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背景:心脏瓣膜疾病是常见的心脏病,随着老年瓣膜病手术患者的增多,生物瓣以其良好的血流动力学性能和无需终生抗凝的优越性,在瓣膜外科中具有无可替代的地位,尤其是近年来生物瓣重新成为研究的热点。无支架生物瓣因其能够适应主动脉根部的顺应性膨胀来分散瓣叶关闭时交界处集中的机械应力,减少瓣膜游离缘的张力,因而无支架主动脉瓣膜较有支架生物瓣有着独有的优势,并且与有支架瓣相较而言,因为它去除了刚性支架,所以能明显增加瓣膜有效开口面积,减少湍流,降低跨瓣压差,减少左室射血阻力。它的无缝合环的瓣膜结构不仅改善了瓣膜置换术后主动脉根部的愈合,减少了瓣周漏和生物瓣膜感染率,而且加速了主动脉根部的生理再造及左室形态的解剖重塑,有利于左室功能的改善。但无支架生物瓣较有支架瓣膜耐久性欠佳,置入的手术难度大,主动脉阻断时间较有支架瓣膜长,因此,许多学者从生物膜材的选择、瓣膜的处理和瓣膜构型的研究设计等角度出发,不断寻求耐久性和生物相容性良好、能防钙化的和血流动力学性能优秀的生物心脏瓣膜,致力于设计出性能更加良好的无支架瓣膜。目的:本研究选用了防钙化效果好,毒性小的环氧氯丙烷对戊二醛进行改性处理,旨在观察环氧氯丙烷改性戊二醛处理对新鲜猪主动脉瓣膜根部尺寸和瓣叶尺寸的影响,并测量计算猪主动脉根部不同高度的管口面积和瓣叶尺寸,研究猪主动脉根部的内在构型,为无支架主动脉瓣膜设计提供参考。方法:分别测量和计算20只新鲜的和经环氧氯丙烷改性戊二醛处理后的猪主动脉瓣在根部4个水平即窦管交界(sinotubular junction, STJ)上方1cm处(1cm above the STJ, STJ1)、窦管交界处(at the STJ, STJ0)、主动脉窦部(sinus, SINUS)、基底部(base, BASE)的管口面积(orifice area,OA1～4)和瓣叶的尺寸,后者包括瓣叶高度(height, H)、游离缘长度(length of free edge, Lf)、附着缘长度(length of attached edge, La)、瓣叶周长(perimeter, P)和面积(square, S),研究环氧氯丙烷改性戊二醛处理对新鲜猪主动脉瓣膜尺寸变化的影响;测量计算两组瓣膜的瓣叶平均面积(average square , Sa),瓣叶面积模拟量(area analogue , AA,AA=1/2PH),瓣叶面积模拟量均值(average area analogue, AAa),并计算瓣叶周长和高度的乘积(product of perimeter and height, PH;左、右、无冠瓣分别为PHl、PHr、PHn)和左、无冠瓣PH值之和(sums of PHs of the left and non-coronary leaflets, PHln),利用SPSS12.0软件的线性相关回归分析方法观察两组瓣膜的Sa和AAa,OA和Sa,OA和AAa,PHl、PHr和PHn,PHln和PHr之间的线性相关关系,进一步分析两组瓣膜的左、无冠瓣的PH值之和与右冠瓣PH值之间的线性相关回归关系,得出PHln和PHr的线性相关回归方程,并描绘PHr的95%预测区间,通过PHln来较好地预测右冠瓣PH值。结果:1.在STJ1、STJ0、SINUS、BASE等4个水平上,新鲜组瓣膜的管口面积分别为2.33±0.41 cm2、2.18±0.45 cm2、4.07±0.54 cm2、2.48±0.36 cm2,处理组分别为2.30±0.31 cm2、1.98±0.40 cm2、3.92±0.71 cm2、2.47±0.32 cm2,两组瓣膜在4个水平的管口面积均符合SINUS> BASE> STJ1> STJ0的规律(P < 0.05);新鲜组瓣膜根部的管口面积均大于处理组,但差异不具有统计学意义(P>0.05)。2.新鲜组左(left, L)、右(right, R)、无(non, N)冠瓣的瓣叶面积分别为3.10±0.44 cm2、3.41±0.46 cm2、2.54±0.32 cm2,符合R> L > N的规律(P <0.05);处理组瓣叶面积分别为2.26±0.32 cm2、2.49±0.47 cm2、2.04±0.35 cm2,符合R> L> N的趋势,但仅在右、无冠瓣之间差异有统计学意义(P<0.05)。3.新鲜和处理组瓣膜的Sa和AAa之间的相关系数分别为0.886和0.872,P<0.05;新鲜组瓣膜OA1～4和Sa之间的相关系数分别为0.832、0.804、0.875、0.862,P<0.05,处理组分别为0.836、0.825、0.832、0.835,P<0.05;新鲜组瓣膜OA1～4和AAa之间相关系数分别为0.810、0.851、0.900、0.815,P<0.05,处理组分别为0.852、0.888、0.836、0.817,P<0.05。以上结果表明瓣叶面积模拟量均值和瓣叶面积、管口面积之间的相关性较高。4.新鲜组瓣膜的PHl和PHr、PHl和PHn、PHr和PHn之间的相关系数分别为0.817、0.828、0.835,P<0.05;处理组分别为0.895、0.837、0.845,P<0.05,说明单个瓣膜中左、右、无三个瓣叶的PH值之间存在较高的、比较固定的相关性。另外,两组瓣膜的左冠瓣和无冠瓣的PH值之和(PHln)与右冠瓣的PH值(PHr)之间存在线性相关回归关系,且两组瓣膜的PHr-PHln之间满足如下线性回归方程:新鲜组为PHr=0.079+0.574PHln(r=0.861,P<0.05);处理组为PHr=-1.665+0.688PHln(r=0.907,P<0.05)。对于处理组瓣膜,通过PHr的95%预测区间,能够用左、无冠瓣的PH值之和来较好地预测右冠瓣PH值。结论:1.环氧氯丙烷改性戊二醛处理对瓣膜主动脉壁尺寸的改变不明显,但对瓣叶尺寸的改变差异有统计学意义,因此,经处理后的猪主动脉壁和主动脉瓣叶的相对空间构型发生了变化。2.新鲜的和经环氧氯丙烷改性戊二醛处理后的猪主动脉瓣叶的PH值能代表瓣叶的二维信息(瓣叶面积)和主动脉根部结构的二维信息(管口面积),因此,PH值能够很好地提示主动脉根部的空间构型,这为无支架生物瓣膜设计提供了一个可参考的指标。