机械瓣膜与生物瓣膜的特点与比较

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人工心脏瓣膜的设计和性能研究

人工心脏瓣膜的设计和性能研究

人工心脏瓣膜的设计和性能研究一、引言在临床上,心脏瓣膜疾病是导致心血管疾病死亡的主要原因之一。

对于一些不适合进行传统手术的病人,如高龄、高危、多病等,人工心脏瓣膜已成为治疗方案之一。

人工心脏瓣膜不仅有较短的手术时间和愈合期,而且具有预测性、耐久性、耐磨损性和不易感染等优点,已成为治疗心脏瓣膜病的重要选择。

本文将对人工心脏瓣膜的设计和性能研究进行综述。

二、人工心脏瓣膜的设计1. 人工心脏瓣膜的分类人工心脏瓣膜按照其材料、结构和的工作原理不同可分为机械瓣膜和生物瓣膜。

2. 机械瓣膜的设计机械瓣膜的主要设计包括瓣体、瓣环、接口、运动机构等。

3. 生物瓣膜的设计生物瓣膜的主要设计包括基质、植入物、移植物等。

每种材料和结构都有其特定的优缺点。

三、人工心脏瓣膜的性能研究1. 人工心脏瓣膜的生物相容性人工心脏瓣膜的生物相容性是治疗成功的关键所在,其生物相容性与其合成材料有关。

目前大多数瓣膜材料存在一些问题,如血栓形成、磨耗、颗粒脱落和感染等,这限制了人工心脏瓣膜的使用。

2. 人工心脏瓣膜的耐久性另一个测试人工心脏瓣膜性能的重要指标为其功能寿命,即开放和关闭时所能承受的负载。

耐久性取决于瓣膜材料的质量和使用条件。

目前钛合金、陶瓷、聚乙烯等材料已经被用于人工心脏瓣膜制造,以提高其耐久性。

3. 人工心脏瓣膜的结构和机械性能人工心脏瓣膜的结构和机械性能对其正常的生理学功能至关重要,并且也会影响其功能寿命和生物相容性。

为了确保机械瓣膜的正常开关,其结构设计必须考虑到其应力分布、摩擦和磨耗等因素。

四、结论人工心脏瓣膜是治疗心脏瓣膜疾病的重要手段,其设计和性能对手术治疗成功的影响不可小觑。

随着现代医疗技术的不断推进,人工心脏瓣膜的合成材料、结构设计和性能研究将不断得到提升和改进,从而更好地为心脏病患者的治疗服务。

人工心脏瓣膜

人工心脏瓣膜

Types of heart valve prostheses.docx 的翻译类型人工心脏瓣膜[编辑]有两种主要类型的人工心脏瓣膜的机械和生物瓣膜。

∙机械阀o经皮植入▪支架框架▪不诬陷o胸骨切开/开胸植入▪球和保持架▪摆式盘▪双向单张▪三单张∙组织心脏瓣膜(生物)o同种异体/同系移植o异种移植机械阀[编辑]与旋转盘的机械人工心脏瓣膜。

机械心脏瓣膜(MHV)是旨在复制自然的人的心脏阀门的功能的假肢。

人的心脏有四个瓣膜:三尖瓣,肺动脉瓣,二尖瓣和主动脉瓣。

他们的主要目的是保持畅通的主要血管与心脏相连,肺动脉和主动脉前向血流通过心脏,从心脏到。

其结果的疾病进程的数量,获取和先天性,四个心脏瓣膜的任何一个,可在任一狭窄的故障并且导致(前向气流阻碍)和/或向后流(反流)。

任一过程的心脏的负担,并可能导致严重的问题,包括心脏衰竭。

是为了取代其假肢相当于一个患病的心脏瓣膜的机械心脏瓣膜。

有两种基本类型的阀门,可用于瓣膜置换术,机械阀和组织。

现代机械阀可以无限期地持续下去(相当于超过50,000年在加速阀磨损试验机)[需要的引证]然而,目前的机械心脏瓣膜,都需要终身治疗与抗凝血剂(血液稀释剂),如华法林,这需要每月验血监控[引用]疏血脉这个过程被称为抗凝。

组织心脏瓣膜,相比之下,并不需要使用抗凝药物,由于改善血流动力学导致细胞损伤,从而减少血栓形成少红[引证需要]然而,他们的主要弱点,是他们的寿命有限。

传统的组织阀门,猪心脏瓣膜,平均15年将持续[需要的引证]才需要更换(但通常在年轻患者少)。

机械心脏瓣膜的类型[编辑]斯塔尔爱德华兹二尖瓣(笼球阀)。

1。

斯塔尔爱德华兹阀门2。

斯塔尔爱德华兹阀门3。

Smeloff刀阀有三种主要类型的机械阀- 笼球,倾斜盘和双叶 -这些设计上的许多修改。

第一颗人造心脏瓣膜笼球,它采用了金属笼容纳有机硅弹性体球。

当血液的心脏的腔室中的压力超过的外侧的腔室的压力推压球保持架,允许血液流动。

心脏瓣膜材料

心脏瓣膜材料

心脏瓣膜材料
心脏瓣膜是连接心脏不同腔室的重要组织,它们在心脏的正常功能中起着至关重要的作用。

而心脏瓣膜疾病是一种常见的心脏疾病,严重影响着患者的生活质量和健康。

因此,选择合适的心脏瓣膜材料对于治疗心脏瓣膜疾病具有重要意义。

在选择心脏瓣膜材料时,需要考虑其生物相容性、力学性能、耐久性和成本等因素。

目前常用的心脏瓣膜材料主要包括生物瓣膜和机械瓣膜两大类。

生物瓣膜是使用动物组织(如猪心脏或牛心脏)制成的,具有良好的生物相容性,可以有效减少血栓形成和抗凝血药物的使用。

然而,生物瓣膜的耐久性较差,通常需要在10-15年内进行二次手术更换瓣膜。

此外,生物瓣膜的选择范围受到供体的限制,且价格较高。

机械瓣膜是由金属或陶瓷材料制成的,具有较强的耐久性,一次手术可以维持较长时间的功能。

然而,机械瓣膜需要长期服用抗凝血药物以预防血栓形成,且在某些情况下可能会引发出血并增加患者的出血风险。

除了生物瓣膜和机械瓣膜外,近年来还出现了一些新型的心脏瓣膜材料,如生物活性材料和生物工程材料等。

这些新型材料在保留传统材料优点的同时,还具有更好的生物相容性和更长的耐久性,为心脏瓣膜手术提供了更多的选择。

总的来说,选择合适的心脏瓣膜材料需要综合考虑患者的年龄、生活方式、心脏病情以及手术风险等因素。

在未来,随着医学技术的不断进步,相信会有更多更优秀的心脏瓣膜材料出现,为心脏瓣膜疾病的治疗带来更多的希望。

心脏瓣膜材料的选择对于心脏瓣膜手术的成功与否至关重要,希望本文能够对相关领域的医学工作者和患者有所帮助,为他们做出更加明智的选择。

机械瓣膜置换术与生物瓣膜置换术在治疗老年心脏瓣膜病中的比较研究

机械瓣膜置换术与生物瓣膜置换术在治疗老年心脏瓣膜病中的比较研究
李 学军 , 胡选义 , 吴观 生, 杨 思远 , 陈黔 苏 , 彭万 富, 江添
摘 要 :目的 探 讨 机 械 瓣 膜 置 换 术 与 生物 瓣 膜 置换 术在 治 疗 老 年 心脏 瓣 膜 病 中的 临床 疗 效 。方 法 选 取 我 院 收 治 的 老年 心脏 瓣 膜 病 患 者 8 O例 , 将 其 随机 分成 两 组 , 观察组采 用生物瓣膜置换术治疗 , 对 照 组 采 用 机 械 瓣 膜 置 换 术 治疗 , 观 察 两 组 患 者 的 治疗 效果 。结 果 经 治 疗 后 , 两组患者在 治愈 率、 平 均 住 院 时 间 以 及 心 脏 彩 超 检 查 结 果 上 没 有 显著差异 ( P >0 . 0 5 ) , 没 有 统 计 学 意 义 。但 是 观 察 组 的 并 发 症 发 生 率 低 于 对 照 组 患 者 ( P< 0 . 0 5 ) , 有 统 计 学 意 义 。 结 论 机 械 瓣膜 置 换 术 和 生 物 瓣 膜 置 换 术 在 老 年 心 脏 瓣 膜 病 治 疗 效 果 上 都 相 对 较 好 , 然 而后 者 的 并 发 症 发 生 率 更低 , 存 在 较 好 的组 织相 容 性 。 关键词 : 机械瓣膜置换术 ; 生物瓣膜置换 术; 老年心脏瓣膜病 ; 治 疗 效 果 . :
度 上 的心 影 扩 大 。
2 . 3 两 组 患 者 治 疗 前 后 的 心 脏 彩 超 情 况 对 比 两 组 患 者 在 治 疗前 的 E P指标 水平 、 L A指标 水平 、 P G 指 标 水 平 以及 L VE D D 指标 水 平 没 有 明 显 差 异 ( P> 0 . 0 5 ) , 没 有 统 计 学 意 义 。 两 组 治 疗后 的水平明显 低 于治疗前 ( P <0 . 0 5 ) , 有 统 计 学 意 义 。然 而 观察 组 与 对 照 组 治 疗 后 两 者 之 间 的 E P指 标 、 L A指标 、 P G 指 标 与L V E D D指标水平没有 显著 差 异 ( P> 0 . 0 5 ) , 没 有 统 计 学 意 义 。结 果 见 表 2 。

心脏瓣膜的原理应用

心脏瓣膜的原理应用

心脏瓣膜的原理应用什么是心脏瓣膜?心脏瓣膜是位于心脏内部的一种特殊结构,类似于门一样,可以打开和关闭,控制血液在心脏内的流动方向。

心脏瓣膜由组织薄膜和弹性纤维构成,能够承受血液流动产生的压力和撞击。

心脏瓣膜的原理心脏瓣膜的主要作用是保证血液在心脏内的流向,其原理与门的开合相似。

根据位置和功能的不同,心脏瓣膜可以分为三种类型:二尖瓣、三尖瓣和主动脉瓣。

二尖瓣和三尖瓣二尖瓣位于左心房和左心室之间,由两片薄膜组成。

当心脏收缩时,二尖瓣关闭,防止血液倒流到左心房;当心脏舒张时,二尖瓣打开,使血液流入左心室。

三尖瓣位于右心房和右心室之间,同样由两片薄膜构成。

其工作原理与二尖瓣相似,确保血液在右心房和右心室之间的流动方向正确。

主动脉瓣主动脉瓣位于左心室和主动脉之间,由三片半月形薄膜组成。

当心脏收缩时,主动脉瓣打开,允许氧合血液从左心室流向主动脉。

当心脏舒张时,主动脉瓣关闭,防止血液倒流到左心室。

心脏瓣膜的应用心脏瓣膜的功能异常或损坏会导致血液流向的障碍,严重影响心脏的正常工作。

因此,对于一些心脏瓣膜疾病,例如瓣膜狭窄或瓣膜关闭不全,可能需要进行瓣膜替换手术或瓣膜修复手术。

瓣膜替换手术瓣膜替换是一种常见的手术过程,用于替换损坏或病变的心脏瓣膜。

瓣膜替换手术可以使用人工瓣膜或来自供体的人工瓣膜进行。

人工瓣膜可以分为机械瓣膜和生物瓣膜两类。

•机械瓣膜:机械瓣膜采用金属或塑料材料制成,具有较长的寿命,但需要长期服用抗凝剂药物以防止血液凝结。

•生物瓣膜:生物瓣膜由动物组织制成,通常来自猪或牛的心脏瓣膜。

生物瓣膜相对较安全,不需要长期服用抗凝剂药物,但使用寿命较短,需要定期更换。

瓣膜修复手术瓣膜修复是一种保留自身瓣膜的手术方法,通常适用于瓣膜狭窄或瓣膜关闭不全的轻度或中度病例。

瓣膜修复手术的方法包括重建瓣膜结构、缝合破损处或使用支持器件进行修复。

瓣膜修复手术相对于瓣膜替换手术具有一些优势,包括更好的心脏功能保留和减少术后并发症的发生。

机械瓣膜置换术与生物瓣膜置换术治疗老年心脏瓣膜病的研究

机械瓣膜置换术与生物瓣膜置换术治疗老年心脏瓣膜病的研究

O . 0 5 ) , 但两组间差异无统计学意义( 尸> O . 0 5 ) 。 结论
根据影响心脏瓣膜病患者远期预后危 险因素 的特点, 针对
患者疾病特点选择 相应 的心脏瓣膜置换术, 可获得 良好预后。 【 关键词】 老年人; 心脏瓣膜病; 机械瓣膜; 生物瓣膜 ; 置换术
d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 6 7 1 — 0 8 0 0 . 2 0 1 4 . 1 2 . 0 2 0
道 如下 。
状 静脉窦 逆行灌注 高钾冷 血心脏 停博 疗 前 心 脏 彩 超 结 果 差 异 无 统 计 学 意 义 液, 用心包腔冰盐水降温保护心肌 , 然后 ( 均 P> 0 . 0 5 ) , 两组治疗后心脏彩超各 由左心房置引流管减压。 二尖瓣 置换选 指 标显著优于治疗前 ( 均 P< 0 . 0 5 ) , 但
者 为研究对象 , 分别给予机械瓣膜置换 换术 治疗 。于全身麻醉下, 做胸骨正 中 ( t - = O . 1 0 2 、 = 0 . 1 0 6 , 均 P> 0 . 0 5 ) 。
术 与 生物 瓣 膜 置 换 术 治 疗 , 具 体情 况 报 切口, 间断主动脉根部顺行灌注联合冠 2 . 2 两 组 心 脏 彩 超 结 果 比较
心脏瓣膜病为不 可逆转病变, 患者
8 5岁 , 平均 ( 6 7 . 3  ̄ 5 . 1 )岁 ;心功 能 分级 组, 仅将 A组机械瓣膜替换为生物瓣膜 。 可伴心脏扩大 、 心力衰竭, 严重危害患者 ( HA 分级 ) I I 级 7例 , I I I 级 l 9例 , Ⅳ 两组 术 后 均 给 予 华 法 林抗 凝 , 监 测 患者 身心健康 。目前心脏瓣膜病主要采用手 级4 例 。B组 男 2 O 例, 女 1 4例 : 年龄 5 4 呼吸、 循环、 肝 肾功 能 及 引 流 情 况 。

人工心脏瓣膜的设计与优化

人工心脏瓣膜的设计与优化

人工心脏瓣膜的设计与优化随着技术的不断发展,医学领域也在不断进步。

其中,人工心脏瓣膜的设计和优化成为了重要的研究方向。

脏瓣膜疾病是许多心血管疾病的主要原因之一,如果不及时治疗,会严重影响患者的生命质量和预期寿命。

因此,研究人工心脏瓣膜的设计和优化对于提高治疗效果具有非常重要的意义。

一、人工心脏瓣膜的分类人工心脏瓣膜主要分为机械瓣膜和生物瓣膜两种类型。

机械瓣膜是由金属、塑料或碳材料制成的,经过高精度机械加工成形。

它的优点是使用寿命长,但缺点是需要长期服用抗凝药物,易产生血栓,有潜在的出血风险。

生物瓣膜是一种新型人造心脏瓣膜,它是由动物心脏的瓣膜组织制成的。

它的优点是不需要长期服用抗凝药物,不易产生血栓,但使用寿命相对较短。

二、人工心脏瓣膜的设计原则人工心脏瓣膜的设计目标是与自然心脏瓣膜相似,可分为两个方面:1. 必须保证瓣膜的开闭动作准确。

瓣膜的开启应该充分,足够使血液量通过;同时,也要确保完全密闭,以防止回流和漏血。

2. 瓣膜的设计应该考虑与患者血液的兼容性。

瓣膜最好使用亲血性材料制成,以最大限度地避免血栓的形成和其他免疫反应。

三、人工心脏瓣膜的优化方法1. 生物力学建模生物力学建模是人工心脏瓣膜设计和优化的重要方法之一。

它可以帮助研究人员了解瓣膜运动和血液动力学特征,使瓣膜的设计更加准确和可靠。

通过建立详细的数学模型,可以模拟瓣膜在不同工况下的开启和关闭过程,优化设计参数。

2. 材料改进目前,人工心脏瓣膜主要制造材料有金属材料、特种纤维素材料和生物活性聚合物材料。

这些材料的优点和缺点各不相同。

因此,材料的改进是优化设计的重要手段之一。

比如,人工心脏瓣膜的涂层材料可以优化血液黏附性,降低血栓形成的风险。

3. 仿生学设计仿生学设计是在自然生物的基础上进行设计,更好地重现自然形态和功能。

在研发新型人工心脏瓣膜时,仿生学设计方法非常重要。

为了减少血栓和漏血的发生,仿生学设计可以优化人工瓣膜的形状和结构。

生物医用材料在心血管领域的应用

生物医用材料在心血管领域的应用

生物医用材料在心血管领域的应用
心血管疾病是目前全球范围内最常见的疾病之一,而生物医用材料在心血管领域的应用已经成为了一种趋势。

以下是生物医用材料在心血管领域的应用的章节划分:
一、心脏瓣膜材料
心脏瓣膜疾病是一种常见的心血管疾病,而生物医用材料在心脏瓣膜领域的应用已经成为了一种趋势。

生物医用材料可以用于制造人工瓣膜,这些人工瓣膜可以替代病变的瓣膜,从而恢复心脏的正常功能。

目前,常用的人工瓣膜材料包括生物瓣膜和机械瓣膜。

生物瓣膜主要由动物组织制成,如猪心脏组织、牛心脏组织等,具有较好的生物相容性和生物学功能,但是寿命较短。

机械瓣膜由金属和塑料制成,具有较长的使用寿命,但是需要长期服用抗凝药物。

二、血管支架材料
血管支架是一种用于治疗冠心病和其他血管疾病的医疗器械,它可以帮助扩张狭窄的血管并保持血管的通畅。

生物医用材料可以用于制造血管支架,这些血管支架可以替代传统的金属支架,减少对身体的损伤。

目前,常用的生物医用材料包括聚合物、生物可降解材料和生物活性材料等。

这些材料具有良好的生物相容性和生物学功能,可以促进血管再生和修复。

三、心脏修复材料
心肌梗死是一种常见的心脏疾病,它会导致心肌细胞的死亡和心肌组织的损伤。

生物医用材料可以用于制造心脏修复材料,这些材料可以促进心肌组织的再生和修复。

目前,常用的心脏修复材料包括干细胞、生物可降解支架和生物活性材料等。

这些材料可以促进心肌细胞的增殖和分化,从而促进心肌组织的再生和修复。

总之,生物医用材料在心血管领域的应用已经成为了一种趋势,它可以帮助治疗心血管疾病并恢复心脏的正常功能。

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机械瓣膜与生物瓣膜的特点与比较上海理工大学于通【摘要】人的心脏主要有4 个心脏瓣膜,通过它们的正常启闭来使血液循环全身,维持正常的生命活动。

然而由于先天性的畸形和风湿性心脏病、心脏退化以及细菌感染等疾病所造成的后天性心脏瓣膜疾病将会导致心脏瓣膜功能异常,从而严重威胁人的生命。

治疗这一疾病最后的办法就是置换人工心脏瓣膜。

传统上将人工心脏瓣膜按制造材料分两大类。

一类是生物瓣,瓣的主体用生物组织材料制成。

另一类是机械瓣,瓣的主体用生物人工材料制成。

几十年来经过不断改进,两类瓣膜不论是性能还是质量都有了很大的改和提高。

本文主要论述目前市场主要的心脏瓣膜各自的特点及互相之间的比较。

【关键词】机械瓣膜,生物瓣膜The characteristics and compare between mechanical valves and biological valvesTong-YuUniversity of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 200093, China 【Abstract】There are four heart valves in people’s heart, through their normal opening and closing to make the blood circling in body and maintain normal life activities. However, due to congenital malformation and rheumatic heart disease, heart degradation and bacterial infection caused by diseases will lead to abnormal heart valve function, then make a serious threat to human life. The most useful way to cure this disease is heart valve replacement. According to the manufacturing materials the heart valves is divided traditionally into two broad categories. One kind’s body is biological disc, flap with biological tissue material. Another kind is mechanical disc, the body of the valve with a biological artificial materials. For decades after continuous improvement, two types of valve both performance and quality has a great change and improve. This paper mainly discusses the market at present the main heart valve characteristics and the comparison between each other.【Key words】Mechanical valves , Biological valve,1、人工机械瓣膜的分类及特点人工机械瓣膜(机械瓣)经历了笼球瓣、笼碟瓣、侧倾碟瓣及双叶碟瓣四代变迁,性能不断提高。

以下是四种机械瓣膜的特点。

由于笼球瓣和笼碟瓣自身的明显的缺陷以及术后的效果,这两种瓣膜现在已经基本不用,而侧倾碟瓣则仍然有一部分患者使用,目前使用最多的机械瓣膜是双叶瓣。

双叶瓣的性能较其他类型的机械瓣膜更加优良,从材料选择到术后效果方面,双叶瓣明显的优势更加符合病人需求。

2.生物瓣膜的研究进展近年来,机械瓣膜的发展已经度过高峰期,改进空间已经非常有限。

由于机械瓣膜在生物相容性,血流动力学性能,血流状态以及并发症发生率方面的缺陷,人们制造了另外一种与之对应的瓣膜,即生物瓣膜。

生物瓣膜因其明显的优势及巨大的发展空间,迅速受到人们的重视。

生物瓣膜是按照人类半月板的结构原理制成,采用生物薄膜制成三个瓣叶,或直接将人或动物的主动脉瓣固定在特定的瓣架上,植入人体,替代病变或者发生功能障碍的瓣膜,完成瓣膜功能的一种全新的瓣膜技术。

以下是目前主要生物瓣膜的类型及其特点表23.机械瓣膜与生物瓣膜置换术后15年结果比较使用机械心脏瓣膜主要问题是血栓栓塞,生物瓣膜的主要问题是瓣膜退变而不耐用。

下面的实验材料是对使用机械瓣膜和生物瓣膜的患者术后生活的跟踪比较。

1977年至1982年间,美国某机构对接受了机械瓣膜和猪生物瓣膜的患者进行跟踪随访。

在术后一年两次的随访中,获得了死亡,并发症,心脏功能状态,抗凝情况等方面的资料。

研究终点是任何原因所致的死亡及任何与瓣膜有关的并发症的最早出现。

结果表明:对幸存者15年的研究,用机械瓣膜进行主动脉瓣膜置换(AVR)的病人,各种原因所致的死亡率低于使用生物瓣的病人(66%比79%,P=0.02),在二尖瓣置换(MVR)的病人则相似。

瓣膜失灵主要发生在年龄小于65岁的病人,在AVR的病人,生物瓣膜对机械瓣膜为26%比O%;而在MVR的病人来说则为44%比4%。

对于年龄超过65岁的病人,在AVR 术后,瓣膜失灵生物瓣比机械瓣为9%±6%比0%(P=O.16)。

使用生物瓣膜做AVR的病人须再次手术治疗率显著较高。

使用机械瓣膜者出血率较高。

在这两组随机的人群中,其他的并发症,包括血栓栓塞及所有与瓣膜有关的并发症在统计学中没有明显区别。

下表是机械瓣膜及生物瓣膜的特点及比较表34.心脏瓣膜修复材料钙化和抗钙化的研究进展生物瓣膜能给患者更好的术后生活质量,但因其钙化问题严重影响了生物瓣膜的使用寿命和效果,生物瓣膜的钙化和抗钙化是目前研究的主要方向。

4.l钙化的决定因素、发生机理和调节因素导致生物瓣膜钙化的相关因素包括:受体、植入材料、力学变性、钙盐晶体在残余细胞内和细胞骨架中成核聚集;其中较为关键是细胞膜磷脂和核酸内已存的有机磷,决定了钙磷酸盐晶体成核聚集的最初位点;力学变形则可能加速晶体成核及增大。

4.1.1决定因素生物材料植入体内的效果取决于:①受体代谢。

②植人物组织结构和化学性质。

③机械应力。

④其他促进因素和抑制因子。

受体低龄、戊二醛固定和过度的力学变形均可促进钙化。

生物瓣在老年患者体内lO年毁损率约为10%,但儿童和青少年在4年时即可有10%毁损率。

幼龄动物实验模型也证实了移植物钙化进程快,然而年龄对于钙化的影响机制尚不清楚。

研究表明,70岁以上的患者植入生物瓣膜后的瓣膜钙化率较中年人较高,是瓣膜钙化的主要群体之一。

4.1.2钙化发生的机理初始阶段,钙化主要发生在生物材料的结缔组织细胞,这些细胞经戊二醛预处理后已失活。

正常情况下,血浆/细胞外液内钙离子浓度为l mg/ml);细胞膜可泵出钙离子,细胞质钙离子浓度仅为胞外1/103,l/104,戊二醛可破坏细胞膜钙离子泵功能。

细胞膜及胞内质膜等很多结构均富含磷酸盐,如膜磷脂、磷脂酰肌基丝氨酸和核酸的磷酸盐主链,这些结构可与钙离子结合启动成核聚集,缓慢增大、融合,逐渐形成较大的钙盐沉积结节,使得生物瓣膜组织变硬、脆弱致瓣膜功能丧失,形成钙化。

4.1.3调节因素有研究发现,瓣膜的钙化是可调节的。

正常血管和瓣膜组织中,抑制因素作用强于钙化诱导因素,不发生钙化;相反,病理性钙化中诱导因素占主导地位。

自体和生物瓣膜及动脉硬化等病理性钙化中,典型的抑制因子包括骨桥蛋白和高密度脂蛋白(“有益的”胆固醇)。

目前研究较热的因子,如无机磷酸盐、骨形态蛋白、促进炎症类脂及其他细胞因子等,与抑制因子共同作用于病理性钙化。

也有证据表明,高胆固醇血症是生物瓣钙化的一个危险因素。

心血管组织细胞体外培养、体内植入和转基因小鼠动物模型等,验证了心血管组织钙化变性的活化调节机制。

如:平滑肌细胞体外培养中,骨桥蛋白能抑制其发生钙化,而促炎症类脂和细胞因子起促进作用嘲。

在基质羟基谷氨酸蛋白基因敲除和骨桥蛋白基因失活的转基因小鼠体内,可发现血管明显的钙化变性。

4.2抗钙化策略生物材料抗钙化有3种方法:①抗钙化药物全身疗法。

②植人物药物输送装置局部疗法。

③改变生物材料的某些特性,如去除易钙化成分、添加外源性药物以及化学方法预处理。

4.2.2各种抗钙化方法由于瓣膜的钙化可以调节,因此针对瓣膜的钙化原因和机理,有了以下几种生物瓣膜抗钙化的方法,包括:戊二醛预处理后的改良/变性、羟基磷灰石形成抑制剂(二磷酸盐,三价金属离子等)、去除易钙化成分、使用钙扩散抑制剂等方法。

5.心脏瓣膜面临的问题及未来前景心脏瓣膜的研究工作虽然已取得巨大的成功,但由于心脏瓣膜所存在的问题,研究工作还要更加深入。

对于机械瓣膜来说,由于其生物相容性,流体力学性能以及术后并发症等方面的缺陷,未来机械瓣膜的主要研究方向是如何改善机械瓣膜在这些方面的性能,使之能更好的满足人体生理环境的需要,最大程度的改善患者的术后生活质量。

对于生物瓣膜,其存在的主要问题是术后瓣膜钙化,退变,已经不耐久的问题。

未来生物瓣膜的主要研究方向是如何在不降低瓣膜生物相容性以及与人体生理环境的亲和性的基础上,尽量降低其缺陷,克服钙化和退变问题,并提高使用寿命,更好的服务患者。

在我国,心脏瓣膜病患者占心脏病患者的比例大约在3成左右,每年都有大量的患者需要进行瓣膜置换术。

因此,目前心脏瓣膜的研究成果不仅不是终点,更是未来研究的基础。

【参考文献】1.刘郁倩,但年华,但卫华.人工心脏瓣膜的研究进展 [A] 西部皮革 2013(20)25-30/Periodical_xbpg201320009.aspx2. [英]Hammermeister ,J Am CoIl Cardi. 机械瓣膜与生物瓣膜置换术15年后结果对比:对退伍军人随机试验的最终报告 [Z] 国外医学 2001(4) 254-257/Periodical_gwyx-xxgjb200104039.aspx4. 宋兵,柳德斌,高百顺. 心脏瓣膜修复材料钙化和抗钙化研究进展 [A] 国际生物医学杂志 2010 33(5) 301-316/Periodical_gwyx-swyxgc201005011.aspx5. 李康,杨重庆,鲁安怀等心脏瓣膜钙化的增龄性改变 [J]中华老年医学杂志 2013,32(9) 934-938。

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