生物医用心血管材料及器械

　　《生物医用心血管材料及器械》为“生物材料科学与工程丛书”之一。心血管疾病是一种严重威胁人类健康的疾病，具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点，即使应用目前、完善的治疗手段，全世界每年死于心血管疾病的人数仍居各种死因首位。在众多治疗手段中，血管支架和瓣膜植入术均为临床普遍开展的治疗手段之一。经过数十年的发展，已经设计和制备了各种材料和类型的血管支架和瓣膜及产品，并对其进行了大量的实验研究和临床评价，发展出一大批支架和瓣膜相关材料及产品的基础理论研究成果和实践应用关键技术。研究心血管材料和器械的制备技术及其生物相容性、血液相容性、力学性能、生物可吸收性等性能，具有非常重要的研究意义和临床价值。

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目录
总序
前言
篇 心脏瓣膜研究进展及前沿
第1章 心脏瓣膜概论 3
1.1 心脏瓣膜的功能和结构 3
1.1.1 心脏瓣膜与血液循环系统 3
1.1.2 心脏瓣膜的结构和组成 5
1.1.3 心脏瓣膜病简介 10
1.1.4 心脏瓣膜病的治疗 12
1.2 人工心脏瓣膜置换手术方式 12
1.2.1 开胸手术置换 13
1.2.2 介入手术置换 13
1.3 人工心脏瓣膜种类介绍 13
1.3.1 机械瓣膜 14
1.3.2 生物瓣膜 18
1.3.3 合成高分子瓣膜 23
1.3.4 组织工程瓣膜 23
参考文献 24
第2章 介入生物瓣膜 27
2.1 介入生物瓣膜的优势和应用前景 27
2.2 介入生物瓣膜材料失效的机理 27
2.2.1 钙化 27
2.2.2 内皮化困难 28
2.2.3 血栓原性 29
2.2.4 结构性退化 29
2.3 介入生物瓣膜材料的改性方法与原理 29
2.3.1 本体改性 30
2.3.2 表面修饰 31
2.4 介入生物瓣膜材料的测试评价方法 31
2.4.1 材料结构表征 31
2.4.2 生物瓣膜钙化性能表征 31
2.4.3 生物瓣膜血栓原性表征 32
2.4.4 生物瓣膜内皮化性能表征 32
2.4.5 生物瓣膜组分稳定性表征 32
2.4.6 生物瓣膜免疫反应表征 33
2.4.7 生物瓣膜力学性能表征 33
2.4.8 相关评价标准 33
2.5 介入生物瓣膜的前沿研究方向 33
2.5.1 可预装干燥瓣膜研究 33
2.5.2 抗钙化研究 35
2.5.3 抗凝血研究 38
2.5.4 促内皮化研究 39
2.5.5 低免疫原性改性研究 39
2.5.6 防瓣周漏研究 40
参考文献 40
第3章 合成高分子瓣膜 45
3.1 合成高分子瓣膜的发展需求 45
3.2 合成高分子瓣膜的材料类别 45
3.2.1 聚硅氧烷 46
3.2.2 聚四氟乙烯及膨体聚四氟乙烯 46
3.2.3 聚氨酯 47
3.2.4 其他类型聚合物 47
3.3 经导管微创介入高分子瓣膜 48
3.4 未来发展总结、展望与挑战 50
参考文献 50
第4章 组织工程瓣膜 53
4.1 脱细胞组织工程瓣膜 53
4.1.1 组织工程瓣膜的定义和种类 53
4.1.2 脱细胞心脏瓣膜 54
4.1.3 组织工程心脏瓣膜的再细胞化 58
4.1.4 组织工程瓣膜的挑战 69
4.2 可降解合成材料组织工程瓣膜 70
4.2.1 用于制备可吸收瓣膜的可降解合成弹性体 72
4.2.2 基于可降解合成弹性体的可吸收瓣膜支架的结构 75
4.2.3 调节基于可降解合成弹性体支架的可吸收瓣膜的力学性能 77
4.3 组织工程瓣膜面临的挑战 80
4.3.1 与患者相关的挑战 81
4.3.2 与细胞生物学相关的挑战 81
4.3.3 与细胞生物力学相关的挑战 82
4.3.4 与组织诱导相关的挑战 83
4.3.5 与瓣膜支架相关的挑战 83
4.3.6 组织再生建模的挑战 84
4.3.7 结论 84
参考文献 85
第5章 未来发展方向 90
第二篇 心血管支架研究进展及前沿
第6章 心血管支架概述 95
6.1 动脉粥样硬化 95
6.1.1 动脉粥样硬化的形成 95
6.1.2 动脉粥样硬化的危险因素 97
6.1.3 动脉粥样硬化的发病机制 98
6.1.4 动脉粥样硬化常见发病部位 99
6.1.5 冠状动脉粥样硬化性心脏病的治疗 100
6.2 心血管支架的发展历程 100
6.2.1 经皮冠状动脉腔内成形术 100
6.2.2 金属裸支架 101
6.2.3 药物洗脱支架 101
6.2.4 生物可吸收支架 102
6.3 小结 103
参考文献 103
第7章 非降解金属基心血管支架 106
7.1 金属裸支架 107
7.1.1 金属支架的力学性能需求 107
7.1.2 金属支架材料的性能要求 107
7.1.3 支架设计的有限元分析 108
7.1.4 金属裸支架小结 111
7.2 药物洗脱支架 112
7.2.1 药物洗脱支架应用背景 112
7.2.2 药物洗脱支架材料选择、涂层及药物选择 116
7.2.3 药物洗脱支架与金属裸支架临床应用比较 120
7.2.4 药物洗脱支架小结 122
参考文献 123
第8章 生物可吸收心血管支架 127
8.1 生物可吸收支架的应用背景 127
8.2 生物可吸收聚合物支架 128
8.2.1 全降解聚合物支架的设计原则与阶段功能 129
8.2.2 生物可吸收聚合物支架制备加工技术、种类及优缺点 130
8.2.3 基于聚乳酸系列材料的血管支架 134
8.2.4 其他生物可吸收聚合物支架 140
8.2.5 3D打印生物可吸收血管支架 141
8.2.6 生物可吸收聚合物支架目前存在的问题 143
8.2.7 聚合物支架发展的难点及未来 145
8.3 生物可吸收金属支架 145
8.3.1 生物可吸收金属支架发展背景 145
8.3.2 生物可吸收金属支架设计准则 146
8.3.3 镁基生物可吸收金属支架：性能、生物安全性及临床试验结果 147
8.3.4 铁基生物可吸收金属支架：性能及动物实验结果 158
8.3.5 锌基生物可吸收金属支架 163
8.3.6 生物可吸收金属支架的挑战和机遇 169
参考文献 169
第9章 心血管支架表面涂层及表面改性技术 178
9.1 血管支架表面改性 178
9.1.1 血管支架表面改性的重要性 178
9.1.2 基于化学接枝方法的支架表面改性 179
9.1.3 层层自组装方法支架表面改性 185
9.1.4 溶胶-凝胶法支架表面改性 186
9.1.5 化学气相沉积法支架表面改性 187
9.1.6 等离子体浸没离子注入支架表面改性 188
9.1.7 等离子体处理支架表面改性 190
9.2 支架涂层的稳定性及测试方法 193
9.2.1 静态测试 193
9.2.2 动态测试 195
9.2.3 黏附测试 196
9.2.4 涂层降解及药物释放测试 196
9.2.5 内皮细胞稳定性测试 197
9.2.6 展望 197
参考文献 198
第10章 功能性心血管支架设计前沿研究 205
10.1 血管支架表面功能化修饰技术概述 205
10.2 多肽或抗体修饰的血管支架 207
10.2.1 多肽仿生涂层血管支架 208
10.2.2 抗体修饰血管支架 211
10.2.3 展望 218
10.3 仿生内皮的血管支架涂层设计 218
10.3.1 内皮、血栓形成和炎症反应 219
10.3.2 血管内皮祖细胞 219
10.3.3 血管内皮祖细胞的捕获 221
10.3.4 展望 227
10.4 一氧化氮释放型血管支架 228
10.4.1 一氧化氮 228
10.4.2 一氧化氮与血管功能 229
10.4.3 局部一氧化氮释放 229
10.4.4 一氧化氮供体支架临床表现 231
10.4.5 展望 232
10.5 基因洗脱血管支架 232
10.5.1 基因治疗 232
10.5.2 基因洗脱支架 233
10.5.3 基因载体类型 234
10.5.4 基因类型及支架介导基因递送系统 237
10.5.5 基因洗脱支架治疗心血管疾病实例 239
10.5.6 展望 240
参考文献 240
第11章 心血管支架发展的方向与挑战 259
关键词索引 261