本文主要介绍了金仕生物科技（常熟）有限公司研发的创新医疗器械“瓣膜成形环”的临床前研发实验。

一、瓣膜成形环的产品结构及组成

产品由成形环和持环器组成，成形环由316LVM不锈钢、硅橡胶、聚酯布和聚酯缝线制成，316LVM材料有管材和丝材，管材用于成环，丝材用于二尖瓣成形环，将管材两端加固形成闭环结构。成形环采用硅橡胶材料作为中间层，外层为紧紧包裹着的聚酯布，聚酯布通过聚酯缝线与硅橡胶固定，聚酯布上还缝制有带颜色的标识线。持环器采用聚碳酸酯材料制成，通过尼龙绑线与成形环捆绑。产品一次性使用，经湿热灭菌。

图1. 产品组成示意图 

二、瓣膜成形环的产品适用范围

该产品适用于纠正和重塑病变的瓣环，维持合理的瓣叶对合面积。适用于二尖瓣/三尖瓣等心脏瓣环修复手术需要使用人工成形环的患者。

三、瓣膜成形环的作用机理

该产品通过瓣膜成形术，对病变二尖瓣或三尖瓣进行修复，以恢复其形状、轮廓及生理功能，用于因疾病导致的二尖瓣和三尖瓣瓣叶闭合不完全所造成的心室返流。该产品采用三维双鞍及变螺距双螺旋结构设计，变螺距双螺旋渐变设计使前环和后环具有不同硬度，预期更符合瓣环的生理结构并优化瓣叶应力分布。

四、瓣膜成形环的产品技术要求研究项目

1 外观

2 抗张强度

3 聚酯布缝合强度

4 X 射线可探测性

5 尺寸

6 二尖瓣成形环高比和曲径率

7 三尖瓣成形环高比和曲径率

8 蒸发残渣（除金属组件）

9 重金属含量（除金属组件）

10 酸碱度（除金属组件）

11 紫外吸光度（除金属组件）

12 还原物质（除金属组件）

13 电化学腐蚀敏感性（金属组件）

14 重金属（硅橡胶组件）

15 酸碱度（硅橡胶组件）

16 紫外吸光度（硅橡胶组件）

17 干燥失重（硅橡胶组件）

18 蒸发残渣（硅橡胶组件）

19 还原物质（硅橡胶组件）

20 无菌

21 细菌内毒素

五、瓣膜成形环的产品性能评价

产品性能评价包括聚酯布筒强度验证、持环器连接强度验证、成形环强度验证、成形环疲劳验证、MRI 兼容性、缝合强度、耐腐蚀性等性能验证、对瓣环的内层材质和结构特性的研究、成形环抛光钝化工艺验证、成形环清洗验证、成形环焊接验证、包装风口验证，结果表明产品符合设计输入要求。

六、瓣膜成形环的生物相容性研究

该产品包括成形环和持环器两个部分，其中成形环与人体接触方式为持久植入，接触部位为循环血液；持环器短期接触组织。金仕生物按照GB/T 16886系列标准进行了生物相容性评价，成形环部件的生物学评价资料主要涉及细胞毒性、溶血、植入、急性全身毒性、皮内刺激、迟发型超敏反应、遗传毒性、亚慢性毒性和体内血栓形成的试验报告；持环器部分的生物学评价资料涉及细胞毒性、皮肤刺激试验、迟发型超敏反应的生物学试验报告。产品的生物相容性风险可接受。

七、瓣膜成形环的灭菌研究

该产品采用湿热（蒸汽）灭菌，无菌状态提供。金仕生物提供灭菌确认报告，证明无菌保证水平为 10-6。

八、瓣膜成形环的产品有效期和包装研究

该产品有效期为两年。金仕生物提供了货架有效期验证报告。验证实验为加速老化和实时老化，包括产品稳定性和包装完整性。

九、瓣膜成形环的动物研究

金仕生物开展了羊模型的动物实验研究以验证产品安全性和有效性。对照组植入美国爱德华公司的Physio瓣膜成形环（二尖瓣）和Edwards MC3瓣膜成形环（三尖瓣）。实验用动物术后饲养到至少20周到达实验终点。对羊进行的心脏超声检查和血液检查，在到达实验终点时，评价瓣膜成形环结构是否完整、内皮化是否优良、是否有血栓等。结果提示在到达终点后处死行解剖大体检查，可见实验组和对照组成形环植入位置准确，临近结构未见明显手术损伤；同时实验组和对照组植入的成形环均各层次结构未见破损，纤维鞘完整，平均内皮化率高，均未见血栓。取出脏器后，除实验组1例单发小灶肾梗死外（占肾脏表面积的比例＜1%），其余各脏器未见出血、血栓栓塞及梗死改变。动物实验结论为实验组样品生物安全性优良，未见血栓，内皮化率及脏器栓塞或梗死免除率接近对照组，结合临床试验及动物实验结果，综合评价表明产品达到预期设计要求。