⑴ 第三代人工心脏瓣膜——双叶机械瓣 能管多久
人造心脏瓣膜的种类及其特性
三、人造心脏瓣膜的种类及其特性�
(一)机械瓣膜�
自1960年球型瓣膜问世后,人们不断地对人造机械瓣膜的设计和材料进行改进,先后经历了笼球瓣、笼碟瓣、侧倾碟及双叶瓣四代的发展,但由于某些设计材料上的缺陷,大部分已经弃用,目前临床应用的主要是侧倾碟单叶瓣和双叶瓣。侧倾碟单叶瓣经过不断改进,目前在临床应用时,无论是机械特性、还是血流动力学性能、或是人造瓣膜有关合并症,均达到了临床可以接受的程度。目前临床应用较多的有进口的SORM瓣、MEDTRONIC瓣及国产的C-L瓣、GK-2瓣等。�
双叶瓣其启闭原理接近自体瓣,为中心血流,明显改善了血流动力学性能及流畅,瓣膜有关的合并症降低到一个新水平。�
双叶瓣既然作为机械瓣最新的一代,应该在其设计中体现了几十年的机械瓣研究成果,达到最佳的临床效果。目前临床应用较多的有进口的 ST·JADEMEDICAL瓣、CARBOMEDICS瓣、ATS瓣、SORIN瓣,国产双叶瓣也已应用于临床。然而,至今的人造心脏瓣膜并未达到完美境界,瓣膜有关的合并症并未彻底解决,长期存活率并不令人满意,因此,真正理想的机械瓣膜有待人们继续研究。目前,人们试图用高分子材料仿生模压成瓣膜,使用或不使用支架,被称为高分子瓣。随着聚胺类高分子材料研究的进展,近年来有突破性发展,预计可在短时间内有实用性瓣膜进入实验室及临床。�
(二)生物瓣�
由于机械瓣存在不可克服的缺点,如血栓栓塞率高,与高凝有关的合并症以及长期存活率低等问题,生物瓣的研究作为人工心脏瓣膜的第二大系列,从未终止过。生物瓣为中心血流型,具有良好的血流动力学性能,多数病人不必终生抗凝;血栓栓塞发生率低,与瓣膜有关的合并症明显低于机械瓣,因此,尽管其寿命问题至今未能获得满意解决,多数病人面临二次手术的机会,但生物瓣在临床应用的地位,依旧无法用机械瓣替代。目前国外一般生物瓣使用约占30%,欧洲约占22%。我国于20世纪80年代一度因机械瓣短缺,生物瓣应用约占7%,但由于质量控制存在的一些问题,加之20世纪90年代后生物瓣衰坏病例增多,因此,机械瓣使用占多数,但近年来随着生物瓣质量改进,生物瓣的应用又呈上升趋势。�
生物瓣可分为两大类,同种瓣与异种瓣分别介绍如下:�
1.异种生物瓣由于同种瓣的来源、灭菌及贮存、以及满足各种型号的尺寸方面,有很大困难,故很自然地考虑到非人类瓣膜植入体内的问题。1965年首次开始使用专门处理过的猪主动脉瓣植入到人体,当时的猪瓣是经过有机汞盐溶液或4%甲醛溶液处理,并安装在金属支架内。这些人工瓣短期内衰坏率很高,此后改用戊二醛代替甲醛溶液处理异种瓣,明显增加生物组织的结构强度和植入后寿命,自此异种生物瓣获得广泛应用,早期效果优良,但在应用过程中也出现了不少问题:�
①跨瓣压差大,尤其是小口径猪瓣,在同一尺寸中有效开口面积小。②材料的疲劳与磨损,早期衰坏率高,10年中出现瓣膜衰坏者约占70%~80%。③瓣叶钙化与撕裂是瓣膜衰坏的主要原因,显然瓣膜处理的方法与设计受到挑战。80年代后经过不断改进,异种生物瓣在血流动力学特性及抗衰坏、防钙化等方面均有较大的进步。目前临床应用的异种生物瓣主要包括猪主动脉瓣及牛心包瓣二类,多用于老年患者、有生育愿望的育龄妇女及右心系统瓣膜替换。
�2.同种生物瓣同种生物瓣多取自人尸体的主动脉瓣和肺动脉瓣,经过消毒、灭菌,组织培养及低温保存而制成,其使用寿命多较异种生物瓣长,目前多用于复杂先天性心脏病的畸形纠正及瓣膜性心内膜炎的换瓣治疗
⑵ 心脏瓣膜手术费用和生物膜,机械膜
瓣膜分为机械瓣和生物瓣二种,
而每种里面有各种牌子,
机械瓣使用寿命比较长,基本达到终身使用,
但是需要终身服药,并且听诊的时候有瓣膜合闭发出的声音,
是目前用的最广泛的瓣膜
生物瓣是用猪或牛的心包做出瓣膜的形态来置换病人病变得瓣膜,
优点是术后只需服用半年左右的抗凝药,
并且听诊的时候没有机械声音,
但是缺点是寿命不如机械瓣长,
也就是将来有可能再次手术置换瓣膜,
预计使用时间是10年左右。
更换生物瓣的要求比较高,
并不是所有人都适合,
具体情况医生会分析的最后由病人拍板,
现在换的多的是机械瓣,
不同牌子的瓣膜他的口径厚度及活动角度都有所不同,
适用于几乎所有形态的心脏,
一般医生会根据病人实际情况及个人习惯选择不同牌子,
不同牌子价格也不一样,
价格贵的不一定最好,
只是根据制作时不同形态的难易程度定价的,
国产的比进口便宜好多,
但是强烈建议选择进口的,
无论从性能还是做工上国产的都不能比,
在手术过程中,国产瓣膜往往给医生带来缝合上的麻烦,
因为在制作的人性化上也绝对不如进口的,
要知道这关系生死存亡啊,
千万不要因为便宜而得不偿失.
就这么多吧,
祝你妈妈手术成功。
补充:
大约总费用要5-7万,
包括所有住院费用。
⑶ 生物瓣膜使用年限多久
生物瓣从结构上看都类似人类自身的主动脉瓣和肺动脉瓣结构,植入人体后血流动力学与人体瓣膜也十分近似。生物瓣植入人体后3-6个月左右,瓣叶表面会被沉积的纤维蛋白和血管内皮组织覆盖,瓣叶材料不再与患者的血液接触,避免了激活血液的凝血反应,因此也就不再需要抗凝治疗了,这是生物瓣最大的优点。不过,由于生物材料都有自身使用寿命,一般认为术后7-10年,生物瓣开始出现一定坏损,不过功能尚可维持;到术后15-20年就需要再次替换瓣膜了,这是生物瓣最大的不足。
生物瓣毁损的原因?
首先与植入部位有关。由于二尖瓣位置所承受的压力(收缩压,就是俗称的高压)明显高于主动脉瓣(舒张压,俗称低压),因此生物瓣在主动脉瓣位置的使用寿命要略长于二尖瓣位置。
其次是年龄。由于儿童处于骨骼生长发育阶段,血钙代谢活跃,生物瓣植入后容易较早钙化损坏。慢性肾功能不全也会影响血钙代谢,可以发生上述现象,不过过程要相对慢的多。
还有心率过快也会加速瓣膜坏损。
最后生物材料的好坏也对使用寿命有较大影响,不过该因素医生和患者不好掌控。
⑷ 人工瓣膜的种类
人工瓣膜根据使用材料而分为两大类:一类是全部用人造材料制成的称机械瓣;另一类是全部或部分用生物组织制成的称生物瓣。不论是机械瓣膜还是生物瓣膜,其基本结构都包括金属瓣架、阻塞体和缝合环三部份。金属瓣架一般用不锈钢、钛、钴镍合金或其它超硬金属等制成;缝合环是将人工瓣膜缝到人体心脏瓣环的部分,由针织材料缝制而成,曾用聚丙烯、涤纶、聚四氟乙烯、近年还有用碳纤维。生物瓣膜一般是用猪主动脉瓣和牛心包瓣为原料。 机械瓣膜是全部由人工材料制成的,有球形瓣膜、倾斜圆板型瓣膜及两叶状瓣膜。球形瓣膜由球在支架中活动起到瓣膜的作用, 1952年Huf nagel最初应用于临床者即是球形瓣膜, 球形瓣膜构造简单,故障少,初期即可收到很好的临床效果。所以,人工瓣膜的临床应用, 可以认为是以球形瓣膜为起始的。可是60年代的后期,由于开发了倾斜圆板型瓣膜,进而70年代后期开发了两叶状瓣膜,现在几乎已不使用球形瓣膜了。
目前临床上使用机械瓣有双叶瓣和单叶瓣两种,均为碟瓣。进口瓣膜一般为双叶瓣,国产瓣膜为单叶瓣,即倾斜圆板型瓣膜。倾斜圆板型瓣膜是一枚圆板呈门样开闭,比球形瓣膜可多获得中心主流,流体抵抗也小,圆板由不能脱落不锈的轴栓巧妙的支撑着而进行开闭运动。圆板是由在石墨上涂碳处理的热碳抗血栓性能优异的材料制成,在抗血栓方面比球形瓣膜优异。倾斜圆板型瓣膜的代表是Bjork-Shiley 瓣膜,从60年代后半开始使用,经数次的模型实验,现在Monostrut 瓣膜是其主要代表, 另外这种瓣膜还有Omnicarbon瓣膜和Medtronic-Hall瓣膜。
双叶瓣是两枚半圆形瓣膜由折叶支持而开闭的,比倾斜圆板型瓣膜进一步增加了开口面积。双叶瓣的血流为平流,有效开口面积相对更大些,单叶瓣为偏心血流,另外双叶瓣的杂音普遍比单叶瓣要小。为了获得更接近中心主流, 1977年开始设计使用的St-Jude Medical ( SJM ) 瓣膜是其代表,其后又开发Edwards Duromedieus瓣膜、Carbomedics瓣膜并进行临床应用。 生物膜有同种瓣膜、异种瓣膜和组织瓣膜三种。同种瓣膜是冷冻保存的人体大动脉瓣膜,现在认为其抗血栓性,抗感染性较好;异种瓣膜是把猪的主动脉瓣膜用戍二醛固定,70年代起进行临床应用。临床随诊已证实,生物瓣膜比机械瓣膜抗血栓性优秀,但容易导致钙化,机械强度方面不如机械瓣膜。因此采用低压固定法、改良瓣膜安装方法、抑制钙化等措施而开发的第2代生物瓣膜也已临床应用。另一方面,组织瓣膜是把牛心包膜缝合到移植片固定模(stent)上的异种瓣膜,可获得优异的瓣膜机能,可是已知在耐用时间、瓣膜钙化等方面比异种瓣膜性能要低。
目前,临床上人工心脏机械瓣具有较好的耐用性但其容易形成血栓,患者术后需终生抗凝;生物瓣的患者虽不需服用抗凝药,但由于生物瓣的钙化问题,所以其使用寿命较短。这些问题的症结也正是寻找一种既无需抗凝又有较长的使用寿命的心脏瓣膜制作材料,而组织工程心脏瓣膜目前也仍仅处于动物实验过程当中其临床效果仍很难判定,所以对理想心脏瓣膜制作材料的研究仍有较长的路程要走。
⑸ 瓣膜的人造瓣膜
人造心脏瓣膜主要分为两大类。
一是机械瓣,二是生物瓣。
前者是采用高级合成材料制成的,而后者是同时采用人工合成的高级材料和经过复杂化学处理的生物组织膜而制成。各有其优缺点。机械瓣的优点是耐久性好,其缺点是需终生抗凝,血栓栓塞率较生物瓣高,国外最新研究也提出,如果长期使用,机械瓣的表现可能优于生物瓣。生物瓣的优点是术后不必终生抗凝,血栓栓塞率较低,提高了患者的生活质量。因此对有出血因素而不能接受抗凝患者以及农村与边远地区抗凝不便者可选用生物瓣,其缺点是耐久性不如机械瓣,瓣膜的寿命约在十年左右,如损坏则需第二次换瓣。至于您适合那种瓣膜,医生会根据病情向您推荐。 目前临床可以选用的各种人工心脏瓣膜简介如下:
一、生物瓣生物瓣包括自体肺动脉瓣,同种异体主动脉瓣,异种主动脉瓣及牛心包异种生物瓣。自体肺动脉瓣乃将病人自身的肺动脉瓣切下立即替换已经病毁的主动脉瓣,而肺动脉瓣位置上以其他同种瓣替换,以保证主动脉的正常功能,此种手术复杂尚未广泛采用。同种异体主动脉瓣乃取自其他原因死亡的新鲜尸体,效果也较好,现在用液氮深低温保存法可将同种瓣长期保存备用,但由于来源的限制以及无支架的特点,只能用于主动脉瓣替换。目前同种生物瓣的应用还不及异种生物瓣之多。异种生物瓣又包括猪生物瓣、牛心包瓣和马心包瓣等。其中,猪生物瓣应用较广,但其临床效果明显不及牛心包生物瓣。目前,国外生物瓣最新研究方向是使用微创技术,经皮植入生物瓣(如Sorin Percival),从而使换瓣手术更为简单,减少患者创伤并有效降低手术风险。常见生物瓣简介如下:
1、Hancock瓣用0.2%戊二醛处理后的猪主动脉瓣镶在金属支架上,瓣架无弹性,座环为园形,右叶附着一部分肌组织影响瓣口有效面积。随后改用无肌组织的三叶组合瓣(CompositeTrileaflet)。Hancock的改良型Model250即为组合瓣并使用弹性架,有效瓣口明显扩大。
2、Carpentier-Edwards瓣:这是目前世界上用量最大的生物瓣,瓣架弹性合金钢丝制成包以稀疏的涤纶布,座环非正圆形使之紧贴瓣叶之附着缘,并减小右瓣叶下肌组织在瓣口所占的空间,有效瓣口面积也较大。
3、Intact瓣:其特点是用戊二醛处理过程中使瓣叶不受任何张力,在药物固定后瓣叶内的弹力结构仍保持致密与波浪式排列而未被拉直。这称之为无张力固定法以此增加瓣叶的耐久性。此外,还采用了防钙化的处理措施。自1983年开始至1987年已临床植入930枚,效果尚好。
4、Ionescu-Shiley瓣:Ionescu氏首先于1971年创用。此瓣是采用6月-18月的小牛心包。戊二醛溶液固定,选取厚度均匀的整条牛心包片包绕于支架上,制成三个等大的瓣叶。弹性低瓣架,流体力学测试及疲劳试验均优于猪主动脉瓣。北京BN瓣:阜外医院自制的牛心包瓣与标准的Ionescu瓣相似,于1976年用于临床。至1987年此瓣临床植入已800余枚。十年随诊瓣完好率74.5%。目前国际市场上还有Mitroflow,Edwards,Sorin等牛心包瓣,在防钙化等方面均明显改进。
⒌ Sorin Mitroflow瓣及Solo瓣:1985年第一代Sorin牛心包生物瓣膜推出应用于临床,使用戊二醛处理。经过国外15年的临床研究,其血液动力学表现令人满意。最新的Mitroflow及Solo瓣膜均经过去毒处理,避免了戊二醛对心脏组织的毒性,同时有效防止瓣膜钙化,明显提高了瓣膜的耐久性。其中,Mitroflow为有瓣架设计,植入更为容易。而Solo为无瓣架瓣膜,血液动力学和术后临床效果更好。
二、机械瓣目前有单叶瓣及双叶瓣两大类。由于双叶瓣血流动力学表现明显优于单叶瓣,目前单叶瓣也基本退出临床使用。有代表的有:
1、St.Jude双叶式机械瓣:叶片为菲薄的长方形,由热解碳为基本材料,叶片的两端在瓣环的斜形槽沟内滑动。在瓣口开放时,叶片达到80℃以上几乎与血流平行。因此也可以认为是中心血流式机械瓣。其流体力学性能优于斜片式机械瓣。
2、Medtronic ATS双叶机械瓣:采用瓣架突出球轴设计,该设计源于原Carbomedics公司(现Sorin公司)。临床表现类似于St. Jude机械瓣。但由于其球轴设计,血栓发生率可能高于其他同类瓣膜。
3、Sorin双叶机械瓣:有Carbomedics和Bicarbon两个系列。Carbomedics在临床上使用超过25年,全球植入量已超过600,000例,无1例出现结构相关故障。Bicarbon系列采用流线型瓣叶及瓣架设计,有效减少瓣口阻力,提高术后效果。同时由于使用专利镀碳技术,提高了瓣膜耐久性。10余年临床资料显示其术后各类并发症发生率低于同类产品。
4、On-X双叶机械瓣:该产品是一种纯的非合金的热解碳制造的,石墨酶解物覆盖表面,瓣叶的酶解物是用10%的钨灌注,外环为钛合金制成,缝合环材料为聚四氟乙烯。On-X瓣膜的设计独特,纯的热解碳生物相容好、表面更加光滑,具有更强的抗血栓作用,叶片打开90℃与血流平行,增加有效瓣口面积,减少湍流,瓣轴全面冲刷,阻止血栓形成,大大提高了临床效果,由FDA统计数据显示:相对于其他瓣膜,On-X瓣膜能降低50-60%的不良事件发生率。因此,On-X作为首个及唯一的心脏瓣膜产品,2006年6月美国FDA批准进行人工心脏瓣膜具有抗凝作用的多中心(40个中心)临床试验:简称PROACT研究。On-X瓣膜是Jack Bokros 博士和他的团队经过40多年的潜心研究,应用热解碳研究制作的成果。Jack Bokros博士,热解碳的发现者,荣获生物材料表面科学基金终身成就奖,以表彰他在推动各向同性热解碳材料发展的贡献。