机械瓣发生空化对移植者有危害。首先，机械瓣空化能导致溶血。1981年Freed等［4］用在血液中的振荡活塞造成空化的方法研究了空化对血液成分的破坏作用，他发现空化大大地损坏空化区域附近的红细胞、血小板，甚至在低强度的空化也超过了人体血液的忍受限度。1993年Lamson等［5］研究了绕机械瓣的前向流、回流和关闭三种流态分别对血液的破坏程度，同时又研究了机械瓣的不同空化历时对血液的破坏。以溶血率作为血液破坏指标，发现空化所产生的溶血率远远高于各种流动剪切应力造成的溶血率。1994年Garrison等［6］的研究表明空化对猪血有溶血作用。近年来也出现了有关强超声波在体内造成的空化对血细胞造成伤害的报道。其次，机械瓣的空蚀能造成血栓。通常机械瓣的表面被磨得很光亮以防止血细胞附着，但机械瓣空蚀凹坑使之粗糙度增加，滋长了血栓的趋势，这对机械瓣移植者的健康和生命构成潜在的威胁。再者，机械瓣空蚀能导致其结构破坏。空蚀所造成的凹坑可能是强度最薄弱之处，初生裂纹最有可能在此产生［7］，随着空蚀的加剧和心瓣在关闭时的水击作用，材料产生疲劳并使裂纹增长，最终导致心瓣的彻底损坏。1994年Richard等［8］在超过空化阀值的条件下做了机械瓣的空蚀试验，在试验中，每隔100万次取下心瓣，放在扫描电子显微镜下观察空蚀的严重程度。试验结果表明：材料裂纹从空蚀凹坑的边缘处产生并向外延伸。
机械瓣空化研究具有重要的临床意义。首先，该问题的研究可以发现空化的原因，制造商可以有针对性地改进机械瓣设计，改善心瓣流体动力学性能，避免或减轻空化，把它的危害降低到最低限度，从而提高机械瓣的可靠性。其次，机械瓣空化研究可以使我们发现适合机械瓣制造的抗空蚀材料，用以提高机械瓣的强度和耐久性，同时消除或减轻血栓的隐患。最后，机械瓣空化的研究可以为制造商和使用部门提供理论和应用指导，建立合理的心瓣空化检验手段和评价指标，并对机械瓣空化进行预测，最终筛选出合格的产品。
机械瓣空化的研究是一个很有意义的新课题，虽然空化造成的事故发生率只有0.002%［9］，但该问题自1988年被发现以来一直受到人工心瓣生产厂商、生物医学工程研究人员和政府部门的重视。美国食品与药品管理局(FDA)于1994年在美国迈阿密召开专门的机械瓣空化研讨会并将机械瓣空化趋势(cavitation potential)作为一项机械瓣检验指标。本文要介绍国外90年代以来所做的机械瓣空化的研究工作。
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