人工心脏瓣膜的种类和功能特点
目前应用的人工瓣膜有三大类，即机械瓣、生物瓣和介入瓣。
1.机械人工瓣膜
机械瓣膜是由人工材料制成的可植入心脏内代替心脏瓣膜，使血液单向流动，并具有天然心脏瓣膜功能的人工器官。机械瓣由支架（坚硬材料）、阻塞体（弹性材料）和瓣环（织品类材料）三部分组成。
常用支架材料如钴铬镍合金、钛、Delrin、Teflon、超高密度聚乙烯和聚丙烯等。常用的阻塞体如硅橡胶（美国Dowcorning公司），1961年Starr-Edwards用它制成球形瓣膜。常用的瓣环材料由涤纶长丝编织，用涤纶线牢固地扎在瓣架的凹槽内，不皱缩、不变形、尺寸稳定，被周围组织包埋后，更能使其牢固地固定。
机械瓣经历了球笼瓣和笼碟瓣、斜碟瓣、双叶瓣四代变革（图7-1）。
图7-1 常见机械瓣膜结构示意图
A.Starr-Edwards球瓣；B.Medtronic-Hall碟瓣
第一代球瓣（Ball-Cage valve），瓣架呈笼样，4根不锈钢瓣柱，球状阀体由硅橡胶、金属或热解炭制成。优点：构造简单，启闭稳定，耐久性好。缺点：①跨瓣压差高；②过瓣血流为侧流，形成涡流区，血栓栓塞率高；③溶血；④瓣架高，造成左心室流出道梗阻和室间隔刺激；⑤体积较大，一定程度上限制了其使用。Starr-Edwards球瓣诞生于1960年，目前偶有使用。
第二代笼碟瓣（Caged disc valve），活塞式中心碟片，其阀体为透镜状碟片，开放时过瓣血流通过其小的侧孔。优点：瓣架低，质量较轻，耐久性较好。缺点：①跨瓣压仍较大；②属周围血流型，血液动力学性能差；③碟片活动范围小，易导致机械失灵；④结构损坏发生率过高。(https://www.daowen.com)
第三代斜碟瓣（Tilting disc valve），由单一的金属碟和支架构成。特点是半中心血流，血流动力学得到明显改善，降低血栓发生率，术后瓣膜相关并发症大幅降低。Medtronic-Hall瓣于1957年应用在临床，至今仍有使用。
第四代两叶瓣（Bileafletvalve），瓣叶由两个对称的半圆形金属盘构成。瓣叶活动灵活，有效瓣口面积较大，为中心血流型，明显改善了血流动力学，跨瓣压差小，血栓栓塞率低。其中St.Jude瓣于1977年应用于临床，是目前应用最广泛的机械人工瓣膜。
机械瓣膜总体优点是寿命长、型号多，缺点是血栓形成和栓塞发病率较高，可引起溶血，抗凝易引起出血及瓣周漏。机械瓣膜多为年轻患者选择，要求无出血性病变，易于抗凝和随访观察。
2.生物人工瓣膜
生物组织瓣分为同种生物瓣和异种生物瓣。按材料来源可分为：①同种同体组织：阔筋膜、肺动脉；②同种异体组织：动脉瓣、硬脑膜、阔筋膜；③异种异体组织：猪主动脉瓣、牛心包、牛主动脉瓣。
生物瓣中以猪主动脉瓣最为常见，目前常用的猪生物瓣膜有Carpentier-Edwards瓣和Hancock瓣。其次是牛心包瓣。
机械瓣及带瓣架的生物瓣都存在相对的狭窄，无瓣架的生物瓣能够提供更大的有效瓣口面积，Medtronic无瓣架异种生物瓣和St.Jude Medical Toronto无瓣架主动脉瓣是目前应用的两种无瓣架主动脉瓣。
生物瓣的优点：①血液相容性好，不易凝血，没有阻塞体，不易形成血栓，不破坏血液有形成分而溶血，术后短期抗凝治疗即可；②接近正常的血流动力学特征，即中心血流。缺点：瓣膜易老化，寿命相对短，不适合年轻患者。另外，小型号的生物瓣膜易发生梗阻现象。
3.介入人工瓣膜
随着介入心脏病学的发展，2002年，Cribier等报道了世界上第一例经导管植入主动脉瓣膜。目前有两种介入瓣膜系统：球囊扩张的Edwards SAPIEN瓣膜和第3代18F的自扩张CoreValve瓣膜置换系统（CoreValve revalving system，CRS）。经导管瓣膜介入治疗方法的出现开创了经导管瓣膜置换的新时代。相对于外科手术，支架瓣膜介入治疗对人体的创伤微小、术后恢复快、不留瘢痕。