第一部分保留瓣下结构的二尖瓣人工瓣下游湍流剪应力多普勒超声检测的方法学研究一.实验猪保留瓣下结构二尖瓣置换术模型建立的研究目的:建立瓣下结构不同保留方式的二尖瓣置换术(MVR)动物模型,探讨影响该动物模型成功建立的关键因素,评估模型建立的科学意义和可操作性。方法:选择大型猪封闭群12头,随机分为3组,采用全麻CPB下经左心耳入路,依据瓣下结构不同保留方式制备模型。未保留瓣下结构组:切除前、后瓣叶及其瓣下腱索后换瓣;保留后瓣组:切除前瓣及其腱索,将保留的后瓣瓣叶及其主要腱索折叠缝合于后瓣环后再换瓣;保留全瓣组:后瓣瓣叶处理同保留后瓣组,前瓣腱索分为1-2束,将其缝合固定于前外和/或后内交界后换瓣。各组根据实测瓣环径大小分别选择合适的单叶、双叶机械瓣或生物瓣进行二尖瓣置换手术。结果:共制备出瓣下结构不同保留方式猪二尖瓣置换手术模型10个,总成功率83.3%,主要失败原因为:1.个别猪心脏偏小,左心耳较小,显露困难,阻断时间长,术后发生顽固低心排综合征导致死亡;2.术后保温措施不够,低体温引起心室纤颤,心肺复苏失败导致死亡。其余模型均成功用于实验观察。结论:大型猪制备保留瓣下结构MVR术动物模型,科学可靠,可行性强,成模率高,可用于保留瓣下结构二尖瓣人工瓣下游湍流剪应力多普勒超声检测的方法学研究。二.二尖瓣人工瓣下游湍流剪应力多普勒超声检测的方法学研究目的:通过与热线流速仪(HFA)检测结果进行相关性和一致性分析,明确多普勒超声结合计算机辅助图像分析技术检测二尖瓣人工瓣下游TSS方法的准确性和可靠性。方法:在保留瓣下结构MVR猪模型上,于二尖瓣人工瓣下游应力集中区域,同一时点和同一位点分别采用HFA测量和多普勒超声结合计算机辅助图像分析技术检测TSS,并对两种方法测量结果进一步行相关性和一致性分析研究。结果:多普勒超声结合计算机辅助图像分析技术所检测的TSS与HFA直接测量的TSS高度相关(r=0.93,P<0.05),Bland-Altman分析结果显示二者一致性较高。结论:多普勒超声结合计算机辅助图像分析技术TSS体内定量检测方法能较准确地检测瓣下结构不同保留方式下不同构型二尖瓣人工瓣下游流场TSS,可用于保留瓣下结构MVR术后人工瓣膜下游血流动力学的定量评估和研究。第二部分瓣下结构不同保留方式和人工瓣膜不同构型对瓣膜下游血流动力学影响的临床研究三.瓣下结构不同保留方式对人工瓣膜下游血流动力学影响的临床研究目的:通过比较瓣下结构不同保留方式下同一构型人工瓣膜下游血流动力学指标,明确瓣下结构对瓣膜下游血流动力学的影响。方法:将入选患者依据瓣下结构保留方式分为未保留瓣下结构组、保留后瓣组和保留全瓣组。每位患者检测常规多普勒超声、心功能、流场均匀性指标,然后应用多普勒超声结合计算机辅助图像分析技术检测TSS和相对扰动强度(Ire1)。通过统计学方法比较分析各组指标。结果:1.保留瓣下结构可改善MVR术后患者心功能,保留全瓣组射血分数(EF)高于保留后瓣组(P<0.05),保留后瓣组高于未保留瓣下结构组(P<0.05)。2.保留瓣下结构可在一定程度上增加跨瓣血流的扰动性,使人工瓣下游流场均匀性变差,TSS和Ire1增大(P<0.05)。1.结论:1.保留瓣下结构可一定程度改善MVR术后患者心功能,完全保留者优于部分保留者。2.保留瓣下结构可在一定程度上增加跨瓣血流的扰动性,使人工瓣膜下游流场均匀性变差,TSS和Ire1增大,这种影响以保留全瓣者为著。3.单纯保留后瓣对下游血流动力学影响相对较小,手术操作也易掌握,对病变瓣叶的保留条件较宽,可适用于大多数MVR术。四.保留瓣下结构下人工瓣膜不同构型对瓣膜下游血流动力学影响的临床研究目的:通过比较同一瓣下结构保留方式下不同构型二尖瓣人工瓣下游血流动力学指标,明确保留瓣下瓣下结构下人工瓣构型对瓣膜下游血流动力学影响。方法:将入选患者依据人工瓣构型分为单叶机械瓣组、双叶机械瓣组和生物瓣组。每位患者检测常规多普勒、心功能、流场均匀性指标,然后应用多普勒超声结合计算机辅助图像分析技术计算TSS和Irelo通过统计学方法比较分析各组指标。结果:1.未保留瓣下结构时,各组常规多普勒指标比较,差异无统计学意义(P>0.05)。2.保留后瓣时,双叶机械瓣组与生物瓣组瓣膜下游血流动力学各项指标比较,差异无统计学差异(P>0.05)。两组与单叶机械瓣组比较,差异有统计学意义(P<0.05),两组优于单叶机械瓣组。3.保留全瓣时,各组指标比较,差异有统计学意义(p<0.05),生物瓣组最优,双叶瓣组次之,单叶瓣组最差。结论:1.对于保留后瓣患者,双叶机械瓣与生物瓣血流动力学性能相差不大,可根据患者年龄和对抗凝的要求选用。2.对于心功能较差,有必要保留全瓣者,尽量使用生物瓣。3.目前的生物瓣的设计和瓣膜材料还需要进一步优化。