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摘要研究背景：在过去的几年里，由于技术的进步，经皮导管心脏瓣膜置换和修补治疗方法得到了飞速的发展，并开始应用于临床。随着人口老龄化社会的到来，主动脉瓣狭窄将成为最常见的成人瓣膜疾病之一。外科手术瓣膜替换是唯一有效的治疗手段，可改善患者症状和体征，延长寿命。但即使在发达国家仍有许多严重主动脉瓣狭窄患者因为高龄以及多种合并症而不能进行外科手术治疗，同时有部分患者因担心手术并发症而不愿手术。Cribier等在2002年12月报道了第1例人体经导管主动脉瓣置换术，目前这项技术逐渐应用于临床，可能成为一种新的主动脉瓣狭窄的治疗方法。但这项技术目前仍有许多问题有待解决，例如瓣膜支架的固定、瓣膜周围漏及人工瓣膜的寿命等。为了推动带瓣膜支架装置的国产化，降低费用，以使该技术在我国的开展和推广，我们在成功研制先心病封堵器械、带瓣膜肺动脉瓣支架的基础上，设计了一种新型的自膨胀带瓣膜主动脉瓣支架装置，进行了经导管植入置换主动脉瓣的实验研究。<br>　　 目的：评价使用新型带瓣膜主动脉瓣支架装置，经导管植入到实验家犬的主动脉瓣位置的可行性、安全性和瓣膜支架功能，为进一步深入研究提供依据。<br>　　 方法：(1)经导管主动脉瓣置换的应用解剖研究：分别解剖测量20例经防腐固定的外形大小正常的成人心脏标本，以及20只新鲜的健康家犬心脏标本。先观察主动脉瓣膜区解剖位置及毗邻关系，然后分别测量主动脉瓣环的周径、主动脉瓣游离缘、附着缘长度、瓣叶面积、冠脉开口至窦底的最大距离、主动脉根部到升主动脉弓的距离。选10只健康实验家犬通过彩超、主动脉瓣上造影检查心脏结构、心室大小及射血分数、升主动脉直径、主动脉窦部直径、冠脉开口至窦部的距离，确定主动脉窦部造影最佳体位；同时，分别测量股动脉、髂总动脉、腹主动脉直径，并进行输送鞘管推送试验。(2)带瓣膜主动脉瓣支架及输送系统研制：根据正常成人以及实验家犬的主动脉瓣区解剖研究结果，以国产镍钛合金丝为材料，编织自膨胀支架，支架设计成“哑铃型”。人工瓣膜以新鲜的猪心包为材料，先给予0.01％胰蛋白酶中震荡脱细胞处理后24小时，再给予0.6％戊二醛液4℃浸泡36小时，最后用2％L-谷氨酸浸泡24小时去除戊二醛毒性。将处理好的心包裁剪成瓣叶，缝合在瓣膜环上，构成人工瓣膜，再将人工瓣膜固定在头部，组成带瓣膜主动脉瓣支架。带瓣膜支架保存在60％的酒精溶液中，使用前用75％酒精浸泡24小时灭菌，在植入前用生理盐水反复冲洗去除酒精。输送系统是由扩张管、外鞘管、连接短鞘以及推送杆组成，使用前肝素水冲洗。支架近端连接丝线，收入鞘管，取离体猪心脏标本，经升主动脉将带瓣膜支架送至左室，直视下送至主动脉瓣位置，释放支架，注水观察瓣膜功能及冠脉水流量。(3)经导管主动脉瓣膜置换实验研究：健康实验家犬8只，经腹腔途径游离腹主动脉远端，常规穿刺腹主动脉，X线透视引导下将14F输送鞘管逆行送至左心室，建立输送轨道，经输送鞘管将带瓣膜主动脉瓣支架植入到家犬主动脉瓣膜位置。实验家犬支架植入前、植入后即刻、术后6个月都进行经胸超声检查、血流动力学监测、左心室及主动脉造影以评价带瓣膜主动脉瓣支架植入后心脏结构和心功能的变化、人工瓣膜及二尖瓣的功能以及支架对冠脉血流的影响。2只家犬行64排螺旋CT检查有无支架移位及评价支架的形状；术后6个月存活的家犬进行解剖学和组织学的检查。(4)开胸经导管主动脉瓣膜置换实验研究：健康实验家犬8只，通过开胸暴露心脏，心脏近心尖处荷包缝合，常规穿刺左室心尖部，置入加硬导丝至降主动脉，预装有带瓣膜镍钛合金支架的输送系统(16F)沿加硬导丝送至主动脉瓣环位置，超声引导下，将支架植入到家犬主动脉瓣膜位置。实验动物支架植入前、植入后即刻都进行经胸超声检查、血流动力学监测以评价带瓣膜主动脉瓣支架植入后心脏结构和心功能的变化、人工瓣膜及二尖瓣的功能影响。术后6个月对存活动物进行心脏超声及造影检查瓣膜的功能及对支架对冠脉血流的影响。<br>　　 结果：(1)经导管主动脉瓣置换的应用解剖研究：正常成人和实验家犬离体心脏测得主动脉瓣周径分别为(61.9±4.9)mm、(38.5±3.1)mm；瓣膜游离缘长度分别为(25.0±2.2)mm、(15.9±1.3)mm；瓣膜附着缘长度分别为(20.3±1.6)mm、(12.7±1.0)mm；瓣叶的面积分别为(259.1±26.1)mm2、(147.7±13.9)mm2冠脉开口至窦底的距离分别为(12.8±1.0)mm、(5.4±0.6)mm；离体升主动脉长度分别为(50.9±5.6)mm、(27.1±2.7)mm。健康实验家犬经胸心脏超声检查，测得主动脉瓣膜环直径(19.9±2.1)mm，左心室心肌厚度(3.1±0.3)mm，左心室舒张末期容积(34.3±2.5)ml，左心室收缩末期容积(10.5±1.4)ml，左室射血分数(64±3.0)％；健康实验家犬主动脉瓣膜上造影示左前斜位(32±5)°加头位(10±3)°可清楚显示左右冠脉开口及主动脉窦部，测得升主动脉高度(29.1±2.3)mm，升主动脉直径(17.3±1.5)mm，主动脉瓣环部直径(21.5±2.4)mm，冠脉开口至窦部的距离(11.2±1.4)mm。家犬在体股动脉直径(31.4±3.9)mm，髂总动脉直径(36.5±4.5)mm，腹主动脉直径(50.7±6.3)mm；经腹主动脉能顺利推送16F输送鞘。(2)带瓣膜主动脉瓣支架及输送系统研制：带瓣膜支架设计成“哑铃型”结构，分为头部、腰部和尾部三个部分，头部为近心端，呈圆柱状，与主动脉根部瓣环处形状相匹配；腰部向内凹陷，并将网孔扩大，与冠状动脉开口相对应；尾部呈圆柱状，与升主动脉向对应。其头部直径在18-22mm，可以收入14F的鞘管中，通过血管途径植入。输送鞘管有良好的柔韧性，容易到位，推送装置可靠，推送过程对人工瓣膜无影响。制备的带瓣膜主动脉瓣支架可牢固地置于猪心主动脉瓣位置，释放后可回收，人工瓣膜启闭功能好，冠脉流量及二尖瓣前叶活动未受影响。(3)经导管主动脉瓣膜置换实验研究：8只实验动物中，2只动物因支架植入位置异常，术中死亡，6只实验动物造影示支架植入位置正常，冠脉血流未受影响，其中1只于术后第35日死亡，尸体解剖示心包腔大量积液，左心室无明显增大，支架位置正常。术前彩超测主动脉瓣环直径(19.5±1.1)mm；造影测量主动脉瓣环直径(20.7±1.0)mm；选用支架直径(21.3±1.0)mm；手术时间(123.1±17.3)mm以及X线透视时间(18.3±2.4)min。术后超声检查有2只实验动物人工瓣膜有少量返流，其余的人工瓣膜无明显狭窄及关闭不全，带瓣膜主动脉瓣支架对二尖瓣功能无明显影响，术后6个月超声复查心脏结构、心功能、人工瓣膜及自体瓣膜功能无明显变化。术后6个月左心室造影见植入的带瓣膜主动脉瓣支架无移位，位置良好，心影无扩大，二尖瓣无返流，可清晰显示左右冠状动脉，主动脉瓣瓣上造影示有2只实验家犬有少量人工瓣膜返流。术后6个月跨人工瓣膜压差(10.6±2.2)mm Hg，与术后即刻测跨人工主动脉瓣压差(8.0±2.0)mm Hg比较，差异无统计学意义(P＜0.05)。64排螺旋CT增强扫描发现支架无移位。术后6个月解剖见支架无移位，透明的内膜组织覆盖支架表面，扫描电镜下见支架上覆盖内皮细胞形态成熟，较饱满，排列致密有序，细胞长轴与血流方向一致。(4)开胸经导管主动脉瓣膜置换实验研究：8只实验动物中，1只因支架放置位置过高，术中死亡，尸体解剖发现左右冠脉开口受压；其余7只实验动物即时成功，1只动物术后24小时内死亡，尸体解剖发现术后胸腔内出血，1只动物术后18天突然死亡，尸体解剖示主动脉瓣支架人工瓣膜左心室面赘生物形成，细菌培养阴性；对术后死亡的2只动物进行解剖研究发现左右冠脉开口未受影响。术前彩超测主动脉瓣环直径(19.3±0.8)mm；选用支架直径(21±1.1)mm；手术时间(140.6±10.2)min。术后超声检查人工瓣膜无明显狭窄及关闭不全，带瓣膜主动脉瓣支架对二尖瓣功能无明显影响，术后6个月超声复查心脏结构、心功能、人工瓣膜及自体瓣膜功能无明显变化。术后6个月跨人工瓣膜压差(10.4±2.8)mm Hg，左心室造影及主动脉造影见植入的带瓣膜主动脉瓣支架无移位，位置良好，心影无扩大，人工主动脉瓣及二尖瓣无返流，可清晰显示左右冠状动脉。<br>　　 结论：自行研制的新型带瓣膜主动脉瓣支架装置及相匹配的输送系统，成功的应用于实验家犬的经导管植入，随访效果理想；新型带瓣膜主动脉瓣支架设计简约、合理，质量稳定，植入过程方便，安全可行，生物相容性好，值得进一步研究以应用于临床。