人工心脏瓣膜的现状与发展
人工心脏瓣膜研究与应用
人工心脏瓣膜研究与应用人工心脏瓣膜的研究主要集中在两个方面：材料的研发和结构的优化。
人工心脏瓣膜的材料一般包括金属、陶瓷和生物材料。
金属材料一般应用于机械瓣膜，具有较好的耐久性和可靠性，但存在血栓形成的风险；陶瓷材料具有良好的生物相容性和耐久性，但较脆易碎；生物材料包括动物组织和人工合成材料，具有较好的生物相容性和功能恢复，但存在耐久性差的问题。
因此，当前的研究大多侧重于生物材料的研发，通过改进材料的制备工艺和表面处理技术，提高人工心脏瓣膜的生物相容性和耐久性。
除了材料的研发，人工心脏瓣膜的结构优化也是研究的重点。
人工心脏瓣膜的结构形式一般分为机械瓣膜和生物瓣膜两种。
机械瓣膜由金属或陶瓷材料制成，具有较好的耐久性和可靠性，但需要长期抗凝治疗，并存在血栓形成的风险。
生物瓣膜则采用动物组织或人工合成材料制成，具有较好的生物相容性和功能恢复，但存在耐久性差的问题。
当前的研究主要集中在改进机械瓣膜和生物瓣膜的结构，提高其生物力学性能和生物相容性。
人工心脏瓣膜的应用主要包括心脏瓣膜置换术和心脏瓣膜修复术。
心脏瓣膜置换术是一种常见的治疗心脏瓣膜疾病的手术方法，通过将病变的心脏瓣膜替换为人工心脏瓣膜，恢复心脏的正常功能。
心脏瓣膜修复术则是通过修复病变的心脏瓣膜，使其恢复正常功能。
人工心脏瓣膜在这两种手术中都起到了至关重要的作用。
在心脏瓣膜置换术中，人工心脏瓣膜可以根据患者的具体情况选择机械瓣膜或生物瓣膜。
机械瓣膜具有较好的耐久性和可靠性，适用于年轻且需要长期生命支持的患者。
生物瓣膜具有较好的生物相容性和功能恢复，适用于年龄较大、身体状况较差的患者。
随着人工心脏瓣膜的不断改进和完善，置换手术的安全性和效果也得到了显著提高。
在心脏瓣膜修复术中，人工心脏瓣膜通常用于辅助修复病变的心脏瓣膜。
通过植入人工心脏瓣膜，可以改善病变的瓣膜开合功能，恢复心脏的正常血液流动。
人工心脏瓣膜的应用使心脏瓣膜修复术变得更加安全和可行，同时也提高了手术的成功率和患者的生存率。
人工心脏瓣膜(TAVR)行业市场情况分析(生物瓣替代,介入瓣发展)
政策面：高值耗材集采加速国产替代⏹国家高值耗材带量采购正式启动，冠脉支架为首批带量采购品种。
2020年9月14日，国家医保局有关部门召开国家组织高值医用耗材集中采购和使用工作启动会，冠脉支架是首批带量采购品种。
冠脉支架集中采购中选产品的价格和使用有望在2021年1月落地实施。
⏹地方性集采如火如荼。
医用耗材的带量采购自去年起在全国各省市如火如荼开展，尽管市场和厂家对耗材集采中的质量评判、竞价规则以及降价幅度存在争议，但集采政策和耗材降价在全国的执行是大势所趋，目前大部分省市展开了试点，形成了省级（联盟）以高值耗材为主、地市（联盟）以低值耗材为主的总体格局。
⏹国产生物瓣的进口替代空间大。
目前进口产品占中国外科生物瓣市场的85%，国产外科瓣的价格较低，质量也已经得到验证，在高值耗材降价的政策面推动下，将会加速对于进口产品的替代。
图：国内医用耗材高频带量采购品种（截止2020年8月20日）16 1514121086420表：国内上市的生物外科瓣价格（万元）公司牛心包瓣价格（万元）猪主动脉瓣价格（万元）佰仁医疗3~4 1.5~2北京普惠2~3 ——美国爱德华Perimount 3.8~4.5 ——Magnaease 5.5~6.5 ——美国美敦力——HancockII 2~2.5——Mosaic 5以上美国圣犹达Trifecta 6~7Bicor 2~2.5Epic 3.5~4.5TAVR市场空间巨大，国产产品前赴后继⏹2019年全球TAVR市场超40亿美元，而中国市场总销售约4~5亿人民币，我们预计中国市场空间超百亿⏹2017年以来有三款国产TAVR产品获批上市，预计未来2~3年还有多个国产产品上市⏹2020年6月，国际龙头爱德华的核心产品Sapien 3获NMPA批准上市⏹随着中国老龄化的加剧，对于TAVR及其他经导管介入瓣膜置换产品的需求日益增加图：中国TAVR产品上市时间整理及预测Plus获批上市人工心脏瓣膜公司是市场热点多家心脏瓣膜公司上市，股价表现强劲。
人工心脏技术的发展历程和未来前景
人工心脏技术的发展历程和未来前景人工心脏技术作为一项重要的医学技术，一直以来在心脏病治疗领域扮演着重要的角色。
随着医学科技的不断发展和进步，人工心脏技术也在不断创新和完善，为患者提供更好的治疗与生活质量。
本文将对人工心脏技术的发展历程和未来前景进行探讨。
一、人工心脏技术的发展历程人工心脏技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代，当时医学界开始尝试研发人工心脏来替代患有严重心脏病的病人的心脏功能。
最早的人工心脏是由对心脏瓣膜修复有经验的外科医生Michael DeBakey教授和工程师Robert Jarvik共同研制的。
随后，心脏辅助装置（LVAD）和人工心脏等逐渐问世，为心脏病患者提供了一种有效的治疗方式。
随着医疗技术的不断进步和完善，人工心脏技术也在不断创新和发展。
1982年，美国医生和科学家成功实施了第一例心脏移植手术，开创了心脏移植的新纪元。
2024年，医生们成功实施了第一例全人工心脏移植手术，为无法找到合适的心脏供体的患者提供了新的治疗选择。
二、人工心脏技术的未来前景1.个性化治疗随着基因技术的发展，人类对心血管疾病的认识越来越深入，很可能未来的人工心脏将能够根据患者的基因特征来进行个性化设计和制造，从而提高手术成功率和患者生存率。
2.纳米技术与人工心脏随着纳米技术的发展，未来的人工心脏可能会越来越小，甚至可以通过纳米技术实现内部微小机器人的移动和控制，从而实现更加精准的心脏病治疗。
3.机器学习与人工智能随着机器学习和人工智能等技术的不断成熟和应用，未来的人工心脏可能会实现自动控制和远程监控，病情发生时可及时作出反应，从而减少患者的风险和痛苦。
4.组织工程与生物材料未来的人工心脏可能会采用更加智能化的材料和技术，例如生物材料和组织工程技术，使之更接近真实心脏结构和功能。
这将大大减少患者对排斥反应的风险，提高手术成功率。
综上所述，人工心脏技术的发展历程和未来前景是一个不断创新和完善的过程。
人工心脏瓣膜的最新研究进展
人工心脏瓣膜的最新研究进展引言:心脏瓣膜疾病已成为世界范围内心血管疾病的主要原因之一。
随着人口老龄化和寿命延长，心脏瓣膜替换手术的需求不断增加。
然而，传统的金属机械性或生物学性心脏瓣膜存在一系列限制，因此，新型人工心脏瓣膜的研究和开发势在必行。
一、可降解材料在人工心脏瓣膜上的应用可降解材料作为一种新兴材料，在医学领域中得到了广泛关注和应用。
近年来，科学家们开始将其引入到人工心脏瓣膜的设计中。
这些可降解材料可以逐渐被人体吸收代谢，并减少了患者长期使用其他类型人工心脏瓣膜可能面临的并发症风险。
目前，利用聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸(PGA)、聚己内酯(PCL)等可降解材料制备人工心脏瓣膜已取得了一些突破性进展。
这些材料具有良好的生物相容性，且在体内逐渐降解、吸收，不再需要第二次手术进行瓣膜替换。
同时，不会对患者产生额外的心理和生理负担。
二、纳米技术在人工心脏瓣膜中的运用纳米技术是近年来发展迅速的一个领域，在医学应用中也呈现出广阔的前景。
纳米技术可以通过精密控制和调控材料微观结构，改善人工心脏瓣膜的力学性能和表面特性。
通过利用纳米材料或纳米涂层，科学家们成功地增强了人工心脏瓣膜的抗菌性、抗血栓性以及耐久性。
例如，采用纳米碳管增强机械性心脏瓣膜，在实验室测试中表现出优异的耐久性和抗淋巴细胞性侵袭能力。
三、干细胞技术在人工心脏瓣膜的应用前景干细胞技术是近年来备受关注的一种新兴生物医学技术，对疾病治疗和再生医学领域具有巨大潜力。
其在人工心脏瓣膜的修复和再生中也显示出巨大应用前景。
利用干细胞技术制备人工心脏瓣膜有助于提高植入后的生物相容性、功能与修复能力。
通过将干细胞导向分化为心脏瓣膜相关细胞，并与多种支架材料结合，已经成功地开发出了类似自然心脏瓣膜特性的人工心脏瓣膜。
这一技术对于改善传统人工心脏瓣膜使用寿命和避免并发症有重要意义。
四、仿生设计为人工心脏瓣膜带来全新突破仿生设计是一种借鉴自然界的原理和结构来设计新型器械或材料的方法。
人工心脏的研发和应用前景
人工心脏的研发和应用前景随着人口老龄化问题日趋严重，心脏疾病成为导致死亡的主要原因之一。
传统心脏移植面临着供体数量不足、排斥反应等种种问题，这促使科学家们开始探索人工心脏的研发和应用前景。
此举旨在提供一种可替代自然心脏进行血液循环功能的技术，以挽救更多患有心脏疾病的生命。
本文将对人工心脏的最新进展、困境以及应用前景进行讨论。
一、人工心脏技术的最新进展近年来，人工心脏技术取得了显著的进展。
首先，国内外科学家们通过模拟微小尺度血流动力学行为以及生物材料纳米级表面修饰等方面的改进使得人工心脏与天然心脏更加相似，并提高了其耐用性和生物相容性。
其次，由于医学影像技术的快速发展，现如今可以实现对三维打印心脏模型进行精确分析，进而为人工心脏的个性化定制提供了基础。
这种个体化的设计将使人工心脏能够更好地适应患者的生理结构特点，从而提高手术成功率和生活质量。
此外，人工智能技术（Artificial Intelligence）在人工心脏研发中也起到了至关重要的作用。
通过利用机器学习算法等，科学家们成功识别并利用大数据分析在心律失常、血压控制等方面作出指导，为人工心脏研发带来了新的思路和创新。
总之，上述最新进展为人工心脏技术的发展奠定了坚实基础，并为其应用前景提供了广阔空间。
二、人工心脏研发面临的困境尽管人工心脏技术有很多进展，但目前还存在一些困境亟待解决。
首先是电源和续航能力问题。
当前可见的主要可植入型或外部可穿戴型人造心脏对于电源依赖较大，而电池续航时间仍然有限。
这就需要科学家们努力寻找新材料、新技术，以延长人工心脏的使用寿命。
其次是血液循环机制的模拟问题。
天然心脏凭借独特结构和功能能够实现高效的血液循环，而目前的人工心脏技术尚未完全模拟出这种复杂的动力学过程。
因此，我们需要进一步探索和改进血流动力学建模方法，以提高人工心脏的效率和可靠性。
此外，还需要解决输液和抗凝剂等问题。
当人工心脏成功移植到患者体内后，如何保证它与其他生理系统的协调运行成为一个关键问题。
国产人工心脏瓣膜综述
国产人工心脏瓣膜综述
王睿李海平郑光明马利川
北京思达医用装置有限公司
人工心脏瓣膜是指可植入心脏内
代替心脏瓣膜，具有天然心脏瓣膜功
能的人工器官。
当心脏瓣膜病变严重
而不能采用瓣膜分离手术或修补手术
来恢复或改善瓣膜功能时，则须采用
人工心脏瓣膜置换术。
人造心脏瓣膜主要分为２大类：一
是机械瓣，二是生物瓣。
我国机械瓣使
用量在９０％以上，生物瓣的使用量不到
１０％，造成这种情况的主要原因是我国
瓣膜以风湿性心脏病应用为主，病人多
为２０～４０岁的青壮年。
由于生物瓣耐
久性差（７～１０年即损坏），１０多年后需
进行第２次换瓣手术，而机械瓣可终身
植入，因此机械瓣更适合我国国情。
本
文就国内机械瓣膜市场、产品性能比较
及发展趋势做一评述，以期对我国机械
心脏瓣膜产业的推进发展有所裨益。
中可以ｊ
七比较
Ｅ量比较
１０． ３９６９／ｊ． ｉｓｓｎ． １００８－８９２Ｘ． ２０１１．０８．００３
国产人工心脏瓣膜综述
作者：王睿， 李海平， 郑光明， 马利川
作者单位：北京思达医用装置有限公司
刊名：
新材料产业
英文刊名：Advanced Materials Industry
年，卷(期)：2011(8)
本文链接：/Periodical_xclcy201108003.aspx。
人造心脏技术的发展现状
人造心脏技术的发展现状随着人口老龄化的趋势不断增加，心血管疾病已成为当前全球范围内的主要死因之一。
尽管现有技术能够为患者安置心脏起搏器、修复瓣膜等手术，但对于重度心脏病患者而言，传统的医疗手段往往无法治愈其疾病。
因此，人类历来一直在探索能够替代自然心脏的人造心脏技术，并不断创新和完善这项技术的发展研究。
人造心脏技术的起源可追溯至1950年代。
20世纪50年代，心脏外科医生克里斯蒂安?巴纳德成功植入了第一颗人造心脏。
由于缺乏有效的体外循环技术，克里斯蒂安?巴纳德只能将患者的身体完全置于冰水浴中，然后手动将氧气泵入血液中以使心脏顺畅地供血。
虽然这项手术成功，但它也为人工心脏的研发带来了一系列的技术挑战。
随着科技的不断进步，人类目前已经开发出多种类型的人造心脏，包括工作原理不同的人工心脏和增强自然心脏功能的辅助类设备。
目前，市面上的人造心脏有两种类型：一种是用于临时支持心功能的人工心脏，包括所谓的心肺机以及ECMO等；另一种是用于替代自然心脏的永久性人造心脏。
人工心脏是一种用来模拟自然心脏运行的设备，它可以将氧气和养分供给到身体不同部位的器官和组织。
其中比较常见的就是心肺机。
心肺机是一种能够完全替代人体心脏和肺部功能的设备。
它通过机器帮助人体呼吸，过滤和增加血液氧气，保证心脏和身体器官的生命活动，可以为重症病患和进行心脏外科手术的患者提供心血管系统的临时功能支持。
随着医学技术快速发展，永久性人造心脏技术的研究也在不断推进。
永久性人造心脏通常是由设备终端分为内、外两层。
外层是植入患者胸腔内的控制器和电池，它们可以通过皮肤表面传输数据和接收信号。
内层则是通过机械方式模拟人体的心脏运作。
内层由心室、舒张室、以及电磁阀组成，它们能够模拟自然心脏的四个房间和四个瓣膜，来维持患者的心脏系统和血流。
这种人造心脏目前还需要患者定期充电以保持正常工作，这也要求患者每隔一段时间进行充电操作，以确保设备的正常运作。
除了上述所说的永久性型人造心脏，科学家还在研发更加先进的人造心脏设备。
人造心脏的研发现状与前景
人造心脏的研发现状与前景心脏是人类身体中最为重要的器官之一，它负责将氧气和营养物质输送到身体各个部位，同时将新陈代谢产生的二氧化碳和废物排出体外。
然而，由于各种原因，例如先天性心脏疾病、心肌病、冠心病等，一些人会导致心功能受损，严重者只能接受心脏移植或药物治疗，但是心脏移植面临着供体匮乏、排异反应等问题，药物治疗效果也不尽人意。
因此，人造心脏作为替代性治疗手段备受研究人员关注。
人造心脏的发展历程早在20世纪初期，医学界就开始研究使用机械泵来代替人体本身的心脏功能。
1950年代，著名心血管外科医生Michael DeBakey和他的团队开始研究和开发第一代体外心脏辅助装置。
这种被称为“DeBakey心室辅助泵”的装置在1960年代中期取得了成功，并且被用于治疗一些心脏病患者。
然而，由于这种机械泵存在很多限制，例如必须使用电源、较大、限制活动等，因此，人类需要寻找更先进的技术来模拟心脏的功能。
随着生物工程技术不断发展，研究人员开始将细胞培养与生物材料技术相结合，试图开发出一种完全人造的人工心脏。
近年来，随着科技不断发展，许多创新的人工心脏技术正在不断涌现。
其中最为成熟和广泛应用的是人工心脏瓣膜和体外心脏辅助装置。
人工心脏瓣膜术是一种微创手术，通过用人工瓣膜代替受损的瓣膜，恢复病人的心脏功能。
体外心脏辅助装置，也叫作骨干血管-氧合器接口，是一种将外界机械泵连接到人体的血管或心脏上，实现心脏的辅助或代替功能。
人造心脏的研发前景由于心脏移植面临着供体匮乏、排异反应等问题，因此，人造心脏被认为是解决这些问题的一个重要途径。
随着生物技术的不断发展和进步，人造心脏研发的速度也在日益加快，有望很快推向临床应用。
目前，快速成型技术是人造心脏研发中的一项重要技术。
这种技术可以快速制造出复杂的生物构造，例如心脏、肺部等，具有制造精度高、重复性好、成本经济等优点，因此，越来越多的研究人员开始将这种技术应用于人造心脏的制造中。
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人工心脏瓣膜的现状与发展
2009-11-26 16:29:21 来源: 新材料产业网
自1960年Harken[1]和Starr[2]第一次成功将人工瓣膜植入人体心脏以来，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，1965年Binet等首次将猪主动脉瓣直接植入人体，1968年Carpentier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2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入瓣膜，随着介入医学的发展，介入瓣膜技术出现了，2000年Bonhoeffer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，一种新的瓣膜植入技术即将逐渐成熟起来。
一、机械瓣膜
人工机械瓣膜自从诞生之日起，经历了3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[3]，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[8]，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2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C原子、C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[4-5]。
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。
钨化热解碳或者加入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170MPa、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3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，就是在置入了机械瓣膜后，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50～100年。
二、生物瓣膜
生物瓣膜分为同种生物瓣和异种生物瓣，一般具有非常好的生物相容性和血液动力学特点，因此在人工瓣膜市场中占有很重要的地位。
同种生物瓣膜的应用比异种瓣要早10年，采用移植新鲜的人体瓣膜来达到治疗病变瓣膜的目的。
目前，临床应用的同种生物瓣膜包括主动脉瓣、肺动脉瓣和二尖瓣，均采用抗生素灭菌及营养介质4℃保存或液氮-196℃冰冻保存方法，其优点主要为接近正常解剖、血流动力学特性优良、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，此种瓣膜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。
50年来，随着瓣膜固定技术及抗钙化处理的不断发展改进，新型生物瓣不断涌现[6-7]。
由于机械瓣膜存在不可克服的缺点，即易于产生血栓栓塞等，病人在植入机械瓣膜后需终生服用抗血栓药物，给病人带来很多痛苦。
而生物瓣作为人造心脏瓣膜的第二大系列，为完全中心血流，血流动力学性能优良，血栓栓塞发生率低，病人在置入生物瓣后只需服用3个月左右的抗凝血药物即可，为患者减少了很多痛苦。
但是生物瓣的寿命相对于机械瓣膜要短得多，一般的生物瓣服役年限为10年，最好的也只有15年左右，因此多数病人面临二次手术的危险[8-9]。
基于2种瓣膜的特点，生物瓣多用于60岁以上的老年人或者特殊的病人，目前国外一般生物瓣的使用率占30%～40%。
另外生物瓣膜的造价较机械瓣膜要贵很多，加上生物瓣衰坏病例增多，目前我国的生物瓣使用率尚不足10%。
虽然生物瓣较机械瓣的市场占有率要少得多，但是，生物瓣的临床应用地位是无法被替代的。
三、组织工程心脏瓣膜
机械瓣和生物瓣历经50年的发展，无论在材料、血流动力学特性以及外形设计上都已日臻完善，这2种瓣膜在临床上都得到了广泛的应用。
但无论是机械瓣还是生物瓣，都不是理想的心脏瓣膜移植物。
机械瓣膜置换术后需终生抗凝，可能发生与抗凝有关的出血并发症。
化学改性的异种生物瓣由于缺乏生命活性，使用10年左右后将因组织退行性变、钙化而导致瓣膜衰坏、功能障碍；同种心脏瓣膜来源匮乏，且可引起排异反应，从而影响瓣膜的耐久性。
针对以上瓣膜的缺点，研制具有生长能力和更好耐久性的新型人造心脏瓣膜仍是瓣膜外科领域的重大研究课题。
组织工程心脏瓣膜是按照组织工程学原理，首先构建具有心脏瓣膜形态的支架，然后在支架上种植自体活细胞，自体细胞在支架上生长并产生细胞外基质，逐渐对原来的支架进行改建，最终形成完全由自体细胞和基质所构成的活性瓣膜组织。
由于这种新型人造心脏瓣膜具有自我更新和改造能力，生物力学和血液动力学性能优良、耐久性好、无需抗凝，从而克服了现有人造心脏瓣膜的不足，可望成为理想的瓣膜替代物[10]。
组织工程心脏瓣膜的研制已取得很大进展，研制的瓣膜已经成功植入动物体内，其功能在不断提高，部分学者已开始将其用于人体，近期效果良好。
但目前也存在着较多问题，因此受到限制，比如：支架材料不理想，细胞来源方面无法有效保存细胞的生理功能，体外预调技术复杂、难度较大，由于高压血流下细胞的黏附性得不到保证，植入试验只能应用在低压血流的肺动脉瓣位置。
四、瓣膜支架
随着介入心脏病学的迅速发展，全世界的心脏病患者多了一种治疗选择，冠心病、心律失常、先天性心脏病等主要病种的治疗发生了革命性的变化。
相对于外科手术，介入治疗对人体的创伤微小、术后恢复快、不留疤痕、不损伤劳动力，解除了很多患者的疾苦。
20世纪90年代，人们尝试着将导管介入术应用在瓣膜置换上，1992 年Anderson等率先报道在动物模型上进行经皮置入人工主动脉瓣膜实验研究以来，经导管瓣膜置换技术在人们的观望和期待中逐渐得到了关注；尤其在2000年，Bonhoeffer等率先报道了带瓣膜支架成功进行肺动脉瓣膜置换术的临床应用；继后于2002年，Cribier等报道了首例人体经皮主动脉瓣膜置换术病例。
经导管瓣膜病介入治疗方法的出现开创了经导管瓣膜置换的新时代，目前经导管肺动脉和主动脉置换术均已超过100例，并取得满意临床疗效，并在不断发展中。
瓣膜支架是用不锈钢、钛合金、钴基合金或镍钛记忆合金丝编织成双罗盘状网状支架，其中镍钛合金为自膨胀式，其它金属合金在置入时需球囊扩张。
双罗盘中间有腰部连接，内置瓣膜环。
所用瓣膜与生物瓣膜所用材料一样，为经戊二醛浸泡处理的动物心包组织，将瓣膜缝合在瓣膜环上，制成带瓣膜的支架。
置入时，将瓣膜支架收缩放进导管中，一端由导丝固定，经导管由血管推送到合适位置后，稍微撤回导管露出支架，支架自膨胀或用球囊扩张法将支架撑开，撤回导管、球囊等辅助器械，瓣膜支架便可正常工作。
瓣膜支架的病例目前主要集中在欧洲，其它地区包括美国和中国还没有正式上市。
其中美国已经进入临床，相信不久就可以正式上市；中国目前也有一些科研单位完成了动物试验，即将进入临床试验。
瓣膜支架技术现在面临的主要问题是安全问题，这也是瓣膜支架久久没有大规模使用的原因，目前也只是应用于70岁以上的病人或者健康状况不允许开刀的病人。
但是瓣膜支架是瓣膜置换术上的一个革命
性变革，也是介入医学目前最尖端的技术，随着研究的进行、科技的进步，瓣膜支架的安全问题最终将会被攻克，那时候的瓣膜置换术将是另一番场景，病人的痛苦将减少很多。
五、结语
人工瓣膜的发展牵扯到材料的进步、生物科学以及医学等多学科的发展，只有当各学科高度融合时才能带来人工瓣膜的进步，才能减少瓣膜病患者的痛苦，才能减少瓣膜术产生的费用。
目前看来，人工瓣膜器械以及瓣膜手术方法的发展潜力是巨大的，相信以后患者的治愈率会随着科技的发展而不断提高。