人工瓣膜

人工心臟瓣膜（Heart Valve Prothesis）是可植入心臟內代替心臟瓣膜（主動脈瓣，三尖瓣，二尖瓣），能使血液單向流動，具有天然心臟瓣膜功能的人工器官。當心臟瓣膜病變嚴重而不能用瓣膜分離手術或修補手術恢復或改善瓣膜功能時,則須採用人工心臟瓣膜置換術。換瓣病例主要有風濕性心臟病，先天性心臟病，馬凡氏綜合症等。

基本介紹

• 中文名：人工心臟瓣膜
• 外文名：Heart Valve Prothesis
• 用途：替心臟瓣膜
• 種類：生物瓣、機械瓣

套用和發展

人造心臟瓣膜的試製開始於二十世紀40年代後期，當時只是在試驗階段，並未實際套用。1960年美國俄勒岡州波特蘭的外科醫生斯塔爾和他的合作者愛德華茲首次為一名二尖瓣狹窄的心臟病患者用人造球形瓣——矽膠球人工心臟瓣膜植入一位風濕性心臟病二尖瓣狹窄患者，術後長期存活，開創了人工心臟瓣膜置換的歷史。到1981年，全世界置換人造瓣膜的病例已達35萬人之多。

人造心瓣膜隨著科學技術的進步經歷了球型瓣、單葉碟型瓣、生物瓣、雙葉碟型瓣（見下圖）這樣一個演進過程。現在人造心瓣膜的研究都以提高耐久性、減少合併症和改善瓣膜機能為目標。

目前在許多地方,瓣膜置換的死亡率甚至比腹部大手術還低。數百萬例的臨床實踐證明,在一般情況下患者的壽命得到延長,健康也有顯著改善。迄今為止,製成的人工心臟瓣膜已達100 余種,大部分已被淘汰,留下為數不多的瓣膜。人造心臟瓣膜分為機械瓣與生物瓣二大類。用作機械瓣的硬質金屬材料主要的為鈷-鉻-鎳合金及鈦鋼;非金屬硬質材料主要為低溫各向同性碳;彈性體材料由初期用於瓣膜球型閥體的矽酮橡膠發展至不易變性的“低硫化處理”的矽橡膠;縫環的紡織品則為聚四氟乙烯與滌綸長絲織物。生物瓣主要由同種瓣和異種瓣兩種。同種瓣主要有同種主動脈瓣和同種硬腦膜兩種;異種瓣主要有豬瓣和牛心包瓣兩種。機械瓣的特點是強度好,但需終身抗凝;生物瓣的特點是無須抗凝,但壽命不及機械瓣。近年來人工心臟瓣膜研究主要仍集中在解決機械瓣抗凝和生物瓣的防鈣化問題,但沒有取得突破性進展。英國正在用軟質的複合材料來製備仿生人工心臟瓣膜。不少國家也在研究組織工程心臟瓣膜,但尚處於實驗室階段。我國每年置換人工心臟瓣膜約2萬例,其中進口瓣占70 %～80 %。國內北京思達醫用裝置公司和蘭州飛控集團公司生產側傾蝶瓣。最近,這兩個公司和上海久靈醫療器械公司開發出雙葉機械瓣，正處於臨床研究階段。同時北京佰仁思生物工程公司開發出中心包瓣和豬心瓣,努力改變我國生物瓣使用量很低(約5 %) 的現象。西南交通大學正在研究通過各向同性碳表面噴塗TiN₂ 和TiO來提高械瓣的抗凝血性能。

種類

人工瓣膜根據使用材料而分為兩大類：一類是全部用人造材料製成的稱機械瓣；另一類是全部或部分用生物組織製成的稱生物瓣。不論是機械瓣膜還是生物瓣膜，其基本結構都包括金屬瓣架、阻塞體和縫合環三部份。金屬瓣架一般用不鏽鋼、鈦、鈷鎳合金或其它超硬金屬等製成；縫合環是將人工瓣膜縫到人體心臟瓣環的部分，由針織材料縫製而成，曾用聚丙烯、滌綸、聚四氟乙烯、近年還有用碳纖維。生物瓣膜一般是用豬主動脈瓣和牛心包瓣為原料。

機械瓣

機械瓣膜是全部由人工材料製成的，有球形瓣膜、傾斜圓板型瓣膜及兩葉狀瓣膜。球形瓣膜由球在支架中活動起到瓣膜的作用, 1952年Huf nagel最初套用於臨床者即是球形瓣膜, 球形瓣膜構造簡單，故障少，初期即可收到很好的臨床效果。所以，人工瓣膜的臨床套用, 可以認為是以球形瓣膜為起始的。可是60年代的後期，由於開發了傾斜圓板型瓣膜，進而70年代後期開發了兩葉狀瓣膜，現在幾乎已不使用球形瓣膜了。

目前臨床上使用機械瓣有雙葉瓣和單葉瓣兩種，均為碟瓣。進口瓣膜一般為雙葉瓣，國產瓣膜為單葉瓣，即傾斜圓板型瓣膜。傾斜圓板型瓣膜是一枚圓板呈門樣開閉，比球形瓣膜可多獲得中心主流，流體抵抗也小，圓板由不能脫落不銹的軸栓巧妙的支撐著而進行開閉運動。圓板是由在石墨上塗碳處理的熱碳抗血栓性能優異的材料製成，在抗血栓方面比球形瓣膜優異。傾斜圓板型瓣膜的代表是Bjork-Shiley 瓣膜，從60年代後半開始使用,經數次的模型實驗，現在Monostrut 瓣膜是其主要代表, 另外這種瓣膜還有Omnicarbon瓣膜和Medtronic-Hall瓣膜。

雙葉瓣是兩枚半圓形瓣膜由折葉支持而開閉的，比傾斜圓板型瓣膜進一步增加了開口面積。雙葉瓣的血流為平流，有效開口面積相對更大些，單葉瓣為偏心血流，另外雙葉瓣的雜音普遍比單葉瓣要小。為了獲得更接近中心主流, 1977年開始設計使用的St-Jude Medical ( SJM ) 瓣膜是其代表，其後又開發Edwards Duromedieus瓣膜、Carbomedics瓣膜並進行臨床套用。

生物瓣

生物膜有同種瓣膜、異種瓣膜和組織瓣膜三種。同種瓣膜是冷凍保存的人體大動脈瓣膜，現在認為其抗血栓性，抗感染性較好；異種瓣膜是把豬的主動脈瓣膜用戍二醛固定,70年代起進行臨床套用。臨床隨診已證實，生物瓣膜比機械瓣膜抗血栓性優秀，但容易導致鈣化，機械強度方面不如機械瓣膜。因此採用低壓固定法、改良瓣膜安裝方法、抑制鈣化等措施而開發的第2代生物瓣膜也已臨床套用。另一方面，組織瓣膜是把牛心包膜縫合到移植片固定模(stent)上的異種瓣膜，可獲得優異的瓣膜機能，可是已知在耐用時間、瓣膜鈣化等方面比異種瓣膜性能要低。

目前,臨床上人工心臟機械瓣具有較好的耐用性但其容易形成血栓，患者術後需終生抗凝;生物瓣的患者雖不需服用抗凝藥，但由於生物瓣的鈣化問題，所以其使用壽命較短。這些問題的癥結也正是尋找一種既無需抗凝又有較長的使用壽命的心臟瓣膜製作材料，而組織工程心臟瓣膜目前也仍僅處於動物實驗過程當中其臨床效果仍很難判定，所以對理想心臟瓣膜製作材料的研究仍有較長的路程要走。

優劣和選擇

在瓣膜置換時使用機械瓣膜或生物瓣膜是一個重要的選擇，一般在瓣膜的功能方面兩者間沒有大的差異，在抗血栓性上，生物瓣膜顯著優異，用輕度的抗凝療法即可為其優點。可是生物瓣膜使用6-7年後可在瓣膜尖端發生破損和鈣化。機械瓣膜耐久性優越，不用擔心發生鈣化，可如不使用嚴格的抗凝療法，血栓形成的高發生率，也有因使用抗凝劑導致腦出血的危險。還有機械瓣膜因瓣膜構造的原因，在瓣膜閉鎖時產生逆流，因此也有因溶血而發生進行性貧血的問題。

由此可見，機械瓣膜和生物瓣膜各有長短，現在臨床上經常是根據患者狀態進行選擇使用。對希望分娩生產的年輕女性和70歲以上高齡者等不能進行充分抗凝療法的患者，雖生物瓣膜是首選，但除此之外，機械瓣膜也是第一選擇。現在日本每年使用5000個以上的人工瓣膜，其中94 % 以上是機械瓣膜。

手術注意事項

人工瓣膜置換手術後頭三個月是克服手術創傷，康復體質的重要階段，應注意以下事項：

⑴繼續按時服用醫生所開的各種藥物，常用的藥包括抗凝藥，強心利尿藥，抗心率失常藥等。

⑵學會自己調整服用抗凝藥物的劑量。由於個體差異，每位患者需要的抗凝藥劑量有所不同，出院時醫生已經初摸索出患者的抗凝劑量，出院後應定期化驗，進一步調整好自己的抗凝治療。

⑶預防感染，尤其呼吸道炎症，牙周炎，皮膚癤腫，泌尿系感染等。一經發現應及時控制。對不明因的間歇或持續性發熱，不可亂投醫，亂用抗菌素。應及時就醫，以免延誤治療。

⑷手術後應保持適當的活動量，以便在心功能恢復的同時，增強體質，提高生活質量。其活動量應注意量力而行，循序漸進，以不引起心慌氣短為宜，不可整日臥床靜養。

⑸安排好自己的早期修養生活，保持精神愉快，心情舒暢，樂觀自信。

⑹飲食方面不忌食，注意增加營養，補充蛋白質和維生素。不宜吃太鹹的食物。心功能較差的患者應限制飲水量，不宜進食大量稀飯和湯類以免液體入量過多，增加心臟負擔，對抗凝藥物治療有影響的食物,如：菠菜，胡蘿蔔，豬肝等應注意不可過多或長期食用。

⑺術後三個月應到醫院進行一次詳細檢查（包括體檢，心電圖，胸部X光片，超聲心動圖等），根據結果調整用藥，做出今後生活和工作的健康指導。

擴展閱讀

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