人工弁の歴史 •機械弁 •生体弁¼Ž 機械弁 St. Jude Medical 人工弁の治療成績 1． 生体弁 Carpentier-Edwards Pericardial 人工弁の治療成績 1． 生体弁

•機械弁

•生体弁 人工弁の歴史

•無作為比較試験の結果 生体弁 vs. 機械弁

帝京大学 心臓血管外科 真鍋 晋

人工弁

1952年、世界で初めて人体に埋め込まれた人工弁。 当時は人工心肺装置はまだなく、大動脈弁閉鎖不全症に対し、下行大動脈にこの人工弁が埋め込まれた。

Haufnagel弁

機械弁の歴史

1960 3/10 HarkenがＡＶＲ 3/11 BraunwaldがＭＶＲ 9/21 StarがＡＶＲ 1966 クロスカバー採用 1967 パイロライトカーボンを使用 1969 傾斜ディスク弁 1977 二葉弁

RossがホモグラフトでＡＶＲ 1962 RossがオートグラフトでＡＶＲ 1967 ブタ弁 （グルタルアルデハイド処理）

低圧固定処理法導入 1982 デルリンステント導入 抗石灰化処理 Sodium dodecyl sulfate T6

ウシ心膜弁

生体弁の歴史

機械弁の歴史

1960 3/10 HarkenがＡＶＲ 3/11 BraunwaldがＭＶＲ 9/21 StarがＡＶＲ 1966 クロスカバー採用 1967 パイロライトカーボンを使用 1969 傾斜ディスク弁 1977 二葉弁

機械弁の歴史

1960 3/10 HarkenがＡＶＲ 3/11 BraunwaldがＭＶＲ 9/21 StarがMVR 1966 クロスカバー採用 1967 パイロライトカーボンを使用 1969 傾斜ディスク弁 1977 二葉弁

機械弁の歴史

1960 3/10 HarkenがＡＶＲ 3/11 BraunwaldがＭＶＲ 9/21 StarがＡＶＲ 1966 クロスカバー採用 (Braunwald-Cutter弁） 1967 パイロライトカーボンを使用 1969 傾斜ディスク弁 1977 二葉弁

Star-Edward弁 Braunwald-Cutter弁

弁座やCageを薄手のポリエチレンメッシュで覆うことにより、 メッシュ表面が滑らかな生体組織で覆われるようになり、 血栓、塞栓症が軽減した。

Star-Edward弁の改良

血栓症 36% 血栓症 3%

機械弁の歴史

1960 3/10 HarkenがＡＶＲ 3/11 BraunwaldがＭＶＲ 9/21 StarがＡＶＲ 1966 クロスカバー採用 1967 パイロライトカーボンの導入（De Bakey-Surgitool弁） 1969 傾斜ディスク弁 1977 二葉弁

ボール部分にパイロライトカーボンを使用。

なぜボール弁か？

なぜボール弁か？ 耐久性に優れた材質がなかった。

どうしてもつなぎ目（ヒンジ）が必要となり、 つなぎ目は壊れやすい。 このような弁をつくるには、 非常に耐久性の強い素材が必要。

パイロライトカーボン 生成 熱硬化性樹脂を2000℃付近で加熱炭化させたもの 特性 ①金属より軽い ②耐疲性に優れている ③生体との親和性が高く、抗血栓性に優れている “パイロライトカーボンは4億回の開閉運動に耐えうる。”

機械弁の歴史

1960 3/10 HarkenがＡＶＲ 3/11 BraunwaldがＭＶＲ 9/21 StarがＡＶＲ 1966 クロスカバー採用 1967 パイロライトカーボンを使用 1969 傾斜ディスク弁 1977 二葉弁

パイロライトカーボンの導入により、 デザインの可能性が広まった。

Bjork-Shiley弁

St. Jude Medical弁

デザインの改良は、何を意味するのか？

傾斜ディスク弁 (Medtronic Hall)

ボール弁(Starr-Ewards) Orszulak T. A. et al.; Ann Thorac Surg 1997;63:620-626

Svennevig, J. L. et al. Circulation 2007;116:1795-1800

Lund O. et al.; Ann Thorac Surg 2000;69:1459-1465

二葉弁 (St. Jude Medical)

遠隔期生存率

弁の種類 生存率 5 years 10 years 15 years 20 years

ボール弁(Starr-Edwards) 76.9% 59.8% 44.8% 31.2% 846 532 278 100

傾斜弁(Medtronic-Hall) 78.6% 61.9% 46.7% 32.3% 641 505 381 201

二葉弁 (St. Jude Medical) 79% 58% 39% 37% 694 468 95 18

遠隔期生存率

弁の種類 平均圧較差 (mmHg) ボール弁 24±4 (Starr-Edwards)

傾斜弁 14±5 (Bjork-Shiley)

二葉弁 11±6 (St. Jude Medical)

血行動態の比較

ボール弁 (Starr-Ewards)

傾斜ディスク弁 (Medtronic Hall)

二葉弁 (St. Jude Medical)

血行動態の比較

RossがホモグラフトでＡＶＲ 1962 RossがオートグラフトでＡＶＲ 1967 ブタ弁 （グルタルアルデハイド処理）

ウシ心膜弁 1981 低圧固定処理法導入 1982 デルリンステント導入 抗石灰化処理 Sodium dodecyl sulfate T6

ウシ心膜弁

生体弁の歴史

RossがホモグラフトでＡＶＲ 1962 RossがオートグラフトでＡＶＲ 1967 ブタ弁 （グルタルアルデハイド処理）

ウシ心膜弁 1981 低圧固定処理法導入 1982 デルリンステント導入 抗石灰化処理 Sodium dodecyl sulfate T6

ウシ心膜弁

生体弁の歴史

Hancock弁

グルタルアルデハイド処理 もともとは皮革のなめしに利用されていた。 特性 ①滅菌 ②強度と柔軟性は保持される ③抗原性を消去 ④コラーゲン分子間の架橋ができ、弁尖が安定化 “動物の組織が使えるようになった”

RossがホモグラフトでＡＶＲ 1962 RossがオートグラフトでＡＶＲ 1967 ブタ弁 （グルタルアルデハイド処理）

ウシ心膜弁 1981 低圧固定処理法導入 1982 デルリンステント導入 抗石灰化処理 Sodium dodecyl sulfate T6

生体弁の歴史

RossがホモグラフトでＡＶＲ 1962 RossがオートグラフトでＡＶＲ 1967 ブタ弁 （グルタルアルデハイド処理）

ウシ心膜弁 1981 低圧固定処理法導入 1982 デルリンステント導入 抗石灰化処理 Sodium dodecyl sulfate T6

ウシ心膜弁

生体弁の歴史

弁を高圧で固定するとコラーゲンのひだが失われ、 湾曲やよじれの原因となり、また弁も菲薄化する。 低圧固定では、弁組織の弾力が保持される。

RossがホモグラフトでＡＶＲ 1962 RossがオートグラフトでＡＶＲ 1967 ブタ弁 （グルタルアルデハイド処理）

ウシ心膜弁 1981 低圧固定処理法導入 1982 デルリンステント導入 抗石灰化処理 Sodium dodecyl sulfate T6

生体弁の歴史

ステント部を弾力性のあるデルリンにし、 弁尖に加わるストレスを軽減した。

RossがホモグラフトでＡＶＲ 1962 RossがオートグラフトでＡＶＲ 1967 ブタ弁 （グルタルアルデハイド処理）

低圧固定処理法導入 1982 デルリンステント導入 抗石灰化処理 Sodium dodecyl sulfate T6

生体弁の歴史

何も処理しないと、、、

抗石灰化処理

カルシウムが沈着

人工弁の治療成績 １． 機械弁 St. Jude Medical

大動脈弁置換術後10年の発症頻度 血栓塞栓症 11.7% 出血合併症 17.5% 弁感染 1.7% 再手術 1.4%

人工弁の治療成績 １． 機械弁 St. Jude Medical

人工弁の治療成績 １． 生体弁 Carpentier-Edwards Pericardial

人工弁の治療成績 １． 生体弁 Carpentier-Edwards Pericardial

構造的弁劣化回避率は、5年間で99％、10年間で94％、15年間では77％であった。

機械弁 生体弁 耐久性 極めて良好 大動脈弁では15年で70%大丈夫 （高齢者ほど長持ちする） 血栓性 ワーファリン必須 ワーファリン不要 服用していると

塞栓症は生体弁と同様

出血合併症 あり 少ない 抗感染性 同等 同等

帝京大学医学部心臓血管外科学講座ホームページ

http://www.teikyo-cvs.com/index.html

※このスライドは帝京大学で行っている CVS セミナーで使用しております。CVS セミナーは

心臓外科に関するレクチャーを毎月一回開催しています。心臓血管外科、麻酔科、循環器

内科を中心に、看護師、臨床工学技師、理学療法士など毎回 30 名前後のメンバーが参加

しています。下記のホームページより他のスライドもご覧いただけます。