鄭 葳,吳英鋒,2
1 首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院血管外科,北京 100053
2 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院血管外科,北京 101199
慢性靜脈疾?。╟hronic venous disease,CVD)主要發(fā)生于下肢部位,由靜脈高壓導(dǎo)致,而靜脈高壓的形成原因主要為靜脈瓣膜功能不全和靜脈阻塞,靜脈瓣膜功能不全發(fā)生率是靜脈阻塞的3~4倍[1]。慢性深靜脈瓣膜功能不全可導(dǎo)致一系列臨床癥狀,如復(fù)發(fā)性潰瘍、下肢疼痛和腫脹等,臨床治療復(fù)雜且療效不一,其中,淺靜脈曲張可通過傳統(tǒng)剝脫術(shù)或其他微創(chuàng)手術(shù)治愈。原發(fā)性的瓣膜功能不全(primary valve insufficiency,PVI)主要由先天原因所致,繼發(fā)性瓣膜功能不全或與血栓形成后綜合征(post-thrombotic syndrome,PTS)相關(guān)。目前指南建議在靜脈瓣膜的處理上,若瓣膜結(jié)構(gòu)仍然保留,應(yīng)首先進(jìn)行瓣膜修復(fù)或瓣膜成形術(shù);在瓣膜缺如或瓣膜不完整(嚴(yán)重?cái)伩s、瘢痕或破壞)的情況下,可以考慮瓣膜移植或靜脈轉(zhuǎn)位[2]。人工瓣膜一直處于研究和探索的階段,隨著微創(chuàng)介入治療理念和技術(shù)的不斷進(jìn)步,介入器械日益更新,人工靜脈瓣膜的置換已成為目前靜脈外科研究熱點(diǎn)。本文將對瓣膜材料進(jìn)行分類,論述有關(guān)靜脈瓣膜替代物的探索情況。
早在20世紀(jì)60年代就出現(xiàn)了關(guān)于動物自體瓣膜移植的研究。1965年,McLachlin等[3]嘗試使用帶瓣膜股靜脈、頭靜脈、大隱靜脈、肱靜脈作為移植物,替換犬PTS失去功能的靜脈段,研究中最佳供體是犬的自體股淺靜脈(直徑略大于受體),但因有肺栓塞的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),需要臨床試驗(yàn)來證明。Raju和Fredericks[4]及Taheri等[5]首次提出了使用腋靜脈和肱靜脈作為人的靜脈瓣膜替代物。Taheri等[6]報(bào)道了一項(xiàng)5年隨訪的研究,自1980年他們進(jìn)行了66例(71條肢體)靜脈瓣膜移植術(shù),手術(shù)過程中肱靜脈被移植到腘靜脈,5年后75%患者的下肢水腫癥狀得到了改善或完全緩解,18例有潰瘍病史的患者中17例術(shù)后潰瘍愈合,術(shù)后靜脈造影的31例患者中28例瓣膜所在靜脈段保持通暢。文獻(xiàn)研究了137例重度CVD患者的深靜脈瓣膜重建情況,其中,29例(35條肢體)行對側(cè)大隱靜脈-股靜脈移植或腋靜脈-股靜脈移植,術(shù)后早期瓣膜功能顯示明顯惡化,術(shù)后2年通暢率、有效率分別為57.8%、47.3%,潰瘍患者中約55.3%愈 合[7]。2011年,Kabbani 等[8]研究了1991—2007年18例重度CVD患者(共21條患肢)進(jìn)行的靜脈瓣膜移植手術(shù),臨床表現(xiàn)-病因?qū)W-解剖學(xué)-病理生理學(xué)(clinical etiology anatomy pathophysiology,CEAP)分級為C5~C6級,約66%患者發(fā)生PTS,13條腋靜脈被移植至腘靜脈,6條腋靜脈被移植至股總靜脈,2條腋靜脈被移植至隱股交界處,平均隨訪37個(gè)月,結(jié)果顯示,盡管靜脈瓣膜移植在技術(shù)上和癥狀緩解上取得了初步的成功,但瓣膜的長期有效率和癥狀控制情況均較差,癥狀復(fù)發(fā)時(shí)間(12個(gè)月)早于其他研究[9-10]的原因可能為選取的移植供體中僅19%包含多個(gè)瓣膜,沒有像其他研究一樣使用聚四氟乙烯等材料包裹靜脈段防止其擴(kuò)張。靜脈段外用材料包裹可能是把雙刃劍,雖然能夠防止靜脈擴(kuò)張,但也會導(dǎo)致血栓形成,對潰瘍愈合作用不大。
一些學(xué)者構(gòu)建了更加復(fù)雜的自體瓣膜段。2013年,Phillips 等[11]將供體含瓣膜靜脈段固定在鈦鎳諾支架上移植至受體靜脈中,進(jìn)行了動物實(shí)驗(yàn)以及小型人體試驗(yàn),綿羊的一側(cè)頸內(nèi)靜脈段被移植到對側(cè),術(shù)后取下靜脈段進(jìn)行觀察,肉眼下觀察均未見血栓形成、支架遷移或傾斜,鏡下觀察未見血栓、炎癥改變或內(nèi)膜增生;人體試驗(yàn)中,4例有頑固潰瘍病史患者的腋靜脈被移植到腘靜脈,平均隨訪3.8年,所有患者的潰瘍面積都有所減小,其中,2例患者的潰瘍完全愈合,所有瓣膜均通暢且功能良好,表明靜脈瓣膜輔以支架,能夠在術(shù)中植入較小的瓣膜,可同時(shí)插入多個(gè)瓣膜,并且選擇瓣膜放置的位置,有利于術(shù)后防止瓣環(huán)再次擴(kuò)張,效果較好,但后續(xù)未見推廣應(yīng)用的報(bào)道。
既往研究認(rèn)為內(nèi)皮完整的自體靜脈段是靜脈瓣膜置換術(shù)的首選材料[12],優(yōu)于同種靜脈替代物,因此對自體靜脈瓣膜移植進(jìn)行了許多嘗試[13-14]。這種手術(shù)方法包含3個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容:(1)嚴(yán)格的手術(shù)技術(shù),靜脈瓣膜段由于術(shù)中扭轉(zhuǎn)、過度牽拉、縫合線狹窄等技術(shù)缺陷,很容易發(fā)生功能不良而產(chǎn)生回流,且手術(shù)操作十分耗時(shí),不適合多瓣膜的移植[15];(2)合適的瓣膜,上肢靜脈管徑較下肢細(xì),管壁強(qiáng)度低,在血流量更大的下肢其耐受性不強(qiáng),目前術(shù)前定位和評估腋靜脈瓣膜功能的造影或超聲技術(shù)并不可靠[15],在所有考慮進(jìn)行手術(shù)治療的患者中,只有不到5%的患者可以進(jìn)行瓣膜置換手術(shù),其中僅60%的患者有合適的上肢瓣膜可供移植[16],40%的腋靜脈瓣膜在術(shù)前被發(fā)現(xiàn)不合格,需要修復(fù)后才能使用[8];(3)與獲取靜脈相關(guān)的并發(fā)癥,如術(shù)后上肢腫脹[15]。
綜上所述,雖然自體靜脈瓣膜移植在技術(shù)上可行,術(shù)后早期可見患者癥狀緩解,但其遠(yuǎn)期療效欠佳,自體可供移植的靜脈瓣膜有限,并不適用于所有人群。
McLachlin等[3]的研究嘗試使用異體犬股靜脈作為移植物,4周后僅7%靜脈段通暢,所有瓣膜均失去功能,肉眼觀察可見異體靜脈內(nèi)部及周圍的炎癥反應(yīng)大于自體靜脈。隨著組織固定和保存技術(shù)(如冷凍干燥、戊二醛處理、低溫保存)的不斷提升,研究者們在異體瓣膜移植上嘗試了許多。Reeves 等[17]研究了凍干處理后人隱靜脈瓣膜的機(jī)械性能,冷凍干燥的組織儲存了3~6個(gè)月,并在重新水化后進(jìn)行機(jī)械評估,結(jié)果顯示,瓣尖能承受遠(yuǎn)高于生理靜態(tài)靜脈壓,即大于350 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)的逆向壓力并且沒有泄漏,瓣膜關(guān)閉時(shí)間為(0.31±0.03)s。冷凍干燥處理的瓣膜可以在室溫下長期儲存,盡管研究中這種瓣膜的某些機(jī)械性能表現(xiàn)良好[15],但未見其生物反應(yīng)和體內(nèi)性能的后續(xù)研究報(bào)道。
戊二醛(glutaraldehyde,GTA)濃度通常為0.2%~0.5%,除了通過蛋白質(zhì)交聯(lián)使組織固定,還可以對動物組織進(jìn)行滅菌,已被廣泛用于臨床相關(guān)生物假體的制備,也被應(yīng)用于靜脈瓣膜替代物的制備。有學(xué)者嘗試了GTA處理后靜脈段的異體犬移植[18],7周后靜脈通暢性良好,僅25%的瓣膜功能良好。GTA固定的血管材料具有細(xì)胞毒性,不能有效固定彈力纖維、易發(fā)生鈣化等不足,易出現(xiàn)退行性病變,遠(yuǎn)期易鈣化,最終會影響移植效果[19]。
1997年,Burkhart 等[20]取犬股淺靜脈或頸外靜脈含瓣膜的靜脈段,低溫處理后再移植到其構(gòu)建的犬功能不全靜脈模型上,分別輔以低流量或高流量的動靜脈瘺(arteriovenous fistula,AVF),測定犬正常靜脈(T0)、功能不全靜脈(T1)、移植后靜脈(T2)這3個(gè)狀態(tài)的血流動力學(xué)參數(shù),結(jié)果顯示,低溫保存的靜脈瓣膜與天然瓣膜糾正血流動力學(xué)的能力相似,但因?yàn)楦仔纬裳?,需要額外的AVF 輔助,而高流量AVF 不會破壞鄰近瓣膜,對維持瓣膜通暢及功能整體效果更好。1999年,Dalsing 等[16]報(bào)道了一項(xiàng)多中心的人體研究,以確定低溫保存的靜脈瓣膜段異體移植后是否能在短期(6個(gè)月)內(nèi)保持通暢及功能,取出尸體標(biāo)本上的股淺靜脈含瓣膜段,將其處理后冷凍保存,將其植入10例C4~C6級患者的股淺靜脈或腘靜脈中,經(jīng)6個(gè)月隨訪,除1例患者術(shù)后發(fā)現(xiàn)蛋白S 缺陷,其他9例患者瓣膜通暢率、有效率分別為78%、67%,6例患者潰瘍愈合,顯示臨床效果良好。Neglen 等[21]進(jìn)行了類似的試驗(yàn),然而這種操作的長期隨訪結(jié)果卻不盡如人意,約74%患者解凍后的低溫保存瓣膜功能不全,需要經(jīng)成形術(shù)修復(fù)后才能移植;術(shù)后不到6周,6例患者瓣膜出現(xiàn)了閉塞;術(shù)后24個(gè)月,約41%患者的瓣膜保持通暢,同時(shí)功能完好的僅為27%;術(shù)后36個(gè)月,約50%患者的潰瘍復(fù)發(fā),疼痛癥狀緩解不理想,腫脹也未能消退。因此,Neglen 等[21]認(rèn)為與自體靜脈相比,冷凍瓣膜植入術(shù)的閉塞率高、通暢率及有效性低、臨床效果差,說明其不應(yīng)作為瓣膜替代的主要技術(shù)。
低溫保存是組織儲存的一種可靠的技術(shù),已被廣泛運(yùn)用于臨床,但解凍后組織功能的破壞仍是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),冷凍過程中冰晶形成伴隨的生物、物理、化學(xué)變化會損害細(xì)胞和細(xì)胞外成分。研究們使用化學(xué)添加劑(冷凍保護(hù)劑)來減輕冷凍處理對組織的負(fù)面影響[15,22],低溫保存的同種異體靜脈瓣膜移植術(shù)目前仍處于不成熟的臨床研究階段,這種技術(shù)若想成為瓣膜重建的主要手術(shù)方式,還必須大大改進(jìn)冷凍保存的技術(shù),提高抗免疫排斥水平,并且要選擇更為匹配的瓣膜[23]。因此,冷凍保存的同種異體靜脈瓣膜雖然也被使用,但由于術(shù)后具有較高的并發(fā)癥發(fā)生率、閉塞率和較差的臨床效果及尚未明確的免疫反應(yīng)等原因,加之來源有限,尚未作為主要移植物[21]。
1.3.1牛頸靜脈瓣膜
牛頸靜脈瓣膜因其具有天然瓣膜結(jié)構(gòu)、來源易得等優(yōu)點(diǎn),近年來被廣泛應(yīng)用于心血管外科的研究中,一些學(xué)者嘗試將其應(yīng)用于解決CVD的瓣膜替換問題[24]。2000年,美國Gomez-Jorge 等[25]研究將GTA固定的牛頸外靜脈段縫合到鎳鈦支架上,經(jīng)皮植入11只豬的下腔靜脈或髂外靜脈,9只豬術(shù)后造影未見反流,靜脈通暢,1~2周后取出靜脈段分析,組織病理學(xué)分析顯示內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋管腔,靜脈壁可見肉芽腫反應(yīng)和排斥反應(yīng),這項(xiàng)短期動物實(shí)驗(yàn)表明,牛靜脈可作為生物假體構(gòu)建的一個(gè)合理的初步選擇,這一觀點(diǎn)也得到了GTA固定使牛靜脈瓣膜具有生物相容性和非血栓形成性報(bào)道的支持,同時(shí)也表明經(jīng)皮植入靜脈生物假體在技術(shù)上是可行的。2003年,de Borst等[12]的研究使用了一種新型自擴(kuò)支架,將GTA固定的含雙尖瓣膜的牛頸靜脈縫合于鎳鈦支架,這種支架通過管徑略大于受體靜脈而固定,不使用倒鉤,將這種瓣膜植入10只豬的雙側(cè)髂靜脈,4周后約67%的瓣膜保持通暢,部分出現(xiàn)了支架移位或血栓形成。
牛頸靜脈管道具有2~4組的天然瓣膜,瓣膜與管道融為一體,不需要另外的縫制,長度足夠便于術(shù)中修剪;管道薄、柔軟,瓣膜開放壓力低,生物力學(xué)性能接近人體肺動脈瓣,適合人體右心系統(tǒng)的低壓環(huán)境,在低壓條件下具有良好的抗反流性能;管徑可選擇范圍大,來源充足。GTA固定方法處理的牛頸靜脈帶瓣管道已經(jīng)應(yīng)用于臨床,具有較好的早中期臨床應(yīng)用效果[26-30],但是其臨床應(yīng)用的中遠(yuǎn)期結(jié)果并不理想。由于GTA自身毒性殘留和牛頸靜脈自身細(xì)胞的免疫反應(yīng),中遠(yuǎn)期鈣化、血栓形成和遠(yuǎn)端吻合口狹窄的風(fēng)險(xiǎn)較高[31-34],最終影響治療效果,目前尚未見到應(yīng)用于下肢靜脈低流量環(huán)境下的報(bào)道。
1.3.2小腸黏膜下層(small intestinal submucosa,SIS)合成瓣膜
2002年,Pavcnik 等[34]研究使用SIS作為瓣膜材料,SIS覆蓋方形支架制作成雙尖瓣(bicuspid venous valve,BVV),在其植入羊頸外靜脈的實(shí)驗(yàn)中,隨訪6個(gè)月顯示瓣膜仍能保持通暢及有效,表明SIS作為瓣膜材料可提供細(xì)胞滲透和重塑的環(huán)境,抗血栓性較好,但支架上倒鉤的使用會因其穿透靜脈壁而導(dǎo)致血栓形成,且方形支架較為單薄,植入時(shí)容易發(fā)生傾斜。因此,2004年,Pavcnik等[35]改進(jìn)了瓣膜結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)出了更加穩(wěn)定的第二代瓣膜(BVV2),在第一代BVV的基礎(chǔ)上,增加了第2個(gè)金屬支架,BVV2經(jīng)皮植入羊的頸靜脈,術(shù)后所有支架都未見傾斜;術(shù)后6周,48個(gè)成功植入的瓣膜中26個(gè)仍有功能,2個(gè)瓣膜的瓣葉與靜脈壁融合而功能不全。為了防止瓣葉與靜脈壁的粘連,確保瓣膜閉合,2008年,Pavcnik等[36]設(shè)計(jì)了第三代瓣膜(BVV3),并進(jìn)行了臨床試驗(yàn),將其植入15例重度CVD患者的股靜脈,無瓣膜出現(xiàn)移位或傾斜,術(shù)后即刻約93%患者的肢體瓣膜功能良好,雖然術(shù)后12個(gè)月相關(guān)檢測顯示所有瓣膜均失去功能,但患者的臨床癥狀卻明顯改善,3例患者潰瘍完全愈合,4例患者潰瘍有所好轉(zhuǎn)。因此,BVV3適合作為生物人工瓣膜的雛形,遠(yuǎn)期結(jié)果有待進(jìn)一步研究觀察。
SIS 因其柔韌性作為瓣葉的材料,短期效果良好,但從長期效果來看,SIS小葉會因纖維化、內(nèi)膜增生而增厚、變硬,導(dǎo)致瓣膜功能喪失。Pavcnik等[35-37]的研究嘗試使用抑制細(xì)胞生長的化療藥物及非甾體抗炎藥物處理SIS小葉,但效果并不明顯,因此其又提出了兩種方法,一是用內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋瓣葉,既往研究也證明了這種方法可以防止內(nèi)膜增生提高瓣膜功能[34];二是使用更加具有生物相容性的材料。Glynn等[38]探索了兩種不同的促進(jìn)SIS內(nèi)皮化的方法:(1)使用針對血管內(nèi)皮生長因子受體的定向捕獲抗體對材料進(jìn)行功能化,以促進(jìn)原位內(nèi)皮化;(2)體外預(yù)內(nèi)皮化SIS瓣葉。然而,由于動物群體之間的高度變異性,需要進(jìn)一步驗(yàn)證內(nèi)皮細(xì)胞接種對SIS的影響。
1.3.3心包/主動脈來源瓣膜
1985年,Gerlock等[39]將一種人工心臟瓣膜放入4只犬的下腔靜脈中,心臟瓣膜的組織來源是牛心包或豬主動脈瓣,植入的瓣膜直徑為12~16 mm,通過造影觀察靜脈的通暢性。盡管所用瓣膜的直徑較大,2只犬瓣膜術(shù)后6個(gè)月內(nèi)仍保持通暢,2只犬瓣膜術(shù)后8個(gè)月內(nèi)通暢,未見血栓。Garcia-Rinaldi等[40]研究了牛心包單瓣補(bǔ)片的異種移植,將其植入CVD患者的股淺及大隱靜脈,術(shù)后15個(gè)月瓣膜功能正常,患者的下肢潰瘍愈合。這個(gè)方向值得進(jìn)一步探索觀察,目前尚未見到大樣本的長期隨訪報(bào)道。
1985年,Hill等[41]的研究使用聚氨酯材料和臍靜脈做出了兩種人工瓣膜,分別植入犬的雙側(cè)頸外靜脈進(jìn)行對比觀察,48 h后所有臍靜脈瓣膜都發(fā)生了堵塞,20%的聚氨酯瓣膜在術(shù)后第5天仍然通暢,8天后所有的聚氨酯瓣膜閉塞,取出瓣膜段觀察可見紅色血栓形成,研究顯示,聚氨酯瓣膜可能比臍靜脈瓣膜效果更佳,同時(shí)證明了聚氨酯材料在靜脈低壓環(huán)境中可能較為耐用,這為未來的實(shí)驗(yàn)提供了新思路。Taheri和Schultz[42]設(shè)計(jì)了一種環(huán)形雙葉瓣膜,這種瓣膜由鉑或熱解碳覆蓋的鈦制成,中央鉸接形成兩個(gè)半圓,經(jīng)過術(shù)前金屬壓力測試后,在9只犬股靜脈中植入了10個(gè)瓣膜,術(shù)后短期結(jié)果顯示瓣膜通暢有效,然而,2年后密集的內(nèi)膜增生使所有瓣膜失去功能。
2017年,Boersma 等[43]研究了一種新的帆型自擴(kuò)瓣膜支架(SailValve),由聚四氟乙烯瓣葉和鎳鈦支架組成,其瓣葉像帆一樣在血流中浮動,就像三角帆在風(fēng)中航行一樣,充當(dāng)流量調(diào)節(jié)器使回流最小,而不與靜脈壁完全接觸,將其植入豬的髂靜脈,2~4周后所有瓣膜通暢,62.5%瓣膜功能良好,組織學(xué)觀察也未見血栓形成或炎癥反應(yīng),顯示了SailValve 的潛力。然而,一篇關(guān)于SailValve的后續(xù)研究報(bào)道了瓣膜上發(fā)生了炎癥反應(yīng)[43]。雖然這些研究在瓣膜工程領(lǐng)域提供了有價(jià)值的信息,但目前報(bào)道的合成瓣膜仍然不能滿足臨床需求[15]。
合成材料(滌綸、聚四氟乙烯等)應(yīng)用較廣,其優(yōu)點(diǎn)主要是可選擇性強(qiáng),口徑尺寸齊全,機(jī)械強(qiáng)度高;缺點(diǎn)是材料本身無法參與機(jī)體代謝,異物長期存在,腔內(nèi)外細(xì)胞無法透過人造血管壁生長更替,內(nèi)膜增厚明顯,使用壽命限制,植入異物易感染等[44]。合成瓣膜的開發(fā)促進(jìn)了介入方法在瓣膜移植中的應(yīng)用,微創(chuàng)方法使瓣膜能在受體靜脈腔內(nèi)遠(yuǎn)端放置,不需要在瓣膜附近進(jìn)行剝離或靜脈切開,從而降低了難度,避免了多次手術(shù),近年來應(yīng)用越來越廣泛。既往研究中,瓣膜材料通常由滌綸或聚四氟乙烯制成[3],這兩種材料在靜脈循環(huán)中需要進(jìn)行長期抗凝治療,但仍存在血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)[45]。目前,研究中使用的假體因鈣化、血栓形成等因素均不符合臨床常規(guī)使用要求[46-47],未來的研究還需優(yōu)化瓣膜材料,努力探索如何保持長期通暢性。
組織工程在靜脈瓣膜中的應(yīng)用是一個(gè)新興領(lǐng)域,其目標(biāo)是產(chǎn)生具有重塑、再生和生長潛力的自體瓣膜替代品,以克服目前使用的人工動物源性瓣膜替代品的局限性。在生物反應(yīng)器中對結(jié)構(gòu)體進(jìn)行仿生調(diào)節(jié)后,這些活體結(jié)構(gòu)體被內(nèi)皮化,以提供抗血栓表面,其可抵抗目前人工瓣膜假體的血栓栓塞并發(fā)癥[48]。近年來,隨著組織工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域如火如荼地發(fā)展,許多研究者們將這種技術(shù)運(yùn)用到瓣膜的制作中。Teebken 等[48]首次在綿羊模型中研究了基于同種脫細(xì)胞基質(zhì)的組織工程靜脈瓣膜(tissue engineering venous valve,TEVV),使用供體羊頸外靜脈制作脫細(xì)胞靜脈基質(zhì),經(jīng)受體羊肌成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞填充,植入受體羊頸外靜脈中,同時(shí),將自體靜脈移植作為對照,12周后,除2例TEVV由于新的內(nèi)膜形成出現(xiàn)瓣葉固定外,其他瓣膜功能均正常。TEVV與自體組織的差異僅在于其發(fā)生了輕微的炎癥反應(yīng)。在Teebken等[48]的研究基礎(chǔ)上,Weber等[46]制作了一種基于可完全降解生物支架自體細(xì)胞來源的TEVV,其可降解聚乙醇酸-聚4-羥基丁酸與自膨式鎳鈦合金組成的復(fù)合支架,填充自體綿羊骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞并內(nèi)皮化,動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這種瓣膜在綿羊模型中可行,可成功地從綿羊骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞制備小直徑TEVV,這也為將來的動物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究通過提供具有重塑和生長潛力的非免疫原性、不利于血栓形成的結(jié)構(gòu)物,希望克服非自體替代材料的局限性,為未來的CVD治療開辟新的治療理念。Teebken等[49]后續(xù)又報(bào)道了其對人TEVV 的臨床前體外研究,在對人大隱靜脈進(jìn)行脫細(xì)胞處理后,于體外在特殊的生物反應(yīng)器中植入內(nèi)皮細(xì)胞,并進(jìn)行免疫組化和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)特征分析,表明脫細(xì)胞方案可成功應(yīng)用于制作人體靜脈組織和瓣膜。
盡管研究者們一直致力于將在動物實(shí)驗(yàn)中成功的TEVV 應(yīng)用于人體,但動物研究中使用的去細(xì)胞和再細(xì)胞方法必須經(jīng)過大量修改完善。此外,可供移植的人體供體器官普遍短缺,這些問題嚴(yán)重限制了其廣泛應(yīng)用[46]。Kuna 等[47]的研究首次以尸體作為供體,制作出了人異體TEVV,從尸體標(biāo)本上獲取了15個(gè)股靜脈瓣膜,經(jīng)過脫細(xì)胞及再細(xì)胞化處理,體外測試其功能,結(jié)果顯示,有8個(gè)瓣膜功能完好。表明組織工程技術(shù)可以產(chǎn)生有效瓣膜的人異體靜脈移植物,使用尸體作為組織來源的方法拓寬了移植物供體的范圍,為臨床研究和應(yīng)用提供了一種新思路。
綜上所述,組織工程靜脈瓣膜必須滿足2個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn):(1)可承受輸送過程中發(fā)生卷曲的潛在風(fēng)險(xiǎn);(2)由易于獲取的“微創(chuàng)”細(xì)胞來制造,避免采集完整供體結(jié)構(gòu)[48]。理想的組織工程靜脈瓣膜應(yīng)具有與天然瓣膜相似的3層結(jié)構(gòu),具有較強(qiáng)的機(jī)械性能,能承受跨壁壓力和血流對瓣膜的剪應(yīng)力;瓣膜表面應(yīng)完全內(nèi)皮化,具有較好的抗血栓形成和抗血小板黏附能力;無免疫原性;具有生長修復(fù)功能[50]?;隗w外法的TEVV可能更具優(yōu)勢,但這必須通過進(jìn)一步的體內(nèi)研究來驗(yàn)證[51]。
眾多研究表明了CVD患者對于瓣膜置換的迫切和人工靜脈瓣膜發(fā)展的潛力。然而,盡管已經(jīng)進(jìn)行了大量的靜脈瓣膜臨床前試驗(yàn),但僅少數(shù)的瓣膜應(yīng)用于臨床,且迄今為止沒有一種瓣膜在臨床上成功推廣使用,幾乎所有臨床試驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)的主要問題均為內(nèi)膜增生及血栓形成。因此,未來研究的重點(diǎn)仍應(yīng)放在有效擔(dān)負(fù)起瓣膜功能、防止移植瓣膜靜脈段血栓形成和保持置換瓣膜的通暢性。深入了解天然瓣膜組織的生物力學(xué)基礎(chǔ)及瓣膜血流動力學(xué)將有助于探索瓣膜植入物,材料學(xué)的開發(fā)和組織工程理念的發(fā)展將會為瓣膜的制作提供更多的可行方案。