背景
本研究介绍了一种中国新设计/制造的牛心包瓣膜——SCBC瓣膜(中国上海欣吉特生物科技有限公司，上海，中国)，并评估其与Carpentier-Edwards (CE) PerimountTM(Edwards Lifesciences，Irvine，CA，USA)瓣膜(Edwards Lifesciences，Irvine，CA，USA)相比，用于临床前研究的幼羊的血流动力学性能及钙化可能性。
结果
两组绵羊均存活至死亡，无瓣膜功能障碍迹象。在幼年绵羊模型中，与CE PerimountTM瓣膜相比，SCBC瓣膜具有相似的血流动力学性能和钙化易感性。在所有其他参数方面，SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜相比也没有明显差异。
结论
本研究证明，在幼羊模型二尖瓣位置，SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜具有相似的中期满意安全性和有效性。
2016年1月16日提交，2016年3月25日出版。
doi: 10.21037/jtd.2016.04.51
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生物人工心脏瓣膜，尤其是牛心包瓣膜，具有血流动力学优异、感染性心内膜炎风险低、血栓栓塞率低、无需长期抗凝治疗等优点，已被广泛应用30多年。由于人工生物瓣膜优于机械瓣膜，人工心脏瓣膜类型的选择也有所发展。
随着我国人口老龄化的加剧，越来越多的生物瓣膜将被作为主动脉或二尖瓣置换术的首选。特别是牛心包瓣膜，因其材料优势、结构设计及血流动力学性能，植入频率将更高。但国内自主设计/制造的生物瓣膜尤其是牛心包瓣膜较为罕见，进口牛心包瓣膜受到中国政府的限制。因此，为满足本国患者瓣膜的生理结构和血流动力学特征，国内设计/制造的瓣膜是中国患者的必然需求。
SCBC瓣膜(中国上海欣吉特生物科技有限公司)采用经验证的CE PerimountTM瓣膜设计，同时在组织瓣叶匹配、附着和制造方面进行了一些新的优化，以降低瓣膜开合过程中的瓣叶动态应力。临床前研究由中国食品药品监督管理局按照ISO 5840:2005的要求进行检测，疲劳测试、脉动流测试、生物相容性测试等项目均已达到要求。
此外，为了将这种新设计的牛心包瓣膜应用于患者体内，应启动针对当前治疗标准的大型动物模型研究。基于先前的文献，已证实幼羊模型中的二尖瓣位置适用于主动脉瓣和二尖瓣生物型人工瓣膜的实验性人工心脏瓣膜植入。根据ISO 5840:2005设计了5个月的随访，随访时间足够长，足以在幼年绵羊的人工生物瓣膜中引起某些钙化。因此，我们在幼羊模型中评估了SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜的安全性和有效性。
基于CE PerimountTM瓣膜设计，SCBC瓣膜在组织瓣叶匹配、附着和制造方面进行了新的优化，以降低瓣膜打开和关闭期间的瓣叶动态应力。因此，在体外试验中，开口一致性和圆度的改善使EOA比相同尺寸的CE PerimountTM瓣膜增加了约25%。此外，来自CE PerimountTM瓣膜的硅树脂华夫格环和聚酯(PET)织物缝合环采用Reemay重新设计，在SCBC瓣膜中采用双丝绒涤纶缝合袖口，使其更耐用、更灵活、体积更小、更贴合环面(图1A-D)。此外，改进的线形/支架/缝合环连接，通过线形固定在由内部聚酯环和外部聚酯环形成的凹槽上，使瓣膜结构更加稳定(图1E)。
由于中国人口老龄化的加剧，病因学上从风湿性心脏瓣膜病向老年性退行性心脏瓣膜病转变，人们对无需长期抗凝治疗的高品质生活的需求，以及未来瓣中瓣技术发展对解决生物人工心脏瓣膜修复心脏瓣膜耐久性有限的补充，对生物人工心脏瓣膜的需求正在增加。
然而，中国国内设计/制造的生物修复瓣膜尤其是牛心包瓣膜非常少见，而且由于政府要求原料采购和瓣膜组装的地点无疯牛病，进口牛心包瓣膜一直受到限制，因此牛心包瓣膜的供应商有限。针对中国患者的需求，需要一种合适的、可替代的、低成本的国产化设计/制造的牛心包瓣膜，这促使SCBC瓣膜的出现。
生物瓣膜的主要缺点是在中期或远期会发生瓣膜结构退化(SVD)，这根据瓣膜类型而有所不同。在过去的20年里，CE PerimountTM瓣膜设计相对于其他瓣膜设计具有显著优势，旨在将SVD降至最低。它具有三个独立的小叶，缝合片和组织安装在支架下方或内部。缝合环的设计符合自然纤维环(二尖瓣或主动脉)。聚酯(PET)连合插入物和PET加强件背衬熔合在一起，以防止连合插入物(有组织附着)向下移动的趋势。因此，报道称其具有优异的耐久性和较低的瓣膜相关并发症发生率。然而，上述设计导致CE PerimountTM瓣膜的EOA相对较小，特别是在19和21 mm尺寸的主动脉人工生物瓣膜中，这会限制血流动力学性能并增加小叶上的应力。此外，中国患者主动脉瓣环的尺寸相对西方患者要小。 因此，由于EOA相对较小，19和21 mm尺寸的CE PerimountTM主动脉瓣不是中国主动脉根部较小患者的理想选择。
血流动力学性能和钙化可能性是生物人工心脏瓣膜的两个主要决定因素。生物人工心脏瓣膜钙化常导致这些装置的临床失败。已知机械应力刺激钙化，瓣膜钙化与瓣膜内的应力分布密切相关。这强调了瓣膜设计对瓣膜钙化的显著影响。尽管SCBC瓣膜是根据CE PerimountTM瓣膜设计的，但它在组织瓣叶匹配、附着和制造方面进行了某些新的优化，以降低瓣膜打开和关闭期间的瓣叶动态应力。此类变更不应改变SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜设计的实质等效性。因此，在体外试验中，开口一致性和圆度的改善，使得EOA比同等尺寸的CE-PerimountTM瓣膜提高了25%。较大的EOA可改善血流动力学性能并减少小叶上的应力，这可能会增加SCBC瓣膜在中国患者，特别是小主动脉根部的耐久性。
这项大型动物临床前研究的结果是有意义的，我们测试的所有参数都证明了SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜在体内的非劣效性。SCBC瓣膜得到了上海市卫生和计划生育委员会的支持，并得到了复旦大学附属中山医院人体受试者保护委员会的批准，计划进行进一步的临床试验，并对大量患者进行长期随访，以证实SCBC瓣膜的安全性和有效性。在努力为中国患者开发一种更耐用、血流动力学更好且国内设计/制造的经济人工生物瓣膜方面，SCBC瓣膜似乎是一个有希望的突破。
综上所述，基于中期幼羊模型的初步结果，本研究表明SCBC瓣与CE PerimountTM瓣相当。计划进行进一步的临床试验，以确认SCBC瓣膜在中国患者中的安全性和有效性。
参考文献：（略）
援引本文为：Chen JM, Ding Y, Lu SY, Pan S, Abudupataer M, Hong T, Wang CS. Noninferiority of
Shanghai Cingular biotech’s bovine pericardial valve preclinical study in juvenile ovine model. J Thorac Dis 2016;8(6):1179-1187. doi: 10.21037/jtd.2016.04.51
