研究背景：在心脏瓣膜病变中,单纯的三尖瓣病变较少见。在临床上更为常见的是功能性的三尖瓣反流,它多见于伴有右室收缩压增高或肺动脉高压的心脏病,如风湿性二尖瓣狭窄、先天性心脏病(肺动脉瓣狭窄、艾森门格综合征)和肺源性心脏病等。目前这类患者群非常庞大,有文献报道,约20%-30%的二尖瓣或二尖瓣和主动脉瓣双瓣病变患者可伴有功能性的三尖瓣反流,在Dreyfus教授2005年的报告中,该比例甚至高达48%。美国的一项流行病学调查显示,中重度三尖瓣反流的患者约有160万之多,而每年行外科手术对其治疗的患者仅为8000余人,且大部分患者是在行左心瓣膜手术时同时对三尖瓣进行了治疗,更需引起注意的是,许多患者在行二尖瓣或主动脉瓣手术时,忽略了对三尖瓣反流情况的检查。一般而言,伴有三尖瓣反流的风湿性二尖瓣、主动脉瓣病变的患者多数具有病程长、年龄大、风湿热反复发作的特点。此类患者不但合并肺血管阻力增高与肺动脉高压,继发呼吸功能损害,而且伴有体循环静脉系统高压与长期淤血,肝、肾等主要脏器的功能均存在障碍；胃肠道系统粘膜长期淤血,也导致消化吸收功能低下,部分患者甚至有心源性恶病质。因而,这些患者在行外科手术时其手术风险很大,发生并发症的几率也增多。Kuwaki的统计显示,左心瓣膜手术同时行三尖瓣修复术的患者住院期间的死亡率高达8.9%,而十年生存率也仅为78±3%。以往认为,左心瓣膜术后患者的三尖瓣反流程度会有所减轻,但近年的长期随访结果显示,也有部分术前无或有轻度功能性三尖瓣反流的患者在左心瓣膜术后远期出现功能性三尖瓣反流或三尖瓣反流程度进行性加重。目前在瓣膜病治疗领域,对于何时治疗功能性三尖瓣反流或者采取何种方式进行治疗尚无统一标准,大部分学者赞成在行左心瓣膜手术的同时对三尖瓣病变进行修复。国外的一项长期随访研究发现,左心瓣膜术后的残余三尖瓣反流可高达31%,更有少数患者在术后短期内就已出现三尖瓣反流。为了纠正心力衰竭,很多患者不得不接受再次开胸手术,然而这无疑增加了手术难度和风险。随着生物医用材料的进步,以导管为主要手段的介入微创方法在心脏瓣膜疾病治疗中的应用也越来越广泛,且经导管二尖瓣环成形或边对边缝合术已经取得了很大的进展,对于三尖瓣反流病变,能否使用经导管的办法进行治疗,必然成为了心血管医师的研究热点课题。近期相关的动物实验结果显示了经导管瓣膜支架植入治疗三尖瓣反流的可能性,但这项技术仍存在很多问题,需要进一步改进。为了推动该技术在我国的开展和推广,我们与上海形状记忆合金有限公司合作,设计了一种新型的自膨胀带瓣膜三尖瓣支架并进行了经导管植入置换三尖瓣的实验研究。研究目的：评价经导管将新型带瓣膜三尖瓣支架植入到实验山羊的自体三尖瓣环位置的可行性、安全性和有效性,为临床应用提供实验基础。研究方法：(1)经导管三尖瓣置换的应用解剖：分别解剖测量30例经防腐固定的外形大小正常的成人心脏标本(男20,女10),以及20只新鲜的健康山羊心脏标本。先观察三尖瓣膜区解剖位置及毗邻关系,包括三尖瓣环的位置、外形,三个瓣叶在瓣环的位置分布和大小,测量三尖瓣环周长、长径、短径,隔瓣环中点与室上嵴最凸点的距离、前瓣环中点与冠状窦口的距离,观察腱索的起始附着位置及分布情况。测量用游标卡尺(精确度为0.01mm)、双脚规、外科手术缝线、镊子。手术缝线用于非直线表面,测量后将手术缝线伸展,再用卡尺测量。其中,测量三尖瓣环长径以前瓣与隔瓣交界到前瓣与后瓣交界为准,短径选瓣环的最窄处。(2)三尖瓣环造影投照体位的实验研究：健康成年山羊8只,先用ie33彩色超声诊断仪对实验山羊做经胸超声心动图,超声切面取非标准的右室流入道长轴切面,首先探得三尖瓣复合体的超声影像,选取最清楚的切面角度,之后测量三尖瓣环的最大直径及多普勒频谱。之后对每只动物连接高压注射器行右心房造影(总量110ml,注射速度12ml／s,压力800PSI),右前斜(RAO)90°至左前斜(LA0)90°的180°旋转连续造影,术后分别对获得的RA90°至LA090°连续造影图象进行逐帧分析,测量每帧图象中显示的三尖瓣环的最大直径,并将测量结果同超声心动图所测结果进行比较。(3)带瓣膜三尖支架及输送系统研制：与上海形状记忆合金有限公司合作,以国产镍钛合金丝为材料,编织双盘状带瓣膜支架,支架由右心房和右心室盘面及中间的腰部三个部分组成。人工瓣膜以新鲜的猪心包为材料,先给予1％TritonX-100+0.01%胰蛋白酶+核酸酶37℃持续震荡24h给予脱细胞处理后,用0.6%戊二醛浸泡48小时,再用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,缝合在波浪状瓣膜环上,构成人工瓣膜,最后将人工瓣膜固定在支架上,组成带瓣膜三尖瓣支架。带瓣膜支架保存在60%的酒精溶液中,使用前换75%酒精浸泡24小时灭菌。输送系统是由导引管、外鞘管、预载短鞘以及推送杆组成,使用前肝素水冲洗。(4)双盘状带瓣膜三尖瓣支架的体外实验：取10只健康山羊的心脏标本,将输送鞘管分别经上、下腔静脉穿过三尖瓣口,确认鞘管头端位于右室后,固定鞘管,用另一推送杆在鞘管内推送支架直至其右室面打开,固定丝线尾端回拉鞘管,确认支架右室面卡住瓣环口后,向前推送支架的同时回撤鞘管,释放右房面,从右房面用丝线反复行牵拉实验,确认固定牢固后,撤出丝线。(5)经导管三尖瓣反流动物模型的建立：健康清洁级实验山羊7只,经股静脉,用7F输送鞘管将抓捕钳送至输送鞘管末端,在经胸超声心动图的引导下操作抓捕钳,钳夹三尖瓣的瓣叶或腱索,并经超声心动图确认是否已造成三尖瓣反流。当超声确认抓捕钳已造成三尖瓣大量反流后,固定输送鞘管,将抓捕钳迅速向后回拉,依靠输送鞘管头端的切割力将瓣膜撕毁,在经胸超声心动图引导下重复上述动作,直至超声监测出现重度三尖瓣反流时停止。(6)经导管带瓣膜三尖瓣支架植入：健康清洁级实验山羊10只,经颈内静脉植入带瓣膜支架于自体三尖瓣位置,并进行6个月的影像学和血流动力学随访,最后行大体解剖和组织学观察。结果：(1)正常成人和实验山羊心脏标本测得三尖瓣环的周径分别为(11.86±1.37)mm、(9.88±1.62)mm；瓣环的长径分别为(4.30±0.55)mm、(3.30±0.35)mm；瓣环短径分别为(3.09±0.59)mm、(1.79±0.78)mm；与冠状窦口的距离分别为(1.12±0.21)mm、(0.82±.21)mm；与室上嵴的距离分别为(1.79±0.31)mm、(1.19±0.25)mm。(2)8只山羊均成功行右心房造影,每只山羊获得右心房连续造影图像各100帧,通过逐帧分析,发现右房室瓣环在右前斜27°±3°范围的投照体位所获得的图像最佳,并能较准确的测量右房室瓣环直径的大小。(3)带瓣膜支架设计成双盘状结构,可以锚定在自体三尖瓣环位置,不易移位,能收入14-16F的鞘管中,可通过外周静脉途径植入,根据支架的腰部直径,设计了22mm-26mm的规格。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。(4)制备的带瓣膜三尖瓣支架可牢固地置于自体瓣环位置,反复牵拉后未见支架脱入心腔,同时观察到原有三尖瓣瓣叶、腱索等均被夹在双盘状支架之间,人工瓣膜启闭功能良好。(5)借助于自制的抓捕钳,7只实验山羊均成功地用经导管方法造成三尖瓣反流,其中3例为中量反流,4例为大量反流。术后即刻其心率明显增加,右心房压力增高,对所有实验羊行放血处死后的大体解剖发现,全部实验羊的三尖瓣复合体均受到不同程度的损毁,其中5只为三尖瓣的前瓣叶被撕裂伴腱索断裂,2只的后瓣叶被撕毁伴腱索断裂。(6)10只实验羊中,8只实验羊手术成功；1只羊死于术中失常,另有一只死于瓣膜支架移位,存活实验山羊术后随访期间的超声心动图提示人工三尖瓣膜启闭正常,无明显狭窄及关闭不全,64排螺旋CT扫描发现瓣膜支架位置良好。扫描电镜下见支架镍钛丝表面覆盖内皮细胞。结论：新型带瓣膜三尖瓣支架装置可成功地经导管植入于实验山羊的自体三尖瓣环位置,人工瓣膜可替代自体瓣膜,术后的影像学和血流动力学随访效果理想,该瓣膜支架及动物实验结果可以为未来的临床试验提供依据,同时还需要进一步对瓣膜支架进行改进并实施更长期的随访。