人工瓣膜的应用与发展

人工心脏瓣膜的试制始于20世纪40年代末，当时只是在实验阶段，并没有实际应用。1960年，美国俄勒冈州波特兰市的外科医生斯塔尔和他的合作者爱德华兹首次将一个人工球形瓣膜——硅胶球人工心脏瓣膜植入一个二尖瓣狭窄的风湿性心脏病患者体内，术后长期存活，创造了人工心脏瓣膜置换的历史。到1981年，全球人工瓣膜置换病例多达35万例。

随着科技的进步，人工心脏瓣膜经历了一个进化的过程，如球形瓣膜、单叶瓣、生物瓣、双叶瓣(见下图)。目前，人工心脏瓣膜的研究旨在提高耐久性，减少并发症，改善瓣膜功能。

目前在很多地方，瓣膜置换术的死亡率甚至低于腹部大手术。数百万病例的临床实践证明，在正常情况下，患者的寿命得到延长，健康状况得到显著改善。到目前为止，已经制造了100多种人工心脏瓣膜，其中大部分已经淘汰，只剩下少数瓣膜。人工心脏瓣膜分为机械瓣膜和生物瓣膜。用作机械瓣膜的硬质金属材料主要是钴铬镍合金和钛钢；非金属硬质材料主要是低温各向同性碳；弹性体材料从早期用于球形阀体的硅橡胶发展到不易变性的“低硫化处理”硅橡胶；缝合环纺织品是聚四氟乙烯和聚酯长丝织物。生物瓣膜主要由同种瓣膜和异种瓣膜组成。同种瓣膜有两种:同种主动脉瓣和同种硬脑膜。异种瓣膜有猪瓣和牛心包瓣两种。机械瓣膜的特点是强度好，但需要终身抗凝；生物瓣的特点是不抗凝，但寿命没有机械瓣长。近年来，人工心脏瓣膜的研究主要集中在解决机械瓣膜的抗凝和生物瓣膜的防钙化问题，但尚未取得突破。英国正在使用柔软的复合材料来制备仿生人工心脏瓣膜。许多国家也在研究组织工程心脏瓣膜，但仍处于实验室阶段。我国每年更换人工心脏瓣膜约2万例，其中进口瓣膜占70% ~ 80%。国内北京明星医疗器械公司和兰州飞控集团公司生产倾斜蝶阀。最近这两家公司和上海九灵医疗设备公司研发了双叶机械瓣膜，处于临床研究阶段。与此同时，北京百仁思生物工程有限公司研发了中央袋瓣和猪心瓣，试图改变国内生物瓣使用率很低(约5%)的现象。西南交通大学正在研究如何通过在各向同性碳表面喷涂二氧化锡和二氧化钛来提高机械瓣膜的抗凝血性能