RU2068667C1

RU2068667C1 - Mitral valve prosthesis

Info

Publication number: RU2068667C1
Authority: RU
Inventors: Г.П. Кузьмичев; И.П. Янович; А.М. Григорьев; А.Н. Савченко; С.А. Гребенок
Original assignee: Завод "Электронмаш"
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1996-11-10

Abstract

FIELD: medical equipment, can be used in constructions of artificial mechanical low-profile mitral valves. SUBSTANCE: the artificial mitral valve has casing 1 with a hole for blood flow, shut-off member 2 in the form of s spherical segment installed in disk holder 3 of casing 1 with separation of the through hole of the casing into two parts shifted relative to the center plane to opposite sides from the axis of turning of the shut-off member, which makes up a tangential component that causes a turn of the shut-off member. EFFECT: improved hydrodynamic characteristics of the valve. 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а точнее к искусственным клапанам сердца. The invention relates to medical equipment, and more specifically to artificial heart valves.

Известны конструкции искусственного клапана сердца, содержащего корпус с проходным отверстием, которое делится на две неравные части запирающим элементом в виде сферического сегмента с выпукло-вогнутой поверхностью, установленного в направляющих выступах и дискодержателе корпуса с возможностью контакта с дорожками корпуса. Known designs of an artificial heart valve containing a body with a through hole, which is divided into two unequal parts by a locking element in the form of a spherical segment with a convex-concave surface, mounted in the guiding protrusions and the disk holder of the body with the possibility of contact with the tracks of the body.

Недостатком клапанов является то, что в отверстии корпуса действует различное сопротивление потоку крови на выступах и впадинах, что приводит к застою крови, повышает вероятность тромбообразования в зонах крепления запирающего элемента, а также происходит локальный износ поверхностей элемента при контракте с выступами корпуса. The disadvantage of the valves is that there is a different resistance to blood flow on the protrusions and depressions in the opening of the housing, which leads to stagnation of blood, increases the likelihood of thrombosis in the fastening areas of the locking element, and local wear of the surfaces of the element occurs when contracting with the protrusions of the housing.

Цель изобретения улучшение гидродинамических характеристик клапана. The purpose of the invention is the improvement of the hydrodynamic characteristics of the valve.

Поставленная цель достигается тем, что искусственный клапан сердца содержит корпус с проходным отверстием, которое делится на две неравные части запирающим элементом в виде сферического сегмента с выпукло-вогнутой поверхностью, установленным в направляющих выступах и дискодержателе корпуса с возможностью контакта с дорожками корпуса, согласно изобретению части проходного отверстия смещены относительно его диаметральной плоскости в противоположных направлениях от оси поворота запирающего элемента. This goal is achieved in that the artificial heart valve contains a body with a bore, which is divided into two unequal parts by a locking element in the form of a spherical segment with a convex-concave surface mounted in the guiding protrusions and the disk holder of the body with the possibility of contact with the tracks of the body, according to the invention of the part the passage hole is offset relative to its diametrical plane in opposite directions from the axis of rotation of the locking element.

На фиг. 1 изображен искусственный клапан сердца в разрезе в закрытом положении; на фиг. 2 искусственный клапан сердца в открытом положении; на фиг. 3 вид А на фиг. 2. In FIG. 1 shows an artificial heart valve in a section in the closed position; in FIG. 2 artificial heart valve in the open position; in FIG. 3, view A in FIG. 2.

Искусственный клапан сердца содержит корпус 1 (фиг. 1) с проходным отверстием для протока крови и кольцевой проточки (пазом) по наружному диаметру для крепления манжеты (на чертеже не показана), запирающий элемент 2 в виде сферического сегмента с выпуклой со стороны стока и вогнутой со стороны истока крови поверхностями. Запирающий элемент 2 установлен в дискодержателе 3 и направляющих выступах 4 и 5 с возможностью контактирования с направляющими дорожками 6 (фиг. 2) корпуса 1 и разделения его отверстия на две неравные части К₁ и К₂ при повороте вокруг хордовой оси Ni (фиг. 2, 3), при этом части отверстия К₁ и К₂ смещены на величину Δ относительно диаметральной плоскости ММ вдоль оси Ni (фиг. 3).The artificial heart valve contains a housing 1 (Fig. 1) with a passage hole for the blood duct and an annular groove (groove) along the outer diameter for attaching the cuff (not shown in the drawing), the locking element 2 in the form of a spherical segment convex from the drain side and concave from the source of blood surfaces. The locking element 2 is installed in the disk holder 3 and the guide projections 4 and 5 with the possibility of contacting with the guide tracks 6 (Fig. 2) of the housing 1 and dividing its holes into two unequal parts K ₁ and K ₂ when turning around the chord axis Ni (Fig. 2 , 3), while the parts of the holes K ₁ and K ₂ are shifted by Δ relative to the diametrical plane MM along the axis Ni (Fig. 3).

Искусственный клапан сердца работает следующим образом. При движении потока крови запирающий элемент 2 поворачивается в корпусе 1 вокруг множества хордовых осей и его поворот ограничен двумя крайними положениями, определяемыми выступами 4 и 5 и направляющими дорожками 6 (фиг. 1 и 2). Запирающий элемент 2 установлен в тороидальных держателях 3 корпуса 1 таким образом, что на фазе открывания он поворачивается вокруг противоположных выступов 4, а на фазе закрывания вокруг выступов 5. Хордовые оси Ni поворота элемента 2 занимают некоторую площадь, обозначенную неправильной замкнутой кривой "С". Поворот элемента 2 в открытом положении ограничен углом, равным (75.80^o). В закрытом положении расположен под углом (1.25^o). Этот угол выбирается по возможности малым, чтобы уменьшить габаритные размеры клапана, а следовательно, его вес и сопротивление потоку крови. Крепление клапана при имплантации осуществляют через соединительную ткань (манжету), которую размещают в кольцевом пазу корпуса 1. Клапан выполняют из материалов, препятствующих тромбообразованию: корпус из титана, диск из углеситалла.An artificial heart valve works as follows. When the blood flow moves, the locking element 2 is rotated in the housing 1 around a plurality of chordal axes and its rotation is limited by two extreme positions defined by the protrusions 4 and 5 and the guide tracks 6 (Fig. 1 and 2). The locking element 2 is installed in the toroidal holders 3 of the housing 1 in such a way that it rotates around the opposite protrusions 4 during the opening phase and around the protrusions 5 during the closing phase. The chord axis of rotation Ni of the element 2 occupy a certain area indicated by an incorrect closed curve "C". The rotation of the element 2 in the open position is limited by an angle equal to (75.80 ^o ). In the closed position is located at an angle (1.25 ^o ). This angle is selected as small as possible in order to reduce the overall dimensions of the valve, and therefore its weight and resistance to blood flow. The valve is fixed during implantation through a connective tissue (cuff), which is placed in the annular groove of the housing 1. The valve is made of materials that prevent thrombosis: the housing is made of titanium, the disk is made of carbon-metal.

Во время нагнетания сердца кровь давит на вогнутую поверхность элемента 2. Поскольку ось Ni его поворота смещена относительно центра, а сам элемент 2 установлен в корпусе 1 под углом, возникает разность усилий, действующих с обеих сторон от Ni и он поворачивается вокруг оси Ni. При повороте элемента 2 в открытое положение через часть отверстия К₂ устремляется поток крови, который благодаря смещению К₂ относительно диаметральной плоскости ММ (фиг. 3) на величину D оказывает результирующее давление на элемент 2 с некоторым смещением относительно его оси. Это вызывает возникновение тангенциальный составляющей на вогнутой поверхности, вызывающей направленное вращение запирающего элемента 2 вокруг собственной оси, и улучшает условия омывания поверхностей клапана, что способствует снижению вероятности тромбообразования крови. В конце хода элемента 2, при ослаблении нагнетания сердца, некоторое количество крови будет идти обратным потоком (из аорты) и часть этого потока будет направлена в часть отверстия К₁, смещенную на величину D относительно плоскости ММ в противоположную сторону части отверстия К₂, что обеспечивает возникновение дополнительного импульса тангенциального усилия на выпуклый поверхности запирающего элемента 2. В результате обратного потока создается усилие, достаточное для надежного прижима элемента 2 к корпусу 1, а в процессе закрытия возникает дополнительный импульс вращения вокруг собственной оси.During the injection of the heart, the blood presses on the concave surface of the element 2. Since the axis of Ni of its rotation is offset from the center, and the element 2 is installed in the housing 1 at an angle, there is a difference in the forces acting on both sides of Ni and it rotates around the axis of Ni. When the element 2 is rotated to the open position, a blood stream rushes through the part of the hole K ₂ , which, due to the displacement of K ₂ relative to the diametrical plane MM (Fig. 3) by the value D, exerts the resulting pressure on the element 2 with some displacement relative to its axis. This causes the appearance of a tangential component on the concave surface, causing the directional rotation of the locking element 2 around its own axis, and improves the washing conditions of the valve surfaces, which reduces the likelihood of blood clotting. At the end of the course of element 2, when the pressure of the heart is weakened, a certain amount of blood will flow back (from the aorta) and part of this flow will be directed to the part of the hole K ₁ , offset by the value of D relative to the MM plane in the opposite direction of the part of the hole K ₂ , which provides the appearance of an additional impulse of tangential force on the convex surface of the locking element 2. As a result of the reverse flow, a force is created sufficient to securely clamp the element 2 to the housing 1, and in the closing process an additional impulse to the rotation around its own axis.

Величина смещения D частей отверстия К₁ и K₂ относительно плоскости ММ ограничивается двумя крайними значениями, т.е. с одной стороны для обеспечения возникновения тангенциальной составляющей, вызывающей вращение запирающего элемента 2 и омывание поверхностей клапана, величина D должна быть больше 0, с другой стороны значение D ограничено величиной ширины направляющих дорожек 6 корпуса 1 для предотвращения утечек в клапане.The amount of displacement D of the parts of the hole K ₁ and K ₂ relative to the plane MM is limited to two extreme values, i.e. on the one hand, to ensure the emergence of a tangential component, causing the locking element 2 to rotate and the valve surfaces to be washed, the value of D must be greater than 0, on the other hand, the value of D is limited by the width of the guide tracks 6 of the housing 1 to prevent leakage in the valve.

Предлагаемое конструктивное выполнение искусственного клапана сердца улучшает его гидродинамические характеристики в сравнении с известными и обеспечивает надежность функционирования с направленным вращением запирающего элемента в виде сферического сегмента вокруг собственной оси и снижения износа по периферии запирающего элемента. ЫЫЫ1 ЫЫЫ2 The proposed constructive implementation of the artificial heart valve improves its hydrodynamic characteristics in comparison with the known ones and ensures reliable operation with directional rotation of the locking element in the form of a spherical segment around its own axis and reducing wear around the periphery of the locking element. YYY1 YYY2

Claims

An artificial heart valve containing a body with a passage opening, which is divided into two unequal parts by a locking element in the form of a spherical segment with a convex-concave surface installed in the guiding protrusions and the disk holder of the body with the possibility of contact with the tracks of the body, characterized in that, in order to improve hydrodynamic characteristics and increase operating time, parts of the bore are displaced relative to its diametrical plane in opposite directions from the axis of rotation locking element.