经导管人工静脉瓣膜置换实验研究

发布时间：2017-06-12 00:07

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【摘要】：研究背景：慢性静脉功能不全(CVI)是导致肢体静脉高压,继而引发一系列淤血性皮肤营养障碍性疾病的最主要原因。从病因上又分为先天性、原发性和继发性静脉功能不全。静脉瓣膜的功能异常是导致CVI的最常见病因,无论是静脉瓣膜的先天性发育异常、原发性关闭不全抑或是静脉血栓形成后造成继发性破坏,均可以导致静脉内向心方向回流的血液出现返流的现象。因为静脉瓣膜在静脉血液输送过程中起到了“单向阀门”的作用。血液返流使得下肢静脉内静水压力增高,继而血管内红细胞、炎性细胞迁出至血管腔外,导致局部炎症反应,最终引起局部淤血性营养障碍,出现肢体水肿、色素沉着、湿疹、溃疡等临床表现。传统的大隐静脉剥脱手术或弹力绷带压力治疗的方法可以有效缓解CVI症状,但研究表明,其复发率较高,溃疡愈合率偏低。只有从根本上修复静脉瓣膜的功能,改变静脉血液返流的病理状态,才有可能降低CVI治疗后的复发率,提高溃疡愈合率。所以仍有大量的患者需要通过深静脉瓣膜重建的手术来获得更好的临床疗效。目前针对静脉瓣膜进行的手术有瓣膜再造术、开放式瓣膜修复术、血管外瓣膜修复术、瓣膜移植术、瓣膜转位术等几种主流术式。研究表明,静脉瓣膜得到修复后,肢体静脉性溃疡的愈合率明显增高,但所面临的的问题是无论哪种手术方式,均存在手术创伤大、并发症率高、手术技巧要求高等特点,推广和普及的难度很大。随着血管腔内介入技术的不断发展和介入器械、器材日新月异的进步,能否通过导管技术微创完成深静脉瓣膜的置换来减轻下肢静脉返流、改善静脉高压状态已成为当前静脉外科的研究热点。经导管深静脉瓣膜置换术的理念最早于1981年由美国的Dotter教授提出,迄今已有30余年时间。国外多个研究中心利用不同材质、不同结构的支架不断地探索研究经皮深静脉瓣膜置换的技术,其中最有名的是美国的Dotter介入研究所,其研制的静脉瓣膜支架已成功的进行了动物实验并开始尝试应用于临床。而目前我国对于这方面的研究尚属空白,较国外同类研究落后了近30年。希望通过本研究可以填补国内此项空白并为进一步研究打下基础。研究目的：设计符合人体正常解剖结构和生理功能的人工静脉瓣膜,并结合金属裸支架构成带瓣膜静脉支架,通过体外实验评估经导管人工静脉瓣膜置换技术的可行性,为进一步研究提供实验依据。研究方法：(1)人体下肢主要静脉及静脉瓣膜的应用解剖：选取经10%福尔马林溶液固定的成年人下肢湿标本35具(70侧),解剖前经观察均未发现下肢浅表静脉迂曲扩张、皮肤溃疡等表现。其中男性27具,女性8具,按人体解剖层次依次切开皮肤、筋膜,打开股血管鞘,自腹股沟韧带下方沿股动脉走向游离出股总静脉、股深静脉、股浅静脉、胭静脉直至胫前静脉与胫后静脉汇合处,小心剖开静脉,冲洗其内血凝块。边冲洗、边解剖,遇到静脉瓣膜部位注意保护静脉瓣膜免受损伤。测量并记录：①股总静脉、股浅静脉、胭静脉内的瓣膜数量、形态；②股总静脉、股浅静脉、乆静脉各段静脉管径；③股总静脉、股浅静脉、胭静脉各段长度,大隐静脉汇入股静脉的体表位置、股浅静脉第一对瓣膜的体表位置；④解剖过程中保留完整的双叶型静脉瓣膜和单叶型静脉瓣膜的瓣叶宽度和高度,瓣窦(静脉瓣膜与血管壁之间的间隙)的深度和宽度以及瓣膜所在处的静脉周径。(2)人工静脉瓣膜支架及输送系统研制：按照常见的人体静脉瓣膜(双叶型静脉瓣膜和单叶型静脉瓣膜)的形态结构绘制平面设计图,根据人体静脉瓣膜的长宽比系数及叶窦比系数,结合承载支架直径推算出符合解剖结构和生理功能的人工静脉瓣膜的理论瓣叶长度。在CVI患者知情同意的前提下,于其行大隐静脉剥脱手术过程中获取患者病变的大隐静脉血管(直径6mm)作为制作人工静脉瓣膜的材料。经细致修剪静脉血管后,将其与金属裸支架共同套在血管扩张器上,按照之前计算得出的数据,切割金属裸支架成为设计形状,然后将大隐静脉血管与金属裸支架缝合,构建出人工双叶瓣静脉瓣膜支架和单叶瓣静脉瓣膜支架。利用主动脉覆膜支架系统的扩张管、鞘管、推送杆组成人工静脉瓣膜支架的输送装置,对静脉瓣膜支架进行预载和释放试验。(3)经导管静脉瓣膜置换的体外实验研究：利用透明PVC管模拟体内血管,利用羟乙基淀粉模拟血液环境,进行带瓣膜静脉支架的体外试验,记录支架释放的准确性、稳定性及抗返流效果,并在DSA机下进行造影检查,为进一步的在体研究获得实验数据。研究结果：(1)人体下肢主要静脉及静脉瓣膜的应用解剖：股总静脉长度7.89±1.83cm,股浅静脉长度为30.04±1.73cm,胭静脉长度为14.37±1.70cm,大隐静脉汇入股静脉点距离腹股沟韧带距离为3.37±0.71cm。腹股沟韧带处股总静脉管径1.29±0.42cm；大隐静脉汇入点处股总静脉管径1.25±0.52em,股深静脉、股浅静脉汇合处股浅静脉管径1.05±0.56cm,胭静脉于收肌管裂孔处管径0.83±0.25cm,于胫前静脉、胫后静脉汇合部位近心段管径0.79±0.31cm。股总静脉段具有瓣膜0—2个,平均0.76±0.65个,瓣膜发现率为74.3%；股浅静脉段具有瓣膜1—6个,平均3.59±0.74个,瓣膜发现率为100%,其中股浅静脉第一对瓣膜发现率为92.9%,其与股深、浅静脉汇合部位距离为1.62±0.93cm,与腹股沟韧带的距离为9.51±1.38cm；胭静脉具有瓣膜0-4个,平均1.33±0.74个,瓣膜发现率为80.0%。最常见的瓣膜形态为双叶瓣,其次为单叶瓣。双叶瓣瓣叶长宽比和叶窦比随着解剖部位的下行逐渐增大,单叶瓣瓣叶长宽比随着解剖部位的下行逐渐增大,叶窦比逐渐缩小。(2)人工静脉瓣膜支架及输送系统研制：利用观察测量所得的人体静脉瓣膜的数据,可以构建出符合人体解剖学特点的人工静脉瓣膜。利用深静脉瓣膜功能不全的病人术中剥脱下的大隐静脉构建成静脉瓣膜支架,设想如再应用在该病人深静脉内行静脉瓣膜置换术,因为是自体组织材料可以最大程度减少排异反应,是其他任何生物材料或合成材料所不能比拟的。经输送系统多次装载、释放人工静脉瓣膜支架后,仍可观察到支架释放后打开完全,可恢复至原状,且无金属丝折断；人工静脉瓣膜对合良好、瓣叶无破损。经过反复练习,可将装载人工静脉瓣膜支架至输送系统内的时间大大缩短。(3)经导管静脉瓣膜置换的体外实验研究：构建的双叶瓣型静脉瓣膜支架和单叶瓣型静脉瓣膜支架均可以在体外模拟实验中稳定释放,虽然整体表现出支架“前跳”趋势,但尚在可控范围之内。体外抗返流实验显示按照瓣叶长宽比(K)计算并设计出的双叶瓣型静脉瓣膜支架抗返流效果满意,而按照叶窦比(k)计算并设计出的双叶瓣型静脉瓣膜支架无法对抗液体返流；单叶瓣型静脉瓣膜支架结果与之相反,按照瓣叶长宽比(K)计算并设计出的单叶瓣型静脉瓣膜支架抗返流效果差,而按照叶窦比(k)计算并设计出的单叶瓣型静脉瓣膜支架抗液体返流效果满意。于DSA下模拟体内环境进行静脉瓣膜支架的造影检查,显示静脉瓣膜支架可以起到良好的抗“血液”返流作用。体外实验为操作者提供直接观察人工静脉瓣膜支架释放准确性、稳定性以及抗反流性能的机会。研究结论：根据人体正常静脉瓣膜形态设计的双叶瓣型静脉瓣膜支架和单叶瓣型静脉瓣膜支架均具有取材容易、制作简单、释放稳定、抗返流效果好等特点,于体外实验中取得了令人满意的结果,值得进一步开展动物实验及深入研究。
【关键词】：静脉瓣膜 腔内治疗 支架 体外实验
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R654.2
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