RU174103U1

RU174103U1 - Внутрисосудистый каркас

Info

Publication number: RU174103U1
Application number: RU2017119763U
Authority: RU
Inventors: Леонид Антонович Бокерия; Андрей Васильевич Агафонов; Александр Юрьевич Городков; Шота Тариелович Жоржолиани; Геннадий Ираклиевич Кикнадзе
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2017-10-02

Abstract

Полезная модель относится к медицине и может быть использована в сердечно-сосудистой хирургии. Разработанный внутрисосудистый каркас выполнен в виде объемного тела с входным и выходным кольцами, боковая поверхность которого образована по меньшей мере двумя группами взаимопереплетенных нитей, размещенных многозаходными витками под углом друг к другу по винтовой спирали. По торцам тела концы нитей, принадлежащих разным группам, соединены между собой, и каркас изготовлен из материала, обладающего памятью формы. Объемное тело представляет собой конфузор, диаметр входного кольца которого больше диаметра выходного кольца, а длина соответствует протяженности пораженного участка кровеносного сосуда. Боковая поверхность является поверхностью однополостного гиперболоида вращения и определяется оригинальным уравнением. Технический результат заключается в обеспечении условий, исключающих возможность образования застойных зон и зон отрыва потока на участке установки внутрисосудистого каркаса в кровеносном сосуде. 1 пр., 1 ил.

Description

Полезная модель относится к медицине и может быть использована в сердечно-сосудистой хирургии.

Внутрисосудистый каркас предназначен для восстановления кровотока в пораженном участке сосуда эндоваскулярным способом.

Известен внутрисосудистый каркас (авторское свидетельство СССР №1812980, 1990), выполненный в виде объемного тела с входным и выходным кольцами, боковая поверхность которого образована по меньшей мере двумя группами взаимопереплетенных нитей, размещенных многозаходными витками под углом друг к другу по винтовой спирали, и по торцам тела концы нитей, принадлежащих разным группам, соединены между собой. Каркас изготовлен из материала, обладающего памятью формы.

Недостатком данного внутрисосудистого каркаса является образование застойных зон и зон отрыва потока на участке его установки в кровеносном сосуде из-за его цилиндрической формы.

Технический результат заключается в обеспечении условий, исключающих возможность образования застойных зон и зон отрыва потока на участке установки внутрисосудистого каркаса в кровеносном сосуде.

Внутрисосудистый каркас представляет собой объемное тело в виде конфузора, диаметр входного кольца (D_вх) которого больше диаметра выходного кольца (D_вых), а длина (L) соответствует протяженности пораженного участка кровеносного сосуда.

Поверхность внутрисосудистого каркаса определяется уравнением:

при 0≤z≤L; D_вх>D_вых и образована по меньшей мере двумя группами взаимопереплетенных нитей, размещенных многозаходными витками под углом друг к другу по винтовой спирали, и по торцам тела концы нитей, принадлежащих разным группам, соединены между собой, при этом входное и выходное кольца, а также нити поверхности внутрисосудистого каркаса выполнены из материала, обладающего памятью формы.

На фигуре 1 представлен внутрисосудистый каркас, где

1 - входное кольцо;

2 - выходное кольцо;

3 - боковая поверхность;

4 - взаимопереплетенные нити.

Известно, что поток крови в сосудах диаметром более 1 мм имеет структуру самоорганизующегося смерчеобразного течения вязкой жидкости, описываемого точными решениями нестационарных уравнений гидродинамики (L.A. Bockeria, G.I. Kiknadze, A.V. Agafonov, I.A. Gachechiladze, A.Yu. Gorodkov. Application of tornado-flow fundamental hydrodynamic theory to the study of blood flow in the heart and main vessels-design of new implantable and accessory devices for cardiovascular surgery. Proceedings of the ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress & Exposition IMECE 2012 November 9-15, 2012, Houston, Texas, USAIMECE2012-87403). Точные решения уравнений позволяют определить траекторию линий тока жидкости на участках сосуда в течение всего цикла сердечного сокращения. Проведенные вычисления при различных видах формы внутрисосудистого каркаса показали, что отсутствие застойных зон и зон отрыва потока на участке установки внутрисосудистого каркаса в кровеносном сосуде достигается при форме конфузора с поверхностью однополостного гиперболоида вращения, ось вращения которого совпадает с направлением потока, а его начало по оси вращения совпадает с точкой самоорганизации смерчеобразной струи.

Известно, что поверхность однополостного гиперболоида вращения определяется уравнением:

при a=b; 0≤z≤L; D_вх>D_вых.

Получим расчетное уравнение поверхности внутрисосудистого каркаса:

Для определения параметров D_вх, D_вых, L используются данные, полученные в результате предварительных исследований пациента, например при проведении рентгеновской компьютерной томографии. Используя расчетное уравнение поверхности внутрисосудистого каркаса, создают пространственную модель внутрисосудистого каркаса, рассчитывая длины его элементов: входного кольца, выходного кольца, взаимопереплетенных нитей с размещением их многозаходными витками под углом друг к другу по винтовой спирали.

Для удобства сборки внутрисосудистого каркаса на 3D-принтере из пластика создается модель внутреннего пространства внутрисосудистого каркаса, по внешней поверхности которой осуществляется его сборка. Модель извлекают, а собранный внутрисосудистый каркас помещают в контейнер системы доставки, используемый для эндоваскулярных процедур. В процессе установки под рентгеновским контролем собранный внутрисосудистый каркас перемещают на место имплантации и укрепляют с помощью эндоваскулярного расширяемого баллона. Под действием температуры крови и стенок сосуда внутрисосудистый каркас из материала, обладающего памятью формы, приобретает форму, приданную ему при сборке.

Технический результат достигается тем, что объемное тело представляет собой конфузор, диаметр входного кольца (D_вх) которого больше диаметра выходного кольца (D_вых), а длина (L) соответствует протяженности пораженного участка кровеносного сосуда, при этом боковая поверхность является поверхностью однополостного гиперболоида вращения и определяется уравнением:

при L≥z≥0; D_вх>D_вых.

Пример.

В эксперименте для протезирования начального участка брахиоцефального ствола в результате эхографического исследования на подопытном животном были определены следующие параметры: D_вх=9 мм, D_вых=6 мм, L=30 мм. Внутрисосудистый каркас выполнили из входного кольца длиной 28,3 мм из проволоки диаметром 0,5 мм, к которому прикручивали концы нитей из проволоки диаметром 0,35 мм. Нити прикручивали к входному кольцу с шагом 4-6 мм равномерно по всей длине входного кольца. В соответствии с расчетным уравнением поверхности внутрисосудистого каркаса:

создали пространственную модель внутрисосудистого каркаса из пластика. Нити прилегали к внешней поверхности модели и прикручивались к выходному кольцу длиной 18,8 мм, выполненному из проволоки диаметром 0,5 мм. Причем крепление каждой из нитей выполнено на противоположной точке входному кольцу выходного кольца. При пересечении с соседними нити перекручивали. Проволока выполнена из нитинола, обладающего памятью формы. Извлекли модель, а собранный внутрисосудистый каркас поместили в контейнер системы доставки, используемый для эндоваскулярных процедур. В процессе установки под рентгеновским контролем собранный внутрисосудистый каркас переместили на начальный участок брахиоцефального ствола и укрепили с помощью эндоваскулярного расширяемого баллона. Под действием температуры крови и стенок сосуда внутрисосудистый каркас из материала, обладающего памятью формы, приобрел форму, приданную ему при сборке. На участке установки внутрисосудистого каркаса в брахиоцефальном стволе отсутствовали застойные зоны и зоны отрыва потока крови.

Claims

Внутрисосудистый каркас, выполненный в виде объемного тела с входным и выходным кольцами, боковая поверхность которого образована по меньшей мере двумя группами взаимопереплетенных нитей, размещенных многозаходными витками под углом друг к другу по винтовой спирали, по торцам тела концы нитей, принадлежащих разным группам, соединены между собой, и каркас изготовлен из материала, обладающего памятью формы, отличающийся тем, что объемное тело представляет собой конфузор, диаметр входного кольца (D_вх) которого больше диаметра выходного кольца (D_вых), а длина (L) соответствует протяженности пораженного участка кровеносного сосуда, при этом боковая поверхность является поверхностью однополостного гиперболоида вращения и определяется уравнением:
при L≥z≥0, D_вх>D_вых.