长期以来，二尖瓣置换术后的并发症，直接影响患者术后的生活质量及远期生存率。随着心瓣流体力学研究的不断深入，研究发现换瓣手术并发症的产生与人工瓣膜瓣区流场血流紊乱及其所引起的湍流剪应力(TSS)的作用以及瓣下结构功能的丧失明显相关。数据表明，某些血流动力学性能较好、TSS较小的人工瓣，术后溶血等并发症发生率较低。同时，临床资料显示，无论生物瓣还是机械瓣，保留瓣下结构对维护术后心脏的舒缩功能十分重要。尽管保留瓣下结构使多数患者术后左室生理几何构型和心肌力学性质与心功能得到维护，但所存在的一些问题如左室流出道梗阻及其对瓣膜下游血流动力学产生的不良影响近年来引起人们的高度关注。相对于左室流出道梗阻而言，有关瓣下结构对左室流入道流场中跨瓣血流特征与瓣膜功能影响的研究报道甚少。通过文献检索尚未发现国内外有关保留瓣下结构的机械瓣与生物瓣下游血流动力学体内对比研究的报道，而明确不同种类人工瓣膜下游有无梗阻及其程度以及TSS的大小，对于决定是否保留瓣下结构和选择合适种类的人工瓣，最大限度地降低手术并发症有十分重要的意义。TSS的检测方法中，HFA有较高的空间分辨力和频率响应，属TSS测量的“金标准”，但为有创手段，需将测量探针置于心脏流场中进行检测，而二尖瓣下游流场及空间构型复杂，文献显示国内外尚未对该流场进行直接检测研究，项目组前期系列研究获云南省、厅级科技进步奖。在该基础上，项目组克服多重困难，与流体力学研究国内领先的河海大学，南京航空航天大学协作，通过实验建立的保留瓣下结构MVR实验猪模型，采用多普勒超声检测结合计算机辅助图像分析技术和HFA两种测量方法对动物模型的二尖瓣人工瓣下游流场进行TSS的体内定量研究，通过对两种方法测量的结果进行相关性和一致性分析，进一步明确多普勒超声检测结合计算机辅助图像分析技术测量二尖瓣人工瓣下游TSS的准确性和可靠性。在该基础上采用该检测方法，从心瓣流体力学的角度来研究保留瓣下结构对人工心瓣下游血流动力学的影响，定量评估不同构型人工瓣膜下游血流动力学的优劣，探讨瓣膜下游流道梗阻和生物瓣耐久性与瓣膜下游血流动力学之间的关系。研究结果可为临床医师正确选择人工心瓣的构型以及合理的瓣下结构保留术式以最大限度降低与瓣膜置换有关的并发症，改善患者生存质量提供科学依据。此外，也为新型人工心瓣的优化设计提供前期研究，并对临床瓣膜疾病的外科治疗具有重要的指导意义。