结果提示对于小主动脉瓣环的患者应采取个体化的治疗策略预防主动脉瓣置换后瓣膜与患者不匹配的发生。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

组织工程心脏瓣膜支架材料的研究和展望

背景：当前应用于临床的生物瓣和机械瓣都存在着一定缺陷,而组织工程心脏瓣膜将避免这些问题成为理想的生物瓣膜替代物。 目的：综述近年来组织工程心脏瓣膜支架材料的研究进展及面临的问题。 方法：应用计算机检索1990至2011年万方数据库相关文章,检索词为“组织工程,心脏瓣膜,支架材料”,并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索1990至2011年 PubMed数据库相关文章,检索词为“tissue engineering,heart valve,scaffold materials”,并限定文章语言种类为English。共检索到文献147篇,最终纳入符合标准的文献61篇。 结果与结论：人工心脏瓣膜置换是目前治疗心脏瓣膜性病变的主要外科治疗手段,但现有机械瓣和生物瓣都不是理想的心脏瓣膜置换物,在耐久性,增长潜力,相容性,抗感染方面有着显著的缺陷。组织工程心脏瓣膜是一个活体器官,并具有和自体心脏瓣膜同样的生长,修复和重建能力,这一新概念的提出为构建理想的心脏瓣替换物带来了希望。     

有活性细胞的生物瓣的构建

理想的人工心脏瓣膜必须以瓣膜内具有活的有正常功能的细胞为基础；目前临床应用的经液氮深低温保存的同种瓣虽有活性细胞，但经移植前多种因素的影响后细胞数量、活性及功能会受到不同程度的影响，这种瓣膜被植入受体体内后大多数细胞会在短期内自溶或凋亡，失去重塑细胞外基质的能力；残留的活性细胞会引起受体的体液及细胞免疫；细胞损伤或死亡后所释放的蛋白酶会引起瓣膜基质的降解，致耐久性下降；无活性细胞或细胞残核则成为钙化的中心而引起瓣膜钙化。无细胞的天然瓣膜基质经受体细胞再细胞化后具备活性细胞和一定的细胞功能两个条件，可望有效的解决生物瓣的耐久性，构建出具有生长、修复、塑型潜能的人工心脏瓣膜。     

纳米羟基磷灰石薄膜与人脐静脉血管内皮细胞的增殖

背景：合肥大学材料系和中国科学院安徽光学密精机械研究所联合研究应用脉冲激光沉积合成技术制备出一种新型的纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜。 目的：观察纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜与人脐静脉血管内皮细胞的相容性。 方法：将体外分离培养的传2-4代人脐静脉血管内皮细胞悬液接种于纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜上,培养3,7,21 d后,扫描电子显微镜下观察细胞在纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜上的生长情况。分别采用纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜常温浸提液、纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜高温浸提液、高密度聚乙烯浸提液及苯酚溶液培养人脐静脉血管内皮细胞,72 h后采用MTT法检测细胞增殖情况。 结果与结论：扫描电镜观察培养3 d时,人脐静脉血管内皮细胞呈梭形或多边形,伸出突起黏附于纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜上;7 d时,可见瓣膜表面细胞伸展充分,连接融合;21 d时,细胞成片融合,牢固覆盖于瓣膜表面,部分区域形成细胞外基质。MTT检测结果显示,纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜对人脐静脉血管内皮细胞无细胞毒性,具有良好的细胞相容性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

人工心脏瓣膜质量标准研讨会在京召开

为促进我国人工心脏瓣膜的发展.保证临床应用的安全性和有效性.由卫生部委托,中国药品生物制品检定所于1989年3月1日～3日在北京召开了‘人工心脏瓣膜质量标准研讨会’,全国28个科研、生产,临床单位的41名代表参加了会议。卫生部药政局、科技司、中     

一种新型抗钙化处理的人工生物瓣膜流体力学性能

目的 评价一种新型生物瓣膜的体外流体力学性能,并与传统生物瓣膜及机械瓣膜进行比较.方法 将测试瓣膜分成三组:新型生物瓣组(GA SOB处理牛心包瓣),传统生物瓣组(单纯GA处理牛心包瓣),机械瓣组(双叶瓣),每组分别选21号、25号、29号三种型号,采用清华大学TH-1200脉动流测试仪,按照ISO5840瓣膜检测标准进行流体性能检测,包括跨瓣压差、返流量、返流百分比及有效开口面积,并进行组间的分析、比较.结果 新型生物瓣膜的前向流跨瓣压差较传统生物瓣小17%～30%,较机械瓣小23%～50%;新型生物瓣的有效开口面积较传统生物瓣和机械瓣分别大13%～37%和36%～50%;新型生物瓣的返流量较传统生物瓣大1.2～2.0 mL,约3%～6%;较机械瓣小0.9～2.8mL,约1.3%～5%.结论 新型人工生物瓣膜具有良好的血流动力学性能.     

单晶陶瓷心脏瓣膜的寿命估算

单晶氧化铝陶瓷复合材料已被考虑用于制造人工心脏瓣膜，因此首先要对陶瓷碟瓣的疲劳性能进行研究，本文对单晶氧化铝陶瓷制成的斜碟式心脏地瓣膜进行静态和动态疲劳裂纹扩展分析以及寿命估算，其中包含24度潮湿空气和37度 Ringer液体（模拟的生理环境）二种环境条件下穿透裂纹，表面裂纹和角裂纹等多种损伤情况。结果表明：在500mgHg静态和脉冲压力作用下，当碾瓣上的表面裂纹或角裂纹大小一旦达到了疲劳裂纹扩展的阀值，它们会很快向厚度方向扩展变成穿透裂纹，然后停止扩展，而对于穿爱裂纹情况，人工心脏碟瓣不会采生疲劳破坏。     

超声多普勒测量人T主动脉瓣瓣口有效面积:体内体外研究

据Bech-Hanssen O[J Thorac Cardiovasc Surg,2001,122(2):287-295]报道,测量人造瓣膜瓣口面积,有效面积是一独立的良好参数. 采用多普勒超声,研究75例植入St Jude Medical双叶瓣膜和46例植入Omnicarbon斜盘式瓣膜患者瓣膜口面积情况.与体外定量灌流模型上测量的结果比较.有效瓣膜面积用公式计算. 结果表明,不同型号的St Jude Medical双叶瓣膜的变异系数较大,从21%到39%,瓣口几何面积和有效瓣口面积相差1.26±0.41cm2;而Omnicarbon斜盘式瓣膜变异系数从25%到33%,瓣口几何面积和有效瓣口面积相差1.17±0.38cm2.两种人造瓣膜的瓣口有效面积和峰值梯度相似:St Jude Medical双叶瓣膜这两项指标分别为1.35±0.37cm2,25.9±16.1mmHg;Omnicarbon斜盘式瓣膜这两项指标分别为1.46±0.49cm2和24.6±17.7mmHg.St Jude Medical双叶瓣膜灌流压高于Omnicarbon斜盘式瓣膜,即11.6±6.3mmHg对3.4±1.6mmHg. 患者体内植入瓣膜的有效瓣口面积小于几何面积,可能是流体在空间流速不一致导致测量结果偏低.两种瓣膜在体内的峰值导管梯度和有效瓣口面积相近.     

人工心脏瓣膜与机械应力

随着生物力学的诞生和计算机技术的飞速发展，学者们已经开始应用物理、数学、解剖、生理学的知识更深刻、更准确的认识生命过程，解决医学工程和临床医学所面临的问题。而对于人工心脏瓣膜，无论是机械瓣膜还是生物瓣膜，更是试图通过数值分析与实验手段研究其力学行为，为瓣膜的优化设计提供依据，从而延长瓣膜寿命。本文从生物力学的角度，阐述了人工心脏瓣膜与机械应力的关系。     

人工心脏主动脉瓣膜的定常流实验研究

六十年代初国外开始用人工心脏瓣膜作主动脉瓣膜的移植,现在人工心脏瓣膜已相当广泛地应用于临床。在我国北京、上海、广州、四川等地也已开展了这方面的研究工作,并且开始在临床上应用。但是,我国日前对人工心脏瓣膜的鉴定工作还是十分粗糙的,测试手段很不完备,仅就流体力学方面的性能来看,也没有建立一套较为完整的质量标准,流体力学方面的实验研究工作刚刚     

基于化学改性和切割方法的介入瓣瓣膜力学性能相关研究

本文探索了介入瓣瓣膜膜片的制备方法和瓣膜化学改性和切割方法对瓣膜膜片拉伸性能和缝合力力学性能的影响。本研究通过采集新鲜猪心包材料并应用碳化亚胺溶液和戊二醛溶液作为固定液的方法合成介入瓣瓣膜膜片材料;通过茚三酮法检测瓣膜膜片材料的交联度情况;应用拉伸及缝合力力学实验测试介入瓣瓣膜膜片材料的生物力学性能;通过场发射扫描电镜表征瓣膜膜片材料在经过缝合线拉伸作用后的胶原纤维取向分布。结果表明:经过化学改性后,介入瓣瓣膜膜片材料的交联度达到93.78%±3.2%;瓣膜膜片材料的拉伸强度达到(8.24±0.79)MPa;缝合力强度增加了102%。介入瓣瓣膜膜片材料具有较强的生物力学性能,有望发展成为的一种较好的介入瓣瓣膜膜片材料。     

人工生物瓣膜研究进展

人工心脏瓣膜置换术是目前治疗末期心脏瓣膜疾病的有效手段。临床上广泛使用的人工生物瓣虽有血流近似生理流型、不易形成血栓等优点,但却有容易钙化、撕裂、有残留免疫原性及缓慢释放交联剂所带来的细胞毒性等缺点。该文综述了目前为克服这些缺点而进行的相关研究进展。     

经导管瓣膜瓣中瓣模式下流体力学性能体外测试及评价

目的 随着生物瓣膜毁损病例的增加,越来越多的经导管瓣膜作为瓣中瓣被应用于二次瓣膜置换手术,但其流体力学性能鲜有报道.本文将经导管瓣膜安装在生物瓣膜内形成瓣中瓣结构,并对其流体力学性能进行体外测试及评价.方法 将经导管瓣膜(23 mm、27 mm、29 mm)分别安装在对应规格生物瓣膜(23 mm、27 mm、29 mm)中形成瓣中瓣,进行稳态前向流实验、稳态反向泄漏实验、脉动流实验,对其流体力学性能进行评价,并与同规格生物瓣膜流体力学性能进行对比.结果 稳态前向流实验中,同一规格的经导管瓣中瓣跨瓣压差随着前向流量的增大而增大.稳态反向泄漏实验中,同一规格的经导管瓣中瓣泄漏量随着反向压力的增大而增大.脉动流实验中,经导管瓣中瓣和生物瓣膜的平均跨瓣压差、返流百分比和有效瓣口面积变化趋势相同.对于同一规格的经导管瓣中瓣和生物瓣膜,随着心输出量的增加,跨瓣压差增大,返流百分比减小,有效瓣口面积增大;在同一心输出量下,随着经导管瓣中瓣和生物瓣膜规格的增大,跨瓣压差减小,返流百分比增大,有效瓣口面积增大.结论 经导管瓣中瓣体外脉动流性能指标满足YY/T1449.3—2016标准中经导管瓣膜的性能要求,且其脉动流性能与同规格生物瓣膜相比无明显差异.该经导管瓣中瓣具有良好的血流动力学性能.     

生物瓣膜置换手术后的临床护理体会

生物瓣膜置换术是治疗心脏瓣膜疾病的有效手段.我科于2008年1月～2010年6月期间,施行人工心脏生物瓣膜置换27例,使用人工心脏生物瓣膜35枚.获得良好的近期效果,现将护理体会报道如下:     

人工心脏瓣膜研究的进展

1 历史回顾 心脏瓣膜是保证心脏推动血液循环定向流动的生物阀门。心脏瓣膜的病变会影响正常血液循环,甚至危及生命。由于心脏外科的发展和进步,50年代医学家们就试图用人造的心脏瓣膜来取代病损的心脏瓣膜,治疗瓣膜病。如1951年Hufnagel曾用人工制造的主动脉瓣膜置于动脉内,治疗主动脉瓣闭锁不全的患者,但当时选材和技术条件都不成熟,未达到预期的效果。由于生物医学工程技术的发展,直到1953年Gibbon成功地应用了人工心肺机进行心内直视手术,才为置换人工心脏瓣膜创造了条件。1960年Harken医师首先开展了用人造球笼式机械瓣,置人主动脉瓣生理位置,即冠状动脉开口下方,主动脉瓣环上获得成功,     

一种新型介入瓣膜脉动流性能的初步研究

本文对一种国产新型介入瓣膜(HVPMIT)的体外脉动流性能进行了初步评价,并就该方法对HVPMIT的适用性进行了初步探索。试验中以国产HVPMIT为试验样品、进口的常规生物瓣为对照样品,根据ISO5840-2005和GB 12279-2008标准列出的方法,采用人工心脏瓣膜脉动流测试仪测定了试样的脉动流参数(包括平均跨瓣压差、返流百分比和有效开口面积)。结果显示,在模拟心输出量为5L/min时,HVPMIT的返流百分比高达13%,显著高于对照瓣,显示其发生了瓣周漏。进一步分析可以发现因为HVPMIT在植入体内时不需缝合,因此在HVPMIT支架外侧没有缝合环。当将HVPMIT夹持在试验仪器上时夹持垫片和HVPMIT支架间有明显缝隙,所以导致瓣周漏的发生。这说明,HVPMIT在外形、结构、在心脏上的固定方式、临床的手术方法等方面和传统的心脏瓣膜有明显的区别。必须根据其自身的特点,设计和建立适用的检测方法来科学客观地评价HVPMIT的性能。