FR2462149A1 - PROSTHESIS OF HEART VALVE - Google Patents
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/24—Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body
- A61F2/2403—Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body with pivoting rigid closure members
Abstract
VALVULE CARDIAQUE ARTIFICIELLE A CORPS ANNULAIRE TRAVERSE PAR UN PASSAGE COMMANDE PAR DEUX CLAPETS. CHAQUE CLAPET EST ARTICULE PAR DES ELEMENTS ENGAGES A L'OPPOSE DANS LE CORPS ANNULAIRE 13. CE CORPS PRESENTE UN SIEGE ARQUE 47 A SURFACE DIRIGEE VERS L'AVAL ET CHAQUE CLAPET PRESENTE UN GRAND BORD ARQUE 31 POUVANT S'APPLIQUER HERMETIQUEMENT CONTRE LA FACE INTERIEURE DUDIT CORPS ET UN PETIT BORD RECTILIGNE 29. EN POSITION DE FERMETURE, LES CLAPETS BUTENT PAR LEURS FACES D'AMONT CONTRE LA FACE D'AVAL DU SIEGE ET LEURS TRANCHES RECTILIGNES BUTENT POSITIVEMENT L'UNE CONTRE L'AUTRE DANS UN PLAN DIAMETRAL DU PASSAGE. LES CLAPETS ET SIEGES SONT ETUDIES DE FACON QUE LA CHARGE CESSE DE S'APPLIQUER AUX MOYENS D'ARTICULATION EN POSITION DE FERMETURE, CE QUI MINIMISE L'USURE.ARTIFICIAL HEART VALVE WITH ANNULAR BODY CROSSED BY A PASSAGE CONTROLLED BY TWO VALVES. EACH VALVE IS ARTICULATED BY ELEMENTS ENGAGED ON THE OPPOSITE IN THE ANNULAR BODY 13. THIS BODY HAS AN ARCHED SEAT 47 WITH A SURFACE DIRECTED DOWNSTREAM AND EACH VALVE PRESENTS A LARGE ARCED EDGE 31 THAT CAN BE HERMETICALLY APPLIED AGAINST THE INNER FACE DUDIT BODY AND A SMALL STRAIGHT EDGE 29. IN THE CLOSED POSITION, THE VALVES START WITH THEIR UPSTREAM SIDES AGAINST THE DOWNSTREAM FACE OF THE SEAT AND THEIR STRAIGHT-LINE SLICES START POSITIVELY AGAINST ANOTHER IN A DIAMETRAL PLANE OF THE PASSAGE . THE VALVES AND SEATS ARE DESIGNED SO THAT THE LOAD WILL STOP APPLYING TO THE HINGE RAILS IN THE CLOSED POSITION, WHICH MINIMIZES WEAR.
Description
La présente invention concerne des prothèses de valvule cardiaque àThe present invention relates to cardiac valve prostheses for
substituer à des valvules naturelles défectueuses et, plus particulièrement, des prothèses de valvule cardiaque substitute for defective natural valves and, more specifically, for heart valve prostheses
comportant deux clapets articulés.having two hinged flaps.
On a mis au point divers types de prothèses de valvule cardiaque dont le fonctionnement hémodynamique découle de l'effet de pompage exercé par le coeur et qui fonctionnent essentiellement en soupapes de retenue. Parmi les valvules de ce genre qu'on a utilisées, certaines comportent une bille travaillant dans une cage et d'autres, un clapet en forme de Various types of heart valve prostheses have been developed whose hemodynamic function derives from the pumping effect exerted by the heart and which essentially functions as check valves. Of the valves of this type that have been used, some have a ball in a cage and others have a valve in the shape of a
disque. Le brevet US 3 534 411 accordé le 20 octobre 1970 dé- disk. US Patent 3,534,411 issued October 20, 1970 discloses
crit un exemple de valvule comportant un disque du type flot- wrote an example of a valve with a disk of the
tant librement. On a aussi mis au point un certain nombre de valvules à disque pivotant, telles que celles décrites dans les brevets US 3 546 711 (Bokros) accordé le 15 décembre 1970 so freely. A number of pivoting disc valves, such as those described in US Pat. Nos. 3,546,711 (Bokros) granted on December 15, 1970, have also been developed.
et 3 859 668 accordé le 14 janvier 1975. and 3,859,668 granted on January 14, 1975.
On a encore conçu.des valvules cardiaques du type à dis- Cardiac valves of the type to be dis-
que comportant, au lieu d'un seul disque, deux clapets ou lo- that, instead of a single disc, two valves or lo-
bes qui pivotent autour d'axes parallèles pour assurer l'ou- which rotate around parallel axes to ensure
verture et la fermeture de la valvule. Le brevet GB 1 160 008 accordé le 30 juillet 1969 donne un exemple de valvule de ce genre; c'est ce genre de prothèse de valvule cardiaque que vertex and closing of the valve. GB 1 160 008 granted July 30, 1969, gives an example of such a valve; it's this kind of heart valve prosthesis that
concerne la présente invention.relates to the present invention.
L'invention apporte des perfectionnements aux prothèses The invention provides improvements to prostheses
de valvule cardiaque comportant deux lobes ou clapets articu- heart valve having two lobes or flaps
lés supportés par des moyens emboltés l'un dans l'autre dans supported by means embroiled in one another in
un corps de valvule annulaire à section de forme générale cir- an annular valve body with a generally circumscribed section
culaire. Il est prévu un double siège arqué, à surface diri- lar. There is a double curved seat, with a direct surface
gée vers l'aval, incorporé à la face intérieure de la paroi du corps de valvule annulaire. Les clapets présentent chacun un petit bord rectiligne et un grand bord arqué et la face downstream, incorporated in the inner face of the wall of the annular valve body. The flaps each have a small straight edge and a large arcuate edge and the face
d'amont du bord arqué bute contre la face d'aval du siège ar- upstream of the arcuate edge abuts against the downstream face of the
qué, tandis que les tranches plates, des petits bords recti- whereas, whereas flat slices have small
lignes butent l'une contre l'autre. La valvule a les propor- lines stumble against each other. The valve has the
tions voulues pour que les moyens emboXtés l'un dans l'autre cessent d'être sous charge lorsque les clapets sont fermés, the means embroidered into each other cease to be under load when the flaps are closed,
ce qui améliore la résistance à l'usure aux points intéres- which improves the wear resistance at the points of interest
sés. En associant à chaque clapet un siège arqué relativement long, on assure une excellente étanchéité tant au milieu que Z46t241 suivant la périphérie, ce qui réduit grandement le reflux survenant à travers la valvule de retenue pendant ses temps his. By associating each valve with a relatively long arched seat, excellent sealing is achieved both in the middle and Z46t241 along the periphery, which greatly reduces the reflux occurring through the retaining valve during its times.
de fermeture.-closing.-
On va maintenant décrire à titre d'exemples deux réali- Two examples will now be described as examples
sations préférées de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
la figure 1 représente en perspective une valvule car- FIG. 1 is a perspective view of a valve
diaque comportant divers aspects de l'invention et munie de deux clapets représentés en position d'ouverture; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue de détail en coupe, analogue à la figure 2, montrant les clapets en positions de fermeture; la figure 4 est une vue en plan avec arrachement de la diaque having various aspects of the invention and provided with two valves shown in the open position; Figure 2 is a sectional view taken along line 2-2 of Figure 1; Figure 3 is a detail sectional view, similar to Figure 2, showing the valves in closed positions; FIG. 4 is a broken-away plan view of the
valvule selon les figures 1 à 3, montrant les clapets en po- valve according to FIGS. 1 to 3, showing the valves in
sitions de fermeture; la figure 5 est, à plus grande échelle, une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 3; closing conditions; Figure 5 is, on a larger scale, a sectional view along the line 5-5 of Figure 3;
la figure 6 illustre en peftpective une variante de val- FIG. 6 illustrates in a variant a variant of
vule cardiaque selon l'invention, comportant deux clapets re- heart valve according to the invention, comprising two
présentés en positions d'ouverture; la figure 7 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe analogue à la figure 7, montrant les clapets fermés; la figure 9 est une vue en plan, à échelle légèrement presented in open positions; Figure 7 is a detail sectional view along the line 7-7 of Figure 6; Figure 8 is a sectional view similar to Figure 7, showing the closed valves; FIG. 9 is a plan view, on a slightly scale
réduite, de la valvule représentée sur la figure 8, les cla- reduced, the valve shown in Figure 8, the clas-
pets étant fermés;pets being closed;
la figure 10 est une vue de détail en perspective, écla- FIG. 10 is a detailed perspective view, exploding
tée, de la valvule représentée sur la figure 6, illustrant la relation qui s'établit entre les clapets et le corps de valvule; la figure Il est une vue de détail en coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 9; the valve shown in FIG. 6, illustrating the relationship between the valves and the valve body; Figure 11 is a detail view in section along the line 11-11 of Figure 9;
la figure 12 est, à plus grande échelle, une vue de dé- FIG. 12 is, on a larger scale, a view of
tail en coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 8. tail section along the line 12-12 of Figure 8.
La figure 1 représente à titre d'exemple une valvule cardiaque Il comportant un corps de valvule annulaire 13 qui porte deux clapets pivotants 15, en forme de lobes, pouvant 246tÂ49 s'ouvrir et se fermer pour commander l'écoulement sanguin à travers un passage central 17. Le sens normal d'écoulement Fig. 1 shows, by way of example, a heart valve 11 having an annular valve body 13 which carries two lobed, pivoting valves 15 which can open and close to control blood flow through a passageway. central 17. The normal direction of flow
sanguin est celui indiqué par des flèches 19 sur la figure 2. blood is that indicated by arrows 19 in Figure 2.
Les clapets 15 sont articulés autour d'axes excentriques montés dans deux montants diamétralement opposés 21 qui se The valves 15 are articulated around eccentric pins mounted in two diametrically opposed uprights 21 which
dressent vers le haut sur le corps de valvule annulaire 13. stand up on the annular valve body 13.
Il va sans dire que la valvule Il peut fonctionner avec toute orientation parce qu'elle n'est pas sensiblement affectée par la gravité; toutefois, pour fixer les idées, on suppose, It goes without saying that the valve It can work with any orientation because it is not significantly affected by gravity; however, to fix the ideas, we suppose,
dans la présente description, la valvule 11 orientée de façon in the present description, the valve 11 oriented so
que les montants 21 se dressent vers le haut sur le corps de that the uprights 21 stand up on the body of
valvule annulaire 13.Annular valve 13.
Le corps de valvule présente une rainure périphérique The valve body has a peripheral groove
23, entourant sa face extérieure, destiné à recevoir un an- 23, surrounding its outer face, intended to receive one year
neau de suture (non représenté) qui peut être de l'un quel- suture (not shown) which may be of any
conque des divers types déjà connus de l'homme de l'art. various types already known to those skilled in the art.
L'anneau de suture facilite la réunion par couture ou suture de la valvule cardiaque au tissu cardiaque. Le passage 17 qui traverse le corps de valvule 13 est de préférence circulaire et la face intérieure 25 du corps 13 qui définit ce passage The suture ring facilitates joining by seaming or suturing the heart valve to the heart tissue. The passage 17 which passes through the valve body 13 is preferably circular and the inner face 25 of the body 13 which defines this passage
est en forme générale de cylindre droit. is in the general shape of a straight cylinder.
Le corps de valvule 13 est les clapets 15 peuvent être en toute matière appropriée qui soit biocompatible et non thrombogène et de nature à résister à l'usure subie par ces éléments lors d'innombrables mouvements d'ouverture et de The valve body 13 is the valves 15 may be of any suitable material that is biocompatible and non-thrombogenic and likely to withstand the wear suffered by these elements during innumerable movements of opening and
fermeture des clapets. Ces composants peuvent être en graphi- closing the flaps. These components may be in graphi-
te isotrope, tel que vendu sous le nom commercial de POCO, ayant été convenablement revêtu de pyrocarbone, de préférence celui vendu sous le nom commercial de PYROLITE qui assure isotropic, as sold under the trade name POCO, having been suitably coated with pyrocarbon, preferably that sold under the trade name PYROLITE which ensures
d'excellents degré de compatibilité et de résistance à l'usu- excellent degree of compatibility and resistance to
re. Les clapets 15 représentés à titre d'exemple sont plats et ont une épaisseur uniforme en tous leurs points. Le petit bord 29 de chaque clapet est rectiligne et offre une tranche plate; le grand bord 31 a la courbure voulue pour épouser la face intérieure du passage 17. Le contour du grand bord arqué 31 est défini par un plan coupant obliquement la face intérieure cylindrique 25 du corps de valvule, et est donc elliptique. L'inclinaison de la tranche plate du petit bord 248t149 re. The valves 15 shown by way of example are flat and have a uniform thickness in all their points. The small edge 29 of each flap is rectilinear and offers a flat slice; the large edge 31 has the desired curvature to fit the inner face of the passage 17. The outline of the large arcuate edge 31 is defined by a plane obliquely intersecting the cylindrical inner face 25 of the valve body, and is therefore elliptical. The slope of the flat edge of the small edge 248t149
29 sur les faces plates du clapet 15 est déteriminée de fa- 29 on the flat faces of the valve 15 is determined by means of
çon que les deux tranches rectilignes soient en quasi-totalité en contact superficiel quand les clapets sont fermés (figure that the two straight slices are almost completely in surface contact when the flaps are closed (figure
3), ainsi qu'on l'exposera plus loin en détail. 3), as will be explained later in detail.
D Chacun des montants 31 présentent- deux dépressions sphériques 33 recevant des oreilles 35 qui font saillie de part et d'autre des clapets 15. Les tranches terminales 37 des oreilles 35 sont des portions de surface sphérique dont le rayon de courbure est égal ou tout juste inférieur (par Each of the uprights 31 has two spherical depressions 33 receiving lugs 35 which project on either side of the valves 15. The end slices 37 of the lugs 35 are spherical surface portions whose radius of curvature is equal or any just lower (by
exemple, d'environ 1 à 2%) au raycn de courbure des dépres- for example, about 1 to 2%) to the radius of curvature of
sions sphériques 33. Ainsi, les oreilles et les dépressions sphériques constituent des moyens engagés l'un dans l'autre qui guident le mouvement pivotant des clapets et définissent les axes d'articulation excentriques autour desquels pivotent les clapets. Toutefois, au lieu que les poussées latérales engendrées par les clapets soient supportées par les oreilles , il est prévu des surfaces ou tranches d'appuies plates 39 entre les oreilles et les petits bords plats 29, et les Thus, the spherical ears and depressions are interengaged means which guide the pivoting movement of the valves and define the eccentric hinge axes around which the valves pivot. However, instead of the lateral thrusts generated by the valves being supported by the ears, there are provided surfaces or slices of flat supports 39 between the ears and the small flat edges 29, and the
deux surfaces plates 39 juxtaposées portent contre une surfa- two flat surfaces 39 juxtaposed bear against a surface
ce plate 41 prévue sur la partie dirigée vers l'intérieur de chaque montant 21. Chaque oreille 35 a la largeur voulue pour this plate 41 provided on the portion directed towards the inside of each upright 21. Each ear 35 has the desired width to
que son sommet n'atteigne pas tout à fait la paroi de la-dé- that its summit does not quite reach the wall of the
pression sphérique 33, comme représenté sur la figure 5. spherical pressure 33, as shown in FIG.
Chaque montant 21 présente aussi deux facettes 43 per- Each amount 21 also has two facets 43
pendiculaires à la surface plate 41 et qui offrent des butées pendicular to the flat surface 41 and which offer stops
aux clapets en positions d'ouverture. valves in open positions.
Comme on le voit sur la figure 2, quand les clapets ont pivotés au cours de leurs mouvements d'ouverture de façon que leurs parties principales aient basculé de haut en bas vers l'aval, les parties des faces d'amont 45 des clapets voisines As can be seen in FIG. 2, when the valves have pivoted during their opening movements so that their main parts have tilted up and down downstream, the parts of the upstream faces 45 of the neighboring flaps
des tranches plates des petits bords 49 viennent porter con- flat slices of the small edges 49 come to bear
tre les butées 43, arrêtant ainsi les mouvements d'ouverture des clapets quand ceux-ci ont les orientations indiquées sur - la figure 2. Etant donné que, dans ces positions d'ouverture, be the stops 43, thus stopping the opening movements of the valves when they have the orientations indicated in - Figure 2. Since in these open positions,
les clapets sont presque parallèles à la direction d'écoule- the flaps are almost parallel to the flow direction
ment de sang vers le bas à travers le passage 17, la force d'appui des clapets 15 sur les butées 43 est faible, de sorte blood flow down through the passage 17, the bearing force of the valves 15 on the abutments 43 is low, so
que l'usure à ce niveau ne soulève pas de problème. that wear at this level does not raise any problem.
En vue d'assurer l'étanchéité le long du grand bord ar- In order to ensure watertightness along the long, arti-
246214e246214th
qué 31 de chaque clapet en position de fermeture et d'amélio- 31 of each flap in the closed and improved position.
rer encore la longévité et les caractéristiques opératoires de la valvule, on ménage une console ou siège arqué 47 dans longevity and operative characteristics of the valve, an arched console or
des régions diamétralement opposées du corps de valvule 13. diametrically opposed regions of the valve body 13.
Dans l'exemple illustré, on évide la face intérieure 25 du In the example illustrated, the inner face 25 of the
corps annulaire pour ménager ce siège 47, qui est sensible- annular body to provide this seat 47, which is sensitive
elliptique pour épouser le bord arqué elliptique 31 du clapet elliptical to marry the elliptical arched edge 31 of the flapper
associé. La tranche de chaque clapet qui relie les faces d'a- associated. The edge of each flap that connects the faces of
mont et d'aval plates le long du grand bord 31 a de préféren- upstream and downstream flat along the large edge 31 has preferably
ce un rayon de courbure légèrement inférieur, par exemple de 2 à 5%, au rayon de courbure correspondant de la face arquée du siège 47. Cette relation assure, en position de fermeture, un contact linéaire qui minimise les fuites par reflux le it has a slightly lower radius of curvature, for example from 2 to 5%, to the corresponding radius of curvature of the arcuate face of the seat 47. This relationship ensures, in the closed position, a linear contact which minimizes the reflux leakage on the
long des grands bords des clapets.along the long edges of the flaps.
Comme on le voit d'après la figure 2, le passage 17 a un diamètre plus faible en amont qu'en aval du siège 47 et ce siège 47 est situé de façon à agir en butée vis-à-vis des clapets en position de fermeture. Grâce à son emplacement, le siège 47 assure aussi un autre résultat, qui est de supprimer la charge subie par les oreilles 35, en position de fermeture, As can be seen from FIG. 2, the passage 17 has a smaller diameter upstream than downstream of the seat 47 and this seat 47 is situated so as to act in abutment with respect to the valves in the position of closing. Due to its location, the seat 47 also provides another result, which is to remove the load on the ears 35, in the closed position,
en éliminant sensiblement le contact entre les surfaces sphé- substantially eliminating the contact between the spherical surfaces
riques 33 des dépressions et les surfaces sphériques 37 des oreilles. Quand les clapets 45 pivotent vers la position de fermeture, leurs grands bords 31 entrent en contact avec la 33 and the spherical surfaces 37 of the ears. When the valves 45 pivot towards the closed position, their large edges 31 come into contact with the
surface arquée 47 du siège, ce qui arrête leur mouvement pi- curved surface 47 of the seat, which stops their pivotal movement.
votant. Si les tranches plates 29 des clapets sont alors en contact, les clapets ne décrivent plus aucun mouvement; si par contre il existe un léger interstice entre ces tranches plates, du fait de la tolérance prévue entre les oreilles 35 et les dépressions 33, la contre-pression exercée par le sang contre les faces plates inférieures ou d'aval des clapets a pour effet d'amener rapidement ceux-ci en butée l'un contre voting. If the flat slices 29 of the flaps are then in contact, the flaps no longer describe any movement; if on the other hand there is a slight gap between these flat slices, because of the tolerance provided between the ears 35 and the depressions 33, the back pressure exerted by the blood against the lower flat faces or downstream of the valves has the effect to quickly bring them one stop against
l'autre par un léger mouvement glissant, autorisé par la for- the other by a slight slippery movement, authorized by the
me arquée des régions de contact avec les sièges 47. La val- bowed out of the regions of contact with the seats 47. The
vule a la structure voulue pour que les faces d'aval des cla- the desired structure so that the downstream faces of the clusters
pets fassent, en positions de fermeture, un angle d'environ farts, in closed positions, an angle of approximately
à 800 avec un plan passant par l'axe du passage. at 800 with a plane passing through the axis of the passage.
Le siège 47 occupe, par rapport aux dépressions 33, un emplacement tel que les oreilles 35 soient assez précisément t46t1U The seat 47 occupies, relative to the depressions 33, a location such that the ears 35 are quite precisely t46t1U
centrées dans les dépressions 33. De ce fait, et comme illus- centered in depressions 33. As a result, and as
tré par la figure 5, il existe de légers interstices entre tré by figure 5, there are slight interstices between
les tranches terminales 37 des oreilles et les surfaces sphé- the terminal slices 37 of the ears and the spherical surfaces
riques 33 des dépressions. C'est la suppression du contact physique apparaissant normalement entre ces surfaces quand les clapets sont ouverts ou en cours de pivotement entre des positions d'ouverture et de fermeture qui supprime l'usure au moment du cycle o elle risque d'être maximale, c'est-à-dire 33 depressions. This is the removal of the physical contact normally occurring between these surfaces when the valves are open or being pivoted between open and closed positions which eliminates wear at the time of the cycle o it is likely to be maximum, c that is to say,
quand les clapets se déplacent alors qu'ils sont presque fer- when the flaps move while they are almost
més et que la différence de pression entre les deux côtés de and that the pressure difference between the two sides of
la valvule approche du maximum.the valve is approaching the maximum.
Dans cette position, représentée sur la figure 3, la con- In this position, shown in FIG.
tre-pression sanguine qui s'exerce sur les faces d'aval des clapets 15 engendre des forces qui peuvent être décomposées en vecteurs dirigés suivant deux directions.: suivant les plans des clapets et perpendiculairement à ces plans. Aux Blood pressure which is exerted on the downstream faces of the valves 15 generates forces which can be decomposed into vectors directed in two directions: according to the planes of the valves and perpendicular to these planes. the
forces vectorielles agissent dans les plans des clapets résis- vector forces act in the planes of
te le contact des deux petits bords plats 29 butant l'un con- the contact of the two small flat edges 29 abutting one
tre l'autre. Aux forces perpendiculaires aux plans des clapets to be the other. Forces perpendicular to the plane of the valves
résistent les contacts de butée contre les faces arquées di- resists the abutment contacts against the arcuate faces di-
rigées vers l'aval du siège 47, établis tout le long des downstream of Seat 47, established all along the
grands bords 31.big edges 31.
Etant donné que les faces d'aval des clapets 15 sont presque entièrement exposées à la contre-pression sanguine, les forces exercées par celle-ci se répartissent uniformément Since the downstream faces of the valves 15 are almost completely exposed to the blood pressure, the forces exerted by it are evenly distributed.
sur ces faces, et le siège arqué est placé de manière à résis- on these sides, and the arched seat is placed so as to resist
ter à ces forces afin qu'elles ne soient pas supportées par les oreilles en contact avec les surfaces des dépressions sphériques 33, sur lesquelles l'usure se concentrerait. Pour l'obtention de ce résultat, il importe que les surfaces du siège 47 soient situées de manière à être coupées par une parallèle à l'axe de rotation défini par les oreilles 35 qui divise la face d'aval en deux régions d'aires égales, cette to these forces so that they are not supported by the ears in contact with the surfaces of the spherical depressions 33, on which the wear would concentrate. To obtain this result, it is important that the surfaces of the seat 47 are located so as to be cut by a parallel to the axis of rotation defined by the lugs 35 which divides the downstream face into two regions of areas equal, this
parallèle étant appelée "axe surfacique" des clapets et dési- parallel being called the "surface axis" of the flaps and
gnée par le sigle AS sur la figure 4. On voit que cet axe AG coupe le siège 47. L'effet de cette relation est indiqué pour le clapet gauche sur la figure 4, sur laquelle une droite S reliant les extrémités du siège arqué associé, et qui divise shown by the symbol AS in FIG. 4. It can be seen that this axis AG cuts the seat 47. The effect of this relationship is indicated for the left valve in FIG. 4, on which a line S connecting the ends of the associated arched seat , and that divides
la surface du clapet en régions A1 et A2, s'étend intérieure- the surface of the flap in regions A1 and A2, extends interior-
ment par rapport à l'axe AS. Bien qu'indiquée sur la face d'amont qui est visible sur la figure 4, cette relation est la même sur la face d'aval, qui est la face importante quant à cet aspect. L'aire de la région A1 est supérieure à celle de la région A2 et le contact établi entre le clapet et son siège le long de la région A résiste à la force exercée par 1. la contre-pression sanguine contre le clapet et supprime la relative to the AS axis. Although indicated on the upstream face which is visible in FIG. 4, this relation is the same on the downstream face, which is the important face as regards this aspect. The area of the region A1 is greater than that of the region A2 and the contact established between the valve and its seat along the region A resists the force exerted by 1. the blood pressure against the valve and removes the
charge subie par les oreilles 35 dans les dépressions sphéri- the load on the ears 35 in the spherical depressions
ques 33.33.
Les figures 6 à 12 représentent à titre d'exemple une Figures 6 to 12 show by way of example a
valvule cardiaque 51 qui ressemble dans l'ensemble à la val- heart valve 51 which generally resembles the valence
vule 11, mais comporte un autre agencement d'articulation des clapets et un agencement de siège un peu différent affecté à chaque grand bord de clapet. La valvule 51 comporte un corps de valvule annulaire 53 et deux clapets 55 qui commandent vule 11, but has another valve hinge arrangement and a slightly different seat arrangement assigned to each large valve edge. Valve 51 has an annular valve body 53 and two valves 55 which control
l'écoulement du sang qui circule, normalement suivant la flè- the flow of blood circulating, normally following the arrow
che 59 de la figure 7, à travers un passage central 57. Cha- 59 of Figure 7, through a central passage 57.
que clapet 55 présente deux oreilles 61 qui pénètrent dans des dépressions de forme générale triangulaire 63 ménagées that valve 55 has two ears 61 which penetrate into depressions of generally triangular shape 63 formed
dans des montants 65 dressés vers le haut. in uprights 65 erected upwards.
Le passage 57 qui traverse le corps de valvule est défi- The passage 57 which passes through the valve body is defined
ni par la face de paroi interne 67, sensiblement en forme de nor by the inner wall face 67, substantially shaped
cylindre droit, interrompue seulement dans la région des mon- right cylinder, interrupted only in the region of
tants 65 et dans celle des sièges arqués 69 qu'on décrira. 65 and in that of the arcuate seats 69 that will be described.
Les clapets 55 sont plats et d'épaisseur uniforme, leurs pour- The valves 55 are flat and of uniform thickness, their
tours étant définis par la tranche d'un petit bord plat 51 et la tranche d'un grand bord arqué 73. Là encore, le grand bord 73 a sensiblement la forme définie par l'intersection d'un plan avec le cylindre droit. La tranche du grand bord 73 est arrondie de façon à entrer en contact sensiblement linéaire turns being defined by the edge of a small flat edge 51 and the edge of a large arcuate edge 73. Again, the large edge 73 has substantially the shape defined by the intersection of a plane with the right cylinder. The edge of the large edge 73 is rounded so as to come into substantially linear contact
avec la face intérieure cylindrique. with the cylindrical inner face.
L'axe d'articulation de chaque clapet est aussi excentri- The axis of articulation of each valve is also eccentric
que par rapport au clapet, étant défini par les oreilles 61, than with respect to the valve, being defined by the ears 61,
dont chacune présente une section de forme générale rectan- each of which has a section of generally
gulaire et des coins et arêtes arrondis. L'extrémité infé- gullet and rounded corners and edges. The lower end
rieure de chaque oreille a un rayon de courbure approprié qui of each ear has an appropriate radius of curvature
facilite son mouvement pivotant dans la dépression 63 et dé- facilitates its pivoting movement in the depression 63 and
finit l'axe d'articulation du clapet. Les dépressions 63 pré- finishes the axis of articulation of the valve. The depressions 63 pre-
sentent des fonds 75 de préférence plats et complémentaires à des tranches d'extrémité plates 77 formées sur les oreilles have preferably flat and complementary bottoms 75 to flat end slices 77 formed on the ears
(voir figure 12); toutefois, on peut aussi prévoir des sur- (see Figure 12); however, it is also possible to
faces arquées complémentaires. Comme dans la valvule 11, les oreilles 61 sont dimensionnées de façon qu'il n'existe qu'un S très faible interstice entre la tranche d'extrémité plate 77 d'une oreille et le fond 75 de la dépression associée. En conséquence, chacun des clapet présente de courtes surfaces complementary arcuate faces. As in the valve 11, the ears 61 are dimensioned so that there is only a very small gap between the flat end portion 77 of an ear and the bottom 75 of the associated depression. As a result, each valve has short surfaces
d'appui plates 79 (voir figure 10) dans sa région située en- flat support 79 (see Figure 10) in its region
tre chaque oreille 61 et le petit bord rectiligne 71, ainsi each ear 61 and the small straight edge 71, and
qu'immédiatement au-dessous des oreilles, ces surfaces d'ap- immediately below the ears, these surfaces of
pui portant contre les faces intérieures plates 81 des bearing against the flat inner faces 81 of the
montants 65.amounts 65.
Le pourtour de chaque dépression 63 comporte un bord supérieur arqué &3 qui relie des bords rectilignes, extérieur 85 et intérieur 87. Les bords rectilignes 85 et 87 convergent vers un sommet au rentrant arrondi dont le rayon de courbure concorde sensiblement avec celui de l'extrémité inférieure de l'oreille 61, pour former les surfaces d'articulation souhaitées. De préférence, le rayon de courbure dudit sommet n'est pas supérieur de plus de 3% au rayon de courbure de l'extrémité inférieure de l'oreille. La distance dudit sommet au bord supérieur arqué 83 est choisie de façon à établir un The perimeter of each depression 63 has an arcuate upper edge & 3 which connects rectilinear, outer 85 and inner 87 edges. The straight edges 85 and 87 converge towards a rounded rounded vertex whose radius of curvature substantially matches that of the end. lower ear 61, to form the desired articulation surfaces. Preferably, the radius of curvature of said vertex is not more than 3% greater than the radius of curvature of the lower end of the ear. The distance from said vertex to the arcuate upper edge 83 is chosen so as to establish a
jeu suffisant pour permettre à l'oreille de se déplacer li- sufficient clearance to allow the ear to move freely
brement dans la dépression 63, ce jeu représentant, par exem- in depression 63, this game representing, for example,
ple, environ 5% de la longueur de l'oreille. about 5% of the length of the ear.
Le bord extérieur 85 de chaque dépression 63 offre une The outer edge 85 of each depression 63 provides a
butée au clapet associé dans la position d'ouverture repré- associated valve stop in the open position
sentée sur la figure 7. Dans cette position, du sang s'écoule de haut en bas à travers la valvule et l'extrémité inférieure Figure 7. In this position, blood flows up and down through the valve and the lower end.
de l'oreille 61 prend appui contre le sommet ou rentrant pré- of the ear 61 leans against the vertex or returns pre-
cité. Du fait que les clapets 55 sont, dans cette position, presque parallèles à la direction d'écoulement du sang, il n'apparaît guère de force tendant à appliquer l'oreille 61 city. Because the valves 55 are, in this position, almost parallel to the direction of flow of the blood, there is hardly any force tending to apply the ear 61
contre le bord de dépression rectiligne 85, et l'usure ne po- against the rectilinear depression edge 85, and the wear can not
se pas de problème.no problem.
A la fin de la systole, le ventricule intéressé se relâ- At the end of the systole, the ventricle concerned relaxes
che pour attirer davantage de sang dans sa cavité 3 partir de to draw more blood into its cavity 3 from
l'orifice de l'oreillette et, sous l'effet de la contre-pres- the aperture of the atrium and, under the effect of the counter-pres-
sion régnant dans l'aorte, les clapets d'une valvule en posi- in the aorta, the valves of a valve in a posi-
t462149t462149
tion aortique commencent à pivoter vers la position de ferme- the aortic area begin to pivot towards the closed position.
ture.. Avec l'orientation indiquée sur la figure 7, la force With the orientation shown in Figure 7, the force
qu'exerce par le sang tentant de remonter sur la majeure par- that exerts by the blood trying to go back on the most part
tie de l'aire de la face d'aval 89 de chaque clapet, située au-dessous de l'axe d'articulation, fait promptement basculer les clapets vers l'extérieur. La facette supérieure arquée 83 guide le mouvement décrit par le bord supérieur arqué de The portion of the area of the downstream face 89 of each valve, located below the hinge axis, makes the flaps swing outwardly. The arched upper facet 83 guides the movement described by the arched upper edge of
l'oreille 61 associée, étant donné que les extrémités infé- associated ear 61, since the lower ends
rieures des oreilles tendent à se soulever au-dessus des som- the ears tend to rise above the
mets précités au cours du mouvement pivotant de fermeture. above mentioned during the pivoting closing movement.
Pour arrêter les clapets en positions de fermeture, il To stop the valves in closed positions, it
est prévu les quatre butées 69, judicieusement réparties au- is provided the four stops 69, judiciously distributed over
tour de la face intérieure 67 du corps de valvule. Chacune des butées 69 présente une face inférieure 91 dirigée d'une turn of the inner face 67 of the valve body. Each of the stops 69 has a lower face 91 directed by a
manière générale vers l'aval et arquée avec un rayon de cour- generally downstream and arched with a radius of cur-
bure un peu supérieur à celui de la face d'amont du grand slightly higher than that of the upstream face of the large
bord 73 de chaque clapet, de façon à entrer en contact liné- edge 73 of each flap, so as to make linear contact with each
aire avec ce grand bord comme indiqué sur la figure 11. Le positionnement des faces 91 est tel que, lorsqu'un contact s'établit entre les parties arquées dirigées vers l'amont des the position of the faces 91 is such that, when a contact is established between the arcuate parts directed upstream of the
grands bords arqués 73 des clapets et les surfaces d'aval ar- large curved edges 73 of the valves and the downstream surfaces ar-
quées des butées, les tranches plates des petits bords 71 sont presséesl'une contre l'autre, ce qui évite positivement As abutments, the flat edges of the small edges 71 are pressed against each other, which positively avoids
des infiltrations de sang suivant le diamètre de jonction en- blood infiltrations according to the diameter of the junction
tre clapets et supprime en outre le contact entre les extré- valves and also eliminates the contact between
mités supérieures arquées des oreilles 79 et les facettes ar- upper arched ears 79 and facets ar-
quées 83 des dépressions.83 of the depressions.
Les butées 69 sont judicieusement placées de manière à The stops 69 are judiciously placed so as to
être coupées par la parallèle à l'axe d'articulation qui di- cut off by the parallel to the axis of articulation which
vise la face d'aval 89 en deux régions d'aires égales, encore targets the downstream face 89 in two regions of equal areas, again
désignée par le signal AS sur la figure 9. Grâce au position- indicated by the signal AS in Figure 9. Thanks to the position
nement judicieux des butées 69, il existe des faces infé- of the stops 69, there are
rieures arquées 91, dirigées vers le bas, qui flanquent les points d'intersection entre l'axe AS de chaque clapet et les 91, directed downwards, which flank the points of intersection between the axis AS of each valve and the
butées et, de ce fait, la force exercée par la contre-pres- thrust and, as a result, the force exerted by the counter-pressure
sion sanguine sur la face d'aval 89 de chaque clapet est sup- bloodstream on the downstream face 89 of each valve is sup-
portée par les faces inférieures 91 des butées. S'il en était carried by the lower faces 91 of the stops. If it were
autrement, la composante de la contre-pression sanguine diri- otherwise, the component of the blood pressure counter-pressure
gée perpendiculairement à la surface de chaque clapet plat t46t149 perpendicular to the surface of each flat flap t46t149
serait supportée par contact apparaissant entre chaque oreil- would be supported by contact appearing between each
le, près de son extrémité inférieure incurvée, et le côté ex- the, near its curved lower end, and the ex-
térieur rectiligne 85 de chaque dépression, ce qui aurait fortement tendance à provoquer de l'usure. On a encore tracé, sur le clapet situé à droite sur la figure 9, une droite S qui relie les extrémités intérieures des butées 69 et divise rectilinear inner 85 of each depression, which would have a strong tendency to cause wear. On the valve located on the right in FIG. 9, a straight line S is further traced which connects the inner ends of the stops 69 and divides
le clapet en des régions A1 et A2. Parce que l'aire de la ré- the valve in regions A1 and A2. Because the area of the
gion A1 est supérieure à celle de la région A 2, la force ap- A1 is greater than that of region A 2, the force
pliquée par la pression sanguine à la face inférieure du cla- plicated by the blood pressure on the underside of the
pet est supportée par les butées.pet is supported by the stops.
De manière générale, les dispositions décrites se prê- In general, the provisions described are
tent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. Par exemple, bien qu'il soit préférable various modifications without departing from the scope of the invention. For example, although it is preferable
de ménager les dépressions dans des parties plates de la pa- to arrange the depressions in flat parts of the pa-
roi intérieure du corps de valvule et de façonner les oreil- inner king of the valve body and shape the oreil-
les saillantes sur les tranches latérales des clapets, on peut intervertir ces formations engagées l'une dans l'autre et ménager ainsi les dépressions dans les tranches latérales des clapets, en façonnant les oreilles en des points opposés sur les parties plates opposées du corps de valvule. De plus, l'invention n'est pas limitée à des clapets plats et peut être appliquée de manière analogue à une valvule comportant protruding on the side edges of the valves, we can invert these formations engaged one into the other and thus protect the depressions in the side edges of the valves, shaping the ears at opposite points on the opposite flat parts of the body of valve. In addition, the invention is not limited to flat valves and can be applied in a similar manner to a valve comprising
deux clapets bombés.two curved flaps.
1l1l
Claims (12)
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- 1980-07-28 FR FR8016555A patent/FR2462149B1/en not_active Expired
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