[发明专利]膜式渗透汽化式固定人工生物瓣的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定人工生物瓣的装置。另一方面，本发明还涉及一种固定人工生物瓣的方法。

背景技术

在人工生物瓣的化学改性剂中，戊二醛是一种经典的固定交联剂，其被广泛应用于各种人工生物瓣材料的鞣制和保存。目前固定人工生物瓣的通用的方法是普通化学溶剂法，其中人工生物瓣在液态的环境下进行化学反应。但是，戊二醛有副作用，即由戊二醛所产生的游离醛基具有细胞毒性作用，在引起人工生物瓣钙化的同时导致大量组织基质丢失，改变了其生物力学特性，导致术后的人工生物瓣衰败。

目前改善由上述原因导致的人工生物瓣的衰败主要是通过筛选更合适的戊二醛浓度、处理时间和交联固定的压力。但是，交联固定时的组织内压力可影响人工生物瓣叶片内部的构型，损害胶原结构，甚至造成胶原纤维崩解，从而影响人工生物瓣的寿命与耐久性。因此，应尽量采用零压或低压固定，并且采用弹性瓣架，以保证人工生物瓣的叶片组织的完整性和减轻应力损伤。

耐久性差是人工生物瓣的最主要弱点，因此提高人工生物瓣的耐久性是研制生物瓣的根本方向。

Cheul Lee，Soo Hwan Kim，Seung-Hwa Choi，Yong Jin Kim.等人的文献“High-concentration glutaraldehyde fixation of bovine pericardium in organic solvent and post-fixation glycine treatment：in vitro material assessment and in vivo anticalcification effect”，Eur J Cardiothorac Surg，2011，39：381-387分析了戊二醛浓度、处理时间和交联固定的压力对于人工生物瓣的影响，并对人工生物瓣进行了力学性能和防钙化方面的实验。该文献采用的是普通化学溶剂法。

James D.Olson的文献“The vapor pressure of pure and aqueous glutaraldehyde”，Fluid Phase Equilibria，1998，150-151：713-720分析了不同浓度的戊二醛溶液在不同压力下的挥发速度，显示出戊二醛具有比较好的挥发性。该文献提出挥发性的戊二醛也可以对人工生物瓣进行化学改性。但是，该文献未对戊二醛的挥发速度进行控制。

上述文献公开的人工生物瓣在耐久性方面仍存在缺陷。此外，在普通化学溶剂法中，随着反应时间的加长，溶液溶度会存在一个衰减的现象。而且，在反应结束后残余的溶液存在处理方面的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种膜式渗透汽化式固定人工生物瓣的方法及装置，以克服现有技术存在的上述缺陷。

第一方面，本发明提供一种膜式渗透汽化式固定人工生物瓣装置，包括贮存反应液的贮液罐，反应室，固定人工生物瓣的固定夹具，渗透汽化膜组件和真空泵。所述固定夹具定位于反应室内部；所述渗透汽化膜组件定位于反应室内部，位于固定夹具的上游；所述贮液罐在反应室的上游连接到反应室；所述真空泵在反应室的下游与反应室相连。通过真空泵和渗透汽化膜组件的共同作用使得贮液罐中的反应液发生汽化作用，使汽化的反应液渗透通过膜组件到达固定夹具上的人工生物瓣，从而使人工生物瓣发生化学改性反应。

优选地，本发明的装置还包括机架，贮液罐、反应室和真空泵均固定于机架上，其中真空泵可固定于机架的底部。

根据本发明，渗透汽化膜组件包括平板式渗透汽化膜组件，中空纤维式渗透汽化膜组件，卷式渗透汽化膜组件中的一种或多种。

优选地，本发明的装置还包括：搅拌电机，搅拌杆和搅拌叶片，所述搅拌杆固定于搅拌电机的端部；所述搅拌叶片固定于搅拌杆上。通过搅拌电机带动搅拌杆和搅拌叶片来搅拌贮液罐中的反应液，使贮液罐中的反应液的浓度保存均一。所述搅拌电机可固定于机架的上方。

优选地，本发明的装置还包括旋转盘和旋转电机，所述旋转盘固定于旋转电机的端部并位于反应室内部；所述固定夹具固定在旋转盘上。通过旋转电机调节旋转盘的转速使得化学改性反应进行得更加均匀。所述旋转电机可固定于机架的顶部。

优选地，本发明的装置还包括加热模块组件，所述加热模块组件分别固定于贮液罐和反应室的外围，以促进反应液汽化。