專利名稱：利用可撓管替換心瓣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于心外科領(lǐng)域以及涉及到病變的或損傷的心瓣替換。正常心瓣解剖結(jié)構(gòu)心臟可分四個(gè)心瓣用以引導(dǎo)血流在前進(jìn)方向上流過(guò)心臟的兩側(cè)。在心臟的左側(cè)(體循環(huán))上具有1)二尖瓣，它位于左心房與左心室之間，以及2)主動(dòng)脈瓣，它位于左心室與主動(dòng)脈之間。這兩個(gè)心瓣把來(lái)自肺部的有氧血液，流過(guò)心臟的左側(cè)導(dǎo)入主動(dòng)脈使之分布全身。在心臟的右側(cè)(肺循環(huán))上具有1)三尖瓣，它位于右心房與右心室之間，以及2)肺動(dòng)脈瓣，它位于右心室與肺動(dòng)脈之間。這兩個(gè)心瓣把來(lái)自體內(nèi)的去氧血液，流過(guò)心臟的右側(cè)導(dǎo)入肺動(dòng)脈使之向肺部分布，并由此再次成為有氧血液開(kāi)始新一輪的循環(huán)。
所有這四個(gè)心瓣都是被動(dòng)結(jié)構(gòu)，它們自身不消耗任何能量也不能進(jìn)行任何收縮功能。它們包含可動(dòng)的“瓣葉”，用以進(jìn)行簡(jiǎn)單地開(kāi)閉以響應(yīng)心瓣任何一側(cè)的差壓。二尖瓣與三尖瓣由于它們位于心臟每一側(cè)的房室之間，故稱之為“房室瓣”。二尖瓣具有兩葉，三尖瓣具有三葉。主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣則被稱為“半月瓣”是由于它們瓣葉的特有的外形，其形狀宛如半月或稱為“尖”更為確切。主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣每一個(gè)都有三個(gè)尖。
由于先天的二尖瓣和三尖瓣以及主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣的生理結(jié)構(gòu)對(duì)于本發(fā)明是非常重要的，它們示于

圖1中，這是正常的人類(lèi)心臟100的剖視截面圖(在心臟100的旁邊展示了一段管狀組織200，它將用于下面要介紹的替換二尖瓣)。心臟100左側(cè)包含左心房110，位于左室壁114與隔膜116之間的左室腔112，主動(dòng)脈瓣118，以及二尖瓣組合120。二尖瓣組合120的元件包括二尖瓣環(huán)121，當(dāng)病變的或損傷的心瓣小葉切除后，這里，將留下一個(gè)近乎圓形的開(kāi)口小環(huán)；前葉122(由于它鄰近主動(dòng)脈區(qū)域，有時(shí)也稱為主動(dòng)脈葉)；后葉124；兩個(gè)乳頭肌126與128，它們的底部貼在左室壁114的內(nèi)表面上；以及多腱索132，它們把二尖瓣葉122與124與乳頭肌126與128相連接。在葉與乳頭肌之間并不是一對(duì)一的索帶連接，代之而是存在著多索帶，以及每一個(gè)乳頭肌126與128的索帶同時(shí)貼在兩個(gè)瓣葉122與124上。
心臟另一側(cè)包含右心房150；右室腔152，它由右室壁154與隔膜116包成；以及三尖瓣組合160。三尖瓣組合160包括瓣環(huán)162，三個(gè)瓣葉164；貼在右室壁154的內(nèi)表面上的乳頭肌170，以及多腱索180，它們把三尖瓣葉164與乳頭肌170-174連接。
如上所述，二尖瓣葉122與124，以及三尖瓣葉164都是被動(dòng)結(jié)構(gòu)，它們自身不能擴(kuò)展任何能量也不能進(jìn)行任何主動(dòng)的收縮功能。它們只能簡(jiǎn)單地開(kāi)閉以響應(yīng)瓣葉組織任何一側(cè)的差壓。當(dāng)左室壁114放松時(shí)，室腔112擴(kuò)大吸入血液，二尖瓣120打開(kāi)(也就是說(shuō)，瓣葉122與124分開(kāi))。有氧血液向下流經(jīng)心瓣120，充入擴(kuò)展的室腔。一旦左室腔充滿后，左心室收縮，引起左室腔壓力的迅速增高。這又導(dǎo)致二尖瓣120閉合(也就是瓣葉122與124再趨合)，這時(shí)主動(dòng)脈118打開(kāi)，使得有氧血液由左心室注入主動(dòng)脈。當(dāng)左室腔112收縮時(shí)，二尖瓣的腱索132阻止二尖瓣葉122與124脫垂回入左心房110。
三尖瓣的三個(gè)瓣葉，腱索以及乳頭肌的功能以類(lèi)似的方式響應(yīng)右心室的充入與其之后的收縮。
主動(dòng)脈尖也是被動(dòng)地響應(yīng)在左心室與主動(dòng)脈之間的壓差。當(dāng)左心室收縮時(shí)，主動(dòng)脈瓣尖打開(kāi)使有氧的血液從左心室流入主動(dòng)脈。當(dāng)左心室放松時(shí)，主動(dòng)脈尖再次趨合，阻止進(jìn)入主動(dòng)脈的血液漏回(回涌)左心室。肺動(dòng)脈尖也是以相同方式被動(dòng)地響應(yīng)右心室的放松與收縮以使去氧的血液流入肺動(dòng)脈并由此進(jìn)入肺部再次充氧。這些半月瓣都沒(méi)有相應(yīng)的腱索或乳頭肌。
總之，當(dāng)主動(dòng)脈瓣與肺動(dòng)脈瓣閉合時(shí)，隨著心室的放松與擴(kuò)展(心臟舒張)，二尖瓣與三尖瓣打開(kāi)。而當(dāng)心室收縮(心臟收縮)時(shí)，二尖瓣與三尖瓣閉合，主動(dòng)脈瓣與肺動(dòng)脈瓣打開(kāi)。按照這種方式，推進(jìn)血液流過(guò)心臟兩側(cè)。
很多解剖學(xué)與心臟外科的文獻(xiàn)著作包括標(biāo)準(zhǔn)教科書(shū)諸如Sabistion與Spencer等合著，賓夕法尼亞州費(fèi)城Saunders出版社出版的《胸外科學(xué)》以及Kirkilin與Barrett-Boyes合著的《心外科學(xué)》等都有很詳細(xì)的介紹與說(shuō)明心臟解剖學(xué)與心瓣的結(jié)構(gòu)與術(shù)語(yǔ)。心瓣的病理與異常由于先成或后天的心瓣病變使得心瓣顯示出異常的解剖與功能。先天性的心瓣異常嚴(yán)重時(shí)如果需要的話可以在嬰兒初生幾小時(shí)內(nèi)進(jìn)行外科急診，或者對(duì)老年病人除非導(dǎo)致生命威脅也可很好忍受很多年。后天性心瓣病變是由諸如風(fēng)濕性發(fā)燒，心瓣組織衰退性失調(diào)，細(xì)菌或真菌的感染通訊創(chuàng)傷等引起。
由于心瓣是被動(dòng)結(jié)構(gòu)，它們進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)閉以響應(yīng)某一心瓣任何一側(cè)的分壓，因此與心瓣開(kāi)發(fā)有關(guān)的問(wèn)題可以分為兩大類(lèi)1)變狹，其中心瓣不能正常打開(kāi)，或2)機(jī)能不全(也稱為回涌)，其中心瓣不能正常閉合。變狹與機(jī)能不全可以在同一個(gè)心瓣中或不同的心瓣中伴隨發(fā)生。這兩種異常都增加了作用在心臟上的負(fù)荷，同時(shí)這種對(duì)心臟與病人所增加壓力的嚴(yán)重程度以及心臟能否承受的能力決定了這種異常心瓣需要不需要進(jìn)行外科替換(或者某些情況下進(jìn)行修補(bǔ))。
除了心瓣變狹與機(jī)能不全外，對(duì)于某些細(xì)菌或真菌感染雖然心瓣還能繼續(xù)正常工作但也需要進(jìn)行外科手術(shù)，因?yàn)榧?xì)菌在心瓣葉上的寄生增生(細(xì)菌性贅生物)會(huì)在致命的動(dòng)脈中下游剝落(栓塞)或駐留。如果這種細(xì)菌性贅生物是在心臟左側(cè)(體循環(huán)側(cè))的心瓣上，栓塞會(huì)造成供給體內(nèi)器官的血液突然漏失，并立即使該器官機(jī)能失常。這種栓塞更普遍地發(fā)生在腦中，這時(shí)病人就會(huì)中風(fēng)。這時(shí)即使不存在任何一個(gè)心瓣的變狹或機(jī)能不全，也必須進(jìn)行二尖瓣或主動(dòng)脈瓣(左側(cè)心瓣)的外科替換。同樣，細(xì)菌或真菌在三尖瓣上的贅生物也可能栓塞肺臟(導(dǎo)致肺膿腫)，因此即使不存在三尖瓣變狹或機(jī)能不全，也需要進(jìn)行三尖瓣的替換。除了先天性肺動(dòng)脈瓣變狹或機(jī)能不全外，對(duì)于病人去進(jìn)行肺動(dòng)脈瓣的異常的外科修復(fù)或替換的病案是很少見(jiàn)的。
目前，二尖瓣或三尖瓣的外科修復(fù)在可能時(shí)一般都是整瓣地替換，因?yàn)檫@些心瓣病變不值得去修復(fù)而必須進(jìn)行替換。大多數(shù)的主動(dòng)脈瓣的異常都需要替換，雖然對(duì)于某些病人也可對(duì)其機(jī)能不全的主動(dòng)脈瓣進(jìn)行修復(fù)。心瓣修復(fù)與心瓣替換的外科手術(shù)可以在很多專著與論文中包括本專利中列舉的教科書(shū)中都有介紹與闡述。
心瓣替換的現(xiàn)行方案如果心瓣必須進(jìn)行替換，現(xiàn)行有幾種可采用的方案，選擇某一種型式的修復(fù)術(shù)(也就是人工瓣)有賴于以下一些因素，諸如心瓣的位置，病人的年齡與其它特點(diǎn)，以及手術(shù)大夫的經(jīng)驗(yàn)及其專長(zhǎng)?？刹捎玫男迯?fù)術(shù)包括三大類(lèi)心瓣或材料機(jī)械瓣，組織瓣，以及主動(dòng)脈同種移植瓣。下面將簡(jiǎn)要地予以討論；它們也會(huì)在諸如1991年紐約Pergamon出版社由E.Bodnar與R.Frater合編的《心瓣替換學(xué)》等教科書(shū)中都有介紹與闡述。人工機(jī)械瓣機(jī)械瓣包括金屬絲網(wǎng)屏蔽球瓣(諸如Starr-Edwards瓣)，雙葉瓣(諸如St.Jude瓣)，以及斜置碟瓣(諸如Medtronic-Hall或Omniscince瓣)金屬絲網(wǎng)屏蔽球瓣通常是由在鈦制籠內(nèi)放入由硅橡膠(SilasticTM)制成的球體來(lái)制成，而葉瓣與斜置碟瓣則由熱解碳與鈦的不同組織物制成。所有這些瓣都附在縫成環(huán)狀的織物(通常采用DacronTM)上，使得瓣修復(fù)可縫合在病人自然的組織上以使術(shù)后人工瓣能保持定位。所有這些機(jī)械瓣都可以用來(lái)替換四個(gè)心瓣中的任何一個(gè)。目前還沒(méi)有其它由美國(guó)食品與藥品管理局批準(zhǔn)可以使用的機(jī)械瓣。
機(jī)械瓣的主要優(yōu)點(diǎn)是它們的長(zhǎng)期持久性。但由于機(jī)械瓣的長(zhǎng)期工作會(huì)使在其上面形成血塊，因此它們的主要缺點(diǎn)是必須要求病人術(shù)后長(zhǎng)期服用周身的抗凝血藥物。如果在瓣上形成血塊，就會(huì)妨礙瓣的正常開(kāi)閉，更重要的是血塊會(huì)從心瓣上離析而栓塞人腦，引起中風(fēng)。這類(lèi)預(yù)防服用的抗凝血藥物是很昂貴的，而且其中還有一種潛在危險(xiǎn)，其本身會(huì)形成異常的出血，如果這種出血發(fā)生在腦部就會(huì)引起中風(fēng)。
除了當(dāng)前用以移植用的機(jī)械瓣外，還有一些其它設(shè)計(jì)的瓣可以由上面介紹的Bodnar與Frater合著的《心瓣替換學(xué)》第307-332頁(yè)“失效的心瓣修復(fù)”中予以介紹與闡述。這兩種“失效”的瓣值得本發(fā)明作為已有技術(shù)來(lái)予以注意的是McGoon瓣(第319-320頁(yè))以及Roe-Moore瓣(第320-321頁(yè))。這兩種瓣都包含有固定在柱形移植片固定物上的由彈性體或用聚四氟乙烯(PTFE，用TEFLON商標(biāo)廣為銷(xiāo)售)復(fù)蓋的織物制成的可撓瓣葉。雖然這兩種瓣已在人體內(nèi)試驗(yàn)過(guò)，但從未商用化，而今天也已不再積極研究與開(kāi)發(fā)了。人工組織瓣大多數(shù)的組織瓣都是將豬的主動(dòng)脈瓣的瓣葉縫在移植片的固定物上來(lái)構(gòu)成的，以保持瓣葉的正確位置，或者從?；蜇i的心包囊(它們包在心臟的周?chē)?來(lái)構(gòu)成瓣葉并把它們縫在移植片的固定物上。固定物可以是很堅(jiān)硬的也可以是稍些可撓的，并用織物(通常是一種以商標(biāo)DacronTM銷(xiāo)售的合成材料)敷蓋，并貼在一個(gè)縫制環(huán)上用以固定在病人的自然組織上。豬或牛的組織經(jīng)過(guò)化學(xué)處理以防止任何抗原性(也就是減少病人體內(nèi)對(duì)外來(lái)組織的排斥的風(fēng)險(xiǎn))。這些三葉瓣也可以用來(lái)替換四個(gè)心瓣中的任何一個(gè)。目前在美國(guó)由食品與藥品管理局FDA批準(zhǔn)可用以移植的幾個(gè)組織瓣是Carpentier-Edwards豬瓣，Hancock豬瓣，以及Carpentier-Edwards心包瓣。
組織瓣的主要優(yōu)點(diǎn)是它不象機(jī)械瓣那樣會(huì)逐漸地形成并導(dǎo)致血塊，因而它絕對(duì)不需要周身抗凝血藥物。然而很多外科大夫還是請(qǐng)接受任何一類(lèi)人工二尖瓣包括組織瓣的病人服用抗凝血藥物。組織瓣的主要缺點(diǎn)是它不如機(jī)械瓣的長(zhǎng)期持久性。組織瓣也有一定的失效率，通常發(fā)生在移植后的八年左右，雖然新的商用的心包瓣原先的成果曾提出它可以經(jīng)久使用。這些失效的一個(gè)原因可以認(rèn)為是動(dòng)物組織的化學(xué)處理以使它防止對(duì)病人的抗原性。此外，移植片固定物與縫制環(huán)的存在，也影響到與正常心瓣相比較，甚至在主動(dòng)脈瓣位置上人工組織瓣的解剖地準(zhǔn)確性。同體移植瓣同體移植瓣取自人類(lèi)遺體。它們大多數(shù)是主動(dòng)脈瓣，但偶爾也包括肺動(dòng)脈瓣。這些瓣都經(jīng)過(guò)特殊處理并在液氧中冷凍，儲(chǔ)藏以備之后用于成人的主動(dòng)脈瓣的移植，或用于兒童的肺動(dòng)脈瓣移植。偶爾也有變化用于主動(dòng)脈瓣的替換中是用病人自身的肺動(dòng)脈瓣(身體移植)來(lái)替換病變的主動(dòng)脈瓣，并伴以移入來(lái)自遺體的主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)同種移植以替換已切除的肺動(dòng)脈瓣(通常稱之為羅斯ROSS程序)。
主動(dòng)脈同種移植瓣的優(yōu)點(diǎn)是它也具有如機(jī)械瓣的持久性，它也不會(huì)造成由此形成的血塊，不需要服用抗凝血藥物。這類(lèi)瓣的主要缺點(diǎn)是它不能有足夠的數(shù)量來(lái)滿足要求新的主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣病人的需要。它們也不能用于替換二尖瓣或三尖瓣。此外，它們特別昂貴而且比起機(jī)械瓣或組織瓣來(lái)更難以移植。移植難度意味著對(duì)于某一位病人來(lái)說(shuō)用同種移植的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)比用機(jī)械瓣或組織瓣來(lái)為大。另一個(gè)附加問(wèn)題就是1992年6月，F(xiàn)DA又將同種移植瓣再次列為試驗(yàn)項(xiàng)目，因此在常規(guī)手術(shù)中不再列入。
人工心瓣結(jié)構(gòu)原理所有人工心瓣的設(shè)計(jì)為了能達(dá)到三個(gè)病理特性與一個(gè)實(shí)際考慮的最優(yōu)化。三個(gè)主要病理特性是(1)血液循環(huán)動(dòng)力性能，(2)凝血性能，以及(3)持久性能。實(shí)際考慮包括外科移植的方便。
在人工瓣的開(kāi)發(fā)中，很多因素都會(huì)集中體現(xiàn)在每一個(gè)這些潛在的問(wèn)題上。最后，人工瓣A在某一個(gè)方面比人工瓣B的優(yōu)點(diǎn)會(huì)很典型地被人工瓣B在另一個(gè)方面上的優(yōu)點(diǎn)所抵消。如果某一個(gè)人工瓣在所有四個(gè)這些方面全面地比所有其它人工瓣明顯地優(yōu)越，那末這個(gè)人工瓣就是唯一地被采用了。人工機(jī)械瓣機(jī)械心瓣的血液循環(huán)動(dòng)力性能特別是在較小的尺寸上能滿足要求，雖然還不是最優(yōu)。所有過(guò)去制作的機(jī)械心瓣，當(dāng)心瓣處于打開(kāi)位置時(shí)，它具有某種栓阻在心瓣孔中流動(dòng)的結(jié)構(gòu)。例如，諸如ST.Jude瓣的雙葉瓣，在孔上跨有兩根小條，以及此外當(dāng)心瓣處于打開(kāi)位置時(shí)，瓣葉本身也處于孔中。單葉碟瓣，諸如Medtronic-Hall瓣，也具有中心條用以支撐機(jī)構(gòu)，使葉瓣保持定位。Bjiork-Shiley瓣具有一至兩個(gè)支撐用以跨越瓣孔及部分打開(kāi)的碟瓣的本身。Omniscience瓣當(dāng)心瓣打開(kāi)時(shí)，在瓣孔中具有自身的部分打開(kāi)的碟瓣，以及Starr-Edwards金屬絲網(wǎng)屏蔽球瓣當(dāng)處于打開(kāi)位置時(shí)，在瓣的流動(dòng)孔中同時(shí)具有球與金屬絲網(wǎng)。所有這些結(jié)構(gòu)減小了機(jī)械瓣的血液循環(huán)動(dòng)力性能。
某些梗阻也干擾了機(jī)械瓣中或其周?chē)恼Ａ鲃?dòng)格式，因而增長(zhǎng)了血栓形成。更重要的是，所有人工表面或多或少都會(huì)有凝血酶原(促進(jìn)血塊)。而完全非凝血酶厚(非促進(jìn)血塊)表面僅存在在有活力的內(nèi)皮細(xì)胞層上，它充填在所有體內(nèi)血管壁的內(nèi)側(cè)，包括在心腔與自然瓣葉的內(nèi)側(cè)。因此任何金屬或塑料，不管如何高度拋光，都會(huì)有一些凝血層，除非人工材料的表面用內(nèi)皮細(xì)胞復(fù)蓋?；谶@種理由，所有具有人工機(jī)械心瓣的病人必須長(zhǎng)期服用抗凝血藥物。
機(jī)械瓣比組織瓣的主要優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期耐久性。機(jī)械瓣結(jié)構(gòu)是基于尖端的工程原理，并被證明這種提供的裝置是絕對(duì)地耐磨損和抗結(jié)構(gòu)失效的。但是，機(jī)械瓣的結(jié)構(gòu)失效也會(huì)發(fā)生的，這也是兩種可供民用的機(jī)械瓣(Bjork-ShileyConcavo-ConvexTM單碟瓣與DuramedicsTM雙葉瓣)最近從市場(chǎng)消失的主要理由。人工組織瓣在最佳環(huán)境下(也就是主動(dòng)脈瓣的替換)，人工組織瓣的結(jié)構(gòu)也可以基于這個(gè)概念，即人工瓣也可近似于自然瓣的解剖(形式)來(lái)制造，于是人工瓣的病理(功能)也能與自然瓣近似。這就是“功能服從形式”的概念。舉例說(shuō)，所有人工豬心瓣的制造者首先再現(xiàn)了人的自然主動(dòng)脈瓣的形式，它是通過(guò)1)取出豬的主動(dòng)脈瓣，2)在戊二醛中將它固定以消除抗原性，以及3)將豬的脈瓣縫合在移植片固定物上以使三個(gè)瓣葉保持定位。換句話說(shuō)，這些人工瓣的結(jié)構(gòu)的基本目標(biāo)就是盡可能接近地再現(xiàn)人的主動(dòng)脈瓣的形式。如果人工瓣能夠造得看上去宛如人的主動(dòng)脈瓣這個(gè)設(shè)想能夠做到的話，它的功能也能類(lèi)似于人的主動(dòng)脈瓣(也就是使正確的功能必將服從正確的形式)。這種同樣的設(shè)想也可以在投放民用的心包瓣中做到。
在二尖瓣或三尖瓣的替換場(chǎng)合中，由于同樣一些人工瓣它們?cè)O(shè)計(jì)得宛如主動(dòng)脈瓣并用于替換二尖瓣和三尖瓣，因此“功能服從形式”這種模糊的概念已被舍棄。換句話說(shuō)，根本沒(méi)有這種企圖是制造再現(xiàn)這些自然瓣的形式，而更少地考慮它們的功能。
這樣，在用于主動(dòng)脈瓣替換的人工瓣的情況中，“功能服從形式”的模糊概念在過(guò)去的它們的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的三十年中支配著所有人工組織瓣的結(jié)構(gòu)，即使最壞情況，根本沒(méi)有清晰的潛在概念關(guān)于用在替換二尖瓣和三尖瓣的人工瓣上。
“功能服從形式”概念具有一些局限性以及出現(xiàn)了潛在于所有人工組織瓣的現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中的一個(gè)基本的缺陷。第一點(diǎn)，它不可能應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)再生自然心瓣的精確解剖(形式)。雖然同種移植(人的遺體)與豬的主動(dòng)脈瓣具有自然主動(dòng)脈瓣的總的外形，但固定操作過(guò)程(分別用液氮冷凍，以及化學(xué)處理)改變了瓣組織的生物組織(微縮)特性。豬和牛的心包瓣不僅需要化學(xué)處理(通常包括用戊二醛固定)，而且瓣葉也必須縫合在復(fù)蓋織物的移植片固定物上以保持瓣葉定位使之正確地開(kāi)閉心瓣。最近在這方面有了新的進(jìn)展，通過(guò)采用“無(wú)固定物”的豬心瓣，即直接把豬心瓣縫合到病人的自然組織上以進(jìn)行主動(dòng)脈瓣的替換，但是化學(xué)固定的問(wèn)題仍然保留。此外，這類(lèi)無(wú)固定物的人工瓣還不能用于二尖瓣或三尖瓣的替換中。
或許“功能服從形式”概念的主要局限是過(guò)去沒(méi)有在二尖瓣或三尖瓣的任何一種的形式的接近上做過(guò)努力。如果動(dòng)物組織瓣可用來(lái)替換這兩種自然瓣中的任何一種，三葉豬主動(dòng)脈瓣的修復(fù)或三葉牛心包瓣的修復(fù)就可以正常被采用。為此，由于沒(méi)有接近于自然二尖瓣或三尖瓣的解剖(形式)可供人用的人工瓣，可以不去過(guò)問(wèn)“功能服從形式”這一失誤的概念。
在再現(xiàn)自然二尖瓣功能的最新的試驗(yàn)是由Mickleborough等人于1989年提出報(bào)告的。這些試驗(yàn)包括從牛的心包組織的民用處理片的應(yīng)用，這些片在儲(chǔ)運(yùn)前都經(jīng)過(guò)戊二醛的處理?？v向的縫合線用以將組織的平片變換成筒狀，于是從圓筒的一端去除了兩個(gè)三角形區(qū)域而形成兩個(gè)移植用的瓣翼，入口端縫合到二尖瓣環(huán)上，而在切開(kāi)的出口端的兩個(gè)組織瓣翼則縫合到乳頭肌上。
由Mickleborough等人發(fā)明的二尖瓣面臨著一個(gè)障礙，這對(duì)于正確的瓣的功能是很重要的，甚至還是很?chē)?yán)酷的。在正確地功能自然瓣中，前葉并不通過(guò)索帶將它的中央部分直接貼附在前乳頭肌上，而是通過(guò)突出地貼附在瓣葉周邊上的索帶把前葉貼附在前乳頭肌與后乳頭肌上。同樣的方式，通過(guò)突出地貼附在瓣葉周邊上的索帶把自然的后葉也貼附在前乳頭肌和后乳頭肌上。這樣，當(dāng)心臟收縮，心瓣閉合時(shí)，兩個(gè)二尖瓣葉之間的連合(閉合)線就大體上朝向同一方向，而虛線橫跨兩個(gè)乳頭肌的尖部。瓣葉與乳頭肌的朝向示于1969年版Netter著作的第11頁(yè)上。這種自然朝向可以由本發(fā)明的瓣中如圖2與3所示中可以看到并在下面予以討論。
相反，由Mickleborough等人介紹的替換瓣改變了和歪曲了替換瓣葉的正確朝向。Mickleborough的方法要求每一個(gè)切開(kāi)的瓣葉整齊地排成一行以形成一個(gè)伸展的瓣翼，而它又成為靠近它的尖部相對(duì)狹窄的組織纖維線。每一根心包組織纖維線的尖部直接縫合到乳頭肌上，使得纖維線摹擬腱索。每一根纖維線從瓣葉的中心伸展到Mickleborough瓣中，同時(shí)每一根纖維線也直接縫合到任何一個(gè)前乳頭肌或后乳頭肌上，這就要求每一個(gè)瓣葉直接位于乳頭肌上。這就有效地使Mickleborough瓣的瓣葉比起自然心瓣的瓣葉旋轉(zhuǎn)了大約90°。當(dāng)心臟收縮它們被壓在一起時(shí)，在瓣葉之間的縫合線將把跨越在兩個(gè)乳頭肌的頂尖上的虛線一分為二(在垂直角上)，而不是在自然瓣上發(fā)生的大體沿著這條虛線進(jìn)行。
自從Mickleborough等人1989年著作發(fā)表以來(lái)，沒(méi)有跡象顯示他們的方法還在進(jìn)行研究(他們本人或是任何共它研究人員)，以及在這些年代中也沒(méi)有其它跡象顯示他們的方法已很可能形成心瓣替換技術(shù)用于人類(lèi)的實(shí)際應(yīng)用中。
應(yīng)該指出，Mickleborough和她的助手的一個(gè)基本目標(biāo)是提出一個(gè)新的在瓣環(huán)與乳頭肌之間保持連續(xù)性的方法。大約在30年以前就第一次提出過(guò)(由C.W.Lillehei或許還有其它一些人)左心室壁的正確的肌肉健康狀態(tài)以及正確的術(shù)后心室功能要求在心室壁內(nèi)上的二尖瓣環(huán)與乳頭肌之間的張力定向連接。這個(gè)建議在替換二尖瓣的設(shè)計(jì)中被廣泛地忽視了，它要求腱索的切除而不用任何努力來(lái)提供保持心室壁與瓣環(huán)接合的替代物。然而各種研究(諸如1978年Rittenbouse等人，1986年David，1987年Hansen等人以及1988年Miki等人)連續(xù)指出索帶的張力傳遞作用對(duì)于正確的心室功能是重要的?；谏鲜鲞@些研究，Mickleborough等人明顯地企圖建立和提出一個(gè)能夠完成那個(gè)目標(biāo)的新的心瓣的設(shè)計(jì)。他們確實(shí)完成了那個(gè)目標(biāo)，他們?cè)O(shè)計(jì)的任何隨訪或民用化的明顯的不是大體上是由于其它問(wèn)題，諸如在他們的設(shè)計(jì)中瓣葉的變動(dòng)了的朝向。
建立人工組織瓣的不同方法在諸如1991年Love與Love的論文中以及1992年Calvin等人的美國(guó)專利5,163,955以及1984年Love的專利4,470,157中都有介紹。在這些研究中，外科大夫從要接受人工瓣的同一動(dòng)物身上取出一片心包組織。這塊組織，如果取自要接受移植的同一名人體則被稱為自身的或自體的(這個(gè)術(shù)語(yǔ)由于不同的研究人員是可以互換使用的)。利用切割模子，心包組織可以分割成很小心限定的幾何形狀，再用戊二醛處理，并在兩個(gè)移植片固定物之間夾緊成三明治方式。這樣就建立了一個(gè)三葉瓣并再次組織成具有半月形瓣尖而不是房室形瓣葉的主動(dòng)脈瓣或肺動(dòng)脈瓣。這些心瓣用于羊身上的二尖瓣(偶爾也可是三尖瓣)位置上的測(cè)試。
雖然這些心瓣結(jié)構(gòu)上與本發(fā)明的心瓣非常的不同，Love與Love的論文還是值得注意的，因?yàn)檎撐闹杏懻摿嘶瘜W(xué)固定。他們用了戊二醛處理雖然他們的組織源是取自同一動(dòng)物同時(shí)也是非抗原的，因?yàn)樵缙诘膱?bào)告與測(cè)試都曾建議過(guò)某些形式的未處理的自身組織會(huì)隨時(shí)間增厚或縮小。Love與Love建議戊二醛能幫助這類(lèi)組織抗拒這種變化，很明顯地通過(guò)形成交錯(cuò)的接合可以使得鄰近的膠質(zhì)纖維保持在固定而不可撓的結(jié)構(gòu)上。應(yīng)用戊二醛固定作為減少縮小或其它物理畸變的處理(不同于用它作為減小組織抗原性的方法)是一種老的和很好確定的技術(shù)用以處理非自身組織，而不管其是否對(duì)處理自身組織有利還是被廣泛地得到評(píng)價(jià)。這里所討論的用以建立心瓣的內(nèi)部或其它管狀組織的化學(xué)處理的效果已為常規(guī)試驗(yàn)所評(píng)價(jià)。
其它介紹自身組織用以再構(gòu)二尖瓣的報(bào)告是1970年由Bailey等人提出的。然而B(niǎo)ailey等人的重點(diǎn)是在修復(fù)而不是替換二尖瓣，通常是在一個(gè)或兩個(gè)瓣葉上切開(kāi)一個(gè)缺口，然后將一段組織插入這個(gè)缺口以放大瓣葉。
生理因素及在子宮中的發(fā)育本發(fā)明涉及在心外科中應(yīng)用管狀原材料來(lái)替換四個(gè)心瓣中任何一個(gè)的方法。這個(gè)方法是由自然心瓣功能的基本原理所支持與相容，但是這個(gè)方法在以往開(kāi)發(fā)替換心瓣的研究中未被認(rèn)識(shí)到，而且在權(quán)衡選用適宜外科需要的可用材料時(shí)也是被漏失和放棄的。
這個(gè)基本原理，值得我們?cè)偃枰詮?qiáng)調(diào)一下，因?yàn)樵谶@個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行了很多其它研究工作而對(duì)其有所忽視，就是形式服從功能。本原理的一個(gè)表現(xiàn)就是，如果制造出來(lái)的人工瓣它的實(shí)際功能與自然瓣的相近，那末它最后的形式也必將與自然瓣的相似。
通過(guò)本人對(duì)這個(gè)原理長(zhǎng)期來(lái)被摒棄的重要性的認(rèn)識(shí)的努力進(jìn)行的極為重要的觀察歸納如下包括心臟在內(nèi)的整個(gè)心血管循環(huán)系統(tǒng)，在作為組織的單一較直試管的子宮中開(kāi)始。描述心臟在子宮中發(fā)育的解剖圖可以在很多科技著作以及包括1969年Netter編寫(xiě)的書(shū)籍中看到。如在那些附圖中(類(lèi)似的附圖也可以在其它醫(yī)藥參考書(shū)中查到)，稱為“心臟試管”的是在妊娠第23天時(shí)逐漸辨識(shí)出來(lái)。這個(gè)試管最后發(fā)育到身體的全部心血管循環(huán)系統(tǒng)。存在在注定成為心室的試管部分與成為心房部分之間的組織就最后形成二尖瓣與三尖瓣。這個(gè)組織的區(qū)域就是管狀形式。
心臟試管在妊娠的開(kāi)始的將近25天中經(jīng)受了回轉(zhuǎn)過(guò)程。心臟試管的回轉(zhuǎn)形成了所謂的“心環(huán)”并響應(yīng)主動(dòng)脈瓣最后鄰近地位于二尖瓣。當(dāng)成熟的二尖瓣可以從心房側(cè)看見(jiàn)時(shí)，二尖瓣環(huán)的前部已經(jīng)是相當(dāng)平坦了。二尖瓣環(huán)的原有圓筒狀的畸變是由前部二尖瓣對(duì)面的主動(dòng)脈的存在引起的。這也是二尖瓣的前葉鄰近主動(dòng)脈環(huán)的原因。最后，這也說(shuō)明了為什么發(fā)生在Walff-Parkinson-White綜合癥的附屬房室連接(附屬通道)沒(méi)有在二尖瓣環(huán)的這部分中發(fā)生；當(dāng)胎兒發(fā)育時(shí)，這也是唯一的在心臟任意一側(cè)的整個(gè)房室溝槽的位置，在這里心房與心室決不會(huì)鄰接。
通過(guò)將近56天的妊娠，心臟試管發(fā)育達(dá)到一定階段，它顯示了在初生的右心房與初生的右心室之間的第一個(gè)收縮試管區(qū)域(試管的這部分將變?yōu)槿獍?以及在初生的左心房與初生的左心室之間的第二個(gè)收縮試管區(qū)域(以后的二尖瓣)。
在胎兒的發(fā)育心臟經(jīng)受了各種回轉(zhuǎn)，中隔，以及劃分以后，最終成為心瓣的組織保持了他們的管狀結(jié)構(gòu)。在胎兒心臟功能觸發(fā)之前，這些管狀結(jié)構(gòu)的壁的部分經(jīng)受了分解過(guò)程，遺留下來(lái)原來(lái)試管為心臟正常功能所必需的那些部分。這些分解也作用到在尺寸快速增大的心室壁上；如果不是這樣，當(dāng)心臟的物理尺寸增大時(shí)，心室壁將變得不允許的增厚，由于心臟將簡(jiǎn)單地變成一大堆心室肌肉，它也不可能作為泵源來(lái)正常工作。
分解過(guò)程也在管狀收縮中進(jìn)行并變成四個(gè)心瓣。在半月瓣的情況中(主動(dòng)脈瓣與肺動(dòng)脈瓣)，必需的功能殘余是三個(gè)瓣尖，它們是單一試管的功能部分的保留。這個(gè)原理由下面事實(shí)得到了加強(qiáng)，顯然經(jīng)?？紤]的是肺動(dòng)脈或主動(dòng)脈“環(huán)”，有見(jiàn)地的解剖學(xué)家可以快速地指出不存在這種解剖結(jié)構(gòu)。通常稱之為這些瓣的“環(huán)”的增厚的組織只是簡(jiǎn)單的這三個(gè)瓣尖的固定點(diǎn)，是單一試管的殘余，它們末梢地固定在三個(gè)點(diǎn)上，并面臨著在它們內(nèi)側(cè)的統(tǒng)一壓力，并導(dǎo)致在末梢固定點(diǎn)之間在三側(cè)的試管的萎縮，它又反過(guò)來(lái)，形成三個(gè)幾乎相同的瓣尖。當(dāng)主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈擴(kuò)大時(shí)，除了這些可動(dòng)的功能的瓣尖以外的所有組織都經(jīng)受了正常的分解過(guò)程，僅僅留下那些被認(rèn)為是這些半月瓣瓣尖的組織。
在二尖瓣和三尖瓣位置上，分解過(guò)程留下了瓣葉，腱索，以及在右心室(三尖瓣)與左心室(二尖瓣)二者上的乳頭肌。換句話說(shuō)，為自然心瓣發(fā)育所必需的原有試管的部分被省去了分解過(guò)程，試管的其余部分溶失了。瓣葉就是試管的殘余，它的基部周邊地貼附在心臟的纖維環(huán)上，并由腱索(附加的試管殘余)在其自由邊緣上貼附到心室內(nèi)部的乳頭肌(仍是試管殘余)上。瓣葉，腱索，以及兩個(gè)心室瓣中每一個(gè)的乳頭肌代表了在胎兒管狀心臟結(jié)構(gòu)中所必需的原來(lái)的功能殘余。
應(yīng)用“形式服從功能”作為基本指導(dǎo)原理，本發(fā)明基于具有正確尺寸和適當(dāng)材料特性的管狀結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，如在自然瓣切除后放入二尖瓣或三尖瓣環(huán)(或放入主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈，下面將會(huì)介紹)，在那個(gè)位置上它們的功能與正常的瓣完全相同，如果假設(shè)試管的入口端與出口端正確固定?！靶问椒墓δ堋痹碇赋鋈绻鎿Q瓣的預(yù)期功能能仿效自然的二尖瓣或三尖瓣的性能與功能，那末替換瓣的形式-替換瓣的結(jié)構(gòu)與外形就應(yīng)該類(lèi)似于自然的二尖瓣或三尖瓣的形式。由于自然瓣是在胎兒發(fā)育時(shí)從管狀原材料中產(chǎn)生的，這個(gè)原理也進(jìn)一步建議替換瓣也應(yīng)該從管狀材料中產(chǎn)生。
這個(gè)原理由下述結(jié)果進(jìn)一步得到支持，可以從一個(gè)移植到人的心臟上的二尖瓣位置上的人工組織瓣的觀察到。本人由國(guó)家心科醫(yī)院以及英國(guó)倫敦Brompton醫(yī)院Donald Ross教授提出的這些結(jié)果看到，心外科大夫進(jìn)行了外科手術(shù)。移入的瓣是一個(gè)民用的三葉組織瓣，且移植在一位35歲的女患者的二尖瓣位置上。三葉瓣采用繃帶組織來(lái)構(gòu)造(這是一個(gè)相對(duì)強(qiáng)韌且可撓的組織層，它正常地包圍著某種型式的肌肉)，它還縫入一個(gè)圓形的固定物。五年后，由于它的瓣葉變得鈣化和不能活動(dòng)，導(dǎo)致二尖瓣變狹與二尖瓣機(jī)能不全二者同時(shí)發(fā)生，人工瓣不得不予以取出。在外科取除時(shí)，當(dāng)打開(kāi)人工瓣時(shí)，外科大夫們震驚了，病變的三葉瓣在形狀與外貌上幾乎與正常的二尖瓣相同。三個(gè)瓣葉人工組織瓣的縫合線已經(jīng)融合形成兩個(gè)瓣葉如同在自然二尖瓣中所看到的，一個(gè)大的前瓣葉，以及一個(gè)較小的后瓣葉。此外，當(dāng)由背壓使專利的心瓣閉合時(shí)，兩個(gè)瓣葉之間的縫合線很逼真地摹擬了在自然的二尖瓣中由瓣葉形成的半圓縫合線。
在Ross教授的展示中，本人目睹了所顯示的圖片，三瓣葉人工瓣是如何在人的心臟中五年的運(yùn)行過(guò)程中轉(zhuǎn)換成為一個(gè)雙瓣葉的心瓣。它使本人清楚地看到病人的心臟是如何企圖使心瓣適應(yīng)心臟功能的需要。
在目睹展示之前，本人也曾考慮過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題，管狀組織是否對(duì)形成替換心瓣有用處。在觀看了Ross教授的照片以后，它提供強(qiáng)有力的“形式服從功能”原理的病理學(xué)的確認(rèn)，本人開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)評(píng)定使用管狀組織替換心瓣的可能性。在一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械測(cè)試中，從外科手套上切下它的指套從而得到高撓度的橡膠管，然后切開(kāi)指套管去摹擬二尖瓣或三尖瓣的瓣葉，再把這個(gè)切開(kāi)的橡膠管縫入比它稍大是由DacronTM制成的試管中。內(nèi)部的橡膠管就緊密地環(huán)繞地縫合在試管整個(gè)周邊上，以仿效瓣環(huán)，藉助于仿效腱索的松馳的縫合纖維索，將切開(kāi)的橡膠瓣翼在其末梢端上與管壁接合。當(dāng)通過(guò)試管吹入與吸出空氣時(shí)，就形成了循環(huán)壓力，內(nèi)橡膠瓣葉就以與自然二尖瓣或三尖瓣瓣葉的開(kāi)閉一樣的方式進(jìn)行開(kāi)閉。這又提供了附加的“形式服從功能”原理的確認(rèn)。
自然心瓣的功能元件就是簡(jiǎn)單組織試管的殘余，以及采用管狀結(jié)構(gòu)替換失效的心瓣的意見(jiàn)等這些病理學(xué)原理在今天用以所有替換瓣的設(shè)計(jì)與構(gòu)造中已全部被摒棄了。實(shí)際上，雖然“形式服從功能”在諸如工程或進(jìn)化記的領(lǐng)域中還是一個(gè)為大家所尊崇的原理，但是卻在醫(yī)藥研究者中被忽視了，其中某些人明顯地極力去分離或顛倒代表在自然界上技術(shù)成就的這個(gè)關(guān)系。例如，腎透析機(jī)，它看上一點(diǎn)不象自然腎，但是一個(gè)完全技術(shù)的，非自然的成果；它用完全人工形式來(lái)產(chǎn)生和提供某一種需要的功能。然而正如任何一名透析病人證實(shí)，它們遠(yuǎn)離實(shí)際的設(shè)想。
類(lèi)似的方式，今天采用的所有人工心瓣，不論是組織的還是機(jī)械的，都是基于如下信念來(lái)設(shè)計(jì)的，即1)功能力求服從形式(主動(dòng)脈瓣與肺動(dòng)脈的替換)，或2)無(wú)論是自然瓣的功能或其形式都不能再生，所以替換瓣(組織的或機(jī)械的)必須全部作為單通的被動(dòng)瓣(二尖瓣與三尖瓣替換)。在人工組織瓣的情況下，首先建立人工瓣的形式，而把希望寄于人工瓣的功能應(yīng)類(lèi)似于自然瓣的方式。在人工機(jī)械瓣的情況下，形式與功能之間的交互關(guān)系的離析就顯得更大了，金屬絲網(wǎng)屏蔽球，鉸連的片狀懸垂物以及機(jī)械瓣的其它裝置比起自然瓣來(lái)物理類(lèi)似性就更少了。在今天還在應(yīng)用的替換瓣的每種類(lèi)型的感受到的限制中，這些方法的兩者的問(wèn)題也是很明顯的。
還有另一種方法來(lái)表示“形式服從功能”的概念，它可以幫助來(lái)向大家陳述機(jī)械心瓣，透析機(jī)，以及其它非自然形式這些用來(lái)募擬身體部件的功能。在這些例子中，功能力求服從形式，用簡(jiǎn)括話來(lái)說(shuō)，心瓣的功能完全是僅僅使得一個(gè)方向的流動(dòng)。任何具有金屬絲網(wǎng)屏蔽球或懸垂物與固定座設(shè)計(jì)的機(jī)械制止瓣都能提供那種水平的功能。
但是，在考慮到心瓣功能長(zhǎng)期性上(包括提供低溶血，低紊流、避免鈣化等等)，就很明顯人工形式不能完全提供那些功能。最好的或許也是唯一方法來(lái)提供具有自然心瓣完全的，長(zhǎng)期功能的替換瓣是通過(guò)給出正確的功能與方法之間的遵從的關(guān)系。
這個(gè)原理也可以表示為“形式與功能形成一個(gè)循環(huán)”?；ハ喾模ハ嘧饔?。如這個(gè)循環(huán)任意半個(gè)違反了或中斷了，它將產(chǎn)生問(wèn)題，它會(huì)妨礙具有最小溶血，紊流以及鈣化的最佳功能，可靠性，長(zhǎng)期性的系統(tǒng)。從短期來(lái)考慮功能也可力求適應(yīng)非自然形式；然而任何這種短期方法將被長(zhǎng)期運(yùn)行的問(wèn)題與限制所困擾?，F(xiàn)用的機(jī)械替換瓣的問(wèn)題與缺點(diǎn)是這個(gè)原理的清楚而直接的證明。
下面的系列能夠幫助來(lái)說(shuō)明“形式與功能形成一個(gè)循環(huán)”這個(gè)原理。首先，建立形式管狀組織用以建立新的二尖瓣。這個(gè)形式于是建立功能新的心瓣使得在一個(gè)方向上流動(dòng)，即從心房流向心室。功能反過(guò)來(lái)建立另一個(gè)形式新的二尖瓣的瓣葉在閉合時(shí)仿效自然二尖瓣以微笑口型來(lái)閉合。這個(gè)二次形式于是建立二次功能新瓣將提供良好的長(zhǎng)期使用與低水平的紊流，溶血，鈣化以及瓣葉強(qiáng)度。形式與功能形成循環(huán)，這個(gè)循環(huán)不會(huì)被由于在心臟中插入和放入人工的，非自然的形式而瓦解，因?yàn)樗痪邆渥柚拐_形式與正確功能之間互相作用，支持與加強(qiáng)的能力。
此外，有些證據(jù)也建議形成高水平紊流的傳統(tǒng)替換組織瓣也會(huì)造成瓣葉鈣化的重要問(wèn)題，高紊流與瓣葉鈣化之間的相互關(guān)系下面再予以討論。發(fā)明的目的根據(jù)病理學(xué)的實(shí)際，觀察，以及上述原理，再根據(jù)由本人進(jìn)行的試驗(yàn)，很清楚如果心瓣的損壞或病變到必須替換的話，就應(yīng)該用管狀結(jié)構(gòu)來(lái)替換，它的功能類(lèi)似于自然心瓣。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供應(yīng)用自然的自體固有的管狀組織(也就是病人的自身組織)作為原材料外科替換心瓣的方法。使用病人的自身組織能夠完全避免化學(xué)處理，冷凍或其它處理的需要，而這些處理又是為減小由從動(dòng)物或遺體上得到的組織的抗原性所要求的。
本發(fā)明的另一目的是提供應(yīng)用固有的管狀材料(也就是以管狀形式取出的或合成的組織或合成材料)作為原材料外科替換心瓣的方法，以提高替換心瓣的長(zhǎng)期持久性。
本發(fā)明的另一目的是提供應(yīng)用管狀原材料不需要應(yīng)用諸如移植片固定物把替換瓣縫合定位的外部物體來(lái)建立替換心瓣的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供應(yīng)用從病人的自身小腸的組織來(lái)建立替換心瓣的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供替換心瓣，它由一層上皮細(xì)胞復(fù)蓋，它不會(huì)建立形成血塊的風(fēng)險(xiǎn)，由此消除了病人在術(shù)后長(zhǎng)期服用抗凝血藥物的需要。
本發(fā)明的這些和其它的一些目的與優(yōu)點(diǎn)將隨著下面對(duì)本發(fā)明與一些優(yōu)選實(shí)施例并結(jié)合附圖的介紹變得更加清楚。
發(fā)明概述本發(fā)明包括在進(jìn)行心外科手術(shù)時(shí)應(yīng)用管狀組織替換心瓣的方法。為了建立替換的二尖瓣或三尖瓣，試管的入口縫合到二尖瓣或三尖瓣環(huán)上，試管的出口縫合到心室中的乳頭肌上。為了建立主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣，試管入口縫合到主動(dòng)脈瓣或肺動(dòng)脈瓣環(huán)上，試管可以末梢地暫縫在三個(gè)點(diǎn)上，或者縱向地沿著三條線縫合；任何一種方法都可以使在縫合線之間的組織的瓣翼起到可動(dòng)瓣尖的功能。這些方法形成流動(dòng)格式很接近地再現(xiàn)自然瓣的流動(dòng)格式。
優(yōu)選的非抗原材料包括從接受心外科手術(shù)的同一病人的小腸上取出的一段粘液膜組織。通過(guò)應(yīng)用從同一病人的組織，可以消除免疫抵制的風(fēng)險(xiǎn)以及應(yīng)用固定處理以減小動(dòng)物或遺體組織的抗原性的需要。如果需要也可以應(yīng)用動(dòng)物或人的遺體的小腸組織，如果正確處理(諸如戊二醛固定)以減小抗原性，或者也可用生物兼容的合成材料。
本發(fā)明也展示了一種經(jīng)制備，化學(xué)處理的腸組織小段適宜移植作為替換心瓣，可以有也可以沒(méi)有貼附在組織小段上的成形環(huán)，裝在密封的無(wú)菌包裝內(nèi)。
附圖簡(jiǎn)介圖1是顯示在心臟左側(cè)(體側(cè))上的二尖瓣和在心臟右側(cè)(肺側(cè))上的三尖瓣的剖面圖，在心臟旁鄰還顯示了一段小腸粘液膜(SIS)組織，它具有的尺寸與形狀適宜于移植作為替換二尖瓣。
圖2是縫合在二尖瓣位置上的管狀組織瓣的俯視圖(從左心房)，顯示了與前后乳頭肌有關(guān)的前后瓣葉的朝向。
圖3是心室收縮時(shí)，管狀二尖瓣的俯視圖。兩個(gè)瓣葉以自然微笑口型狀互相壓在一起，瓣葉的閉合(趨近)防止血液流回心房。
圖4顯示的是插入主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈中的一段小腸粘液膜(SIS)組織的管狀小段，用以建立具有瓣尖的半月瓣。
圖5顯示的是上面介紹的處于閉合位置時(shí)的半月瓣。
圖6顯示的圖形如果需要時(shí)可用以把管狀組織縫合在主動(dòng)脈內(nèi)，其中瓣的尖端可以捏在一起緊鄰主動(dòng)脈壁。
圖7顯示的是腸或合成材料的管狀小段，裝在密封小袋內(nèi)以保持管狀小段的無(wú)菌性。
圖8顯示的是腸或合成材料的管狀組織小段，它貼附在成形環(huán)上，并裝在密封無(wú)菌小袋內(nèi)。
優(yōu)選實(shí)施例介紹本發(fā)明包括進(jìn)行心外科時(shí)采用管狀材料替換心瓣的方法。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，采用了一段小腸粘膜層(SIS)組織。如果需要，SIS組織可以從接受替換瓣的同一病人身上取得。這就排除了免疫抗斥的風(fēng)險(xiǎn)以及需要采取固定處理以減小從動(dòng)物或遺體上取得的組織的抗原性。
在這里采用的“管狀原材料”的概念是以管狀形式從人類(lèi)或動(dòng)物身上取得的材料(諸如腸組織)，以及以管狀形式合成、成型、編織或其它方式建立的合成材料。管狀原材料不同于平扁原材料，后者通過(guò)諸如縫合把它縫成管狀中間形式。
采用管狀組織的這種方法也與今天在病人身上采用的所有人工瓣(機(jī)械的或組織的)不同。它是基于自然心瓣結(jié)構(gòu)與功能的基本原理的確認(rèn)，這些原理在對(duì)外科需要的可用材料的協(xié)調(diào)考慮中不是被忽視就是被摒棄。這個(gè)基本原理就是在背景部分中介紹的“形式服從功能”。如果人工瓣能夠做得其實(shí)際功能類(lèi)同于自然瓣，它最后的形式，必然也一定類(lèi)似于自然瓣的形式。
為了精確地評(píng)價(jià)與顯示“形式服從功能”原理，在本人研究實(shí)驗(yàn)室中在計(jì)算機(jī)上用三維CAD-CAM程序建立了可撓的管狀小段。管狀小段在一些指令點(diǎn)上因貼在筒狀流通管道的內(nèi)壁上。流通管通的一端(相應(yīng)于入口)與可撓試管在一端上壓平，可撓試管的入口沿著流通管道的整個(gè)內(nèi)周上予以固定?？蓳显嚬艿牧硪欢?出口)僅在流通管道內(nèi)側(cè)的兩個(gè)相對(duì)的點(diǎn)上固定。120毫米汞柱的外壓(相當(dāng)于在心室收縮時(shí)在左心室中產(chǎn)生的壓力)加在可撓試管的出口，根據(jù)作為放入條件結(jié)果所發(fā)生的數(shù)學(xué)的變形與約束，所有可撓試管未貼住的面積就可以撓曲和移動(dòng)。使用了迭代有限元算法的程序就可以確定在每平方英寸可撓試管表面上的虛擬方格上的位置?？梢赃M(jìn)行運(yùn)行直到完成，大約耗費(fèi)了12小時(shí)，運(yùn)算結(jié)果由計(jì)算機(jī)可視地標(biāo)出了試管壁以及試管的最后形狀完全摹擬了在左心室中當(dāng)由背壓閉合時(shí)二尖瓣的形狀。
類(lèi)似的CAD-CAM模擬分析也可對(duì)主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)來(lái)進(jìn)行，其中可撓試管的入口端沿周地圍繞流通管道的入口固定，而可撓試管的另一端則圍繞流通管道的周?chē)潭ㄔ谌齻€(gè)等距離點(diǎn)上。80毫米汞柱的外壓加在試管的外側(cè)，相當(dāng)于當(dāng)心臟舒張時(shí)作用在正常主動(dòng)脈瓣葉上的主動(dòng)脈壓力。此外，在經(jīng)過(guò)12小時(shí)數(shù)學(xué)變形后出現(xiàn)的試管最后的形狀也準(zhǔn)確地摹擬了自然主動(dòng)脈瓣。
對(duì)于自然人類(lèi)心瓣的形式與功能的“形式服從功能”原理的關(guān)系在CAD-CAM研究得到實(shí)現(xiàn)以前僅僅是一種假設(shè)。然而在已知解剖方式上簡(jiǎn)單試管由病理壓力變形為準(zhǔn)確摹擬成自然心瓣形狀這一事實(shí)以確信的方式肯定了假設(shè)的以下兩個(gè)方面1)自然心瓣在事實(shí)上其功能類(lèi)似于當(dāng)它們閉合時(shí)壓縮試管的側(cè)邊，以及2)形式服從功能的工程原理對(duì)于自然人類(lèi)心瓣也是適用的。
根據(jù)本人力所能及的認(rèn)識(shí)，作為簡(jiǎn)單組織試管殘余的自然心瓣在子宮發(fā)育的意義，以及用管狀結(jié)構(gòu)來(lái)代替受傷心瓣以努力再現(xiàn)自然心瓣功能的原理在過(guò)去一直未被確認(rèn)與發(fā)現(xiàn)。最相近的有關(guān)建立人工心瓣的努力是由Mickleborough等人在1989年提出的，我們?cè)诒尘安糠忠鸭右杂懻?。然而他也沒(méi)有管狀材料作為原材料；而用的是牛的心包材料，它是很平扁的。那種方法要求所用的動(dòng)物組織還要用化學(xué)品(戊二醛)進(jìn)行處理以減小它的抗原性。
在Mickleborough等人1989年提出的方法中也要求建立將平扁的心包組織變換成半管狀結(jié)構(gòu)的縫合線。由于縱向的縫合線要求外科大夫附加處理心包材料，這樣就建立了一些問(wèn)題與風(fēng)險(xiǎn)。附加的處理需要在病人的胸部和心臟進(jìn)行外科打開(kāi)后進(jìn)行，由此增加了病人需要保持心肺旁路(CPB)的時(shí)間間隔。大家知道，任何增加人工循環(huán)支持的時(shí)間長(zhǎng)度是不利的，而任何減小保持病人在CPB上的所需時(shí)間是有利的。此外，在二尖瓣或三尖瓣替換中縱向縫合線的建立增加了在縫合點(diǎn)上撕開(kāi)瓣葉材料的風(fēng)險(xiǎn)，以及形成血栓的風(fēng)險(xiǎn)?；谶@兩點(diǎn)理由，正如本文所介紹的采用管狀原材料(諸如腸組織)而不用平扁的原材料是有其優(yōu)點(diǎn)的，只要腸組織小段其直徑能與要建立的心瓣相容。正如下面要討論的，如果病人的自身腸小段的直徑不能與要替換的心瓣的環(huán)的直徑相容(這也類(lèi)似于在替換主動(dòng)脈瓣或肺動(dòng)脈瓣)，就可以采用具有所要求直徑的從動(dòng)物(諸如豬)或人遺體上取得的SIS組織的予處理包裝的腸段以避免需要用縱向縫合線來(lái)將平扁材料變換為管狀材料。
本發(fā)明與過(guò)去已有的Mickleborough等人工作相比，應(yīng)該注意到用Mickleborough等人的方法會(huì)使得他們的替換瓣的前后瓣葉比起在自然二尖瓣中的自然瓣葉大約要旋轉(zhuǎn)90°，本發(fā)明則使建立的二尖瓣葉具有自然的方向。這個(gè)因素在背景部分已討論過(guò)且圖示于圖2和圖3上。采用腸組織本發(fā)明提出了采用從需要接受替換瓣的同一病人身上取出的組織來(lái)替換心瓣的方法，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，從小腸的空腸與回腸區(qū)域上取除一段幾英寸的組織。圖1中的200就表示從小腸的空腸部分上外科取下的圓筒狀(管狀)的一段組織(伸展在靠近胃部的十二指腸與回腸區(qū)域之間的一段)。對(duì)于成人小腸的空腸大約有6米(20英寸)長(zhǎng)，如果切除一小段(例如大約15厘米或6英寸，這樣就能提供足夠的SIS組織以建立替換瓣)在實(shí)際意義上并不會(huì)影響到病人的消化能力。
這段腸組織可以在同時(shí)進(jìn)行外科手術(shù)時(shí)從病人下腹取下并用以替換心瓣。因此在全身麻醉下只需要進(jìn)行一次手術(shù)，以及腸組織也是新鮮的且不必經(jīng)過(guò)儲(chǔ)存或固定，取下就能即時(shí)應(yīng)用。為了完成腹部的手術(shù)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)將切除部分兩側(cè)的小腸進(jìn)行匯合(縫合在一起)并閉合下腹。整個(gè)腹部手術(shù)通常是在打開(kāi)胸部且套上心臟與大血管并準(zhǔn)備進(jìn)行心瓣替換時(shí)進(jìn)行。
在切除之后，腸段用無(wú)菌織物在其外面擦拭以除去稱為漿膜和肌肉(平滑肌)的兩層組織。再把內(nèi)外反過(guò)來(lái)再次擦拭除去附在腸段內(nèi)側(cè)的粘液膜。通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)指出，進(jìn)行簡(jiǎn)單的擦拭操作，所有這些腸壁上的三層組織可以很容易地擦去而不損壞膜或肌肉的基層。在狗身上的試驗(yàn)，擦拭與清潔過(guò)程只用了幾分鐘。
在漿膜、肌肉，以及粘液膜層都取除后，在組織小段上還保留兩層。如果組織小段再回到它原來(lái)的方向，這兩層就是基膜(在試管外側(cè))和子粘膜(試管內(nèi)側(cè))。這兩層就形成了強(qiáng)韌的，經(jīng)久的，高可撓的組織小段，被稱之為“小腸子粘膜”(SIS)組織。除了外科大夫外任何一人如果他要用到腸組織時(shí)都會(huì)為這個(gè)SIS組織小段的強(qiáng)度與韌度所驚訝。它確實(shí)是用以建立心臟的人工組織心瓣的理想材料。
由于在腸組織中膠質(zhì)纖維的微觀結(jié)構(gòu)，如果腸組織小段在作為替換瓣插入心臟之前先將內(nèi)外翻轉(zhuǎn)一下，就有可能使替換瓣的壽命可以延長(zhǎng)，如果需要的話可以采用常規(guī)試驗(yàn)來(lái)評(píng)估這種作法。
此外，如果需要的話其它型式的準(zhǔn)備步驟也可以用來(lái)處理這段組織，諸如戊二醛或其它交聯(lián)處理。這種處理對(duì)于減小組織的抗原性不是必需的，尤其是這段組織是來(lái)自接受替換瓣的同一病人身上；然而正如背景部分所提到的，某些報(bào)告建議諸如用戊二醛一類(lèi)交聯(lián)劑可以提供在鄰接的膠質(zhì)纖維之間一種有用的交聯(lián)度，它可以減少某些型式的組織在整個(gè)延長(zhǎng)的時(shí)間周期中縮小或增厚的趨勢(shì)；當(dāng)然也不是所有型式的組織都是從這種處理上收到效果；因而，可以評(píng)價(jià)戊二醛或其它交聯(lián)處理在SIS組織(或其它型式的管狀組織)上的效果，利用在動(dòng)物身上常規(guī)試驗(yàn)，當(dāng)這種組織用以建立替換瓣去評(píng)價(jià)這種處理在SIS或任何其它形式的管狀組織的效果。通過(guò)控制交聯(lián)劑的濃度以及交聯(lián)反應(yīng)步驟的時(shí)間與溫度，就可以控制交聯(lián)的程度。Love與Love在1991年介紹了一種交聯(lián)步驟，使用0.6％戊二醛并緩沖劑處理到pH值7.4，而用了5分鐘。這些參數(shù)在包括心包組織的試驗(yàn)中很明顯地給出了滿意的結(jié)果。類(lèi)似的條件還可以用SIS組織來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，并且也可以在合理的限制條件下適當(dāng)變化。移植方法可以用任何一種方法將SIS組織小段移植到二尖瓣位置上。在一種方法中先作為未整修的試管移植，然后需要時(shí)再修整切去瓣葉的多余部分。這個(gè)方法可以如下進(jìn)行。病人或動(dòng)物先處于整體心肺旁路然后安全打開(kāi)心臟。心臟可以被抑制或作纖維性顫動(dòng)，二尖瓣就可以在左心房的切開(kāi)而敞露。自然二尖瓣的瓣葉與腱索就可以外科切除，留下二尖瓣環(huán)121。環(huán)121大體上是圓形；正如圖2所示，在環(huán)內(nèi)有一個(gè)有些“平扁”的區(qū)域123，靠近主動(dòng)瓣的一側(cè)。在未觸動(dòng)的自然二尖瓣中，前瓣葉的底部貼在二尖瓣環(huán)的“平扁”區(qū)域上。采用縫合線204圍繞整個(gè)環(huán)121與管狀小段200，把管狀小段200的入口端(近端)202縫合到二尖瓣環(huán)121上去。如果需要，還可以應(yīng)用成型環(huán)(如圖8所示)在瓣環(huán)121與SIS組織入口202之間建立連接橋。
在環(huán)被正確固牢后，對(duì)SIS小段的長(zhǎng)度進(jìn)行修整以去除大部分多余長(zhǎng)度以保留為外科大夫手術(shù)所需要的組織。于是用縫合來(lái)暫時(shí)把試管的出口端(遠(yuǎn)端)固定到乳頭肌上，并與二尖瓣環(huán)留有一定距離以與管狀瓣的“關(guān)閉”度的需要相適應(yīng)。還可以這樣來(lái)進(jìn)行，通過(guò)試管的相應(yīng)的一側(cè)進(jìn)行暫時(shí)縫合，然后經(jīng)過(guò)它穿過(guò)前乳頭肌126的尖端。同樣的操作也可以在試管的另一側(cè)來(lái)進(jìn)行，暫時(shí)地把它貼附在后乳頭肌128上。
把生理鹽水注入左室腔112，通過(guò)左動(dòng)脈壁開(kāi)口使二尖瓣得以接受，就能在閉合的室腔內(nèi)保持維持流體壓力的能力。流動(dòng)的鹽水在室腔112中產(chǎn)生流體壓力，它使試管的側(cè)部趨近。換句話說(shuō)，流動(dòng)的鹽水關(guān)閉了新建立的心瓣。
一旦確定了試管200遠(yuǎn)端與兩個(gè)乳頭肌126與128貼附的正確位置，試管200就能夠持久性地貼附在乳頭肌126與128的在尖部。這可以用很多方法來(lái)做到。如果SIS組織的遠(yuǎn)端經(jīng)過(guò)切開(kāi)，修整或者修雕建立延長(zhǎng)的組織尖楔或繩索，就可以用作貼附用的腱索替代物，切開(kāi)的組織小段的遠(yuǎn)端就可以縫合在乳頭肌上。如果需要時(shí)，組織小段的尖端也可以插入乳頭肌頂端的小切口中；這樣就以利用在乳頭肌外面的增強(qiáng)裝置來(lái)得以增強(qiáng)，以減小撕斷組織小段或乳頭肌尖部的風(fēng)險(xiǎn)。
另外，在動(dòng)物身上的初步試驗(yàn)也指出，在具有充分長(zhǎng)度的正常乳頭肌的動(dòng)物身上，SIS試管的遠(yuǎn)端并不需要修整以建立用于貼附的組織延長(zhǎng)的尖楔或繩索。如果SIS試管的鈍端縫合到前后乳頭肌上，它將有效地建立前后瓣葉，且在心臟再次起搏后，它將仿真自然的瓣葉。即使在兩個(gè)瓣葉之間沒(méi)有組織可以除去，它也可以在乳頭肌之間提供足夠大的流動(dòng)通道來(lái)處理必需的流動(dòng)。
因而，并不是必需的通過(guò)修雕或修整過(guò)程來(lái)取除這些組織。但是修雕或修整步驟還是值得選用的。因?yàn)橐呀?jīng)物理地把替換瓣葉分成前瓣葉而且它又是部分地從后瓣葉上分出來(lái)的，這樣也能夠壽命瓣葉更接近地仿真在自然二尖瓣中的瓣葉的物理形狀。如果需要修雕或修整步驟，它可以在手術(shù)進(jìn)行中的任何適當(dāng)?shù)臅r(shí)間時(shí)進(jìn)行，例如在暫時(shí)縫合步驟之后并隨之流入鹽水并確認(rèn)一定的貼附作用在要求的方式能進(jìn)行工作時(shí)立即可以進(jìn)行。
在SIS組織已永久地縫合在乳頭肌之后，并在任何修整或修雕步驟也已完成之后，左心房閉合，心臟再次起搏。在每次心跳時(shí)，血液以前進(jìn)方向通過(guò)心瓣。由于室腔的舒張擴(kuò)展以及左心房的收縮，瓣葉被驅(qū)使打開(kāi)。
應(yīng)該指出，這個(gè)管狀瓣當(dāng)每次心跳處于心臟收縮狀態(tài)時(shí)打開(kāi)，在它的流通路徑中沒(méi)有障礙。相反，在今天采用的每一類(lèi)型的人工機(jī)械瓣中，在其血液流通路徑中必須設(shè)有不同的裝置。這些裝置妨礙血液流動(dòng)，形成心瓣之間的壓力梯度，尤其是在高流率與小尺寸的瓣中，同時(shí)它們也還會(huì)產(chǎn)生紊流能夠損壞血球細(xì)胞。另外由于以前的人工組織瓣需要移植片固定物，又不能摹擬自然瓣的功能，它們也能引起在血液流動(dòng)時(shí)的紊流，可以相信這也是人工組織瓣的瓣葉形成鈣化的潛在的重要因素。
一旦心室擴(kuò)展完成，心室收縮開(kāi)始，在心室內(nèi)產(chǎn)生的壓力就會(huì)把試管200的兩側(cè)互相壓在一起，閉合瓣葉并驅(qū)使血液以正常和正確的方式通過(guò)主動(dòng)脈瓣流動(dòng)心室。圖3顯示了在心室收縮時(shí)閉合心瓣的俯視圖(從左動(dòng)脈側(cè))。試管兩側(cè)有效地建立了新的前瓣葉122A與新的后瓣葉124A，它們很接近地摹擬自然的前瓣葉122與自然的后瓣葉124的形狀與方向。由于在心室內(nèi)的血壓，替換的瓣葉122A與124A相互閉合(趨近)時(shí)，就阻止了回流的血液(回涌)返入左動(dòng)脈)。
在自然二尖瓣中，兩個(gè)自然瓣葉的接合線是曲線狀的，這樣就形成微笑狀的曲線。這是由于1)二尖瓣環(huán)121不是完全的圓形狀的，在靠近主動(dòng)脈瓣側(cè)有一“平扁”區(qū)123，以及2)任何具有一個(gè)平扁側(cè)以及兩個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)相貼近的(在平扁側(cè)兩點(diǎn)的一行上的)試管的外側(cè)壓力將會(huì)在試管兩側(cè)形成相同的壓力從而形成微笑狀曲線。在簡(jiǎn)單的試管中，這樣就形成了在試管的側(cè)部平扁地占領(lǐng)了管口的主要部分。在二尖瓣中，它使得前瓣葉片比后瓣葉大，由此在閉合位置時(shí)，能占領(lǐng)瓣孔的主要部分。如圖3所示，在兩個(gè)瓣葉之間的這種同樣的“微笑狀”的接合線的型式也是由替換瓣的正確的移入與貼合形成的。
在同樣的情況下，有必要再切除SIS試管遠(yuǎn)端前壁的一小部分以防止在心室收縮時(shí)新的前瓣葉的“收縮性前移”。前瓣葉的收縮性的前移現(xiàn)象，它能導(dǎo)致通過(guò)主動(dòng)脈瓣的血流的阻塞，是一種稱之為肥大阻塞性心肌病(HOCM)的某種條件下的病因，它會(huì)影響到某些病人而且對(duì)于某些類(lèi)似于面臨這種情況的病人必須予以避免。三尖瓣替換人類(lèi)替換三尖瓣一直是一個(gè)特別的難題，這是因?yàn)榻M織瓣早期都告失敗，機(jī)械瓣則在很大程度上比起在二尖瓣或者主動(dòng)脈瓣的位置上導(dǎo)致形成血塊。此外當(dāng)三尖瓣由于傳染而需要替換時(shí)，新的人工瓣的再傳染也是很普遍的，因此很多學(xué)者就提出受傳染的自然瓣的切除后不需要再用一個(gè)新的人工瓣去替換；這產(chǎn)一個(gè)能滿足需要的三尖瓣的人工瓣的替換就很尖銳地被提出來(lái)了。
三尖瓣替換基本上也可與上述同樣地替換二尖瓣的方式來(lái)進(jìn)行。在動(dòng)物身上進(jìn)行的初步研究指出在試管瓣的近端上的以及遠(yuǎn)端固定到右心室正常乳頭肌三點(diǎn)上的三尖瓣環(huán)的自然形狀會(huì)形成解剖地正確的三瓣葉的三尖瓣。然而也應(yīng)該看到在右心室中，比起在左心室中乳頭肌在它們的位置中是更為多變且難以預(yù)定的；因而三尖瓣比起其它三個(gè)心瓣來(lái)說(shuō)是較難替換的，因而成功的替換在很大程度上依賴于外科大夫在三尖瓣修復(fù)上比其它心瓣的經(jīng)驗(yàn)與專長(zhǎng)。
房室心瓣替換用成型環(huán)的采用方案這里介紹的外科移入心瓣的優(yōu)選方式可以完全避免采用成型環(huán)。當(dāng)進(jìn)入的外界物體直接與血液接觸時(shí)(以及為了方便縫合它們很典型地還具有粗糙的表面)，在二尖瓣或三尖瓣處的成型環(huán)形成了關(guān)于形成血栓這一威脅的理論問(wèn)題。因而通過(guò)不需要應(yīng)用成型環(huán)的這種替換瓣的發(fā)明，本發(fā)明就比當(dāng)前還在應(yīng)用的早先的替換瓣更為優(yōu)越。
然而，臨床實(shí)踐指出由于在二尖瓣或三尖瓣修補(bǔ)中的成型環(huán)對(duì)形成血栓威脅的潛在增長(zhǎng)是相當(dāng)?shù)偷?；通過(guò)病例，外科大夫也經(jīng)常能得出結(jié)論伴隨整體抗凝血的自發(fā)性出血的風(fēng)險(xiǎn)的增長(zhǎng)也超出使用成型環(huán)而形成的血栓的風(fēng)險(xiǎn)。因而廣泛地采用成型環(huán)并不會(huì)造成嚴(yán)重的負(fù)效應(yīng)，以及在許多遭受心臟病患或先天畸形的病人身上，它們還是具有優(yōu)越性或者甚至必需的。
所以，本發(fā)明展示了(1)由管狀組織(或相適應(yīng)的合成材料)制成的并接有成型環(huán)的替換瓣，以及(2)外科移入這類(lèi)替換瓣的方法。在這種情況下，管狀組織將如以上所述的同樣方式工作，而成型環(huán)將在管狀組織段的入口與病人瓣環(huán)(例如病人他的自然二尖瓣環(huán)是衰弱了，膨脹擴(kuò)大了以及“圓”出了它的正常形狀)之間幫助建立連接橋。成型環(huán)的移入可以采用目前用于二尖瓣與三尖瓣的修補(bǔ)手術(shù)相同的手術(shù)來(lái)進(jìn)行。當(dāng)一段SIS組織從需要接受心瓣修補(bǔ)手術(shù)的病人身上取出后，SIS組織的內(nèi)側(cè)邊緣就縫合到成型環(huán)上。當(dāng)成型環(huán)縫合到房室瓣環(huán)上后，SIS組織的遠(yuǎn)端就如上述縫合到乳頭肌上。
另外一種，如果使用的是合成材料或者是從動(dòng)物或者人的遺體上取出的SIS組織段，就可以將成型環(huán)與試管接合在一起，同時(shí)兩者一起封裝在密封袋中以保持它們的無(wú)菌性。這種制品下面還要詳細(xì)介紹并示于圖8，其中管狀組織段500已貼附有成型環(huán)502。因此，本發(fā)明就展示使用小腸肌(SIS)組織并連接成型環(huán)以形成心瓣替換瓣的方法。
應(yīng)該注意到本發(fā)明的管狀瓣不需要移植片的固定物。正如這里所應(yīng)用的“移植片固定物”的概念包括任何人造裝置(而不是縫合線，成型環(huán)，或者瓣葉的材料)，它們作為替換瓣的一部分外科移植入病人的心臟(或者主動(dòng)脈或者肺動(dòng)脈)，以及它們被流過(guò)心臟(或者主動(dòng)脈或者肺動(dòng)脈)的血液所接觸傳染。移植片固定物是所有機(jī)械替換瓣的主要元件，因此它們必須在正確位置緊固地保持住小球，瓣垂物，或者心瓣的其它可動(dòng)元件；它們幾乎可以用于每一種型式的人工組織瓣，以將組織瓣垂物緊固在正確的結(jié)構(gòu)上。“移植片固定物”的概念并不包括位于主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈外側(cè)的加固拭子，因?yàn)檫@些拭子并不被流過(guò)動(dòng)脈的血液所接觸傳染。
移植片固定物大家知道會(huì)使得增加紊流和形成血栓。由于這里展示的心瓣是無(wú)固定物的，本發(fā)明就比早先的并被美國(guó)食物藥品局(FDA)批準(zhǔn)目前還在使用的替換瓣具有更為重要的優(yōu)點(diǎn)。
總之，建立房室(二尖瓣或三尖瓣)替換瓣的步驟可以歸納介紹如下1.如果得到了一個(gè)管狀小段，它由薄而可撓的管狀組織或合成材料組成，并具有一個(gè)入口端與一個(gè)出口端。
2.自然的病變瓣的損壞或損傷的瓣葉已從病人的心臟中外科切除，并造成一個(gè)開(kāi)口的瓣環(huán)。腱索也已切除，但在房室腔內(nèi)的乳頭肌仍完整地留下。
3.試管的入口端縫合到瓣環(huán)上，如果需要對(duì)某些特殊的病人還可縫制上成型環(huán)。
4.試管的出口端縫合到乳頭肌上，這樣就可以使得出口瓣垂物當(dāng)心室舒張時(shí)，它將打開(kāi)起到瓣葉的功能作用，而使血液從動(dòng)脈注入心室。而當(dāng)心室收縮時(shí)瓣葉貼近和閉合心瓣，當(dāng)心室中的血流壓力超過(guò)動(dòng)脈中的血流壓力時(shí)防止回流。管狀材料貼合到乳頭肌的特定位置使得形成的瓣葉能以摹仿正常功能的自然瓣中瓣葉的形狀和角度的方向來(lái)貼近。主動(dòng)脈(以及肺動(dòng)脈)瓣的替換在建立半月瓣(也就是主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈瓣)的替換的優(yōu)選方法中，從病人身上切取了一段有幾英寸長(zhǎng)的腸組織并以與上面介紹的相同方法進(jìn)行處理以除去漿膜，平滑肌，以及粘膜層。這樣就留下由基膜和子粘膜層組成的管狀結(jié)構(gòu)，稱之為小腸子粘膜(SIS)組織。另外，如果用房室管狀瓣時(shí)，管狀材料也可以從其它動(dòng)物身上或人的遺體上取得，或者也可以用適宜的合成材料制造。為了方便起見(jiàn)，下面討論中假設(shè)采用的SIS小段。需要的長(zhǎng)度可以安排從初生嬰兒的大約2公分到成人的大約6公分之間。
為了把管狀小段200緊固到主動(dòng)脈內(nèi)(同樣方法也可用以在肺動(dòng)脈中建立肺動(dòng)脈瓣)，主動(dòng)脈壁由于在主動(dòng)脈的縫合區(qū)層上方的切開(kāi)而打開(kāi)，以及遺留在瓣環(huán)后面的自然主動(dòng)脈的瓣尖也被切去。管狀SIS小段200于是被移入，如圖4與圖5所示，藉助于沿周的縫合線210把入口端202緊固到主動(dòng)脈壁250的內(nèi)表面上；如果需要時(shí)這個(gè)步驟也可以利用一個(gè)成型環(huán)。如果需要時(shí)，SIS小段也可以藉助于圍繞主動(dòng)脈動(dòng)壁250內(nèi)周上以相隔三分之一周長(zhǎng)(或彼此成120°角度)的三根縱向縫合線220來(lái)緊固。
藉助于三根縱向縫合線220將組織小段200縫合到主動(dòng)脈(或脈動(dòng)脈)壁250的內(nèi)側(cè)將留下三個(gè)組織區(qū)域222，而當(dāng)心瓣運(yùn)行時(shí)，它們將起到瓣尖的功能。由外科大夫?qū)⒐軤钚《?20正確緊固并閉合病人心臟及再次起搏后，對(duì)應(yīng)于每一次心搏三個(gè)瓣尖區(qū)域220將經(jīng)過(guò)一次圓柱狀的運(yùn)動(dòng)。在每一次心搏的收縮階段(心室收縮)如圖4所示，瓣尖220將由流入入口端202和流出出口端204的血液保持打開(kāi)。當(dāng)收縮階段完了時(shí)以及左心室開(kāi)始在舒張期擴(kuò)展時(shí)，在主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)中的背壓會(huì)引起三個(gè)瓣尖222在向下和向內(nèi)方向上撓曲；但是，瓣尖是受到約束的，它們的運(yùn)動(dòng)受到三根縱向縫合線220的限制。壓力與張力的組合使得三個(gè)瓣尖220向內(nèi)撓曲，如圖5所示，由此閉合心瓣并防止向心室中回流。
如上所述的另一種可采用的在主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)內(nèi)側(cè)布放三根并行的縫合線以在三個(gè)等距離點(diǎn)(沿出口端的周邊相隔120°)上固定管狀瓣的出口端。這個(gè)方法排除了如上面所述的必需的縱向縫合線，但仍可以使心瓣起到同樣方式的功能。
如果需要，三根縱向縫合線220(或者試管出口端的三個(gè)固定點(diǎn))也可以藉助于位于主動(dòng)脈壁外部的帶子(通常稱為拭子)來(lái)增強(qiáng)。這些增強(qiáng)的帶子可以用自身的組織，以商標(biāo)諸如TEFLON，GORETEX，SILASTIC來(lái)銷(xiāo)售的材料或任何其它相適宜的材料來(lái)制成。由于這些帶子可以位于主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈的外部，它們不會(huì)進(jìn)入與流過(guò)動(dòng)脈的血液接觸。因此，它們能夠增強(qiáng)動(dòng)脈壁，更為均勻地在動(dòng)脈壁的廣闊面積上分配任何張應(yīng)力，以及減小撕斷動(dòng)脈壁的風(fēng)險(xiǎn)，而又不增加在動(dòng)脈內(nèi)形成血栓的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)在主動(dòng)脈內(nèi)替換瓣的位置，也可以有需要地沿主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈的外側(cè)布放類(lèi)似的帶子以增強(qiáng)沿周的入口縫合成。
如果對(duì)某一位特殊病人的有明顯需要時(shí)，類(lèi)似的帶子也可位于主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈的內(nèi)側(cè)，以及移植片固定物也可以用來(lái)增強(qiáng)入口貼附作用。但是，任何敞露在動(dòng)脈內(nèi)側(cè)血液中的增強(qiáng)元件都會(huì)增加血栓的風(fēng)險(xiǎn)，因而或許應(yīng)該向外科大夫建議病人應(yīng)該服用抗凝血藥物以減小形成血塊的風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于某些病人，如果在主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈瓣替換中要采用成型環(huán)是優(yōu)選的話。因而，本發(fā)明也展示了一種替換主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈瓣的方法，其中圓狀成型環(huán)用以與人工管狀組織或機(jī)械瓣相連接。在取得一段管狀的組織或合成材料的小段后，就把管狀小段在其入口端上縫合到圓狀成型環(huán)上，再在切去的自然半月瓣的最低點(diǎn)的位置上把成型環(huán)縫合到主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)上。對(duì)于主動(dòng)脈瓣以及肺動(dòng)脈瓣兩者來(lái)說(shuō)，管狀小段的遠(yuǎn)端也可以與上面介紹的對(duì)于不需要成型環(huán)的這些心瓣一樣的方式來(lái)進(jìn)行處理。
如果提出明確的需要在主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈替換瓣中還可以確認(rèn)和加以評(píng)價(jià)有兩種附加的變化，第一，在狗身上起初進(jìn)行的試驗(yàn)，并伴以應(yīng)用迭代有限元算法的計(jì)算機(jī)分析以計(jì)算在有上述約束的在圓柱狀組織小段每一部分上應(yīng)力，如果組織圓柱體的出口端被切成平面狀態(tài)，且垂直于圓柱體的主軸，指出所得到的結(jié)果是很滿意的。這可以稱作為鈍端或方端切割。作為修雕組織小段的另一可代用的方法，非平面切割(諸如適度正弦切割)也可以用來(lái)形成三個(gè)組織瓣垂物，它們伸展在略低于縱向縫合線(或固定點(diǎn))上，或在管狀瓣的出口端略呈扇形，正如自然半月瓣的特征那樣。非平面出口還未曾進(jìn)行過(guò)評(píng)價(jià)，但它們可以應(yīng)用多種技術(shù)中的任何一種來(lái)進(jìn)行測(cè)試(計(jì)算機(jī)CAD-CAM分析，應(yīng)用閉合的機(jī)械泵路的試驗(yàn)，或應(yīng)用動(dòng)物諸如狗或羊的試驗(yàn))來(lái)確定無(wú)論對(duì)于特殊病人或者作為一般方法它們是否對(duì)于方端出口是更為優(yōu)選的。
總之，建立半月替換瓣(也就是主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈瓣)的方法可以歸納如下1.在取得一段管狀小段后，它是由具有入口端和出口端的薄而可撓組織或合成材料組成。
2.自然心瓣的損壞或損傷瓣葉被切除后，在切口處形成一個(gè)開(kāi)口的瓣環(huán)。
3.試管的入口端(或者組織有成型環(huán))縫合到瓣環(huán)上去。
4.試管的出口端則在環(huán)繞周邊的三個(gè)等距離點(diǎn)上縫合到主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈上。這樣就在三個(gè)貼附點(diǎn)之間形成三個(gè)出口瓣垂物。而當(dāng)心室收縮時(shí)出口瓣垂物將作為瓣尖的功能而打開(kāi)，血液就從心室流入主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈。而當(dāng)心室舒張時(shí)，瓣尖就將貼近或閉合心瓣。當(dāng)在主動(dòng)脈或脈動(dòng)脈中的流體壓力超過(guò)在各自心室中的流體壓力時(shí)以防止回流。
基于當(dāng)前的信息，包括動(dòng)物試驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真以及本人在心外科長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)，很明顯沒(méi)有必要提供任何附加的保護(hù)措施以確保在每一次舒張循環(huán)中在替換的主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈瓣中三個(gè)瓣尖區(qū)域會(huì)來(lái)到一起以及閉合，而不是平扁地貼在主動(dòng)脈壁(或肺動(dòng)脈壁)的內(nèi)側(cè)。然而，也應(yīng)該確認(rèn)如果在主動(dòng)脈中的背壓使得三個(gè)瓣尖區(qū)域的任何一個(gè)貼在動(dòng)脈壁上，而不是導(dǎo)致所有三個(gè)區(qū)域靠近在一起，就可以防止心瓣的閉合和形成血涌(也就是使血液再次進(jìn)入心室)。因而，如果需要的話還可以增強(qiáng)這個(gè)信息的程度，在收縮時(shí)不會(huì)發(fā)生瓣尖對(duì)動(dòng)脈內(nèi)壁的平坦，即使在一般預(yù)防措施中或在具有某種異常情況的病人中，至少有兩種方法可以用來(lái)減小這種風(fēng)險(xiǎn)。
第一種方法包括鄰近的瓣尖在它們的外面周邊上建立部分的閉合。這可以通過(guò)在三根縱向縫合線220的每一根的出口端上(或出口貼附點(diǎn)上)把移入的SIS圓柱體200的壁輕輕地?cái)D壓在一起來(lái)完成，如圖6所示。這些擠壓的SIS接合處于是就能由一個(gè)或者多個(gè)縫合針腳240保持定位。如果需要的話，縫合針腳240還能藉助于在SIS壁200的外側(cè)表面上布放由可撓，柔軟，與血兼容的材料諸如GoreTex或Silastic制成的小塊增強(qiáng)片242來(lái)得到增強(qiáng)以防止SIS小段200的撕斷，如圖4所示。
另一個(gè)可替代的確保三個(gè)瓣尖不在主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)內(nèi)側(cè)不致變平的潛在方法包括可以緊固在主動(dòng)脈壁250內(nèi)，在SIS小段200外側(cè)的一個(gè)移植片固定物裝置。如果采用的這種型式的移植片固定物將包含一些突出物，它們沿著輻射方向向內(nèi)伸展，指向主動(dòng)脈的中心軸線，這些突出物，它們位于出口端三個(gè)貼附點(diǎn)之間的中點(diǎn)上，將防止瓣尖區(qū)域222任何一點(diǎn)在主動(dòng)脈壁250內(nèi)側(cè)的平坦。這樣可以確保在主動(dòng)脈內(nèi)的背壓會(huì)驅(qū)使每一個(gè)瓣尖向著內(nèi)部的方向，并確保閉合，而不是在向外方向上擠壓瓣尖而使得它們?cè)趧?dòng)脈壁的內(nèi)部變成平坦，并使之回涌。
這類(lèi)移植片固定物的使用或許還需要病人服用抗凝血藥物以減少形成血栓的風(fēng)險(xiǎn)。然而，并不會(huì)驅(qū)使血液流過(guò)任何機(jī)械元件，正如目前在常用的金屬絲網(wǎng)屏蔽球，雙瓣葉，或斜置碟形瓣中所用的；而代之以使血液能流過(guò)采用柔軟、可撓瓣尖的瓣尖結(jié)構(gòu)。因此，這種方法，即使它需要在瓣尖外側(cè)有移植片固定物以確保閉合，也許會(huì)提供超過(guò)任何一種目前正在使用的機(jī)械瓣的更小凝血性能以及更小溶血的心瓣。
藉助管狀瓣減小紊流與鈣化除了今天仍在使用的常用組織瓣的特征所帶來(lái)的各種問(wèn)題(特別是缺少持久性)之外，還有它們的設(shè)計(jì)也可能惡化鈣化的問(wèn)題，造成變質(zhì)的主要的病理形式導(dǎo)致許多目前正在使用的人工組織瓣的損壞。有關(guān)人工組織瓣鈣化病因的已有的分析集中圍繞在(1)所用構(gòu)成心瓣的組織來(lái)自豬的瓣尖或牛的心包組織；(2)為提取異質(zhì)移植物組織非抗原性所必需的化學(xué)固定過(guò)程；或者(3)非化學(xué)固定過(guò)程，通常包括冷凍，這些都是用以處理同種移植物組織以減小它們的抗原性所必需的。
然而，一個(gè)高度重要的跡象標(biāo)明，另一個(gè)在組織瓣鈣化中有病因意義的因素就是發(fā)生在用現(xiàn)有設(shè)計(jì)構(gòu)成的所有人工組織瓣內(nèi)或周?chē)难魑闪?。在沒(méi)有外界物質(zhì)，固定技術(shù)以及抗原性情況紊流能夠引起或嚴(yán)重增加瓣的鈣化的風(fēng)險(xiǎn)是由這樣的事實(shí)所提供的，有半數(shù)以上要進(jìn)行鈣化主動(dòng)脈狹窄外科的病人都是生下來(lái)就具有雙瓣葉主動(dòng)瓣，這種情況就是以能引起紊流而出名的。在這些病人中造成心瓣鈣化的原因既不能歸咎于抗原性也不能歸咎于固定過(guò)程，由于病人自身心瓣形成鈣化所致。所以，計(jì)及異常雙瓣葉主動(dòng)脈瓣的鈣化的高的比例提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，即自身的紊流血流能造成或嚴(yán)重地增加了心瓣鈣化的風(fēng)險(xiǎn)。
初步研究建議通過(guò)再生這種方式其中自然瓣功能，比較起常用的替換瓣，當(dāng)血液通過(guò)這種發(fā)明的心瓣時(shí)可以產(chǎn)生較少的紊流。這就又可能這種素流的減少又減少了替換瓣的鈣化潛因，以及減少這里介紹的管狀組織瓣鈣化的可能性。
此外，某些形式的腸管或其它管狀組織的化學(xué)處理也可能進(jìn)一步減少這里所介紹的所制成的替換瓣的鈣化潛因。在心瓣中使用腸組織據(jù)作者本人所知，以前還沒(méi)有發(fā)明或建議過(guò)人的自身腸組織，特別是小腸的粘膜層(SIS)能夠或可以用來(lái)建立全部或部分替換人工心瓣用以損壞或損傷心瓣的病人身上。當(dāng)按以上所述的方式取出或處理后，由于自身腸組織表現(xiàn)出很好的適宜這種應(yīng)用，以及它具有很多的比較在常用心瓣替換中所用的材料的重要的優(yōu)點(diǎn)，(包括完全沒(méi)有抗原生，以及不需要在移植前對(duì)組織進(jìn)行的化學(xué)固定)，本發(fā)明的一個(gè)重要方面就是發(fā)明在很廣闊的范圍內(nèi)用于替換瓣中，只要是腸組織取自需要接受新的心瓣的同一位病人的身上。
因而，本發(fā)明展示了在需要接受心瓣替換的病人身上進(jìn)行外科手術(shù)的方法，它包括以下步驟(a)從病人下腹取出一段腸組織，以及(b)使用這段腸組織形成至少一部分的病人心臟的替換瓣。本發(fā)明還展示了包括從動(dòng)物或人的遺體上早先已準(zhǔn)備的腸段的制品，它們也都經(jīng)過(guò)處理以使它們適用于建立替換瓣，并把它們存放在密封包裝內(nèi)以保持它們的無(wú)菌性。這些制品下面還要詳細(xì)地予以討論。其它組織源雖然上面介紹的自身SIS腸組織作為人工組織瓣是一種理想的組織，而構(gòu)成這種人工組織瓣最關(guān)鍵的因素是保留用以植入的組織或材料的管狀形狀而不是那個(gè)組織或材料的原來(lái)的特有的來(lái)源。
如果需要時(shí)也可從要接受心瓣替換的病人身上取出其它不同的組織而不僅是腸組織。例如在大多數(shù)病人身上，包圍心臟的心包囊也具有足夠的組織，所以也可取出其一小段用作心瓣。這就使得外科大夫在整個(gè)手術(shù)中一次進(jìn)行而不需要再進(jìn)行病人腹部的附加切開(kāi)手術(shù)。事實(shí)上，其它學(xué)者近期的研究也已經(jīng)指出很方便地應(yīng)用從自身取得的新鮮的心包組織來(lái)建立人工瓣尖也可以縫合在主動(dòng)脈內(nèi)作為人工主動(dòng)脈瓣。這種技術(shù)，然而在很多方面不同于現(xiàn)有的發(fā)明，以及那些研究者明顯地不確認(rèn)形式服從功能原理的重要性，它們的技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)建立人工瓣尖看上去類(lèi)似于從新鮮的自身心包來(lái)的自然主動(dòng)脈瓣尖，并希望它們的功能類(lèi)似自然瓣尖。換句話說(shuō)，它們的明顯目的與原理是驅(qū)使功能服從形式。相反，本發(fā)明闡述的心包組織(它基本上是平扁的)如果需要時(shí)可以用來(lái)替換主動(dòng)脈，但是心包首先應(yīng)該做成管狀，以及這個(gè)試管應(yīng)該以上述方式固定在主動(dòng)脈內(nèi)。通過(guò)沿周把試管的入口端以及在三點(diǎn)上(或者從入口端沿三根縱向線)把試管的出口端固定，在主動(dòng)脈中的外部舒張壓力將使得試管的非固定側(cè)相互萎縮以及心包管也將成為正常主動(dòng)脈的形狀。換句話說(shuō)“形式服從功能”。形式服從功能這個(gè)原理將適用于所有用于替換四個(gè)自然瓣中任何一個(gè)的人工管狀瓣中而不論其用以建立試管的某種形式的組織。
考慮到鼓勵(lì)目前用腸組織得出的成果，以及考慮到在所有病人身上大量的小腸組織的料源，其它形式的自身組織還未曾進(jìn)行評(píng)價(jià)以確定它們是否具有足夠的持久性與可撓性以用作心瓣。然而，如果提出需要的話，其它形式的自身組織也可以采用常規(guī)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如一種潛在的組織源就是“筋膜”，一種位于某種骨肌表面的膜層。
另一種自身組織的潛在料源由已知現(xiàn)象建議的包括移植在人體內(nèi)的機(jī)械物體，例如心臟起搏器。當(dāng)這種物體存留在體內(nèi)幾個(gè)月后，它們可能會(huì)被一層平滑的而不是均質(zhì)的組織所封包。這種現(xiàn)象在諸如Jansen等人1989年的論文中予以介紹過(guò)。這種細(xì)胞增長(zhǎng)過(guò)程可以通過(guò)處理移植裝置的表面特性來(lái)控制；參閱Chehroudi等人1990年論文?；谶@些觀察與研究，在需要心瓣替換的病人體內(nèi)移植猴類(lèi)的組織也有可能成為潛在的很方便的產(chǎn)生圓柱狀組織的技術(shù)。
在另一種潛在方法中，有可能形成無(wú)限量的具有不同直徑的有附著力的管狀組織小段，應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)以用于不同尺寸需要的病人。例如，已經(jīng)進(jìn)行了大量的工作來(lái)開(kāi)發(fā)用于燒傷患者或管狀脈管移植的皮膚移植，通過(guò)把可成活的連接組織細(xì)胞植入由膠質(zhì)纖維制成的格子中，膠質(zhì)就是可以把哺乳動(dòng)物連接組織保持在一起的初始蛋白質(zhì)，以及格子提供了細(xì)胞具有摹仿自然組織環(huán)境的一種環(huán)境。細(xì)胞就增長(zhǎng)并匯合，由此形成有附著力的組織，以及某些型式的細(xì)胞還會(huì)分泌出酶這樣就會(huì)逐漸地消化人工膠質(zhì)基體，應(yīng)用膠質(zhì)轉(zhuǎn)換與置換的自然過(guò)程，并用在細(xì)胞內(nèi)隱藏的新產(chǎn)生的膠質(zhì)纖維來(lái)替換它。這種型式的有附著力組織的培育可以在諸如Yannas等人1989年以及Tompkins與Burke 1992年發(fā)表的論文中有所論及。
這些方法中的無(wú)論那一種(猴類(lèi)移植或組織培育)都需要認(rèn)真地評(píng)價(jià)來(lái)確定形成的組織能否適合于在心瓣中長(zhǎng)期使用。對(duì)于腸組織直到目前得出的協(xié)議結(jié)果，它可以具有大量料源，但在當(dāng)前還不能認(rèn)為已有明顯的需要來(lái)從事這類(lèi)試驗(yàn)。
本發(fā)明的另一種可代替的實(shí)施例，“身體移植”組織可以取自人的遺體，以備以后用于人工管狀心瓣。例如一段非常長(zhǎng)的包括小腸的空腸區(qū)域的所有或主要部分的腸組織從諸如由于事故犧牲而剛剛?cè)ナ赖娜梭w中取出。這種切除手術(shù)可以類(lèi)似于從已故器官捐獻(xiàn)者身上切取心臟、腎臟或其它內(nèi)部器官。然后將腸組織切成每一段大約大約10至20公分(4至8英寸)，然后進(jìn)行制備(去除漿膜，平滑肌，以及子粘膜層)，并進(jìn)行處理以減小它的抗原性，并在冷藏或冷凍溫度下儲(chǔ)藏在無(wú)菌保存溶液中直到應(yīng)用。當(dāng)需要作為心瓣替換時(shí)，根據(jù)需要將組織進(jìn)行暖化并處理，再切成所需要的精確大小與形狀。
這種方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以免除心臟病患者任何附加的痛苦或外科手術(shù)的緊張壓力，因?yàn)樯厦嬖?jīng)介紹過(guò)的要從病人腹部進(jìn)行外科切開(kāi)以取出同體移植的SIS組織。然而從病人小腹切開(kāi)去取出一段腸組織的附加壓力或痛苦比起開(kāi)心外科手術(shù)是很小的了，因?yàn)楹笳弑仨毚蜷_(kāi)胸部與肋架。實(shí)際上，某些最新的冠狀動(dòng)脈旁路外科方法(最經(jīng)常進(jìn)行的心臟手術(shù))也需要很大的腹部切開(kāi)以取出腹部動(dòng)脈以作為現(xiàn)在還在采用的旁路導(dǎo)管。
另一種替代的實(shí)施例就是從其它動(dòng)物類(lèi)身上采用“異體移植”組織。這個(gè)實(shí)施例或許需要應(yīng)用諸如戊二醛交聯(lián)技術(shù)對(duì)異體移植組織(大體上也包括腸段)進(jìn)行化學(xué)固定，正如目前在常用心瓣替換中用以固定豬或牛的心包組織。雖然人們還期待著固定在戊二醛中的腸管派出的管狀組織會(huì)具有類(lèi)似于目前應(yīng)用的組織瓣的問(wèn)題，由于形成的心瓣的管狀結(jié)構(gòu)，它可以再現(xiàn)自然瓣的功能，現(xiàn)有的組織瓣的鈣化與持久性的問(wèn)題可以大為減小，由此也導(dǎo)致更小的紊流以及由此更小的鈣化和更長(zhǎng)期的持久性。
應(yīng)該指出研究人員應(yīng)用繁育以及遺傳工程技術(shù)正在建立可以減小組織抗原性的不同血統(tǒng)品種的動(dòng)物(主要是豬)(例如參閱Rosengard等人1992年與Emery等人1992年論文)。這類(lèi)動(dòng)物可以提供只需要很少固定或者基本上不需要固定處理的組織。此外，研究人員正在探索一種把組織從非人類(lèi)靈長(zhǎng)目動(dòng)物(例如狒狒)到人身上移植的方法。因而，可以預(yù)期最類(lèi)似地用于這里的腸組織源可以包括下列一些類(lèi)別人類(lèi)，非人類(lèi)靈長(zhǎng)目動(dòng)物以及豬(特別是從原種遺傳過(guò)來(lái)的豬，它們已經(jīng)過(guò)遺傳工程并已減小了組織抗原性；為了理解權(quán)利要求的目的，任何從遺傳工程亞敏的豬遺傳來(lái)的豬本身都可以認(rèn)為已是遺傳工程亞敏豬，因?yàn)檫z傳工程亞敏特征是可以遺傳的。管狀機(jī)械(非組織)瓣除了提供用管狀人類(lèi)或動(dòng)物組織來(lái)建立替換瓣的方法之外，本發(fā)明還建議對(duì)于這類(lèi)瓣應(yīng)用管狀合成材料來(lái)作為原材料。各種型式的高持久的以及可撓的合成材料已經(jīng)開(kāi)發(fā)并還在繼續(xù)開(kāi)發(fā)，這些材料中的一些已被選入可以進(jìn)行評(píng)價(jià)用于如上所述的應(yīng)用中。這些材料其中之一已用商標(biāo)“GoreTex”進(jìn)行銷(xiāo)售。它基本上是一種聚四氟乙烯(PTFE)的聚合層，通過(guò)把它涂敷在可撓織物或針織層材料，例如尼龍織物上使之可撓。通過(guò)把PTFE涂敷在管狀層上，就可以建立這種管狀形式的涂敷材料。雖然這種材料在體內(nèi)具有高持久性，它們偶爾也會(huì)引起血塊問(wèn)題，很明顯地部分原因是由于它們粗糙的表面織紋，以及也可能是由于用來(lái)控制PTFE涂敷材料的聚合度，厚度，以及可撓度的增塑劑和其它化學(xué)品。
一種不同等級(jí)的合成材料全氟彈性體最近已被開(kāi)發(fā)，它可以作為這里介紹的潛在的人工管狀瓣。這類(lèi)彈性體在美國(guó)專利4,900,793(Lagow與DumiTru1990年申報(bào))中已有介紹?；旧?，它們僅包含碳與氟原子，且由高度穩(wěn)定的聚合結(jié)構(gòu)相鍵在一起。全氟彈性體中包含很少氧，氫，氮，硫，或其它與生理流體可能起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)以降低彈性體或者引起離子成分溶解于血液中。這類(lèi)彈性體可以提供很光滑的表面，以及由于在它們自己的狀態(tài)下都是很有彈性的，因此不需要為了提供可撓度把它們涂敷在諸如織物或針織尼龍的第二種材料的粗糙表面上。它們可以用模壓或其它合成方法直接制成管狀形式。
應(yīng)用這里展示的方式的合成材料還可以得到另一附加的優(yōu)點(diǎn)就是這里提供的起始的管狀結(jié)構(gòu)還具有逐漸變化的直徑。例如，用合成材料制成的這種相當(dāng)長(zhǎng)的管狀裝置，其入口端的直徑可達(dá)5公分，而出口端的直徑則可約2公分。外科大夫可以簡(jiǎn)單地沿它的長(zhǎng)期上在相應(yīng)位置上切下一段管子，以獲得相應(yīng)于病人瓣環(huán)直徑的入口端直徑，而這在病人心臟打開(kāi)后，并在切除損傷或損壞的瓣葉后可以測(cè)量得到的。這樣，一個(gè)單一的管狀尺寸可以適配于各種不同的病人；這就可以減小需要制造和存放具有不同尺寸的多種管子的費(fèi)用。
在人工“機(jī)械”(非組織)管狀瓣中，更加生理流動(dòng)格式也應(yīng)導(dǎo)致更小的抗凝血性能以及更小的紊流，而這些是目前應(yīng)用的機(jī)械瓣的主要問(wèn)題。根據(jù)作者本人所知，這里展示的設(shè)計(jì)是目前提出的僅有的機(jī)械(非組織)瓣的設(shè)計(jì)，在打開(kāi)位置時(shí)在瓣的流動(dòng)孔中絕對(duì)沒(méi)有堵塞部件。常用的機(jī)械瓣需要鉸鏈機(jī)構(gòu)，移動(dòng)碟，大的支撐，金屬絲網(wǎng)球，或者龐大的縫制環(huán)，所有這些都具有固有凝血性能以及原先結(jié)構(gòu)的機(jī)械心瓣，特別是對(duì)于一些小尺寸的心瓣的次最佳血液循環(huán)動(dòng)力性能的病因。即使McGoon與Roe-Moore瓣的設(shè)計(jì)(在Bodnar與Frater 1991年作為“失效”來(lái)論述的)也需要在流動(dòng)通路中阻塞；當(dāng)休息時(shí)這些瓣就返回到閉合位置上，以及瓣葉堵住流動(dòng)通道迫使其打開(kāi)以使血液流過(guò)這些心瓣。相反，這里展示的管狀瓣當(dāng)休息時(shí)可以有效地打開(kāi)，而僅當(dāng)它們?cè)谘獕浩仁瓜绿幱陂]合位置時(shí)房室瓣葉或半月瓣尖閉合。比較所有以前應(yīng)用的或者建議的機(jī)械瓣，這里展示的機(jī)械瓣具有更好的血液循環(huán)動(dòng)力性能以及大體上是很小的凝血性能。
最后，雖然常用機(jī)械瓣的持久性使其具有最大的吸引特性，但是瓣的失效仍然會(huì)發(fā)生。由于在給定的瓣的設(shè)計(jì)上集中在某些點(diǎn)子上的高的機(jī)械應(yīng)力以及外傷，這些瓣的失效是肯定發(fā)生的。這種重復(fù)的，集中應(yīng)力最后導(dǎo)致用于構(gòu)成這種心瓣的材料失效。相反，上面提到的在管狀瓣上進(jìn)行的計(jì)算機(jī)分析研究標(biāo)明在管狀替換瓣上應(yīng)力的分布如上所述實(shí)際上與在自然心瓣上的應(yīng)力分布是一致的；這種自然的應(yīng)力分布假設(shè)是最佳的，此外，在管狀替換瓣上遇到的最大應(yīng)力的面積與常用的機(jī)械瓣設(shè)計(jì)比較起來(lái)，由于它們分布在大的面積范圍內(nèi)，因而在幅度上也是相對(duì)低的。所以管狀替換瓣可以處于明顯的最佳應(yīng)力方式下如同在自然瓣中所指出的那樣使得它可以比常用的機(jī)械瓣具有較小的應(yīng)力有關(guān)的機(jī)械失效的風(fēng)險(xiǎn)。制品除了展示外科手術(shù)方法外，本發(fā)明還展示了示于圖7中的制品。這項(xiàng)制品包括管狀小段500，是由小腸組織制成，或由合成材料制成，它具有相適合的整體尺寸與充分薄而可撓的管壁使之在心臟替換瓣中起到瓣葉的功能。由于自身的組織不需要儲(chǔ)藏以備以后使用，本發(fā)明的這部分是涉及非自身(同體移植或異體移植)組織。這個(gè)管狀腸段500封裝在密封容器510中使之保持腸段500的無(wú)菌性。這種無(wú)菌容器510可以由塑料口袋組成，如圖7所示，它還具有透明的前頁(yè)512以能視覺(jué)檢察(為了標(biāo)示目的，在圖上這一前頁(yè)被折起一角)。前頁(yè)512與后頁(yè)514沿著它們的周邊進(jìn)行密封。
另一個(gè)替代的制品，示于圖8，管狀腸段500在密封在封裝袋510之前先貼附在成型環(huán)502上。管環(huán)的貼合可以把管狀組織段的縫合來(lái)完成，如果是合成管與合成成型環(huán)貼合時(shí)，就可以藉助于任何適宜的合成方法(例如模壓)來(lái)完成。
如果用的是腸組織，它就應(yīng)該以含水形式包裝在存放在口袋中的相適宜的液體中(諸如具有一種或多種防腐劑的磷酸緩沖鹽水，如果需要時(shí)也可用戊二醛)。這種口袋為了保護(hù)起見(jiàn)可以在硬板箱中儲(chǔ)運(yùn)；另外也可用可撓口袋來(lái)作為容器，具有透明封裝層且沿其邊緣進(jìn)行密封的塑料合也可作為自身的容器。
如果腸組織小腹是包存在這樣一種無(wú)菌容器中，最好在口袋密封之前先進(jìn)行處理，去除掉外面的漿膜以及肌肉層以及內(nèi)部的粘膜層，僅僅留下需要的子粘膜與基底層。
在另一種包含合成材料的優(yōu)選實(shí)施例中，如上所述的合成試管可以具有沿其長(zhǎng)度逐漸變化的直徑。這種試管可以在需要直徑的位置上切斷。這就使得單一尺寸的試管以適配具有不同尺寸瓣環(huán)直徑的病人需用。
在另一種包含合成材料的優(yōu)選實(shí)施例中，不同尺寸的合成管可以分開(kāi)包裝。這又提出一重要的發(fā)行課題。在很多情況下，很可能從一位病人身上取出的SIS腸段直接插入另一位病人的二尖瓣或三尖瓣位置上，因?yàn)閷?duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)SIS腸段以及二尖瓣或三尖瓣環(huán)的尺寸相信是類(lèi)似的或至少是相容的。但是在主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈瓣替換中就不可能出現(xiàn)這種情況了；對(duì)大多數(shù)病人來(lái)說(shuō)，SIS腸管小段的直徑如果以管狀形式直接插入病人的主動(dòng)脈或脈動(dòng)脈上去時(shí)大概是會(huì)太大了些。為了處理這個(gè)問(wèn)題，SIS腸段先從縱向切開(kāi)，然后把它展平并在建立替換瓣之前按照任何需要的尺寸進(jìn)行修整。如上所述，作為外科手術(shù)的一個(gè)部分，三個(gè)縱向縫合線用以建立一個(gè)替換主動(dòng)脈或肺動(dòng)脈瓣。這樣這些縫合線中的一個(gè)為了保持SIS腸管的管狀形式可以用來(lái)形成不同直徑的SIS腸管小段。
此外為了替換四個(gè)心瓣中的任何一個(gè)心瓣，可以采用具有所需要直徑的，從人的遺體或動(dòng)物身上取出的預(yù)先包裝好的腸組織小段。這就可以避免需要進(jìn)行縱向的切開(kāi)，它也可以通過(guò)全部程序保存好腸段的管狀形式。從遺體或動(dòng)物身上取出的組織也需要通過(guò)固定處理(使用戊二醛交聯(lián)或其它相適合的方法)以在植入前減小它的抗原性。
因此，本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例包含了一組密封的無(wú)菌包裝物，其中包含了用以建立替換瓣的從遺體或動(dòng)物身上取出的腸組織小段。每一個(gè)單獨(dú)的容器都保持了一段具有已知直徑或周邊(假設(shè)是以公厘米計(jì)量)的腸段，而且在容器的標(biāo)牌上予以標(biāo)明。在封裝前，組織段應(yīng)進(jìn)行清洗以除去不需要的組織層并加以固定以減小抗原性，在外科大夫打開(kāi)病人胸腔并從損壞或損壞的心瓣上切去瓣尖或瓣葉后，他們就可以直接測(cè)量瓣環(huán)。這項(xiàng)測(cè)量就指示出所需用的腸段的精確直接或周長(zhǎng)。包含有具有所需直徑或周長(zhǎng)的腸組織小段的密封袋就被選出并打開(kāi)，腸段立刻就可以使用。如果需要，在無(wú)菌封裝袋內(nèi)的腸組織小段也可以已經(jīng)貼附了成型環(huán)，它也一起包裝在封裝袋中。
因而，本發(fā)明展示了由密封無(wú)菌封裝袋組成的制品，其中包含了管狀腸組織小段，并已經(jīng)過(guò)處理以適宜于作為心瓣移植。腸小段的直徑或周長(zhǎng)最好應(yīng)在封裝袋的標(biāo)牌上標(biāo)明，如果需要，腸組織的一端固定有成型環(huán)。為了提高這些予先封裝好的腸小段的利用率，它們最好具有不同尺寸的一批包含組織小段的封裝袋來(lái)進(jìn)行銷(xiāo)售和儲(chǔ)存，以使得在進(jìn)行心外科手術(shù)時(shí)，在手術(shù)開(kāi)始前并不能說(shuō)明精確的尺寸需要時(shí)，具有精確的需要的直徑或周邊的包含腸小段的封裝袋可以為外科大夫取來(lái)使用。
這樣，顯示與介紹了一種從管狀組織或合成材料來(lái)建立替換心瓣的新的有用的制品以及方法。雖然本發(fā)明結(jié)合一些專門(mén)的實(shí)施例以舉例方式來(lái)說(shuō)明與介紹，但應(yīng)該看到對(duì)于所說(shuō)明的實(shí)例可以在技術(shù)上進(jìn)行各種修改或更動(dòng)。但是任何這類(lèi)變型都是從權(quán)利要求中導(dǎo)出的，都不脫離本發(fā)明的精神和范圍，應(yīng)該被視為由本發(fā)明所復(fù)蓋的范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種制品，包括密封容器以及內(nèi)裝的作為替換心瓣適用于外科移植于哺乳動(dòng)物心臟中的腸組織小段，其中(a)腸組織小段取自哺乳動(dòng)物類(lèi)的小腸，它可以由包括人類(lèi)，非人類(lèi)的靈長(zhǎng)目，以及遺傳工程亞變類(lèi)豬等群體中選??；(b)腸組織小段以管狀形式保存作為替換心瓣進(jìn)行移植時(shí)很方便地將腸段外科移植到心臟中而不需要縱向縫合以將此腸段變換為管狀形式；(c)腸組織小段具有足夠的長(zhǎng)度使之作為替換瓣外科移植到病人的心臟中；以及(d)密封容器盛放與保持腸組織小段的無(wú)菌性。
2.由權(quán)利要求1所述的制品，其中組織小段已經(jīng)過(guò)化學(xué)處理以減小它的抗原性。
3.由權(quán)利要求1所述的制品，其中腸組織小段已經(jīng)處理除去漿膜，肌肉，以及腸組織的粘液膜。
4.由權(quán)利要求1所述的制品，其中密封容器也包含適用的液體它使腸組織小段保存在含水的形式下。
5.由權(quán)利要求1所述的制品，其中密封容器可以通過(guò)由透明塑料組成的容器的至少一側(cè)可視地進(jìn)行組織小段的檢查。
6.由權(quán)利要求1所述的制品，其中密封容器應(yīng)包括有標(biāo)牌標(biāo)出腸組織小段的平均直徑。
7.由權(quán)利要求1所述的制品，其中組織小段的一端貼附在成型環(huán)上。
8.在需要進(jìn)行治療的病人身上外科替換房室心瓣的方法，包括以下步驟a.從哺乳動(dòng)物下腹取出一段腸組織；以及b.使用這段腸組織形成病人的心臟替換心瓣的至少一個(gè)組件。
9.由權(quán)利要求8所述的方法，其中腸組織一端縫合到房室瓣環(huán)上，另一端則到乳頭肌上，應(yīng)用這種方式產(chǎn)生復(fù)制自然房室瓣葉形式與功能的出口端。
10.由權(quán)利要求9所述的方法，其中腸組織用來(lái)在具有前乳頭肌和后乳頭肌的房室腔中替換二尖瓣，以及其中腸組織縫合到這兩個(gè)乳頭肌上并以此方式產(chǎn)生前替換瓣葉和后替換瓣葉，這兩個(gè)瓣葉跨越在前乳頭肌和后乳頭肌之間的距離上，當(dāng)心瓣閉合時(shí)，由此使前替換瓣葉與后替換瓣葉形成一個(gè)連合線，它們很靠近前乳頭肌尖和后乳頭肌尖。
11.由權(quán)利要求8所述的方法，其中腸組織使用成型環(huán)縫合心瓣環(huán)上。
12.由權(quán)利要求8所述的方法，其中腸組織取自需要接受替換心瓣的病人的下腹。
13.由權(quán)利要求12所述的方法，其中腸組織經(jīng)過(guò)化學(xué)處理以減小潛藏的凝血酶原與鈣化作用。
14.由權(quán)利要求8所述的方法，其中腸組織是取自哺乳類(lèi)動(dòng)物而不是病人，其中動(dòng)物是選自包括人類(lèi)，非人類(lèi)靈長(zhǎng)目，以及遺傳工程亞變類(lèi)豬等。
15.在病人心臟內(nèi)外科建立房室替換心瓣的方法，包括以下一些步驟a.建立具有入口端的管狀材料小段，兩側(cè)相對(duì)的薄而可撓的壁，出口端，以及其特點(diǎn)是沒(méi)有人工形成的縱向縫口；b.從病人心臟內(nèi)外科取出已沒(méi)有正常功能的房室心瓣，在心房腔與心室腔之間建立一個(gè)空著的瓣環(huán)，其中房室心瓣的切除包括自然瓣葉以及至少某些腱索的切除，而在房室腔內(nèi)原封不動(dòng)地至少留下一些乳頭?。籧.將管狀小段的入口端沿其周邊地縫合到空著的瓣環(huán)上；d.將管狀小段的出口端的選定部分與房室腔內(nèi)的乳頭肌接合，在此方式下使管狀小段的可收縮的壁由流體壓力操作，當(dāng)心臟舒張時(shí)管狀小段的兩側(cè)打開(kāi)而當(dāng)心臟收縮時(shí)彼此靠近，以這種方式來(lái)類(lèi)似于在自然房室心瓣中的瓣葉，其中管狀組織小段的靠近形成仿造自然瓣葉連合的連合線，由此當(dāng)心臟收縮時(shí)防止血液回流入房腔，而當(dāng)心臟舒張時(shí)不會(huì)阻止血液流過(guò)替換瓣。
16.由權(quán)利要求15所述的方法，其中管狀小段基本上由腸組織組成。
17.由權(quán)利要求16所述的方法，其中腸組織是從要接受替換瓣的病人身上取出的。
18.由權(quán)利要求16所述的方法，其中腸組織是從人類(lèi)或其它類(lèi)動(dòng)物身上取出并經(jīng)過(guò)處理以減小它的抗原性。
19.由權(quán)利要求15所述的方法，其中管狀組織基本上由合成材料組成。
20.由權(quán)利要求15所述的方法，其中房室替換瓣的建立不需要利用移植片固定物或成型環(huán)，以及其中管狀小段直接縫合到瓣環(huán)上。
21.由權(quán)利要求15所述的方法，其中房室替換瓣是利用成型環(huán)來(lái)建立以提供在瓣環(huán)與管狀組織小段的入口端之間的連接橋。
22.在需要手術(shù)的病人身上外科替換半月心瓣的方法，包括以下一些步驟a.從哺乳動(dòng)物下腹取出一段腸組織；以及b.利用這段腸組織形成用于病人心臟半月替換瓣的至少一個(gè)部件。
23.由權(quán)利要求22所述的方法，其中采用腸組織去替換主動(dòng)脈壁內(nèi)的半月瓣的方法包括以下步驟a.將腸組織的第一個(gè)入口端縫在已切除的自然半心瓣尖的瓣環(huán)上；b.將腸組織的第二個(gè)出口端縫在圍繞腸組織出口端的三個(gè)相分開(kāi)位置上的主動(dòng)脈上，這樣在已縫合出口端的三個(gè)相分開(kāi)的位置之間建立了自由的組織區(qū)域，其中自由組織區(qū)域可以向內(nèi)撓曲如同半月瓣尖的功能；c.閉合主動(dòng)脈并起搏心臟。
24.由權(quán)利要求22所述的方法，其中腸組織是從需要接受替換心瓣的病人下腹中取出的。
25.由權(quán)利要求22所述的方法，其中腸組織是從人類(lèi)或其它類(lèi)動(dòng)物身上取出的并經(jīng)過(guò)處理以減小它的抗原性。
26.在需要手術(shù)在病人心臟中外科建立半月替換瓣的方法，包括以下一些步驟a.在鄰近具有已沒(méi)有正常功能的瓣尖的自然半月瓣的位置上外科打開(kāi)心室流出主動(dòng)脈；b.從自然半月瓣上切除瓣尖，由此在主動(dòng)脈與心室腔之間形成空著的瓣環(huán)；c.將具有入口端，具有兩側(cè)相對(duì)的薄而可撓曲的壁，以及出口端的管狀小段插入所述的主動(dòng)脈中；d.將管狀組織小段的入口端沿周地縫合到空著的瓣環(huán)上；e.圍繞管狀組織小段的出口端在三個(gè)相分開(kāi)的位置上將管狀小段縫合到心室流出主動(dòng)脈上，這樣在縫合出口端的三個(gè)相分開(kāi)的位置之間建立了三個(gè)自由區(qū)域，其中自由區(qū)域可以向內(nèi)撓曲如同替換瓣中的半月瓣尖。f.閉俁主動(dòng)脈并起搏心臟。
27.由權(quán)利要求26所述的方法，其中管狀小段基本上由腸組織組成。
28.由權(quán)利要求27所述的方法，其中腸組織由需要接受替換瓣的病人身上取出。
29.由權(quán)利要求27所述的方法，其中腸組織從人類(lèi)或其它類(lèi)動(dòng)物身上取出并經(jīng)過(guò)處理以減小它的抗原性。
30.由權(quán)利要求26所述的方法，管狀組織基本上由合成材料組成。
31.由權(quán)利要求26所述的方法，其中半月替換瓣的建立不需要采用移植片固定物或成型環(huán)，其中管狀組織直接縫合在瓣環(huán)上。
32.由權(quán)利要求26所述的方法，其中房室替換瓣是利用成型環(huán)建立，以提供在瓣環(huán)與管狀組織小段入口端之間的連接橋。
全文摘要
本發(fā)明包括在進(jìn)行心外科手術(shù)時(shí)用管狀材料來(lái)替換心瓣的方法。為了建立替換房室瓣(二尖瓣或三尖瓣),管子入口端縫合到在該處被切去自然瓣葉的瓣環(huán)上,而管子出口端縫合到心室內(nèi)的乳頭肌上。為了建立半月瓣(主動(dòng)脈瓣或肺動(dòng)脈瓣,管子入口管(222)縫合到在該處被切去自然瓣尖的環(huán)上,以及管子可以是“貼附”在動(dòng)脈內(nèi)側(cè)的三個(gè)相隔開(kāi)的點(diǎn)上,也可以是縱向地沿著三條線(220)縫合;這就使得在瓣出口端三個(gè)固定點(diǎn)上的組織瓣垂物起到可動(dòng)瓣尖的功能。這種方法形成的流動(dòng)格式非常接近地摹仿了自然瓣的流動(dòng)格式。優(yōu)選的管狀材料包括取自要進(jìn)行心外科手術(shù)的同一位病人身上的小腸的子粘膜組織。通過(guò)使用取自同一病人身上的組織,可以消除免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)和處理或減小抗原性的需要,如果正確進(jìn)行處理,也可以采用動(dòng)物或人的遺體的腸組織。本發(fā)明也展示了封裝在密封無(wú)菌包裝袋內(nèi)的,作為替換心瓣適用于移植的經(jīng)過(guò)正確處理的腸組織小段或合成管狀小段。
文檔編號(hào)A61L27/36GK1209048SQ96199983
公開(kāi)日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1996年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月1日
發(fā)明者詹姆斯·L·考克斯 申請(qǐng)人:卡迪亞克·康賽普茨公司