A doença valvar cardíaca é caracterizada pela falha de uma válvula do coração. Essa condição séria pode levar a complicações e morte se não tratada adequadamente, e pode ser corrigida através de técnicas que vão desde medicação até substituição cirúrgica completa da válvula. A substituição valvar é feita substituindo uma das válvulas cardíacas por um dos vários tipos de válvulas protéticas: uma peça mecânica ou uma válvula biológica de coração animal ou doador humano.
Válvulas de bola em gaiola são válvulas cardíacas mecânicas que usam uma bola de silástico (silicone-plástico) dentro de uma gaiola metálica para funcionar como válvula de bola. Quando o sangue bombeia para a bola, ela se move para cima na gaiola permitindo a passagem do sangue e depois volta ao anel para fechar a válvula. Esse tipo de válvula mecânica dura anos, mas corre o risco de permitir a formação de coágulos sanguíneos, aumentando o risco de coágulos migrarem para outras partes do corpo ou bloquearem o coração. A American Heart Association afirmou em artigo de 2009 que válvulas protéticas de bola em gaiola não são mais implantadas e os milhares de pacientes com essas válvulas requerem exames regulares.
A válvula de disco basculante, ou monofolheto, é um anel único fixado à câmara cardíaca que possui um disco central que gira sobre um eixo metálico. Assemelhando-se a uma válvula de exaustão de carro esportivo, esta válvula opera permitindo que o sangue pressurizado flua através do coração em uma direção e gira apenas 60 a 80 graus. Essa rotação abre dois orifícios na câmara cardíaca que permitem a passagem do sangue, mas, como todas as válvulas mecânicas, corre o risco de formação de coágulos. A contrapartida geral com válvulas mecânicas é que o paciente deve passar por tratamento anticoagulante para manter a válvula em funcionamento seguro.
Uma válvula bifolheto é simplesmente uma válvula de disco basculante com o disco bifurcado em semi-círculos. Estes são fixados por dobradiças e adicionam um orifício extra à válvula, totalizando três aberturas. Quando o sangue pressurizado atinge a válvula, as duas metades do círculo se afastam do anel e permitem o fluxo sanguíneo nas três aberturas antes que as abas se fechem novamente. Falha de válvula mecânica em válvula bifolheto pode ainda permitir que uma das metades do círculo funcione normalmente, possivelmente adiando o tempo de substituição.
Uma válvula bioprotética é uma válvula cardíaca retirada de porco, vaca ou doador humano e transplantada para o coração do receptor. O benefício de usar uma válvula baseada biologicamente em vez de mecânica é que a coagulação é menos provável, resultando em vida sem medicação anticoagulante constante. No entanto, o outro lado mostra vida útil funcional de cerca de 10 a 15 anos (versus 20 a 30 anos de funcionalidade de válvula mecânica). Válvulas cardíacas bioprotéticas podem ser stentadas ou sem stent (reforçadas com tubo no coração) e podem ser implantadas usando cirurgia de "buraco de fechadura" em pacientes com alto risco de infecção.