液氮保存同种带支架人工瓣膜流体力学测试

目的：利用脉动流模拟实验装置测试液氮保存同种带支架瓣膜流体力学性能，同时与国产perfect牛心包人工瓣膜对比研究。方法：采集同种瓣膜，缝制成21^#、23^#、25^#同种带支架主动脉和同种带支架肺动脉人工瓣膜，经液氮保存，使用国产脉动流实验装置测试瓣膜流体力学性能，采用ISO／FDA浮估标准，分别测量各流量下的跨瓣压差、有效瓣口面积(EOA)和回流比。并与相应型号国产perfect牛心包人工瓣膜对比研究。结果：21^#、23^#、25^#同种带支架主动脉和肺动脉瓣膜的跨瓣压差和回流百分比差异无显著性，但较perfect瓣大。同种带支架主、肺动脉瓣膜的EOA差异无显著性，但较perfect牛心包生物瓣膜的略小些。同种带支架瓣膜实际开口面积(AOA)小于perfect牛心包瓣，但有效瓣口面积，实际开口面积比值无差别。结论：同种带支架主动脉和肺动脉人工瓣膜流体力学性能满意，同种带支架主动脉瓣膜与同种带支架肺动脉瓣膜流体力学性能无差别。     

无支架心包二尖瓣的体外流体动力学测试

目的　比较无支架心包二尖瓣与传统有架生物瓣体外流体动力学性能。方法　将测试瓣膜分成 3组 ,传统有架三叶牛心包瓣 ;无架瓣A :四叶带腱索支持的无支架牛心包二尖瓣 ;无架瓣B :与无架瓣A类似 ,仅腱索较无架瓣A长 5mm。每组各 3枚 ,采用清华大学TH12 0 0人工心脏瓣膜脉动流测试仪进行体外测试。结果　在测试流量为 4L时 ,跨瓣压差 :无架瓣B为 (6.3 61±0 .167)mmHg(1mmHg =0 .13 3kPa) ,明显低于有架瓣 [(11.817± 0 .14 5 )mmHg ,P <0 .0 1]及无架瓣A [(7.3 78± 0 .0 3 4)mmHg ,P <0 .0 5 ] ;返流量 :无架瓣B为 (8.75 2± 0 .0 80 )L/min低于有架瓣 [(14 .83 7± 0 .177)L/min ,P <0 .0 1]但明显高于无架瓣A [(5 .3 63± 0 .0 5 4)L/min ,P <0 .0 5 ] ;回流百分比 :无架瓣B (16.461± 0 .411) %低于有架瓣 [(2 7.44 7± 0 .5 95 ) % ,P <0 .0 1]但明显高于无架瓣A (13 .90 6± 0 .3 60 ) % ,P <0 .0 5 ] ;有效瓣口面积 :无架瓣B (2 .191± 0 .0 0 6)cm2 大于无架瓣A [(1.483± 0 .0 17)cm2 ,P <0 .0 5 ] ,与有架瓣比较差异无统计学意义。 [(2 .0 67± 0 .0 2 1)cm2 ,P >0 .0 5 ]。结论　无支架二尖瓣的腱索长度影响瓣叶的运动 ,从而影响瓣膜的流体动力学性能。     

经液氮保存同种带支架瓣膜的制备

目的探讨经液氮保存的同种带支架瓣膜的制作方法。方法将制作完成的瓣架经液氮保存1个月后复温,进行几何形态检测(6枚)。涤纶包布及缝线经液氮保存1~3个月后复温,检测机械强度变化(6例)。采集同种带瓣主动脉和肺动脉,缝于瓣架上,缝制完成后打水观察瓣叶的闭合情况,初步粗略估算Rb/Rc、H/Rc和α值。将制作完成的瓣膜灭菌培养后,程控降温,液氮保存。结果瓣架直径在液氮冷冻前为(21·1±0·06)mm,冷冻后为(21·1±0·05)mm,P>0·05;瓣架高度冷冻前为(14·03±0·02)mm,冷冻1个月后为(14·04±0·03)mm,P>0·05;几何形态未发生明显变化。涤纶包布经液氮冷冻前纤维方向拉力强度纵向为(19·05±1·64)MPa,冷冻1个月、3个月后分别为(17·29±1·79)MPa、(18·23±1·6)MPa(P>0·05);横向纤维冷冻前为(18·16±1·16)MPa,冷冻后分别为(16·81±0·97)MPa、(17·46±1·54)MPa(P>0·05);包布物理强度未发生明显变化。缝线经液氮冷冻前拉力强度为(163·99±7·83)MPa,冷冻1个月、3个月后分别为(168·88±6·28)MPa、(168·74±1·85)MPa,P>0·05;缝线物理强度未发生明显变化。初步估算Rb/Rc值为1·2左右,H/Rc值为1·4左右,α值为10°左右,瓣架构型均符合制作标准。结论经液氮保存同种带支架瓣膜的材料选择、设计和制作方法均达到了人工瓣膜的技术要求。     

同种瓣内皮细胞再孵化的进展

自 195 6年首次使用新鲜的同种瓣治疗主动脉瓣关闭不全 ,至 1975年 ,因同种主动脉瓣置换的效果较差 ,瓣膜损坏率明显高于异种生物瓣 ,几近废弃。同年 ,Ｏ’Ｂｒｉｅｎ等创立了抗生素灭菌、控制降温速率、液氮深低温保存法 ,使瓣膜组织内成纤维细胞存活 ,瓣膜性能有较大的提高 ,同种瓣再次被广泛地应用于心脏外科。同种瓣的优点同种瓣有以下优点 :( 1)自然构形 ,最适宜的流体力学功能和中央无阻碍血流 ,故具有最好的血液动力学效应 ,跨瓣压差低 ,如同生理瓣膜。 ( 2 )无声响。 ( 3)退化慢 ,瓣叶较少发生钙化。 ( 4)血栓形成和栓塞发生率很低 …     

同种生物心脏组织工程瓣体外构建的初步研究

目的　在生物瓣支架上种植并静态培养自体内皮细胞 (ECs) ,形成完整的内皮细胞单层 ,为下一步脉动流培养并最终体外构建同种生物组织工程瓣 (TEHV)提供材料基础。方法　生物瓣支架选择经液氮保存的成人主动脉带瓣管道 ,用 0 1 %SDS脱去表面的ECs ;成人骨髓间充质干细胞 (MSCs)体外定向诱导分化的ECs作为种子细胞 ,高密度 (>1 0 5cell/cm2 )种植于瓣膜支架上静态培养 2 0d ,扫描电镜观察、摄片 ,以确定再内皮化程度。结果　同种生物瓣支架表面的ECs完全脱去 ,而细胞外基质成分保存良好 ;MSCs体外诱导分化的ECs与生物瓣支架复合体静态培养第 7、1 4和 2 0d ,再内皮化程度分别为 73%、85 %和 92 %。结论　静态培养条件下构建的TEHV基本上实现了体外再内皮化的预期目标。     

去细胞组织工程同种心脏瓣膜的免疫学特征

目的构建去细胞的组织工程同种心脏瓣膜,探讨其免疫学特性变化。方法取液氮保存的人同种主动脉带瓣管道,采用低渗液-去污剂(1％去氧胆酸,1％DOA)-核酸酶[20mg／L核糖核酸酶(RNase)和200 mg／L去氧核糖核酸酶(DNase)]去细胞法去除同种心脏瓣膜、管壁组织及肌肉中所有的细胞成分,保留完整的细胞外基质,构建去细胞的组织工程同种心脏瓣膜;采用免疫组织化学方法测定HLA-DR抗原在同种心脏瓣膜组织中的表达;行大鼠皮下移植试验,评价组织学变化及Van Kosaa银染色法定性分析、原子吸收光度计法定量分析组织的钙化程度。结果去细胞同种心脏瓣膜的白细胞抗原-DR(HLA-DR)表达较深低温液氮保存同种心脏瓣膜(HVA)显著下降;大鼠皮下移植8周后,去细胞同种心脏瓣膜组织中的炎性细胞浸润显著减少,定性分析表明去细胞组瓣叶和管壁组织中呈黑色颗粒的钙盐沉积较深低温液氮组显著下降,尤管壁组织更为显著;定量分析亦表明去细胞瓣叶和管壁组织的钙化程度显著下降(瓣叶:去细胞组0．83±0．17 mg／ g,深低温液氮组[(1．39±0．26)mg／g,P<0．05];管壁:去细胞组(2．35±2．58)mg／g,深低温液氮组[(42．66±7．46)mg／g,P<0．05)]。结论去细胞同种心脏瓣膜的免疫原性显著下降,有望减轻移植后免疫反应,延长同种心脏瓣膜的使用寿命。     

硝酸银染色法鉴定生物瓣支架材料体外再内皮化程度的实验研究

目的探讨生物瓣支架再内皮化程度的形态学观察方法,为体外构建心脏组织工程瓣提供手段。方法选择经液氮保存的同种主动脉带瓣管道作为生物瓣支架,0.1%十二烷基硫酸钠(sodiumdodecylsulphate,SDS)脱去表面的内皮细胞(endothelialcells,ECs),纤维连接蛋白(bironectin,FN;80μg/ml)预覆盖瓣膜;选择从正常成人骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)经体外定向诱导分化的ECs作为种子细胞,以>1～2×105个/cm2密度种植于瓣膜支架上,采用含20%胎牛血清和血管内皮细胞生长因子等的DMEM-HG培养基静态培养,0.5%硝酸银染色,于培养的7、14和20d在立体显微镜下观察、摄片,确定其内皮化程度。结果同种生物瓣表面的ECs完全脱去,而细胞外基质成分保存良好;种植细胞与生物瓣支架复合体静态培养的第7、14和20天,其内皮化程度分别为73%、85%和92%。结论硝酸银染色鉴定生物瓣支架再内皮化的方法,简便、经济,是体外构建心脏组织工程瓣形态学观察的一种有效手段。     

无支架带腱索支持生物心脏瓣膜的研究

为研制无支架带腱索支持生物心脏瓣膜并对其血流动力学及抗钙化性能进行评价,试验选用年幼绵羊9只,新鲜牛心包经98％甘油鞣制后,缝制成21mm无支架生物瓣,在常温体外循环下行绵羊二尖瓣替换。术后不抗凝,2～8个月后择期行心导管,左室造影及病理检查。结果表明:全组无血栓、栓塞或感染。8例于术后168.4±55.3天,经血流动力学检测:平均跨瓣压差0.76±0.20kPa,有效瓣口面积1.9±0.75cm~2,心脏指数104.1±38.7ml/kg/min;瓣膜无关闭不全或轻度关闭不全者各3例,中度关闭不全者2例。瓣膜病理检查:仅2例有中度钙化,6例轻度钙化。电镜扫描示7例有内皮细胞覆盖生长。1例于术后220天死于心衰,为瓣膜交界处缝线松脱,产生关闭不全所致;其瓣膜表面光泽、柔软,无任何增厚或钙化灶。提示该无支架带腱索支持生物心脏瓣膜的血流动力学及抗钙化性能均满意。     

新型高分子材料介入肺动脉瓣膜的动物实验研究——中期随访结果CSCD

目的 评价自主研制的新型高分子材料介入肺动脉瓣膜动物体内原位置换后的中期实验效果.方法 选用超微孔膨体聚四氟乙烯（ePTFE）材料制作成三叶球囊扩张型介入瓣膜,选用牛心包介入瓣膜作对照.雄性羊12只,体质量（22.1±2.3）kg,10只置入高分子材料瓣膜（PPHV）,2只置入对照瓣.右侧开胸经导管经右心室心尖途径原位置换肺动脉瓣.术后随访12周,通过超声心动图、胸部CT、心血管造影、尸检等对介入瓣膜进行中期评价.结果 两枚PPHV未成功原位移植,其余10只羊手术获得成功.术后1只置入PPHV的羊因肺部感染死亡,其余9只存活到随访终点.超声心动图提示,术后12周时PPHV均无明显反流,瓣膜峰值跨瓣压差16～38 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）,平均（28.2±8.0）mmHg;牛心包瓣峰值跨瓣压差分别为16 mmHg和21 mmHg.术后12周胸部CT、心血管造影提示所有人工心脏瓣膜均正常工作,支架无移位或变形.尸检结果提示：术后12周时ePTFE瓣叶无降解或损伤,大部分保持光滑,无血栓、钙化,但密封套囊、瓣叶流出面根部、瓣窦底部、3个瓣叶交界处有血管翳增生.结论 超微孔ePTFE介入肺动脉瓣膜动物体内原位置换后中期效果良好,PPHV有良好的抗组织粘附性能,有良好的抗降解、抗血栓、抗钙化和生物力学性能,血流动力学参数与牛心包对照瓣相当.局部血管翳增生可能通过优化瓣膜设计来改善.     

液氮冷冻保存对大月龄人胎儿带瓣血管细胞活性的影响

目的 探讨液氮冷冻保存对大月龄人胎儿带瓣血管细胞活性的影响.方法 以脑死亡大月龄人胎儿带瓣主动脉为研究对象,胎龄24周以上,热缺血时间小于6h.每份标本一分为二,设新鲜对照组(对照组)和冷冻实验组(实验组),实验组在液氮内保存1周后取出.通过形态学观察、细胞培养和四甲基偶氮唑盐(MTT )比色,评价液氮冷冻后的大月龄人胎儿带瓣血管细胞的活性.结果 共采集12个大月龄人胎儿带瓣主动脉,冷冻保存的主动脉壁成纤维细胞及平滑肌细胞形态正常,胶原纤维排列整齐,但内皮细胞层部分脱落.冷冻前后血管组织块均有大量细胞生长,但实验组细胞增殖速度稍慢.对照组细胞在490nm波长的OD值为0.442±0.046,实验组细胞在490nm波长的OD值为0.424±0.041,二者比较差异无统计学意义(t＝1.617, P=0.328).结论 液氮冷冻保存的大月龄人胎儿带瓣血管具有细胞活性.