人工心臟瓣膜名李生輝學(xué)號(hào)：專3120702008業(yè)： 金屬1201人工心臟瓣膜(ArtificialHeartValves)摘要：通過對(duì)生物工程概論的學(xué)習(xí)，我對(duì)人工心臟產(chǎn)生了興趣。因而閱讀了一些關(guān)于人工心臟和人工心臟瓣膜的相關(guān)書籍，在此整理出一篇讀書報(bào)告。本文歸納總結(jié)了生物瓣和機(jī)械瓣的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，論述了人工心臟及組織工程心臟瓣膜和機(jī)械瓣的研究發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：人工心臟(Artificial heart)；生物瓣(Bioprosthesis；機(jī)械瓣(Mechanicalvalve；研究進(jìn)展(Researchprogress)1、索引每個(gè)人的心臟都有四個(gè)心臟瓣膜，通過它們的正常啟閉來使血液循環(huán)全身，維持正常的生命活動(dòng)。然而由于先天性的畸形和風(fēng)濕性心臟病、心臟退化以及細(xì)菌感染等疾病所造成的后天性心臟瓣膜疾病將會(huì)導(dǎo)致心臟瓣膜功能異常，從而嚴(yán)重威脅人的生命。治療這一疾病唯一的辦法就是置換人工心臟瓣膜。由于人工心臟瓣膜是移植在人體內(nèi)的一種人工器官，長(zhǎng)期和活的心肌組織、血液等接觸，可能會(huì)產(chǎn)生一系列復(fù)雜的反應(yīng)，造成溶血、凝血，引起細(xì)胞的畸變和免疫排斥反應(yīng)等，從而給患者造成新的疾病或痛苦。因此，理想的人工心臟瓣膜除了能完成其特定的功能外，還必須具有很好的生物相容性。近年來年來人們研制出多種人工心臟瓣膜，無數(shù)患者由于植入了人工心臟瓣膜而使生命得到延續(xù)。目前，應(yīng)用于臨床治療的人工心臟瓣膜主要有生物瓣和機(jī)械瓣兩種。2、生物瓣的研究進(jìn)展生物瓣是仿照人主動(dòng)脈瓣的三個(gè)半月瓣的結(jié)構(gòu)，用生物組織制作而成的。瓣膜材料主要有同種同體組織，如闊筋膜、肺動(dòng)脈等；同種異體組織，如主動(dòng)脈、硬腦膜、闊筋膜等；異種異體組織，如豬的主動(dòng)脈瓣、牛的主動(dòng)脈瓣、牛心包等。瓣膜材料通常用戊二醛進(jìn)行處理，既可以防止腐敗，又可以減小生物材料的免疫原性。因?yàn)樯锇晔怯缮锝M織材料制作，所以其具有很好的生物相容性，置入后不需或第1頁只需短期抗凝。生物瓣的血流通過瓣口為中心流，沒有阻塞體、血液動(dòng)力學(xué)性能好。然而生物瓣也有一個(gè)很大的缺點(diǎn)：容易鈣化、衰敗、破損撕裂等，從而使得它的使用壽命較短，限制了它的臨床應(yīng)用范圍：目前仍然沒有有效提高生物瓣使用壽命的方法。此外，對(duì)于同種異體和異種異體的組織雖然經(jīng)過處理，但也還存在一定程度的免疫排斥反應(yīng)，對(duì)于異種組織還有可能傳染動(dòng)物源性病毒?？茖W(xué)家應(yīng)該應(yīng)用工程科學(xué)和生命科學(xué)的原理和方法，認(rèn)識(shí)哺乳動(dòng)物正常和病理組織與器官的結(jié)構(gòu)——功能關(guān)系，并開發(fā)具有生物活性的人工替代物，以恢復(fù)、維持或改善組織、器官的功能。組織工程屬于新興的第三代基于細(xì)胞的治療方式，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程組織植入人體后可以和周圍的人體組織有機(jī)地整合，達(dá)到徹底治療的目的。就目前而言，人們對(duì)組織工程心臟瓣膜的研究方向主要是種子細(xì)胞的選擇與培養(yǎng)、可供細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的支架材料、細(xì)胞與支架材料之間的相互作用以及植入人體后組織工程瓣膜和心臟組織的相互作用以及整合?，F(xiàn)在用做支架的材料主要有2種：(1)人工合成可解吸收高分子料，：聚羥乙酸(oy—glycolicacid,PGA)聚乳酸(py—lcd,PLA)、聚羥基烷基酸脂(poly--hydroxyalkanoate,PHA和聚卜羥基丁酸脂(y—hydroxybutyrate,PHB等。PLA和PGA成物解收，PLA在生物體內(nèi)降解后生成乳酸；PGA在生物體內(nèi)降解后生成羥基乙酸。乳酸和羥基乙酸都是生物體內(nèi)參與三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物，PLA終謝是化和經(jīng)肺和除。PHA是由生成可聚物于生可吸材。PHB是PHA族中構(gòu)單一，它生體解羥丁，是存在體中的天然質(zhì)些物在解中物為代的產(chǎn)終產(chǎn)物，存在物和斥，不對(duì)體損，具有良生容性和生物全性。但是韌、強(qiáng)度降速組相等面不到臨床應(yīng)要求，目前究要在找于細(xì)的和殖；降解速度織細(xì)胞長(zhǎng)；韌強(qiáng)和組配材。(2)動(dòng)物織支架一般用去垢、酶消和超聲洗等方徹底脫動(dòng)物瓣膜的細(xì)，保留由膠原白、彈性蛋白、纖黏連蛋和層黏蛋白組的支架結(jié)第2頁構(gòu)。動(dòng)物組織支架保持了瓣膜的自然形態(tài)，具有較好的生物相容性。脫細(xì)胞瓣膜在異種動(dòng)物之間的移植取得了成功，但是在人體實(shí)驗(yàn)中卻產(chǎn)生了強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。種子細(xì)胞按照其來源可以分為自體細(xì)胞、同種異體細(xì)胞和異種細(xì)胞3類。管、、骨內(nèi)皮、人、。由細(xì)胞的，能，在殖能系，。目前組膜，解決。3、機(jī)展球瓣籠。有渦瓣壓差碟環(huán)鏈斜6°流被分為不相等的兩部分，屬于半中心血流型，經(jīng)過大孔的流動(dòng)基本為層流，血流動(dòng)力學(xué)性能較好，但是小孔下游有較大的滯流區(qū)。由于第一代和第二代機(jī)械瓣經(jīng)常出現(xiàn)血栓，偶爾出現(xiàn)浮動(dòng)碟片與支架碰撞的現(xiàn)象。因此目前臨床上使用的主要是第三代的雙葉瓣，它由兩個(gè)半圓形片狀瓣葉和一個(gè)圓形瓣環(huán)組成，每個(gè)瓣葉直徑的兩端各有一個(gè)軸與瓣環(huán)內(nèi)相應(yīng)凹槽構(gòu)成鉸鏈，可以自由啟閉、有效瓣口面積較大、跨瓣壓差小，屬于中心血流型，血栓栓塞率低。它主要是由熱解碳或鈦合金等生物材料制成，具有很好的耐久性，平均使用壽命在30---50年。但是機(jī)械瓣在臨床應(yīng)用中存在一個(gè)最大的問題就是必須終生進(jìn)行抗凝治療，這對(duì)患者來說無疑是身心上的痛苦和經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。因此解決機(jī)械瓣膜的凝血問題是目前機(jī)械瓣膜研究工作中的中心內(nèi)容，不僅具有重要的科學(xué)意義而且具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。4、人工心臟及瓣膜的研制展望人工心臟瓣膜是一種綜合性的研究,它涉及到醫(yī)學(xué)、生物學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、生物材料學(xué)等許多領(lǐng)域,因此必須集各方面科研人員力量共同合作,相互配合才能第3頁使研制工作取得進(jìn)展。過去世界上二十多年的研制雖已取得了很大進(jìn)展,但人內(nèi)應(yīng)有離。在造計(jì)、血泵和、能的選擇人心勝控,以及血流動(dòng)力學(xué)的研究方面均需進(jìn)一步深入。隨著人工心臟向小型化、耐用性強(qiáng)及低阻力的發(fā)展有可能將來像人工心臟起搏器一樣得以廣泛應(yīng)用。相信在不就得將來人工心臟的發(fā)展將會(huì)是一片光明！參考文獻(xiàn)：亞展安徽醫(yī)學(xué)21，2：589超臟新產(chǎn)報(bào)告