經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景：在過去的幾年里，由于技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)皮導(dǎo)管心臟瓣膜置換和修補(bǔ)治療方法得到了飛速的發(fā)展，并開始應(yīng)用于臨床。隨著人口老齡化社會的到來，主動脈瓣狹窄將成為最常見的成人瓣膜疾病之一。外科手術(shù)瓣膜替換是唯一有效的治療手段，可改善患者癥狀和體征，延長壽命。但即使在發(fā)達(dá)國家仍有許多嚴(yán)重主動脈瓣狹窄患者因?yàn)楦啐g以及多種合并癥而不能進(jìn)行外科手術(shù)治療，同時有部分患者因擔(dān)心手術(shù)并發(fā)癥而不愿手術(shù)。Cribier等在2002年12月報(bào)道了第1例人體經(jīng)導(dǎo)管

2、主動脈瓣置換術(shù)，目前這項(xiàng)技術(shù)逐漸應(yīng)用于臨床，可能成為一種新的主動脈瓣狹窄的治療方法。但這項(xiàng)技術(shù)目前仍有許多問題有待解決，例如瓣膜支架的固定、瓣膜周圍漏及人工瓣膜的壽命等。為了推動帶瓣膜支架裝置的國產(chǎn)化，降低費(fèi)用，以使該技術(shù)在我國的開展和推廣，我們在成功研制先心病封堵器械、帶瓣膜肺動脈瓣支架的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新型的自膨脹帶瓣膜主動脈瓣支架裝置，進(jìn)行了經(jīng)導(dǎo)管植入置換主動脈瓣的實(shí)驗(yàn)研究。
　　 目的：評價使用新型帶瓣膜主動脈瓣支架裝

3、置，經(jīng)導(dǎo)管植入到實(shí)驗(yàn)家犬的主動脈瓣位置的可行性、安全性和瓣膜支架功能，為進(jìn)一步深入研究提供依據(jù)。
　　 方法：(1)經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換的應(yīng)用解剖研究：分別解剖測量20例經(jīng)防腐固定的外形大小正常的成人心臟標(biāo)本，以及20只新鮮的健康家犬心臟標(biāo)本。先觀察主動脈瓣膜區(qū)解剖位置及毗鄰關(guān)系，然后分別測量主動脈瓣環(huán)的周徑、主動脈瓣游離緣、附著緣長度、瓣葉面積、冠脈開口至竇底的最大距離、主動脈根部到升主動脈弓的距離。選10只健康實(shí)驗(yàn)家犬通過彩超

4、、主動脈瓣上造影檢查心臟結(jié)構(gòu)、心室大小及射血分?jǐn)?shù)、升主動脈直徑、主動脈竇部直徑、冠脈開口至竇部的距離，確定主動脈竇部造影最佳體位；同時，分別測量股動脈、髂總動脈、腹主動脈直徑，并進(jìn)行輸送鞘管推送試驗(yàn)。(2)帶瓣膜主動脈瓣支架及輸送系統(tǒng)研制：根據(jù)正常成人以及實(shí)驗(yàn)家犬的主動脈瓣區(qū)解剖研究結(jié)果，以國產(chǎn)鎳鈦合金絲為材料，編織自膨脹支架，支架設(shè)計(jì)成“啞鈴型”。人工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，再給予

5、0.6％戊二醛液4℃浸泡36小時，最后用2％L-谷氨酸浸泡24小時去除戊二醛毒性。將處理好的心包裁剪成瓣葉，縫合在瓣膜環(huán)上，構(gòu)成人工瓣膜，再將人工瓣膜固定在頭部，組成帶瓣膜主動脈瓣支架。帶瓣膜支架保存在60％的酒精溶液中，使用前用75％酒精浸泡24小時滅菌，在植入前用生理鹽水反復(fù)沖洗去除酒精。輸送系統(tǒng)是由擴(kuò)張管、外鞘管、連接短鞘以及推送桿組成，使用前肝素水沖洗。支架近端連接絲線，收入鞘管，取離體豬心臟標(biāo)本，經(jīng)升主動脈將帶瓣膜支架送至左室

6、，直視下送至主動脈瓣位置，釋放支架，注水觀察瓣膜功能及冠脈水流量。(3)經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣膜置換實(shí)驗(yàn)研究：健康實(shí)驗(yàn)家犬8只，經(jīng)腹腔途徑游離腹主動脈遠(yuǎn)端，常規(guī)穿刺腹主動脈，X線透視引導(dǎo)下將14F輸送鞘管逆行送至左心室，建立輸送軌道，經(jīng)輸送鞘管將帶瓣膜主動脈瓣支架植入到家犬主動脈瓣膜位置。實(shí)驗(yàn)家犬支架植入前、植入后即刻、術(shù)后6個月都進(jìn)行經(jīng)胸超聲檢查、血流動力學(xué)監(jiān)測、左心室及主動脈造影以評價帶瓣膜主動脈瓣支架植入后心臟結(jié)構(gòu)和心功能的變化、人工瓣膜

7、及二尖瓣的功能以及支架對冠脈血流的影響。2只家犬行64排螺旋CT檢查有無支架移位及評價支架的形狀；術(shù)后6個月存活的家犬進(jìn)行解剖學(xué)和組織學(xué)的檢查。(4)開胸經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣膜置換實(shí)驗(yàn)研究：健康實(shí)驗(yàn)家犬8只，通過開胸暴露心臟，心臟近心尖處荷包縫合，常規(guī)穿刺左室心尖部，置入加硬導(dǎo)絲至降主動脈，預(yù)裝有帶瓣膜鎳鈦合金支架的輸送系統(tǒng)(16F)沿加硬導(dǎo)絲送至主動脈瓣環(huán)位置，超聲引導(dǎo)下，將支架植入到家犬主動脈瓣膜位置。實(shí)驗(yàn)動物支架植入前、植入后即刻都進(jìn)行

8、經(jīng)胸超聲檢查、血流動力學(xué)監(jiān)測以評價帶瓣膜主動脈瓣支架植入后心臟結(jié)構(gòu)和心功能的變化、人工瓣膜及二尖瓣的功能影響。術(shù)后6個月對存活動物進(jìn)行心臟超聲及造影檢查瓣膜的功能及對支架對冠脈血流的影響。
　　 結(jié)果：(1)經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換的應(yīng)用解剖研究：正常成人和實(shí)驗(yàn)家犬離體心臟測得主動脈瓣周徑分別為(61.9±4.9)mm、(38.5±3.1)mm；瓣膜游離緣長度分別為(25.0±2.2)mm、(15.9±1.3)mm；瓣膜附著緣長度分別

9、為(20.3±1.6)mm、(12.7±1.0)mm；瓣葉的面積分別為(259.1±26.1)mm2、(147.7±13.9)mm2冠脈開口至竇底的距離分別為(12.8±1.0)mm、(5.4±0.6)mm；離體升主動脈長度分別為(50.9±5.6)mm、(27.1±2.7)mm。健康實(shí)驗(yàn)家犬經(jīng)胸心臟超聲檢查，測得主動脈瓣膜環(huán)直徑(19.9±2.1)mm，左心室心肌厚度(3.1±0.3)mm，左心室舒張末期容積(34.3±2.5)ml，

10、左心室收縮末期容積(10.5±1.4)ml，左室射血分?jǐn)?shù)(64±3.0)％；健康實(shí)驗(yàn)家犬主動脈瓣膜上造影示左前斜位(32±5)°加頭位(10±3)°可清楚顯示左右冠脈開口及主動脈竇部，測得升主動脈高度(29.1±2.3)mm，升主動脈直徑(17.3±1.5)mm，主動脈瓣環(huán)部直徑(21.5±2.4)mm，冠脈開口至竇部的距離(11.2±1.4)mm。家犬在體股動脈直徑(31.4±3.9)mm，髂總動脈直徑(36.5±4.5)mm，腹主動

11、脈直徑(50.7±6.3)mm；經(jīng)腹主動脈能順利推送16F輸送鞘。(2)帶瓣膜主動脈瓣支架及輸送系統(tǒng)研制：帶瓣膜支架設(shè)計(jì)成“啞鈴型”結(jié)構(gòu)，分為頭部、腰部和尾部三個部分，頭部為近心端，呈圓柱狀，與主動脈根部瓣環(huán)處形狀相匹配；腰部向內(nèi)凹陷，并將網(wǎng)孔擴(kuò)大，與冠狀動脈開口相對應(yīng)；尾部呈圓柱狀，與升主動脈向?qū)?yīng)。其頭部直徑在18-22mm，可以收入14F的鞘管中，通過血管途徑植入。輸送鞘管有良好的柔韌性，容易到位，推送裝置可靠，推送過程對人工瓣膜

12、無影響。制備的帶瓣膜主動脈瓣支架可牢固地置于豬心主動脈瓣位置，釋放后可回收，人工瓣膜啟閉功能好，冠脈流量及二尖瓣前葉活動未受影響。(3)經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣膜置換實(shí)驗(yàn)研究：8只實(shí)驗(yàn)動物中，2只動物因支架植入位置異常，術(shù)中死亡，6只實(shí)驗(yàn)動物造影示支架植入位置正常，冠脈血流未受影響，其中1只于術(shù)后第35日死亡，尸體解剖示心包腔大量積液，左心室無明顯增大，支架位置正常。術(shù)前彩超測主動脈瓣環(huán)直徑(19.5±1.1)mm；造影測量主動脈瓣環(huán)直徑(20.

13、7±1.0)mm；選用支架直徑(21.3±1.0)mm；手術(shù)時間(123.1±17.3)mm以及X線透視時間(18.3±2.4)min。術(shù)后超聲檢查有2只實(shí)驗(yàn)動物人工瓣膜有少量返流，其余的人工瓣膜無明顯狹窄及關(guān)閉不全，帶瓣膜主動脈瓣支架對二尖瓣功能無明顯影響，術(shù)后6個月超聲復(fù)查心臟結(jié)構(gòu)、心功能、人工瓣膜及自體瓣膜功能無明顯變化。術(shù)后6個月左心室造影見植入的帶瓣膜主動脈瓣支架無移位，位置良好，心影無擴(kuò)大，二尖瓣無返流，可清晰顯示左右冠狀動

14、脈，主動脈瓣瓣上造影示有2只實(shí)驗(yàn)家犬有少量人工瓣膜返流。術(shù)后6個月跨人工瓣膜壓差(10.6±2.2)mm Hg，與術(shù)后即刻測跨人工主動脈瓣壓差(8.0±2.0)mm Hg比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。64排螺旋CT增強(qiáng)掃描發(fā)現(xiàn)支架無移位。術(shù)后6個月解剖見支架無移位，透明的內(nèi)膜組織覆蓋支架表面，掃描電鏡下見支架上覆蓋內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)成熟，較飽滿，排列致密有序，細(xì)胞長軸與血流方向一致。(4)開胸經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣膜置換實(shí)驗(yàn)研究：8只實(shí)驗(yàn)動

15、物中，1只因支架放置位置過高，術(shù)中死亡，尸體解剖發(fā)現(xiàn)左右冠脈開口受壓；其余7只實(shí)驗(yàn)動物即時成功，1只動物術(shù)后24小時內(nèi)死亡，尸體解剖發(fā)現(xiàn)術(shù)后胸腔內(nèi)出血，1只動物術(shù)后18天突然死亡，尸體解剖示主動脈瓣支架人工瓣膜左心室面贅生物形成，細(xì)菌培養(yǎng)陰性；對術(shù)后死亡的2只動物進(jìn)行解剖研究發(fā)現(xiàn)左右冠脈開口未受影響。術(shù)前彩超測主動脈瓣環(huán)直徑(19.3±0.8)mm；選用支架直徑(21±1.1)mm；手術(shù)時間(140.6±10.2)min。術(shù)后超聲檢查人

16、工瓣膜無明顯狹窄及關(guān)閉不全，帶瓣膜主動脈瓣支架對二尖瓣功能無明顯影響，術(shù)后6個月超聲復(fù)查心臟結(jié)構(gòu)、心功能、人工瓣膜及自體瓣膜功能無明顯變化。術(shù)后6個月跨人工瓣膜壓差(10.4±2.8)mm Hg，左心室造影及主動脈造影見植入的帶瓣膜主動脈瓣支架無移位，位置良好，心影無擴(kuò)大，人工主動脈瓣及二尖瓣無返流，可清晰顯示左右冠狀動脈。
　　 結(jié)論：自行研制的新型帶瓣膜主動脈瓣支架裝置及相匹配的輸送系統(tǒng)，成功的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)家犬的經(jīng)導(dǎo)管植入，隨