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TAVR心脏模型，精准模拟血流助力术式革新

发布时间：

2025-06-25 08:52

主动脉瓣狭窄（AS）的医学认知与治疗历程历经数个世纪的探索与发展。早期，人们对其病理机制知之甚少，直到19世纪，随着解剖学与病理学的进步，才逐渐明确其与瓣膜结构异常相关。20世纪中叶，随着超声心动图技术的出现，医生能够更准确地评估瓣膜狭窄程度及心脏功能，诊断水平大幅提升。在治疗方面，早期主要依赖药物缓解症状，但效果有限。

疾病历史

20世纪60年代，随着心脏外科技术的成熟，主动脉瓣置换术成为重度AS的标准治疗手段。近年来，经导管主动脉瓣置换术（TAVR）的出现为高危及老年患者提供了微创治疗选择，标志着AS治疗进入新时代。随着研究深入，人们发现AS不仅是瓣膜病变，还与动脉粥样硬化、炎症等全身性疾病相关，这为未来治疗提供了新思路。

关于主动脉瓣狭窄严重程度的分级，主动脉瓣口面积＜1cm²，峰值流速≥4.0m/s或主动脉瓣平均跨瓣压差≥40mmHg，上述三个标准中的任一一个均提示重度主动脉瓣狭窄。理想情况下，应严格符合范围内的所有标准。在诊断标准不一致的情况下，应在最终做出诊断之前将这些标准与其他影像结果和临床数据进行整合综合判断。

主动脉狭窄程度的分级标准

正常主动脉瓣叶-主动脉硬化-主动脉狭窄

术式对比

传统开胸手术曾是唯一生机，但30%的高危患者因年龄、体质被拒之门外。转机发生在2002年，法国医生Cribier完成首例TAVR手术，用导管将人工瓣膜“快递”至心脏。2010年里程碑式的PARTNER试验证实，对于无法开胸的患者，TAVR将1年死亡率从50.7%降至30.7%。传统开胸手术需切开胸骨，创伤大、出血多、恢复慢，术后疼痛明显，住院时间长。

而TAVR手术是一种微创手术，通过血管将人工瓣膜送至病变部位，无需开胸，创伤小、出血少，术后恢复快，患者一般24小时后可下床活动，住院时间短。此外，TAVR手术麻醉和手术时间相对较短，通常整体在120-150分钟内完成。对于高龄、体弱或合并多种基础疾病、无法耐受传统开胸手术的患者，TAVR手术提供了更安全、有效的治疗选择。如今全球每年超20万例手术，中国年手术量突破8000例，但挑战犹存：每台手术需在透视屏幕前完成数百次毫米级操作，稍有不慎就会引发冠状动脉堵塞、瓣周漏等致命并发症。

TAVR心脏模型

01 术式模拟

TAVR心脏模型能够完整真实地模拟TAVR手术过程，包括股动脉入路及心尖入路两种介入方式。模型搭配脉动泵系统，可调节血液温度、压力、流量等多种参数，模拟真实的心脏血流动力学环境。此外，配套测压装置可实时检测并显示血管内压力变化曲线，为手术操作提供实时反馈。在术式模拟中，医生可以通过该模型进行导管和导丝介入训练，以及主动脉瓣膜支架植入操作练习。这种高度仿真的交互式手术环境，不仅帮助临床医生和医疗专业人员提高手术技能，降低学习曲线，还能够有效提高患者的手术安全性。此外，模型的主动脉瓣可替换，便于多次使用和不同病变的模拟，满足多样化的手术训练需求。

德为医疗TAVR模型实物图

02 器械测试

TAVR心脏模型在医疗器械研发中也发挥着重要作用。它可用于新型TAVR器械的测试与优化，加速产品研发进程。通过模拟真实手术环境，研究人员可以评估新型瓣膜支架的释放效果、膨胀程度、锚定稳定性以及与周围组织的相互作用。此外，模型还可结合计算机数值模拟技术，根据患者解剖特点，通过计算机数值模拟不同尺寸和类型支架的植入效果，选择最优瓣膜型号和释放位置，分析并发症风险。例如，利用3D打印技术构建的主动脉根部模型，可以映射出施加在主动脉根部关键区域的压力，判断介入瓣膜锚定的稳定性、传导阻滞风险等问题。

TAVR心脏模型在术式模拟及器械测试方面具有重要应用价值。它不仅为临床医生提供了逼真的手术训练环境，帮助提高手术技能和安全性，还为医疗器械研发提供了有效的测试平台，加速新型器械的研发与优化。随着技术的不断发展，TAVR心脏模型将在心血管微创手术领域发挥更大的作用。