导管主动脉瓣重建术的实践与工艺探讨

导管主动脉瓣重建术的实践与导管主动脉瓣重建术的实践与 工艺探讨工艺探讨 Robert F. Wilson, M.D.Robert F. Wilson, M.D. University of MinnesotaUniversity of Minnesota University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 经皮瓣膜重建的要求经皮瓣膜重建的要求 oo可释放性可释放性 n n 释放瓣膜到瓣口释放瓣膜到瓣口 oo展开性展开性 n n 在瓣口准确地展开瓣膜在瓣口准确地展开瓣膜 oo牢固性牢固性 n n 使瓣膜固定在瓣口使瓣膜固定在瓣口 oo功能性功能性 n n 瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能 oo耐久性耐久性 n n 在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 释放系统的大小释放系统的大小 (!) (!) oo释放系统的直径决定了释放的成败释放系统的直径决定了释放的成败 oo正常成人血管经线正常成人血管经线: : n n 股动脉平均直径股动脉平均直径 4.5-7.6 4.5-7.6 mm (14-24 Fr)mm (14-24 Fr) n n 股静脉平均直径股静脉平均直径 10 10 mm (31 F)mm (31 F) oo5-7% 5-7% 的患者使用的患者使用 9.5 9.5 Fr IABP Fr IABP 导管导致导管导致 肢体缺血肢体缺血 OLIVE et al: Med. Sci. Sports Exerc., 35:901-907, 2003. OhmanOhman et al: Circulation. 90(2):792-9, 1994 et al: Circulation. 90(2):792-9, 1994 Pfieffer et al: J Cardiovasc Surg 2005;46:55Pfieffer et al: J Cardiovasc Surg 2005;46:55 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 输送时的大小: “把五克放进一个两克的袋子里” o套袖直径 21 mm ，周长 66 mm o瓣膜直径 19 mm，周长 60 mm 21 21 mmmm 66 66 mmmm 1919mmmm 60 60 mmmm 6.4 6.4 mmmm 20 20 mmmm + + 20 20 F F 4.7 4.7 mmmm 15 15 mmmm 15 15 F F University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 基于指引导管外径的有效内部横截面积基于指引导管外径的有效内部横截面积 oo释放导管的内部释放导管的内部 CSA CSA ( (假设壁厚假设壁厚 0.28 0.28 mm)mm) n n 10 F10 F6.606.60 n n 12 F12 F9.739.73 n n 14 F14 F13.5913.59 n n 16 F16 F18.0918.09 n n 18 F18 F23.2423.24 n n 20 F20 F29.0329.03 n n 22 F22 F35.4335.43 n n 24 F24 F42.3142.31 CSA= cross-sectional areaCSA= cross-sectional area（横截面积）横截面积） iCSA (mm2) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 8101214161820222426 Fr University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 现有的瓣膜材料 oo支架材料厚度范围支架材料厚度范围: : n n 0.002 to 0.010”0.002 to 0.010” oo心包材料厚度范围心包材料厚度范围: : n n 牛牛0.012-0.014”0.012-0.014” n n 猪猪0.007-0.008”0.007-0.008” n n 马马0.006-0.007”0.006-0.007” n n SISSIS0.002-0.003”0.002-0.003” University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 瓣膜组织输送时的横截面积 瓣膜厚度瓣膜厚度 (mm(mm ) ) 输送时横输送时横 截面积截面积 (mm(mm 2 2 ) ) 0.0500.050 3.03.0 0.0750.075 4.44.4 0.1000.100 5.95.9 0.1250.125 7.47.4 0.1500.150 8.98.9 0.1750.175 10.310.3 0.2000.200 11.811.8 0.2250.225 13.313.3 0.2750.275 16.216.2 0.3000.300 17.617.6 猪心包猪心包 牛心包牛心包 马心包马心包 SISSIS University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 瓣膜套袖或支架输送时的横截面积 套袖厚度套袖厚度 (mm)(mm) 输送时的 横截面积 (mm(mm 2 2 ) ) 0.0500.050 3.33.3 0.0750.075 4.94.9 0.1000.100 6.66.6 0.1250.125 8.28.2 0.1500.150 9.89.8 0.1750.175 11.411.4 0.2000.200 13.113.1 0.2250.225 14.714.7 0.2750.275 17.917.9 0.3000.300 19.519.5 镍钛诺镍钛诺 不锈钢不锈钢 + + 球囊横截面积球囊横截面积 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 瓣膜输送时截面积与释放导管截面积 0 0 5 5 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545 8 8 101012121414161618182020222224242626 释放导管型号释放导管型号 ( (Fr)Fr) 瓣膜截面积瓣膜截面积 输送时输送时 ) ) 套袖截面积套袖截面积 ( ( 输送时输送时) ) 截面积截面积 (mm(mm 2 2 ) ) University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 大释放导管大释放导管 = = 大问题大问题 oo许多经皮主动脉许多经皮主动脉 瓣重建术要求释放瓣重建术要求释放 导管导管 20 20 Fr. Fr. 这就这就 需要需要: : n n 经静脉穿房经静脉穿房 间隔入路，间隔入路， 或或 n n 外周血管并外周血管并 发症增加发症增加 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 减小释放导管的措施减小释放导管的措施 o寻找更薄的瓣叶材料 n马心包 nSIS (肠粘膜) n纳米骨骼 + “原始”瓣膜组织 o瓣膜“挤压成形” University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program HLT HLT 瓣膜瓣膜: 15.5 : 15.5 Fr Fr 释放系统释放系统 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 经皮瓣膜重建的要求经皮瓣膜重建的要求 oo可释放性可释放性 n n 释放瓣膜到瓣口释放瓣膜到瓣口 oo展开性展开性 n n 在瓣口准确地展开瓣膜在瓣口准确地展开瓣膜 oo牢固性牢固性 n n 使瓣膜固定在瓣口使瓣膜固定在瓣口 oo功能性功能性 n n 瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能 oo持久性持久性 n n 在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 主动脉瓣解剖主动脉瓣解剖 拥挤的邻居拥挤的邻居 oo主动脉瓣是主动主动脉瓣是主动 脉的反折脉的反折 n n 无真正的斑无真正的斑 环环 n n 瓣缘紧靠心瓣缘紧靠心 脏各房室和心包脏各房室和心包 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program oo右冠瓣与室间隔相连右冠瓣与室间隔相连 oo左冠瓣与二尖瓣前叶左冠瓣与二尖瓣前叶 相移行相移行 左冠瓣左冠瓣 二尖瓣前叶二尖瓣前叶 /richmond/heart.html 主动脉瓣解剖主动脉瓣解剖 拥挤的邻居拥挤的邻居 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 释放后干扰释放后干扰 oo二尖瓣前叶二尖瓣前叶 n n 干扰干扰 n n 磨蚀磨蚀 oo磨磨 损表面损表面 oo干扰冠脉干扰冠脉 n n 人工瓣叶人工瓣叶 n n 钙化小结钙化小结 左冠瓣左冠瓣 二尖瓣前叶二尖瓣前叶 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 冠脉阻塞冠脉阻塞 richmondrichmond/heart.html/heart.html University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 经皮瓣膜重建的要求经皮瓣膜重建的要求 oo可释放性可释放性 n n 释放瓣膜到瓣口释放瓣膜到瓣口 oo展开性展开性 n n 在瓣口准确地展开瓣膜在瓣口准确地展开瓣膜 oo牢固性牢固性 n n 使瓣膜固定在瓣口使瓣膜固定在瓣口 oo功能性功能性 n n 瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能 oo持久性持久性 n n 在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 主要的移位力量来自舒张期主要的移位力量来自舒张期 oo在瓣膜关闭时在瓣膜关闭时 ，瓣叶的受力为，瓣叶的受力为: : 主动脉压主动脉压- - 左室压左室压 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 计算最大瓣膜受力计算最大瓣膜受力 良好的设计应良好的设计应 能承受能承受 3 3X X 安全标准安全标准 3.6 lb3.6 lb 1.6 kg1.6 kg 假设假设: : 瓣膜关闭时最大血压瓣膜关闭时最大血压 = =155 155 mmHgmmHg 瓣膜关闭时左室压瓣膜关闭时左室压 = = 15 15 mmHgmmHg 最大瓣膜受压最大瓣膜受压= =140 140 mmHgmmHg 140 mmHg = 2.7 psi 18.6 kPa 19 mm 直径瓣膜横截面积 =0.44 in2 2.82 cm2 瓣膜受力瓣膜受力 = 2.7 = 2.7 psipsi X 0.44 in X 0.44 in 2 2 = 1.19 lb = 1.19 lb 0.54 kg0.54 kg 瓣叶关闭瓣叶关闭 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 瓣叶的阻挡导致其面临巨大前向推力瓣叶的阻挡导致其面临巨大前向推力 良好的设计应良好的设计应 能承受能承受 3 3X X 安安 全标准全标准 n n 3.6 3.6 lblb n n 1.6 1.6 kgkg 280 mmHg = 5.4 psi 37.2 kPa 19 mm直径瓣膜横截面积 =0.44 in2 2.82 cm2 Valve load = 2.7 Valve load = 2.7 psipsi X 0.44 in X 0.44 in 2 2 = 2.4 lb = 2.4 lb 1.1 kg1.1 kg University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program “ “牢固性牢固性” ”测试测试 oo我们需要标准化我们需要标准化 的牵拉试验和标准的牵拉试验和标准 oo目前的瓣膜应至目前的瓣膜应至 少达到牵拉试验少达到牵拉试验 n n 逆向逆向1.6 1.6 kg kg (3.6 lbs)(3.6 lbs) n n 前向前向3.2 kg 3.2 kg (7 lb)(7 lb) 牵拉试验牵拉试验 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity of Minnesota Interventional Program 经皮瓣膜重建的要求经皮瓣膜重建的要求 oo可释放性可释放性 n n 释放瓣膜到瓣口释放瓣膜到瓣口 oo展开性展开性 n n 在瓣口准确地展开瓣膜在瓣口准确地展开瓣膜 oo牢固性牢固性 n n 使瓣膜固定在瓣口使瓣膜固定在瓣口 oo功能性功能性 n n 瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能瓣膜在瓣口起到时血流单向通过的功能 oo持久性持久性 n n 在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置在预期寿命中瓣膜保持其功能和位置 University of Minnesota Interventional ProgramUniversity