發(fā)布時(shí)間：2019-01-30 11:13

【摘要】：第一部分高分子心臟瓣膜材料的體內(nèi)評(píng)價(jià)：一種新型大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕?目的：建立無需體外循環(huán)，同時(shí)在體循環(huán)和肺循環(huán)植入高分子心臟瓣膜材料的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ�，�?duì)比研究材料在體循環(huán)和肺循環(huán)中的生物相容性和耐久性。方法：雄性綿羊5只，體重(22.4±1.8)kg。左胸后外側(cè)切口，修剪超微孔膨體聚四氟乙烯（ePTFE）薄膜成等腰三角形單瓣。體循環(huán)植入到降主動(dòng)脈起始部，肺循環(huán)植入到左肺動(dòng)脈開口處。術(shù)后口服阿司匹林1月。觀察20周后安樂死，對(duì)比體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果：5只羊手術(shù)均成功，術(shù)后除1只羊胸引較多外，余無明顯并發(fā)癥。5只羊均存活到20周。尸檢發(fā)現(xiàn)除一個(gè)在左肺動(dòng)脈處ePTFE薄膜貼壁外，其余均保持張開狀態(tài)。ePTFE無論在降主動(dòng)脈還是左肺動(dòng)脈，均無血栓、鈣化或降解。左肺動(dòng)脈ePTFE上有明顯新生內(nèi)膜，致其增厚、欠柔軟；降主動(dòng)脈ePTFE無新生內(nèi)膜，表面光滑、柔軟。結(jié)論：該大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞峁┝艘环N對(duì)高分子心臟瓣膜材料進(jìn)行體內(nèi)評(píng)價(jià)的有效、安全的方法，既節(jié)約動(dòng)物數(shù)量，又能對(duì)照觀察材料在體循環(huán)、肺循環(huán)中的不同表現(xiàn)。超微孔ePTFE在肺循環(huán)環(huán)境，有明顯新生內(nèi)膜增生，下一步開發(fā)介入肺動(dòng)脈瓣時(shí)，應(yīng)對(duì)超微孔ePTFE進(jìn)行相應(yīng)的表面改性以進(jìn)一步改善其生物相容性。而超微孔ePTFE在體循環(huán)環(huán)境結(jié)果滿意，可直接應(yīng)用于介入主動(dòng)脈瓣的研究。 第二部分磷酰膽堿表面改性增強(qiáng)ePTFE心臟瓣膜材料生物相容性 目的：超微孔膨體聚四氟乙烯（ePTFE）是高分子心臟瓣膜材料的研究熱點(diǎn)，本研究通過對(duì)其進(jìn)行磷酰膽堿表面改性，觀察其生物相容性的變化。方法：以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿（MPC）和甲基丙烯酸正丁酯（BMA）為原料合成磷酰膽堿衍生物MPC-BMA。通過等離子體表面活化的方法，將MPC-BMA接枝于ePTFE表面。檢測(cè)表面改性對(duì)ePTFE生物安全性（體外溶血實(shí)驗(yàn)）、生物力學(xué)性能（應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)）、表面性質(zhì)（掃描電鏡、靜態(tài)水接觸角）、致血栓性（體外血小板計(jì)數(shù)試驗(yàn)和血小板激活試驗(yàn)）、抗蛋白吸附能力（牛血清蛋白吸附試驗(yàn)）的影響。結(jié)果：體外溶血實(shí)驗(yàn)、應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)提示表面改性對(duì)ePTFE生物安全性能和生物力學(xué)性能無明顯影響。掃描電鏡提示表面改性后ePTFE微孔孔徑進(jìn)一步減小，水接觸角試驗(yàn)提示親水性能提高。體外血小板計(jì)數(shù)和血小板激活試驗(yàn)提示抗血栓性能顯著增強(qiáng)，蛋白吸附試驗(yàn)提示抗蛋白吸附能力顯著提升。結(jié)論：磷酰膽堿表面改性可以增強(qiáng)超微孔ePTFE的抗血栓性和抗蛋白吸附的能力，從而改善其生物相容性，為下一步開發(fā)高分子心臟瓣膜提供了依據(jù)。 第三部分超微孔ePTFE球囊擴(kuò)張型介入肺動(dòng)脈瓣膜的實(shí)驗(yàn)研究 目的：評(píng)價(jià)自主研制的新型高分子材料球囊擴(kuò)張型介入肺動(dòng)脈瓣膜動(dòng)物體內(nèi)原位置換后的早期和中期實(shí)驗(yàn)效果。 方法：①設(shè)計(jì)和制作新型高分子材料球囊擴(kuò)張型介入心臟瓣膜，支架材料為鈷鉻合金，瓣葉采用經(jīng)磷酰膽堿表面改性的厚度0.1mm的超微孔ePTFE并縫制呈三葉瓣，并進(jìn)行體外測(cè)試。體外測(cè)試內(nèi)容包括：支架的抗壓縮性能及彈性回復(fù)能力測(cè)試以及耐疲勞性測(cè)試；人工心臟瓣膜的脈動(dòng)流試驗(yàn)和耐疲勞試驗(yàn)。②新型介入瓣膜的動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)：選用牛心包介入瓣膜作對(duì)照。雄性綿羊12只（22.1±2.3kg），10只植入高分子材料瓣膜（polymeric prosthetic pulmonary valve,PPHV），2只植入對(duì)照瓣。右側(cè)開胸經(jīng)導(dǎo)管經(jīng)右室心尖途徑原位置換肺動(dòng)脈瓣，術(shù)后給予華法林抗凝4周。術(shù)后即時(shí)通過心血管造影、右心導(dǎo)管檢查，術(shù)后4周、12周通過經(jīng)胸心臟超聲、胸部CT、心血管造影、右心導(dǎo)管檢查對(duì)介入瓣膜功能進(jìn)行早期和中期評(píng)價(jià)。術(shù)后4周隨機(jī)選擇一種植入PPHV的綿羊進(jìn)行尸檢，術(shù)后12周將剩余存活的綿羊尸檢，并對(duì)取出的介入瓣膜進(jìn)行大體觀察，組織學(xué)評(píng)價(jià)，電子顯微鏡觀察，以及鈣化評(píng)價(jià)。 結(jié)果：①支架抗壓縮性能及彈性回復(fù)能力良好，壓縮1/3時(shí)仍可自行回復(fù)；支架經(jīng)過31104000次耐疲勞性測(cè)試后，無明顯變形或斷裂。人工心臟瓣膜脈動(dòng)流試驗(yàn)結(jié)果滿意，耐疲勞性測(cè)試達(dá)到兩億次，均符合人工心臟瓣膜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。②兩只植入PPHV的羊，植入位置未在肺動(dòng)脈瓣原位，手術(shù)失敗。其余10只羊手術(shù)獲得成功。術(shù)后一只植入PPHV的羊因肺部感染于術(shù)后15天死亡，其余9只均存活到隨訪終點(diǎn)。心臟超聲提示，術(shù)后4周人工心臟瓣膜均無明顯返流或狹窄，術(shù)后12周時(shí)PPHV均無明顯返流，但五個(gè)出現(xiàn)輕度狹窄(最大跨瓣壓差38mmHg)，一個(gè)正常；牛心包瓣一個(gè)輕度狹窄并輕度返流，一個(gè)正常。右心導(dǎo)管檢查提示PPHV峰值跨瓣壓差，植入前，植入后即刻，植入后4周，以及植入后12周的平均值分別為（3.8±1.2）mmHg,（5.5±1.0）mmHg，（12.3±5.4）mmHg，和（27.3±8.1）mmHg；牛心包瓣膜峰值跨瓣壓差，植入后12周時(shí)分別為14和25mmHg。術(shù)后即刻、術(shù)后4周、術(shù)后12周心血管造影提示所有人工心臟瓣膜均正常工作，支架無移位或變形。術(shù)后4周、12周胸部CT檢查提示人工心臟瓣膜位置良好，支架無明顯變形。尸檢結(jié)果提示：術(shù)后4周時(shí)ePTFE瓣葉光滑，無明顯血栓、贅生物，支架底部的密封套囊和瓣葉根部有輕度纖維增生；術(shù)后12周時(shí)ePTFE瓣葉無降解或損傷，大部分保持光滑，無血栓、鈣化，但密封套囊、瓣葉流出面根部、瓣竇底部、三個(gè)瓣葉交界處有血管翳增生；牛心包瓣膜術(shù)后12周時(shí)尸檢結(jié)果與ePTFE瓣膜相近，密封套囊、瓣葉流出面根部、瓣竇底部、三個(gè)瓣葉交界處有輕度血管翳增生，但牛心包瓣葉出現(xiàn)明顯膠原纖維和彈性纖維斷裂，且瓣葉鈣化定量測(cè)試結(jié)果顯著高于ePTFE瓣葉。 結(jié)論：雜交手術(shù)下右室心尖入路經(jīng)導(dǎo)管肺動(dòng)脈瓣植入術(shù)安全有效。經(jīng)磷酰膽堿表面改性的超微孔ePTFE材料的介入肺動(dòng)脈瓣膜動(dòng)物體內(nèi)原位置換后早期和中期效果良好，PPHV有良好的抗組織粘附性能，有良好的抗降解、抗血栓、抗鈣化和生物力學(xué)性能，血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)與牛心包對(duì)照瓣相當(dāng)。密封套囊、瓣葉流出面根部、瓣竇底部、三個(gè)瓣葉交界處血管翳增生，可能通過優(yōu)化瓣膜設(shè)計(jì)來改善。 第四部分新型高分子材料介入主動(dòng)脈瓣膜的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究 目的：評(píng)價(jià)自主研制的新型高分子材料介入主動(dòng)脈瓣動(dòng)物體內(nèi)原位植入的可行性，并對(duì)植入后的即時(shí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。方法：選用超微孔膨體聚四氟乙烯（ePTFE）薄膜制作成三葉球囊擴(kuò)張型介入瓣膜。采用雄性綿羊8只，體重(21.5±1.7)kg。全身麻醉，左側(cè)開胸，經(jīng)心尖入路行經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣原位植入術(shù)。術(shù)后即時(shí)通過心血管造影、經(jīng)胸心臟超聲、胸部CTA對(duì)介入瓣膜功能進(jìn)行即時(shí)評(píng)價(jià)，術(shù)后2h將綿羊進(jìn)行安樂死，并解剖觀察介入瓣膜植入情況。結(jié)果：1只羊因支架位置過低導(dǎo)致瓣周漏死亡，1只羊因支架位置過高影響冠脈供血導(dǎo)致室顫死亡。其余6只羊手術(shù)成功，術(shù)后即時(shí)心血管造影、心臟超聲和胸部CTA檢查結(jié)果提示人工心臟瓣膜位置滿意，開閉良好，冠脈供血良好，無瓣周漏，4只羊無或僅有微量返流，2只羊少量返流，峰值跨瓣壓差(14.2±7.1)mmHg。尸檢見介入瓣膜植入位置準(zhǔn)確，形態(tài)正常，支架擴(kuò)張充分，冠狀動(dòng)脈或二尖瓣未受影響。結(jié)論：超微孔膨體聚四氟乙烯材料介入主動(dòng)脈瓣綿羊體內(nèi)原位置換可行，即時(shí)效果良好。 第五部分超微孔ePTFE自膨式介入肺動(dòng)脈瓣膜動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究 目的：設(shè)計(jì)操作更加簡(jiǎn)便的介入心臟瓣膜及輸送系統(tǒng)；評(píng)價(jià)自主研制的超微孔膨體聚四氟乙烯（ePTFE）自膨式介入肺動(dòng)脈瓣膜動(dòng)物體內(nèi)原位置換后的早期實(shí)驗(yàn)效果。方法：選用厚度0.1mm經(jīng)磷酰膽堿表面改性的超微孔ePTFE材料制作成三葉自膨脹型介入心臟瓣膜。雄性綿羊7只，體重(27.1±1.1)kg，，全麻右側(cè)開胸，右室近心尖處縫荷包，將人工心臟瓣膜經(jīng)導(dǎo)管從右室心尖送入肺動(dòng)脈瓣行原位置換。術(shù)后即時(shí)通過心血管造影、右心導(dǎo)管檢查，術(shù)后4周通過經(jīng)胸心臟超聲、右心導(dǎo)管檢查對(duì)介入瓣膜功能進(jìn)行早期評(píng)價(jià)。結(jié)果：7只羊手術(shù)均獲得成功，X線暴露時(shí)間較球囊擴(kuò)張型介入瓣膜操作系統(tǒng)明顯縮短。術(shù)后即時(shí)心血管造影提示人工心臟瓣膜位置滿意，開閉良好。1只羊因感染性心內(nèi)膜炎術(shù)后16天死亡，其余6只羊隨訪4周狀況良好。術(shù)后4周查心臟超聲提示人工心臟瓣膜工作正常，無明顯血栓或贅生物，4只羊無明顯返流，2只羊微量返流。右心導(dǎo)管檢查提示術(shù)后即時(shí)人工心臟瓣膜峰值跨瓣壓差(6.0±2.2)mmHg，術(shù)后4周(9.5±2.7)mmHg。結(jié)論：超微孔ePTFE經(jīng)心尖入路自膨脹型介入肺動(dòng)脈瓣膜及輸送系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)便，植入成功率高，人工心臟瓣膜植入后早期功能良好。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R654.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2418072