PostęPy w diagnostyce i leczeniu nabytych zastawkowych wad serca

W zależności od konstrukcji zastawki biologiczne dzielimy na stentowe i bezstentowe.
Zastawki stentowe nazywamy także bioprotezami zastawkowymi, ponieważ łączą w sobie cechy
sztucznej protezy zastawkowej (obecność stentu lub stelaża) z materiałem biologicznym
różnego pochodzenia (tab. 11.4.).
Pierwsze zastawki biologiczne – homografty zostały wprowadzone w 1962 roku, choć ograniczona
dostępność limitowała ich zastosowanie. Próbowano, więc innych materiałów homogennych,
ale z bardzo złymi rezultatami. W 1965 r. J. Binet i A. Carpentier po raz pierwszy
wykorzystali materiał odzwierzęcy – heterograft, lecz jego trwałość okazała się ograniczona.
Zasadniczym przełomem w konstrukcji i dostępności zastawek biologicznych było zastosowanie
w 1968 roku przez A. Carpentiera nowej metody utrwalenia materiału biologicznego
za pomocą glutaraldehydu. Spowodowało to jego wzmocnienie mechaniczne poprzez wiązanie
kolagenu tzw. cross-linking, utratę podatności dla enzymów proteolitycznych i znaczną
redukcję właściwości antygenowych. Zastawki tak sporządzone zaczęto nazywać bioprotezami,
ponieważ połączyły ideę zastawki biologicznej i sztucznej. W 1970 r. pojawiła się pierwsza
zastawka świńska mocowana na stencie – Hancock, a w 1971 r. druga podobna – Carpentier-
Edwards. W tym samym roku powstała pierwsza zastawka wykonana z osierdzia – Ionescu,
a w 1980 r. zastawka osierdziowa Carpentier-Edwards.
Zasadniczą słabością wszystkich zastawek biologicznych jest ich ograniczona trwałość,
prowadząca do utraty funkcji, czyli tzw. structural failure. Zależy ona od wielu czynników,
głównie od wieku chorego i pozycji, w którą zastawka jest wszczepiona. Aktualnie stosowane
klasyczne zastawki biologiczne prezentują 15-letni brak defektu strukturalnego, wynoszący
88% ± 6% w pozycji aortalnej, a 66% ± 3% w pozycji mitralnej. Z drugiej strony wynosi ona
od 88 do 95% dla chorych liczących powyżej 60–70 lat [11].
Dzięki nowym technologiom utrwalania materiału biologicznego i postępującym badaniom
dotyczącym budowy, pracy i charakterystyki przepływu krwi przez zastawkę aortalną
podczas pracy serca udaje się uzyskiwać zastawki biologiczne o zwiększonej trwałości oraz
coraz doskonalszych właściwościach hemodynamicznych. Cele te realizowane są dwojako:
Pierwszym sposobem jest zmniejszenie tempa degeneracji protezy poprzez modyfikację
technologii utrwalania materiału biologicznego, z którego jest wykonana. Zgodnie z teorią
dwupostaciowości degeneracji zastawek biologicznych (bi – modal failure), istnieją dwa zasadnicze
mechanizmy tego zjawiska [12].
Pierwszy mechanizm, zwany wewnętrznym, związany jest z organizmem biorcy oraz materiałem
zastosowanym we wszczepionej zastawce. Prowadzi on do zwapnień zastawki.
Drugi mechanizm, zwany zewnątrzpochodnym, wynika z naprężeń i niefizjologicznych
napięć tkanek, co wiąże się ze środowiskiem i warunkami pracy implantowanej zastawki.
Najbardziej typowym przykładem jest degeneracja zastawek osierdziowych w wyniku nadmiernych
naprężeń, szczególnie na komisurach, prowadzących do osłabienia, mikrourazów,
pęknięć, a wtórnie do kalcyfikacji. Efektem są zmiany strukturalne, osłabienie tkanek i degeneracja.
Wpływając na obydwa mechanizmy, w różny sposób można poprawić trwałość materiału
biologicznego.
Stosuje się przede wszystkim udoskonalone technologie utrwalania materiału biologicznego
w glutaraldehydzie, procesu niezbędnego do uzyskania pełnej biokompatybilności bio-
129