Plátkové protézy srdečních chlopní jsou mechanické umělé srdeční chlopně , které napodobují přirozený tvar přirozených srdečních chlopní , aby se co nejvíce přiblížily přirozeným chlopním z hlediska funkčních a hemodynamických vlastností.
První jednolaločný model mechanické protetické srdeční chlopně vytvořili E. N. Berg a J. N. Stuckey v roce 1957 [1] . Tělo ventilu, vyrobené z teflonu , nylonu a nerezové oceli, mělo formu kroužku, ke kterému byl zavěšen teflonový leták. O rok později C. W. Lillehey na University of Minnesota vyvinul protézu s letákem z organokřemičitého elastomeru a v říjnu 1958 úspěšně provedl první náhradu aortální chlopně, kterou upevnil na anulus chlopně v subkoronární poloze [2] .
V březnu 1960 provedl NS Braunwald jako první na světě náhradu mitrální chlopně vlastní konstrukce, sestávající ze dvou polyuretanových cípů vyztužených dacronovou síťovinou , spojených polyuretanovým kroužkem. Vzhledem k tomu, že chlopně s jedním lalokem se rychle zhroutily na spoji cípu a těla protézy a chlopně se dvěma laloky měly nízkou propustnost, což vytvořilo významný tlakový gradient před chlopní a za ní, staly se třílaločné konstrukce více rozšířené, svým tvarem co nejblíže semilunárním chlopním aorty a plicnice [3••] .
Dvoulaločná chlopeň, vytvořená na University of Wisconsin-Madison kardiochirurgem V. Gottem a mechanikem R. Daggettem , se skládala z prstencového tuhého tělesa vyrobeného z polykarbonátu , které bylo potaženo grafitem a heparinem , aby se zabránilo trombóze , a dvou pružných ploché chlopně ve formě "motýlích křídel" z organosilikonového elastomeru, vyztužené teflonovou tkaninou a upevněné na příčce umístěné podél průměru těla. V zavřené poloze byla disketa držena uvnitř pouzdra vzpěrami. [4] . Přestože Gott-Daggettovy protézy byly v klinické praxi používány pouze v letech 1963-1965 a byly zakázány z důvodu prasknutí, jejich fungování bylo u pacientů zaznamenáno po dobu 25 let.
V protézách se třemi laloky vyvinutými E.I. Kayem a C.W. Lilleheyem v roce 1961 měly všechny tři okvětní lístky, vyrobené z tkaného teflonu impregnovaného polyuretanem (nebo teflonové plsti impregnované organokřemičitým elastomerem), geometrické proporce podobné přirozeným půlměsíčním srdečním chlopním a sjednocené. navzájem v oblasti komisur [5] [6] .
V letech 1960-1961 EI Kay a jeho spoluautoři referovali o vytvoření různých modifikací čtyřlisté mitrální chlopně z několika druhů plastů. Protézy se skládaly ze dvou velkých plátků, které měly 4 páry tětiv z teflonu impregnovaného polyuretanem, a dvou středních (menších) plátků, které měly po 1 páru tětiv. Za výhodu této konstrukce byla považována snížená odolnost protézy proti průtoku krve.
První v SSSR jednolaločná protéza srdeční chlopně navržená N. V. Levašovem vznikla v roce 1958 v Kuibyshevu [7] . Skládala se z nylonové houby ve tvaru tenisové rakety a rámu z nylonové žíly. Pro odstranění mitrální insuficience bylo navrženo přivést protézu pod mitrální chlopeň a fixovat ji ve stěně komory tak, aby volný konec protézy blokoval chlopeň v místě regurgitace . Protéza byla implantována v Kuibyshev Medical Institute dvěma pacientům s těžkou insuficiencí bez použití kardiopulmonálního bypassu. Se zlepšením stavu jednoho z pacientů (s dobou sledování po operaci více než rok) bylo ve druhém případě zaznamenáno úmrtí 2 hodiny po operaci na multiorgánové selhání [8] . V SSSR se jednolisté chlopně již v klinické praxi nepoužívaly.
Aktivní práce na vytvoření domácích protéz srdečních chlopní začala po vědecké cestě na podzim roku 1961 delegací sovětských kardiochirurgů ve složení S. A. Kolesnikov (Moskva), P. A. Kupriyanov (Leningrad) a N. M. Amosov (Kyjev) do USA.
Takový vývoj začal v Ústavu hrudní chirurgie Akademie lékařských věd SSSR . Tvorbou protézy se zabýval pracovník Kliniky chirurgie získaných srdečních chorob G. T. Golikov a její výrobou se zabývali pracovníci laboratoře polymerů ústavu. V roce 1963 byl obdržen autorský certifikát SSSR na „Umělá srdeční chlopeň pro aortu a plicnici“ [9] . Protéza byla vyrobena ze tří cípů upevněných na drátěném rámu, které opakovaly tvar linie připojení přirozených cípů aortální a plicní chlopně ke stěnám cév. Umístění komisur odpovídalo místům největšího ohybu drátu, v oblastech úponu cípů a fixace protézy v lumen plicní tepny nebo aorty byl drát ohnut do spirály . Konce drátu byly spojeny elektrickým svařováním, rám byl vymodelován podle formy příslušné nádoby tak, aby jejich průměry byly stejné. Šerpy byly vyrobeny z teflonové pleteniny. Z vnější strany byl k parietálním listům chlopní připevněn proužek slisované houby z polyvinylalkoholu, vyrůstající vazivem v místech kontaktu se stěnou cévy. Protéza měla schopnost měnit průměr v závislosti na průměru cévy v různých fázích srdce.
První implantaci třílaločné protézy navržené Golikovem provedl v poloze plicnice 28. června 1962 budoucí akademik Ruské akademie lékařských věd a tehdejší kandidát lékařských věd V. I. Burakovskij . O šest měsíců později, 25. prosince 1962, provedl S. A. Kolesnikov operaci náhrady aortální chlopně [10] .
Souběžně s vývojem protézy pro náhradu aortální chlopně byla v Ústavu hrudní chirurgie Akademie lékařských věd SSSR navržena třílaločná protéza pro mitrální postavení. Ve vytvořeném modelu byl pevný rám (dva typy: pevný, vyrobený z fluoroplastu nebo drátu, s pružinovým kroužkem, který mění svůj průměr během systoly a diastoly srdce) osazen syntetickou pletenou trubkou upevněnou k rámu. Část křídla byla pokryta lakem (na bázi rozpustných polymerů obsahujících fluor) a parietální prstenec byl ponechán porézní, což umožnilo fixaci protézy a přispělo ke klíčení tkáně příjemce . Od roku 1963 byla zahájena klinická aplikace tohoto designu [11] .
Další model třílaločné protézy byl vyvinut na Klinice hrudní chirurgie Výzkumného ústavu tuberkulózy a hrudní chirurgie pojmenované po. F. G. Yanovsky M3 z Ukrajinské SSR na začátku roku 1962 inženýrem Yu. M. Krivčikovem. Ve svém návrhu byl nerezový rám opláštěný teflonovým kolem (ve formě tří arkád a mezi sebou spojených prstenců) umístěn mezi stěny dvouvrstvé trubky z teflonové tkaniny, pro zdvojení jejíž jeden konec byl se závitem uvnitř kroužku a druhý se otočil přes rám. Stěny trubky byly sešity podél získaných tuhých okrajů, tvořících chlopně, které byly poté vytaženy a stabilizovány ve formě srpků na speciální svěrce. V oblasti chlopní protéza neměla vnější stěny (byly nahrazeny stěnami samotné komory), a proto nenarušovala průtok krve do aorty. Pro provoz byla připravena sada ventilů tří velikostí, s největším průměrem 35 mm a nejmenším 26 mm [12] . První protetika mitrální chlopně v zemi (navržena Krivčikovem) byla provedena 17. ledna 1963 v Kyjevském institutu tuberkulózy a hrudní chirurgie pojmenovaném po F. G. Yanovsky N. M. Amosov [13] .
Do roku 1963 se v SSSR zabývaly chlopenní protetikou dvě z výše uvedených klinik, které implantovaly protézy G. T. Golikova a Yu. M. Krivčikova (současně byly operace kardiopulmonálním bypassem prováděny v 10 institucích). Zkušenosti s jejich používáním ukázaly, že letáky z teflonové tkaniny jsou náchylné k rychlé kalcifikaci a dysfunkci protéz, proto byla v roce 1964 implantace okvětních protéz ukončena [14] .
Všechny chlopně okvětních lístků pracovaly během srdečního cyklu na dvojitém ohybu. Při testování na instalacích, které napodobují počet cyklů za jednotku času, který je desítkykrát větší než počet srdečních tepů, kolabovaly po dobu odpovídající 1–6 letům srdeční činnosti [15] .
Dalším negativním faktorem bylo usazování fibrinu na okvětních lístcích , usazování krevních sraženin s jejich následnou náhradou pojivovou tkání a její mineralizace. To vše vedlo 1–2 roky po operaci ke stenóze protéz nebo k ruptuře jejich chlopní v těle. Bylo zjištěno, že při bouchnutí ventil vytvořil silný hydraulický šok, který způsobil poranění krevních buněk a tvorbu trombu [10] [16] .
V posledních letech s příchodem nových polymerních materiálů zájem o jazýčkové ventily ožil. Jsou popsány nové experimentální srdeční chlopně vyrobené z polyetheruretanové močoviny, odolné vůči kalcifikaci : jejich mineralizace byla 100x menší než u kontrolní biologické protézy [17] .
V projektu polymerní chlopně, aby se snížila tvorba trombu a zabránilo se mineralizaci, je povrch cípů chlopně modifikován ligandy a zvýšená pozornost je věnována minimalizaci stresu na cípy a snížení kongesčních zón [18] .
| Umělé srdeční chlopně a jejich výrobci | |
|---|---|
| Mechanické |
|
| Biologický |
|
| Výrobci SSSR / SNS |
|
| Výrobci z jiných zemí |
|