对于心脏瓣膜疾病的治疗,主要的手段还是瓣膜置换术。目前,临床运用最多的人工机械瓣膜瓣叶材料主要是低温同向热解碳(LTIC),但其表面仍然存在凝血问题。前人的研究表明,Ti-O薄膜具有比LTIC更好的血液相容性。因此,本论文在前期的理论研究基础上,利用非平衡磁控溅射设备在LTIC基体沉积Ti-O薄膜,并通过高温真空退火处理的方法制备一种亲水性好,具有一定氧缺位的Ti-O薄膜,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、四探针电阻仪、接触角测试仪、电化学工作站以及纳米划痕仪对其结构,成分,电学性能,亲水性,膜基结合力等性能进行表征,并通过血小板粘附,LDH、GMP140、纤维蛋白原变性以及凝血时间的测定等多种方式对薄膜进行了比较系统的体外血液相容性评价。之后又通过体内试验来验证薄膜的体内血液相容性,最后将这种薄膜沉积到人工机械心脏瓣叶上,并进行了标准的体内试验,期望能改善瓣叶的抗凝血性能。实验结果表明,经过高温退火处理,采用非平衡磁控溅射设备沉积的Ti-O薄膜各种性能都得到改善。XRD结果显示,通过非平衡磁控溅射技术已经在LTIC上沉积了Ti-O薄膜,退火后Ti-O薄膜晶粒长大,结晶更完整。XPS结果表明,高温退火后薄膜中有低价钛Ti3+和氧缺位产生；900℃退火处理的薄膜表面粗糙度显著增加；高温退火后,薄膜方块电阻显著下降,载流子浓度显著增加,而且亲水性增强,极性分量贡献增多；纳米划痕结果说明,经过高温退火后,薄膜与基体之间的结合力提高；体外系统的血液相容性评价表明,900℃高温退火的Ti-O薄膜具有更优异的血液相容性：表面血小板粘附数量减少,变性程度最低,表面粘附的纤维蛋白原变性程度最小；动物体内试验结果显示：经过1个月以及3个月的体内植入,900℃退火的样品表面形成的血栓量最少,进一步证明了900℃高温退火的Ti-O薄膜的血液相容性得到明显改善。在人工机械心脏瓣叶上制备Ti-O薄膜,并经过高温退火处理。体内试验表明具有比较优异的血液相容性,瓣叶表面几乎没有血栓形成,说明这种方法成功地改善了瓣叶表面的抗凝血性能。