[发明专利]经生物工程改造的同种异体瓣膜

说明书

本申请是申请号为201580001435.0，申请日为2015年5月27日，发明名称为“经生物工程改造的同种异体瓣膜”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及用于带瓣静脉中瓣膜的再细胞化的方法。通过本文公开的方法生产的瓣膜对植入、移植或接枝至血管疾病患者是有利的。

背景技术

静脉瓣是在静脉中的膜状褶叠，其防止通过它的血液的反向流动。当人站立时，血液必须抵抗重力，从腿部静脉向上流动以到达心脏。身体具有位于皮下脂肪层的浅静脉，以及位于肌肉中且沿着骨的深静脉。短静脉称为连接静脉，连接浅和深静脉。深静脉在向心推动血液中发挥重要的作用。深静脉中的单向瓣膜防止血液反向流动，且深静脉周围肌肉压缩它们，帮助迫使血液向心，正如挤压牙膏管挤出牙膏。强大的小腿肌群是重要的，其强有力地一步步地压缩腿部深静脉。深静脉从腿部向心脏运载90％或更多的血液。

单向瓣膜由边缘汇合的两瓣(flaps)(尖(cusps)或叶(leaflets))组成。这些瓣膜帮助静脉将血液返回至心脏。随着血液向心运动，它推动尖像一对单向转门(在左边显示)开启，如果重力暂时地反向推动血液，或者血液开始在静脉中倒退，立即推动该尖闭合，防止反向流动(在右边显示)。

浅静脉具有与深静脉相同类型的瓣膜，但是他们没有被肌肉包围。因此，浅静脉中的血液不是通过肌肉的挤压作用迫使向心，并且与深静脉中的血液相比，它流动的更缓慢。在浅静脉中流动的大部分血液是通过深和浅静脉间很多的连接静脉转移至深静脉。连接静脉中的瓣膜允许血液从浅静脉进入深静脉但不可反向。

慢性静脉功能不全(CVI)是当腿部静脉中的静脉壁和/或瓣膜不能有效工作时发生的病症，致使血液从腿部返回至心脏困难。CVI引起血液在这些静脉中“淤积(pool)”或聚集，这一淤积被称为瘀证(stasis)。静脉使血液从全身的器官返回至心脏。为到达心脏，血液需要从腿部的静脉向上流动。小腿肌群和脚部的肌群需要一步步地的收缩以挤压静脉，并推动血液向上。静脉包含单向瓣膜以保持血液向上流动且不倒退。当这些瓣膜损坏，允许血液反向渗漏时慢性静脉功能不全发生。瓣膜损坏由于年龄、久坐或站立或者年龄和降低的流动性的组合而发生。当静脉和瓣膜脆弱至难以使血液向上流到心脏时，静脉中血压长时间持续升高，导致CVI。据估计美国中百分之四十的人口患有CVI。

采用压力袜结合体表手术的CVI传统的治疗方法似乎能提高静脉的血液动力；但是24周后，溃疡愈合率仅达65％，并且12％/年的复发率。CVI和腿部溃疡的重建深静脉手术治疗是有创的，且因此使用有限。

由于来源于心脏的泵送作用的动态压力，血液通过动脉和静脉流动。在封闭的循环系统中，静脉回流必须等同于心输出量。大部分的动态压力在动脉血液循环中耗散。剩余的能量被释放到静脉系统。在正常情况下，在毛细血管静脉端的压力是12至18mm汞柱，且稳定地对动脉压下降4至7mm汞柱。当仰卧时，重力压力被中和，血液随着该动态压力梯度流动。在仰卧位中呼吸运动也强烈影响静脉回流，但当依赖于肢体时影响不大。

静液压力源自右心房以下血液柱的重量。血密度和重力加速度决定了静液压力。静液和重力压力以在心房下以厘米计的垂直距离的常量乘运算(0.77mm汞柱/cm)表示。压力在直立时(坐或站立)但静止的个体中最高。然而，测量的压力还反应外部因素，如肌肉收缩。其他外部因素还通过可塌陷的(collapsible)静脉管道改变流动。在吸气时，横隔的收缩提高腹内和下肢的静脉压力。腹水和肥胖产生相似的压力提高，即使是仰卧时。

在依赖上肢(dependent upper extremity)中的压力反应心房和第一肋骨间的垂直距离。在直立的受试者中，上肢静脉在垂直方向上位于心房上部，其将塌陷(如头部或颈部的颅外静脉)。因此，在心房上静脉的结构中的压力，不会降低至零以下。在上肢中不常见水肿和返流，即使当静脉瓣先天缺失。单独的中心静脉血栓，一般仅产生暂时性的、近端的水肿。

在有能力的静脉瓣的帮助下，通过下肢肌肉泵的血液挤压，完成从依赖下肢的静脉至心脏的血液的静脉回流。瓣膜发挥功能以使血液的静液柱分割成段，且防止静脉倒流。尽管在膝下段更多数量的瓣膜暗示其更为重要的功能，但是可通过矫正股或腘静脉功能不全显著改变静液压力。穿透静脉瓣防止深至浅流动，与小腿泵的压力/流动的关系一致的概念。脚部的穿透静脉是一个例外，其双向流动被认为是正常的。