背景:当前心脏瓣膜手术所用的人工瓣膜有生物瓣膜和机械瓣膜,生物瓣膜瓣架的设计与加工决定了生物瓣膜的造型,从而决定了生物瓣膜的使用寿命.目的:根据空间几何方程构建出不同的瓣叶及瓣架模型,通过对比不同瓣叶及瓣架的变形及应力分布情况,获得一种较为合理的瓣架模型,再通过3D打印技术得到实体模型.方法:根据心脏瓣叶和瓣架的几何模型和数学模型绘制出抛物与椭圆2种心脏瓣架模型,用三维建模对心脏瓣膜瓣架建模,通过双向流固耦合分析研究瓣架在血液流场中的受力及变形.选择心脏瓣膜支架的打印方式和合适的打印材料,实现心脏瓣膜瓣架的3D打印成型.结果与结论:抛物瓣架与椭球瓣架的变形、最大主应力和最大剪切应力的分布规律相同,椭球瓣架的变形和所受应力都大于抛物瓣架,最大主应力和最大剪切应力都主要集中在瓣架与瓣叶结合的部分,瓣架的总变形、最大主应力和最大剪切应力都随着瓣架直径的增大而减小.

1 临床资料 患者 女,72岁.因"胸闷气促1周"入住上海交通大学医学院附属仁济医院,入院诊断为"心房颤动, NYHA心功能分级Ⅱ级,脑梗死史".患者否认高血压病、糖尿病等慢性病史.入院查体:左侧上肢体感觉和肌力稍减退,余无特殊.生化指标正常.超声心动图示:左心房内径45 mm,左心室舒张末期内径48 mm,左心室收缩末期内径59 mm,收缩活动弥漫性减弱,左心室射血分数45%,轻度二尖瓣和三尖瓣反流.心房颤动卒中风险CHAD2DS2-VASc评分为5分,口服抗凝出血风险HAS-BLED评分为2分,有高危卒中风险,推荐口服抗凝药物治疗.患者担心出血风险,要求左心耳封堵治疗.使用Watchman 27 mm左心耳封堵器成功手术,术后拟根据经食管超声心动图评估结果,采用口服抗凝药物2个月+双联抗血小板治疗4个月+单抗血小板治疗6个月的治疗方案.因患者抵触术后随访经食管超声心动图,征得患者同意后于术后1周行基线期心脏磁共振检查(Philips Achieva 3.0磁共振机).稳态自由进动(SSFP)序列行电影成像示:封堵器呈低信号,周边组织未见明显伪影;封堵器在短轴面呈椭圆形并可清晰显示内部骨架结构;在长轴面呈"草莓状"并能显示铆接结构(图 1);注入对比剂后,首过灌注序列可见封堵器周边存在2~3 mm高信号影,提示封堵器周边残余漏(图 2);5 min和15 min延迟显像(PSIR序列)未见异常.患者接受检查后无明显不适,检查前后生命体征以及白细胞计数无明显改变(表1).

1 临床资料患者 男,73岁.因"发作性胸痛20年,进行性加重1周",于2019年10月10日在青岛大学附属医院就诊.现病史:患者近20年反复出现无明显诱因胸痛,夜间平卧入睡无憋醒,2016年6月于本院心内科给予前降支置入支架一枚,病情仍未缓解.既往病史:高血压病史20年;冠心病史6年,4年前行冠状动脉左前降支近端支架置入术.入院查体:主动脉听诊区可闻及舒张期杂音,P2稍亢,伴分裂,股动脉枪击音(-).超声心动图示:左心室扩大,左心室舒张末期内径6.2 cm,左心室射血分数38％,左心室壁节段性运动异常;主动脉瓣四叶式畸形,主动脉瓣重度反流(图1～2).冠状动脉造影示:左前降支支架通畅(图3).胸腹部增强CT结果及相关测量数据显示:瓣环为椭圆形,周长67 mm,平均内径21.3 mm,瓣膜见点状钙化;四叶式法氏窦(图4)周长124.2 mm,直径分别为34.5 mm、31.0 mm、32.5 mm、30.7 mm,左冠状动脉高度20.4 mm,右冠状动脉高度13.2 mm,胸腹主动脉未见明显异常,双侧股动脉最小直径≥7.6 mm.该患者心功能不全(美国纽约心脏病协会心功能分级Ⅲ级),纠正后反复再发,伴夜间阵发性呼吸困难.美国心胸外科学会评分系统示手术的病死率为9.32％,外科手术风险极高危,且四叶式主动脉瓣(quadricuspid aortic valve,QAV)罕见.经青岛大学附属医院心脏瓣膜团队评估,决定选择经导管主动脉瓣置入术(transcatheter aortic vale implantation,TAVI)进行瓣膜置入.