心血管疾病严重威胁人类健康，全球每年超过1500万人死于该病。我国心血管病死亡率居首位，高于肿瘤及其他疾病，占居民疾病死亡构成的 40% 以上。我国每年新增心血管疾病患者1000多万人，其中超过400万人需要手术治疗。如何有效治疗心血管疾病，是全球医疗行业面临的严峻考验。
来源：《中国心血管健康与疾病报告2019概要》
近10多年以来，微创介入心血管材料及器械研究发展非常迅速，已成为心血管疾病治疗的一种最有效的手段。与常规药物治疗相比见效时间更快，疗效更明显；与传统开胸手术相比，手术时间短、创伤小、风险小、恢复快。大力发展微创介入心血管材料及器械研究，培养出更多相关专业人才，开发出更多性能更加优异的产品，已成为医生、患者、科研人员和企业的共同追求与心声。然而国内此领域迄今为止仍无一本非常系统的专著出版，国际上相关专著也寥寥无几。
几年前，中国生物材料学会和科学出版社筹划“生物材料科学与工程丛书”时，编委会针对国内系统介绍微创介入心血管材料及器械基础与前沿的专著处于空白的窘境，总主编确定由我来负责撰写《生物医用心血管材料及器械》一书。我自博士毕业的20余年中，大部分时间都倾注在心血管植介入材料及器械的研究探索和应用转化与产品开发之路上，有幸在高校带领团队从事过多年心血管材料及器械的基础研究、应用开发及技术转化工作，也有幸在企业带领团队从事过多年心血管材料及器械的产品开发、临床应用和标准制定等工作。在此基础上，开发出了全球领先的全降解血管支架、微创介入心脏瓣膜、全降解心脏封堵器、抗心衰水凝胶等各种新型心血管材料及器械产品，已申报国内国际专利500余项、发表论文200余篇，我非常高兴有机会结合自己多年的研究心得，把国内国际心血管材料及器械研究的前沿成果以专著的形式系统的呈现出来，让对本领域感兴趣的广大高校科研院所的教师、研究生、高年级本科生、科研工作人员、临床医生、产业界研发人员快速了解心血管植介入材料及器械发展的历史、研究现状和最新研究前沿，尽快掌握本领域的相关知识，尽早成为本领域未来发展急需的人才。
（生物材料科学与工程丛书/王迎军 总主编）
国家出版基金项目
生物医用心血管材料及器械
王云兵 著
ISBN 978-7-03-071441-1
丛书策划：翁靖一
撰写《生物医用心血管材料及器械》专著面临诸多挑战，心血管植介入材料及器械种类繁多，包括冠脉支架、心脏瓣膜、心脏封堵器、人工血管、人工心脏、瓣膜修补装置、心衰治疗器械等，所使用的材料包含了金属、高分子、陶瓷、生物质材料及相关复合材料等，其应用也从早期的惰性不降解材料，向着使用具有特定功能性的生物可吸收材料方向发展。尽管材料和器械种类繁多，应用场景复杂迥异，但其发展和进步中却始终有一些共性的关键技术和演变逻辑。近年来，以血管支架和心脏瓣膜为核心代表的心血管材料及器械得到了飞速的发展和广泛的使用，在此基础上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。基于此，本书以血管支架和心脏瓣膜这两类标志性的心血管医疗器械为论述对象，结合编者本人在该领域多年来的研究成果与心得，详细介绍了当前国内外该领域相关材料及器械的发展历程和研究现状，深入讨论并展望了该领域的未来发展前沿，供 使用者学习、阅读和参考。
图1 各种心血管材料及器械
本书主要有心脏瓣膜和心血管支架两大部分。其中，第一部分具体又分心脏瓣膜概论、介入生物瓣膜、合成高分子瓣膜、组织工程瓣膜、未来发展方向等五章进行论述；第二部分具体按心血管支架概述、非降解金属基心血管支架、生物可吸收心血管支架、心血管支架表面涂层及表面改性技术、功能性心血管支架设计前沿研究、心血管支架发展的方向与挑战等六个章节进行详细描述。
图2 心脏瓣膜材料及器械（A）和全降解血管支架（B）
生物医用心血管材料与器械的发展离不开多学科交叉研究和创新，涉及材料学、生物学、医学、工程学、药学、物理学和化学等。这本专门针对生物医用心血管材料与器械的专著，既有概念科普型的讲解，也有行业专业学术型的剖析，基本囊括了该领域各项专业知识和代表性技术，不仅适用于高校科研院所的教师和科研工作者、研究生和高年级本科生使用参考 ，也适合从事相关领域工作的师生、企业工程师、投资分析师等作为工作中的参考资料。本书的另一大特色在于，在撰写整理过程中一直秉承医工结合的理念，既可以使材料学、工程学、化学等非医学专业的人员对临床的基础知识有系统的了解，又便于医学专业的研究生、本科生、以及临床研究工作者对材料、工程和化学等领域进行结合性的参考和学习，从而使大家能够在平时的学习和实践中，有针对性地利用相关知识，解决研究开发、生产加工和临床应用中的未解难题，促使未来的研究更加贴合实际需求，进而有利推动国内心血管材料及器械的创新发展。
本书由我负责框架的设定、章节的撰写和审校，我课题组的多位老师和研究生参与了本书的准备工作，在撰写过程中还得到了科学出版社编辑团队的大力支持和帮助。本书为国家出版基金项目专著，是“生物材料科学与工程丛书”之一。本书以血管支架及心脏瓣膜两类代表性心血管医疗器械为例，深入讨论了相关材料在心血管疾病治疗中的应用要求和制备方式，从而使读者对心血管材料和器械的研究现状以未来发展有更全面的认识和理解。
限于时间和精力，书中不妥之处在所难免，恳请各位同行专家以及使用本书的广大师生和其他读者批评指正。最后希望本书能够推动科学普及、丰富和拓展所有心血管领域的研究者和工作者的专业认知，为心血管领域医疗器械的发展和心血管疾病治疗手段的创新突破做出应有的贡献。
王云兵
国家生物医学材料工程技术研究中心主任
中国生物材料学会副理事长
四川大学生物医学工程学院院长
2022年8月
作者简介 王云兵
国家生物医学材料工程技术研究中心主任、四川大学生物医学工程学院院长，国家特聘专家，国家有突出贡献中青年专家，中国生物材料学会副理事长,科技部生物材料国际交流合作基地主任，中国生物医学工程学会医疗器械咨询工作委员会副主任委员，中国心脑血管联盟副理事长，国家“十四五”诊疗装备与生物材料重点研发计划项目指南规划专家。
长期从事心血管材料及器械的应用前沿及转化研究。立足健康中国的国家重大战略需求，与企业、医院深度合作，研发了多个全球领先、中国首创的重大心血管疾病治疗用医疗器械。在儿童先天性心脏病治疗领域，开发出全球首个全降解心脏封堵器并于2022年获批上市，在完成心脏缺损的修补功能后逐步降解并被人体组织安全吸收，是全球先天性心脏病治疗史上的一项重大突破；开发出全球领先的肺动脉瓣膜系统，已在全球20多个国家50多家临床中心广泛应用，2022年分别在欧盟和中国正式获批上市；开发出全球首款生物可吸收血管支架，已在500多家医院临床应用；针对新冠重症患者等救治急需的人工心肺机（ECMO）完全依赖进口的局面，牵头开发出中国首个ECMO系统，并率先进入大规模临床试验。已在国际知名期刊上发表学术论文200多篇，申请国内外专利500多项，近5年转让70项专利技术至企业， 2020年获得教育部技术发明奖一等奖、中国侨界贡献一等奖等。此外，作为国家产业基础专家委员会生物材料领域负责人，组织撰写了一系列生物材料领域战略咨询报告，为国家生物材料及器械产业打破国外垄断和消除卡脖子风险发挥了重要作用。
本书为“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，即使应用目前最先进、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是目前临床中应用中最重要、最有效的的治疗方式之一。在最近十多年中，随着材料、设计、制备技术的不断发展突破，已经制备出了一系列性能更优异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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