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心脏瓣膜病是一种常见病,心脏瓣膜置换为其主要治疗手段,但目前无论机械瓣还是生物瓣均未达到理想程度。机械瓣置换后需终身抗凝,远期血栓栓塞、出血、心肌梗死及脑血管意外等并发症仍较高。与机械瓣相比,由猪主动脉瓣或牛心包瓣制成的生物瓣为中心血流型,无需终身抗凝,病人可享受较高生活质量。但异种生物瓣存在远期钙化和衰坏的问题,而同种生物瓣来源困难。新型抗钙化异种生物瓣移植后可明显延缓钙化,但瓣膜支架可明显增加瓣叶承受应力而加速瓣叶撕裂,因此,近年来,在国外无支架瓣的研制与临床应用引起了广泛关注,无支架生物瓣的推广应用是瓣膜外科发展的一个重要方向。我们在以往生物瓣抗钙化和研制方面的工作基础上,改进抗钙化方法,即把戊二醛处理的猪主动脉瓣,再经环氧氯丙烷和Triton X-100联合抗钙化处理,同时采用新型的无支架设计,研制了一种新型抗钙化的无支架生物瓣。为了该种生物瓣的进一步临床研究及应用,本研究重点进行了生物相容性、生物毒性、组织稳定性及力学性能等研究。 方法: 1.材料和分组 第四军医大学硕士研究生论文 (l).瓣膜 来自正常成年猪主动脉瓣,热缺血时间在2小时以内,依次经 3thL L”‘戊二醛处理 48小时,20mL L’环氧氯丙烷处理 48小时, 12ffiL L‘Triton Xq00磷酸缓冲液处理 8天,然后 3讪 L-’戊二醛溶 液保存。 (2).分组GA组:单纯戊H醛处理的瓣膜 *C组:戊二醛+环氧氯丙烷处理的瓣膜 EC+Tr组:戊二醛+环氧氯丙烷+Titon X-100处理的瓣膜 阳性对照:乳胶橡胶或4.5 mL L’苯酚水溶液 阴性对照:聚乙烯塑料或生理盐水 2.检测指标及方法 (1).参考美国ASTM 医用装置标准》试验方法和国际标准,对该生物瓣膜 制备浸提液,通过浸提液进行小鼠全身毒性试验、溶血试验、皮内注 射刺激试验。 (2).参考美国ASTM (医用装置标准》试验方法,对生物瓣膜采用直接接触 细胞培养法检测其细胞毒性,并采用MTT法,对该材料的浸提液进行 体外细胞毒性试验研究。 (3).组织稳定性研究:利用自制热皱缩温度测定仪测定瓣膜组织的热皱缩 温度,用光电分析天平测量瓣膜组织材料经 105 t下 2小时后重量的 变化,以计算组织湿度。 (4).力学性能研究:对新鲜猪瓣、戊二醛、环氧氯丙烷和 Titonx.100联合 处理的瓣膜用 Instron 22万能拉力仪测量最大抗张强度。 结果: 1.生物相容性试验。溶血试验:EC+Tr组溶血指数1.78%,GA组溶血指 数2.77%,EC组溶血指数1.98%,均低于美国《ASTM协会医用装置 标准》及国家标准5%,EC组、EC+Tr组比GA组吸光度明显减低,尸 3 第四军医大学硕士研究生论文 一 值<0.05。小鼠体内全身毒性试验:按50ml/kg,小鼠尾静脉注射后, 72 ’J’时内40只小鼠无论GA组、EC组、EC汀r组以及阴性对照组无一 例死亡,无不良反应。兔皮内注射评价试验结果:符合美国ASTM《医 用装置标准》,且EC组、EC可r组和GA组相比,生物毒性评分明显降 低,尸值<0.05。 2.直接接触法细胞毒性试验。阳性对照:材料下方及周围8—12mm范围 内出现大量细胞溶解、坏死,细胞及其碎片悬浮增加,残留贴壁细胞 形态畸形,透光度降低:阴性对照:材料周围及下方细胞生长良好, 数量无减少,无畸形、坏死出现;GA组:瓣膜材料周围出现少量细胞 畸形、悬浮,细胞数量减少,有坏死、溶解,细胞碎片增加;EC组和 EC八,组:瓣膜材料周围细胞生长同阴性对照材料相似,生长良好, 数量无减少,无畸形、坏死出现。表明该种生物瓣膜对L-929小鼠成 纤维细胞株的生长无明显毒性作用,戊二醛处理的猪主动脉瓣,经环 氧氯丙烷和联合化学改性后,毒性较单纯戊二醛处理的猪主动脉瓣减 轻。MTT法结果环氧氯丙烷的对体外细胞培养的毒性小与戊二醛,而 Triton X-100的细胞毒性最小。 3.组织稳定性研究。该法处理的瓣膜热皱缩温度和新鲜瓣膜相比,由 70.2土0.saC增加到Sg.78土l.33”C,差异显著,尸值<0.of,也优于单 纯戊二醛处理的瓣膜热皱缩温度87.06士1.98℃,尸值<0.“。组织湿 度(%)EC汀r组(89.78土 1.33)和 61组(87.06上 1.98)相比,明显增加炉 州.05) 4.力学性能研究。最大抗张强?