經(jīng)皮肺動(dòng)脈瓣置換實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景：近年來(lái)，在介入心臟病領(lǐng)域，經(jīng)皮心臟瓣膜置換術(shù)因其手術(shù)創(chuàng)傷小、風(fēng)險(xiǎn)低、患者容易接受等特點(diǎn)得到了快速發(fā)展，目前已經(jīng)應(yīng)用于臨床的有經(jīng)皮主動(dòng)脈瓣、肺動(dòng)脈瓣置換術(shù)、經(jīng)皮二尖瓣修補(bǔ)術(shù)等。在這些項(xiàng)技術(shù)中，由于肺動(dòng)脈瓣區(qū)的解剖結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，循環(huán)壓力較低，因此最先應(yīng)用于臨床的是經(jīng)皮肺動(dòng)脈瓣置換術(shù)(percutaneous pulmonary valve replacement，PPVR)，該技術(shù)是指經(jīng)外周靜脈途徑，通過(guò)導(dǎo)管將人工帶瓣膜支架植入到

2、自體肺動(dòng)脈瓣處，代替已失去功能的肺動(dòng)脈瓣，以達(dá)到治療的目的。既往在常見的先天性心臟病(如法洛四聯(lián)癥和肺動(dòng)脈閉鎖)手術(shù)中，需要采用人工或生物帶瓣管道來(lái)重建患者右室流出道，而術(shù)后幾年其人工或生物帶瓣膜管道易出現(xiàn)鈣化、變形，導(dǎo)致管道及瓣膜狹窄和(或)關(guān)閉不全，最終可導(dǎo)致嚴(yán)重的右室功能不全，增加致命性心律失常和猝死的風(fēng)險(xiǎn)。此外生物瓣膜的使用壽命有限(通常小于10年)，部分年輕患者一生需經(jīng)歷多次開胸人工肺動(dòng)脈瓣膜置換手術(shù)，這必然導(dǎo)致手術(shù)的并發(fā)癥和

3、死亡率上升。經(jīng)皮肺動(dòng)脈瓣置換術(shù)(PPVR)的出現(xiàn)為這類患者提供了一種更合適的選擇。隨著肺動(dòng)脈瓣支架的改進(jìn)和臨床植入技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)外PPVR的臨床應(yīng)用和隨訪己初步證明了其安全性和有效性，其發(fā)展前景令人振奮。為了推動(dòng)帶瓣膜肺動(dòng)脈支架裝置的國(guó)產(chǎn)化，使該技術(shù)在我國(guó)的開展和推廣，我們與北京樂(lè)普醫(yī)療器械有限公司、上海形狀記憶合金有限公司、上海錦葵醫(yī)療器械有限公司合作，自行研制可以經(jīng)導(dǎo)管植入的可擴(kuò)張的帶瓣膜雕刻支架，進(jìn)行了經(jīng)導(dǎo)管植入置換肺動(dòng)脈瓣的動(dòng)物

4、實(shí)驗(yàn)研究。
　　 研究目的：評(píng)價(jià)使用新型帶瓣膜雕刻支架經(jīng)皮植入到實(shí)驗(yàn)犬的肺動(dòng)脈瓣位置的可行性、安全性和帶瓣膜支架性能，為臨床應(yīng)用和進(jìn)一步研究提供依據(jù)。
　　 研究方法：(1)犬肺動(dòng)脈瓣區(qū)的應(yīng)用解剖研究：新鮮的健康犬心臟標(biāo)本6個(gè)，解剖后分別測(cè)量①肺動(dòng)脈瓣環(huán)的周徑；②肺動(dòng)脈瓣游離緣、附著緣長(zhǎng)度，以及竇底到瓣葉游離緣的最大距離。③主肺動(dòng)脈開口到肺動(dòng)脈分叉的距離。健康實(shí)驗(yàn)犬6只，DSA(數(shù)字減影)和經(jīng)胸超聲下測(cè)量肺動(dòng)脈瓣環(huán)直徑。

5、(2)雕刻支架、人工瓣膜、輸送系統(tǒng)研制：支架形狀自行設(shè)計(jì)，委托北京樂(lè)普醫(yī)療器械有限公司制作，使用醫(yī)用316L不銹鋼管，由激光雕刻而成，支架呈圓柱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可壓縮。壓縮至球囊導(dǎo)管上，通過(guò)球囊擴(kuò)張后可恢復(fù)原形。人工心臟瓣膜以新鮮的豬心包為材料，先給予0.01％胰蛋白酶中震蕩脫細(xì)胞處理后24小時(shí)，后給予0.6％戊二醛液4℃浸泡36小時(shí)，再用2％L-谷氨酸浸泡24小時(shí)去除戊二醛毒性。將處理好的心包裁剪成扇形，折疊成三面，縫合在支架內(nèi)部，構(gòu)成帶

6、瓣膜肺動(dòng)脈瓣支架。帶瓣膜支架保存在60％的酒精溶液中，使用前換75％酒精浸泡24小時(shí)滅菌，在植入前用生理鹽水反復(fù)沖洗去除酒精，然后將帶瓣膜支架壓縮至球囊導(dǎo)管上。輸送系統(tǒng)包括擴(kuò)張管、外鞘管、加硬鋼絲、球囊導(dǎo)管，使用前肝素水沖洗。(3)雕刻支架、帶瓣膜支架及輸送系統(tǒng)性能測(cè)試：①支架支撐力、彈性回縮性能測(cè)試：將支架放置支架支撐力測(cè)試儀(上海錦葵醫(yī)療器械有限公司)上做承壓變形性能檢測(cè)，檢驗(yàn)支架承壓能力及承壓變形后自行復(fù)原的能力。②支架耐疲勞性測(cè)

7、試：將帶瓣膜支架放置支架疲勞測(cè)試儀(上海錦葵醫(yī)療器械有限公司)上做耐疲勞性能檢測(cè)，檢驗(yàn)支架在反復(fù)壓縮后是是否變形、斷裂。③人工心臟瓣膜加速疲勞實(shí)驗(yàn)：將帶瓣膜支架放置人工心臟瓣膜疲勞測(cè)試儀(清華大學(xué)生物力學(xué)研究室)上做瓣膜耐疲勞性能測(cè)試。另觀察瓣膜隨水流開放關(guān)閉情況。(4)經(jīng)皮肺動(dòng)脈瓣膜置換實(shí)驗(yàn)研究：健康清潔級(jí)實(shí)驗(yàn)犬8只，切開皮膚后穿刺股靜脈，建立輸送軌道，輸送鞘管到位，通過(guò)鞘管將壓縮至球囊導(dǎo)管的帶瓣膜支架輸送至肺動(dòng)脈瓣區(qū)，加壓撐開球囊，

8、打開帶瓣膜支架，置換原動(dòng)物肺動(dòng)脈瓣。觀察即時(shí)手術(shù)后人工瓣膜的工作效果。術(shù)后3個(gè)月進(jìn)行的影像學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)隨訪。
　　 結(jié)果：(1)測(cè)量得到犬肺動(dòng)脈瓣環(huán)周徑為(43.9±5.4mm)；肺動(dòng)脈瓣游離緣{15.1±1.8mm)、附著緣長(zhǎng)度(14.3±1.6mm)，竇底到瓣葉游離緣的最大距離(10.9±2.2mm)。肺動(dòng)脈瓣環(huán)直徑(13.5±1.1mm)(2)支架為316L不銹鋼管激光雕刻而成，支架呈圓柱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。使用前將帶瓣膜支架壓

9、縮至球囊導(dǎo)管后可以順利通過(guò)14F的鞘管，這樣就可能通過(guò)外周血管途徑植入。到位后打開球囊撐開支架后帶瓣膜支架形狀恢復(fù)。支架有一定的支撐力和柔韌性，可良好的固定于肺動(dòng)脈瓣區(qū)。新鮮的豬心包色澤光亮，柔軟，經(jīng)鞣化處理后，色澤變暗，硬度稍增加。裁剪縫合至支架上組成帶瓣膜支架。輸送鞘管有良好的柔韌性，抗折。(3)支架經(jīng)支架支撐力測(cè)試儀(上海錦葵醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn))測(cè)試顯示支架有一定的承壓能力，在反復(fù)壓縮至原支架直徑2/3后能自行恢復(fù)成原狀，柔韌性

10、較好，有一定的形狀恢復(fù)功能。將帶瓣膜支架放置支架疲勞測(cè)試儀(上海錦葵醫(yī)療器械有限公司)上做耐疲勞性能檢測(cè)。模擬支架在血管內(nèi)受血液沖擊后收縮和舒張時(shí)對(duì)支架的壓縮，檢驗(yàn)支架被反復(fù)壓縮后的性能變化情況，結(jié)果表明支架耐用性好，無(wú)變形及斷裂。將帶瓣膜支架放置人工瓣膜測(cè)試儀(清華大學(xué)生物力學(xué)研究室)上做初步性能檢測(cè)，結(jié)果顯示支架上人工心臟瓣膜啟閉良好。疲勞測(cè)試結(jié)果無(wú)明顯衰敗、鈣化、破損。(4)8只試驗(yàn)犬除一只犬死于術(shù)中麻醉意外，7只實(shí)驗(yàn)犬經(jīng)皮瓣膜置

11、換術(shù)均獲得成功，術(shù)后即時(shí)影像結(jié)果表明人工肺動(dòng)脈瓣膜啟閉正常，前向血流正常，無(wú)明顯反流。術(shù)后3個(gè)月復(fù)查，DSA影像及彩超見支架無(wú)移位，人工肺動(dòng)脈瓣膜啟閉正常，無(wú)瓣膜狹窄，無(wú)明顯反流。
　　 結(jié)論：自行研制的新型帶瓣膜肺動(dòng)脈支架裝置及輸送系統(tǒng)，支架、人工心臟瓣膜、輸送系統(tǒng)等的性能經(jīng)過(guò)初步測(cè)試功能正常，可用于動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)研究。帶瓣膜支架成功的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)犬的經(jīng)皮肺動(dòng)脈瓣置換，即刻效果及隨訪效果較理想。新型帶瓣膜肺動(dòng)脈支架設(shè)計(jì)合理，植入過(guò)