不同生理状态下主动脉双叶机械心脏瓣膜流场特性PIV实验研究

人工心脏瓣膜(PHV)替换发生病变的原生瓣膜是目前治疗瓣膜性心脏病的主要方法,其中双叶机械心脏瓣膜(BMHV)因其耐久性在临床上被广泛使用.瓣膜置换术后会出现血栓栓塞等并发症,这与机械瓣结构改变主动脉生理性血流模式直接相关.本研究搭建了生理性左心脉动流血液循环装置,使用基于医学CT影像制备的真实人体主动脉根部硅胶模型,采用可调节压力的透明腔体安置主动脉根部模型,来模拟动脉顺应性对血液流动的影响.并模拟出入口负荷条件,分别在健康、心衰以及运动3种不同生理压力和流量条件下,使用粒子图像测速(PIV)技术获取完整心动周期上血液通过主动脉双叶机械瓣的平面流场数据,采用速度分布、涡量分布和剪切应力分析评价双叶机械瓣在主动脉根部、窦腔与升主动脉处的血流流场特性,研究不同生理状态对血液跨瓣流动的影响,为术前瓣膜选择及术后患者康复治疗提供理论依据与实验数据支持.研究结果表明,在运动生理状态下较大的心排出量(CO=14.6 L/min)导致血液以2.2 m/s的峰值速度冲击主动脉窦与升主动脉相连接处的壁面,壁面存在最大数值为2.8 N/m^(2)的剪切应力,且在整个收缩期内最大剪切应力都超过1.4 N/m^(2),易使胶原蛋白和组织因子暴露在流动的血液中导致血小板活化,为血栓的形成提供有利环境,瓣膜置换术后应避免患者长时间处于运动状态,以减少溶血导致的血栓栓塞等风险.

国产GK型双叶式机械瓣膜的临床应用分析

目的:观察和评价国产GK型双叶机械瓣置换术的早期临床疗效和近中期随访结果。方法:对291例心脏瓣膜病变病人行瓣膜置换术,其中主动脉瓣置换术75例,二尖瓣置换术131例,二尖瓣和主动脉瓣双瓣膜置换术85例,共植入GK双叶瓣376枚,其中二尖瓣216枚,主动脉瓣160枚;术后监测血流动力学指标,并定期随访和检查是否有与瓣膜相关的并发症发生。结果:本组病人住院期间死亡9例,4例轻度瓣周漏,5例再次开胸止血,5例术后伤口感染,6例轻度低心排综合症,1例急性肾功能不全,无发生机械瓣膜故障或失灵病例;除死亡病人,所有病人病愈出院。随访219例病人,最长生存时间4年2个月,最短随访时间7个月,平均35.5个月,2例心脏骤停死亡。其余病人均长期生存,心功能Ⅰ级153例,Ⅱ级119例,Ⅲ级3例,随访病人大多数可从事不同程度的体力劳动,生活质量良好;未发现与瓣膜有关的并发症。结论:GK双叶机械瓣早期临床应用获得了满意效果,其近、中期随访未发现与瓣膜相关的并发症,远期结果有待进一步随访观察。

新型人工曲面机械双叶瓣体外脉动流实验

自体心脏瓣膜为无神经元控制,在多物理场因素引导下,血液流动场、瓣膜和腱索之间相互作用运动,保持血流单向流动。经临床研究表明,患者植入瓣膜后的瓣膜并发症及患者生存率,与瓣膜结构、血流流场密切相关,对此评价瓣膜的血流动力学性能对改进瓣膜结构具有重要作用。自制新型曲面双叶型机械瓣膜,通过理论解析和瞬态流固耦合模拟分析讨论瓣膜最大开启时瓣膜的血流动力学性能;并在体外动态仿真环境下,对曲面型双叶瓣膜进行血流动力学测试,采用Vivitest脉动流实验平台测量,通过测试瓣膜压力、开口面积、返流量等物理量来衡量瓣膜在主动脉位置的使用性能。最后研究同St.Jude双叶瓣和国内GK瓣等同类机械瓣的动力学性能作对照,根据评价结果前瞻性地研究双叶曲面机械瓣结构性能。结果表明,研制的新型曲面瓣膜具有优良的血流动力学特性。

Carbomedics机械瓣置换术后低强度抗凝治疗的观察

目的 观察 Carbomedics双叶机械瓣膜置换术后低强度抗凝治疗的可行性 ,探讨适合中国人的抗凝监测方式。 方法 对连续 6 1例置换 Carbomedics双叶机械瓣膜患者 ,采用低强度抗凝标准 [国际标准比值 (INR) 1.5～2 .0 ],随访观察其抗凝指标、临床并发症发生情况和超声心动图变化。 结果 术后随访 5 7例 ,随访时间 1～ 2 4个月 ,平均 17.9± 6 .4个月。本组发生与抗凝有关的出血 8例 ,发生栓塞 1例 ,1年生存率平均为 98.4 %± 0 .3%。平均 INR值为 1.7± 0 .4 ,平均华法林剂量为 2 .5 4± 0 .6 0 m g/ d。 结论 Carbomedics双叶机械瓣膜置换术后低强度抗凝治疗效果可靠 ,随访抗凝监测方式安全方便。抗凝强度过高和波动性增大是导致出血并发症的重要危险因素。