本刊评论：扬长避短 OR 扬长补短

　　心脏瓣膜疾病是心血管外科最常见的疾病之一，心脏瓣膜置换术是目前治疗心脏瓣膜疾病的有效手段。自1960年Harken等第一次成功将人工瓣膜植入人体心脏以来，人工瓣膜在几十年内经历了几代的发展，出现了多种材料与实施方法，为人造瓣膜治疗瓣膜性心脏病提供了越来越有效、安全以及方便的器械及技术支持。现有用于瓣膜置换手术的人工心脏瓣膜主要包括机械瓣和生物瓣，两种瓣膜各有其优缺点。

　　机械瓣膜的长与短

　　人工机械瓣膜自从诞生之日起，经历了三代产品。第一代人工机械瓣膜：笼球瓣和笼碟瓣。这一代瓣膜是由金属笼架和硅橡胶球型瓣阀组成，属周围血流型，跨瓣压差大，血液动力学性能较差，血栓栓塞率较高，目前基本已被弃用。第二代人工机械瓣膜：侧倾碟瓣。碟片具有各向同性热解碳涂层、瓣架由金属整体加工而成、瓣柱无焊接，属于半中心血流型，跨瓣压差较小，血栓栓塞较低，血液动力学明显优于第一代机械瓣，目前应用较少。第三代人工机械瓣膜：双叶瓣。双叶瓣有两个叶片，瓣叶打开合理，开口面积大，为中心血流型，是目前应用最广泛的机械瓣。由于不同公司的设计不同，双叶瓣在材料选择和结构设计上稍微有所差别。

　　热解碳是截至目前公认最好的制作机械瓣膜的材料之一，其硬度和强度高、耐磨性好、生物相容性好、质量轻、加工性能好，因此很适合做机械瓣膜。所以，目前市场上主要产品的瓣架和瓣叶大多采用热解碳材料来制备，其中，以热解碳涂层最为广泛。纯热解碳产品把涂层做的很厚，最后再去掉基体，理论上防止了涂层脱落的可能，但热解碳涂层太厚就很难保证性能，对工艺的要求也较高，因而会增加成本。钨化热解碳或者加入其他重金属元素的热解碳是为了增加显影效果，这些不同种类的热解碳在本质上并无大的区别。

　　三叶瓣的设思路类似于双叶瓣，理论上与人体中的三尖瓣在形态上更接近，血液动力学更好，但是，多出一个叶片增加了瓣膜潜在的不稳定性，且没有绝对性的性能提高，所以并没有进入市场。

　　机械瓣膜作为目前应用最为广泛的瓣膜置换假体之一，存在一个较严重的缺点，就是在植入了机械瓣膜后，患者需要终生服用抗凝血栓药物；机械瓣膜的优点是经久耐用，一般的设计是50～100年。

　　生物瓣膜的短与长

　　近年来，生物瓣膜置换技术在世界上发展非常快，生物瓣在国外的使用量持续增长。2002年从法国第一例手术至今已逾十年。2002至2006年是第一阶段，即临床探索阶段，2006年进入临床研究阶段。从2006年至今，全世界已有6万左右患者受益。资料显示，目前国外一般生物瓣使用约占30%，欧洲约占22%。

　　生物瓣膜分为同种生物瓣和异种生物瓣，一般具有非常好的生物相容性和血液动力学特点，因此在人工瓣膜市场中占有很重要的地位。同种生物瓣膜的应用比异种瓣早十年，采用移植新鲜的人体瓣膜来达到治疗病变瓣膜的目的。目前，临床应用的同种生物瓣膜包括主动脉瓣、肺动脉瓣和二尖瓣，优点主要为接近正常解剖、血液动力学特性优良、可成功重塑心室、具有抗感染性、血栓栓塞并发症发生率低、无需抗凝治疗，但取材限制及远期狭窄问题使其使用受到限制。

　　临床主要应用的生物瓣膜为异种生物瓣膜。五十年来，随着瓣膜固定技术及抗钙化处理的不断发展改进，新型生物瓣不断涌现。人工瓣膜的发展牵扯到材料的进步、生物科学以及医学等多学科的发展，发展潜力是巨大。

　　生物瓣为完全中心血流，血液动力学性能优良，血栓栓塞发生率低，患者在植入生物瓣后只需服用3个月左右的抗凝血药物即可，为患者减少了很多痛苦。但是，生物瓣的寿命相对于机械瓣膜要短得多，一般的生物瓣服役年限为10年，最好的也只有15年左右，因此，多数患者面临二次手术的危险。

　　组织工程瓣膜的扬长补短

　　无论是机械瓣还是生物瓣，都不是理想的心脏瓣膜移植物。机械瓣膜置换术后需终生抗凝，可能发生与抗凝有关的出血并发症。化学改性的异种生物瓣由于缺乏生命活性，使用10年左右后将因组织退行性变、钙化而导致瓣膜衰坏、功能障碍；同种心脏瓣膜来源匮乏，且可引起排异反应，从而影响瓣膜的耐久性。

　　组织工程心脏瓣膜是按照组织工程学原理，首先构建具有心脏瓣膜形态的支架，然后在支架上种植自体活细胞，自体细胞在支架上生长并产生细胞外基质，逐渐对原来的支架进行改建，最终形成完全由自体细胞和基质所构成的活性瓣膜组织。由于这种新型人造心脏瓣膜具有自我更新和改造能力，生物力学和血液动力学性能优良、耐久性好、无需抗凝，从而克服了现有人造心脏瓣膜的不足，可望成为理想的瓣膜替代物。

　　组织工程心脏瓣膜的研制已取得很大进展，研制的瓣膜已经成功植入动物体内，其功能在不断提高，部分学者已开始将其用于人体，近期效果良好。但目前也存在着较多问题，因此受到限制，比如：支架材料不理想，细胞来源方面无法有效保存细胞的生理功能，体外预调技术复杂、难度较大，由于高压血流下细胞的黏附性得不到保证，植入试验只能应用在低压血流的肺动脉瓣位置。

　　人工瓣膜应用需扬长避短

　　瓣膜置换手术中采用何种人工瓣膜应具体问题具体分析，需要综合考虑患者的年龄、职业、精神状况、预期寿命、瓣膜置换部位、有无妊娠要求、能否接受长期抗凝、合并疾病、血栓栓塞风险、经济条件等情况。随着手术技术的提高、瓣膜制作工艺的改善、生物瓣预期使用寿命的延长，可以适当降低生物瓣的使用年龄。目前，国内生物瓣的使用量有上升趋势，但人工瓣膜的使用仍以机械瓣为主。基于两种瓣膜的不同特点，生物瓣多用于60岁以上的老年人或者特殊的患者，目前国外一般生物瓣的使用率占30%～40%。另外生物瓣膜的造价较机械瓣膜要贵很多，加上生物瓣衰坏病例增多，目前我国的生物瓣使用率尚不足10%。虽然生物瓣较机械瓣的市场占有率要少得多，但是，生物瓣的临床应用地位是无法被替代的。

　　对于人工机械瓣膜置换术后患者，维持 INR 1.76～2.50可显著减少抗凝出血的发生，且血栓栓塞发生无明显增加。对于老年患者机械瓣膜替换术后抗凝治疗，维持INR为1.65～2.50，可有效减少抗凝并发症。生物瓣使用量的增长不可忽视，生物瓣、机械瓣孰优孰劣，尚需开展大样本的临床随机对照试验来加以证实。

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