介入式人工心脏瓣膜可通过微创手术方式进行主动脉瓣置换，替代传统开胸手术，极大程度降低患者手术风险，更适用于高危患者。然而由于病变主动脉瓣位置的力学环境非常复杂，临床上经常发现介入瓣植入人体后发生支架变形的情况，造成瓣膜返流和耐久性下降的严重问题。因此，探究支架变形对介入瓣血流动力学以及瓣叶开闭状态的影响规律，对优化介入瓣结构设计、提升治疗效果和延长使用寿命具有重要的意义。

本实验室以商用自膨胀介入瓣为原型，采用不用厚度的瓣叶材料，制备了多个介入瓣实验样本。通过将介入瓣变形为椭圆形、三角形以及未完全扩张的圆形几种不同形状，以模拟真实的介入瓣植入人体后的变形种类。采用体外实验的方法，通过近生理脉动流实验平台，模拟出人体主动脉瓣位置的真实流体力学环境，对变形后的介入瓣进行血流动力学参数测量和计算，并考虑不同厚度的瓣叶在支架变形后的动力学表现。

研究成果发现介入瓣的支架设计应避免发生三角形变形，椭圆形变形的瓣膜血流动力学表现接近于正常情况。在瓣叶厚度增加的情况下，形状改变对返流的影响程度会增加。瓣叶厚度薄的瓣膜更能适应形状改变的影响，但瓣叶衰败的风险也更大。该成果为介入瓣抗变形的优化设计提供了指导，并应用于佰仁医疗公司和金仕生物公司的介入瓣产品设计。

左：介入瓣变形情况；中：体外实验系统及测试条件；右：变形后瓣叶关闭不同步现象