Майлс Лоуэлл Эдвардс (1898-1982), Чарльз А. Хуфнагель (1916-1989), Альберт Старр (р. 1926)
В сердце человека есть четыре односторонних клапана, которые управляют движением крови через сердце. Функционируя должным образом, все клапаны гарантируют кровоток в одном направлении и предотвращают противоток. Митральный и трехстворчатый клапаны открываются и закрываются между предсердиями и желудочками, в то время как аортальный клапан и клапан легочного ствола располагаются в артериях, выходя из сердца. Створки клапана открываются и закрываются в ответ на изменение давления с каждой стороны.
Когда клапаны не функционируют должным образом, например, когда митральный клапан утолщается при осложнении ревматизма, возможно, их следует заменить искусственными. Стеноз — это сужение отверстия клапана, которое препятствует току крови вперед, а регургитацией называется противоток крови через клапан. Современные механические клапаны могут продлить нормальную жизнь пациента, но они требуют использования антикоагулянтов (разжижающих кровь), чтобы уменьшить свертывание крови, возникающее при повреждении эритроцитов и тромбоцитов. Менее устойчивые сердечные клапаны, сделанные из ткани, например из перикарда свиньи или коровы, вызывают меньше повреждений и не требуют антикоагулянтов, но может потребоваться их замена.
В первом искусственном клапане сердца использовался силиконовый шарик в металлическом каркасе. Поскольку шарик двигался вперед-назад в соответствии с изменением давления, он работал как односторонний клапан. В 1952 г. американский хирург Чарльз Хуфнагель установил клапан с шариком и каркасом пациенту с поврежденным аортальным клапаном. Американский хирург Альберт Старр и инженер Лоуэлл Эдвардс изобрели похожий клапан, который был установлен в I960 г. В более поздних клапанах движущийся шарик заменяли отклонявшимся диском или полукруглыми створками, а использование пиролитического углерода уменьшало образование тромбов. Когда используются ткани животных для формирования биологических клапанов, удаляются биологические маркеры для снижения вероятности отторжения ткани.