導 讀

外科手術是心臟瓣膜疾病的主要治療策略。目前應用于臨床的人工瓣膜按其材料的不同主要分為生物瓣膜和機械瓣膜。本篇主要對機械瓣膜進行整理介紹。

機械瓣膜的主體用非生物材料制成，如鈦合金、不銹鋼、低溫熱解碳、高分子材料等。機械瓣膜的耐用性優于生物瓣膜，可以終生使用，但更容易形成血栓，且需要終生使用抗凝劑。

1950年， Hufnagel 和 Campbell 嘗試為患者在離開心臟約10 cm的主動脈血管內安放一個人工閥門結構，但是手術沒有成功。

1951 年，Hufnagel為治療主動脈瓣封閉不全將人造主動脈瓣膜植入患者的主動脈內，但是效果并不理想。

1952年，Hufnagel采用甲基丙烯酸球制造出新的閥門結構，并放置于患者降主動脈中用來治療主動脈關閉不全，患者存活了幾個小時。

1960 年，Harken 等首先用人造球籠瓣植入人體主動脈瓣生理位置并獲得成功，同年，Starr 用改進的球籠瓣成功為患者實施了二尖瓣置換術，從此開創了利用人工心臟瓣膜治療心臟瓣膜疾病的新時代2。

1964 年出現了籠碟瓣，其成為第二代人造機械瓣膜。1969年，Bjork-Shiley 斜碟瓣問世以來，葉片構型多次進行改進，最大開口可增大到60°左右，明顯降低了阻力，提高了瓣膜性能，這也是當時在臨床中應用最為普遍的機械瓣膜之一。

20 世紀 80年代機械瓣有了突破性進展，即將單葉斜片式機械瓣改為雙葉式，這樣使得葉片對血流的影響更小，近似于正常心臟瓣膜的中心流型，其代表人工心臟瓣膜有 St.Jude 機械瓣、Carbonmedics 機械瓣等3。

?機械瓣膜的材料一般包含 3 個部分，即用于制作支架的堅硬材料、用于制作阻塞體的彈性材料以及用于制作瓣環的織品類材料。機械瓣上所用的堅硬材料應為高度光滑的材料，并且不起反應，應將暴露的表面積和血栓形成率降低到最低。常用的堅硬材料包括金屬材料和非金屬材料。

金屬材料主要有：鈷鉻鎳合金，其可以植入人體長期不變并且能夠高度拋光；鈦，其優于鈷鉻鎳合金，不必鑄造，可以采用機械加工的形式，非常惰性并且能夠高度拋光。

非金屬材料主要有 Delrin，它是一種聚縮醛樹脂，其缺點是輕度吸水；Teflon，雖然軟而且缺乏結構強度，但是證明也可以使用；超高低密度聚乙烯和聚丙烯，可以加壓消毒并且極其穩定，但是需要采取澆鑄技術進行制造；另外，聚四氟乙烯也是一種很好的材料

制作阻塞體的彈性材料目前主要是熱解碳材料，熱解碳是一種通過高溫熱解過程制備的碳材料，具有獨特的微觀結構和優異的物理化學性質。它通常由含碳的原料在無氧或低氧環境下高溫熱解得到，這個過程可以使原料分解成較小的分子和原子，形成具有高比表面積、高導電性和良好化學穩定性的碳材料。良好的血液相容性和機械性能，可以減少血栓形成的風險，并提供較好的耐久性

織品采用滌綸長絲編織而成，用滌綸線牢固地扎在瓣架的凹槽內，具有不皺、不縮、不變形、尺寸穩定等特點，被周圍的組織包埋后，更能使其牢固地固定。

資料來源：

[1] 資料來源：人工生物心臟瓣膜鈣化機制及評價研究進展

[2] Starr A, Edwards ML. Mitral replacement: clinical experience with a ball-valve prosthesis[J]．Ann Surg, 1961, 154(4): 726-740.

[3] Cimbollek M, Nies B, Wenz R, et al. Antibiotic-impregnated heart valve sewing rings for treatment and prophylaxis of bacterial endocarditis[J]. Antimicrob Agents Ch, 1996, 40(6): 1432-1437

[4] 郝鳳陽,蘇健,孫璐,等.人工心臟瓣膜的發展[J].醫療裝備,2017,30(13):186-190+193.