RU2104676C1

RU2104676C1 - Prosthetics for heart valve

Info

Publication number: RU2104676C1
Application number: RU95105688A
Authority: RU
Inventors: А.П. Мельников; С.В. Евдокимов
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Акционерное общество МедИнж"
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1998-02-20
Also published as: RU95105688A

Abstract

FIELD: cardiac surgery. SUBSTANCE: invention relates to replacing injured natural valves of human heart. PROSTHETICS contains annular casing 1 enclosing locking member in the form of two flaps 2 rotating relative to casing. Each flap has ascending surface 3 and descending one 4, as well as side surface 5 and abutting surface 6. On descending surface 4, there are regions of bearing surface made in the form of two pairs of oppositely arranged cams 7 preventing joining of flaps 2 in open position. On end surface 9 of casing 1, there are two members 10 for fastening flaps made as protrusions with ascending bearing surface 11 facing forward blood flow, descending bearing surface 12 facing back blood flow, and side surfaces 13 facing each other. Side surfaces 12 of members 10 are mutually parallel. Distance between these surfaces is larger than or equal to diameter of inner surface 8 of casing 1. The latter comprises converging region 18. Descending bearing surface 12 of above-mentioned member 10 is located at the level of end surface 9 of casing 1. On the opposite sides of abutting surface 6 of flaps 2, there are protrusions 14 interacting with ascending bearing surface 11 of member 10, whereas on the side surface 5 of flaps 2, there are additional protrusions 17 interacting with descending bearing surface 12 of member 10 and converging region 18 of inner surface 8 of casing 1. All over the perimeter of outside surface of casing 1, there is annular cage 16 made of carbon material with elasticity modulus larger than that of material of casing 1. Cage 16 is solidly and immovably joined with casing 1, which not only increases rigidity of casing, but also strengthens it. Improvement of hemodynamic characteristics of PROSTHETICS is achieved by placing member 10 of fastening of flaps 2 beyond hydraulic opening of casing 1 and thereby not additionally disturbing blood flow. Increased reliability of PROSTHETICS is achieved through executing annular cage 16 with carbon material with elevated rigidity and strength. EFFECT: improved performance characteristics of PROSTHETICS. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в кардиохирургии для замены пораженных естественных аортальных и митральных клапанов сердца человека. Не менее успешно настоящее изобретение может быть использовано для замены пораженного трикуспидального клапана. The invention relates to medical equipment and can be used in cardiac surgery to replace the affected natural aortic and mitral valves of the human heart. Equally successfully, the present invention can be used to replace an affected tricuspid valve.

Известен протез клапана сердца [1], содержащий кольцеобразный корпус, в котором размещен запирающий элемент в виде двух поворотных относительно корпуса створок, каждая из которых имеет обращенные к прямому и обратному потоку крови восходящие и нисходящие соответственно поверхности, боковую поверхность, имеющую возможность контакта с внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса и ограничители поворота створок, а также средства для установки створок внутри кольцеобразного корпуса, содержащие выемки с поверхностью тела вращения на внутренней поверхности корпуса и выступы на каждой из створок, боковая поверхность которых повторяет поверхность выемок. Средства для установки створок внутри кольцеобразного корпуса позволяют последним повернуться из положения закрытия клапана в положение открытия и обратно вокруг осей, параллельных плоскости разъема створок. Known prosthesis of the heart valve [1], containing an annular body, in which there is a locking element in the form of two valves turning relative to the body, each of which has ascending and descending surfaces, facing the forward and reverse blood flow, respectively, a side surface that has the possibility of contact with the inner the surface of the annular housing and the rotation limiters of the valves, as well as means for installing the valves inside the annular housing, containing recesses with the surface of the body of revolution on the inner surface of the body and the protrusions on each of the wings, the side surface of which repeats the surface of the recesses. The means for installing the flaps inside the annular housing allow the flaps to rotate from the valve closing position to the opening position and back around axes parallel to the plane of the flap connector.

Однако, этот протез клапана имеет существенный недостаток, снижающий его надежность, так как для обеспечения надежного закрепления створок выемка должна быть достаточно глубокой, а это влечет за собой утоньшение стенок корпуса и следовательно снижение его прочности. However, this valve prosthesis has a significant drawback, which reduces its reliability, since in order to ensure reliable fastening of the flaps, the recess must be deep enough, and this entails a thinning of the body walls and, consequently, a decrease in its strength.

Известен протез клапана сердца [2], содержащий кольцеобразный корпус, в котором размещен запирающий элемент в виде двух поворотных относительно корпуса створок, каждая из которых имеет обращенные к прямому и обратному потоку крови восходящие и нисходящие соответственно поверхности, боковую поверхность, имеющую возможность контакта с внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса, створки выполнены в виде века и имеют опорные поверхности взаимодействующие друг с другом и предотвращающие смыкание створок в открытом положении. На внутренней поверхности кольцеобразного корпуса выполнен кольцеобразный выступ, а на боковых поверхностях створок пазы которые взаимодействуют с упомянутым выступом с зазором шарнирного типа. Known prosthetic heart valve [2], containing an annular body in which there is a locking element in the form of two valves turning relative to the body, each of which has ascending and descending surfaces facing the forward and reverse blood flow, a side surface that has the ability to contact the inner the surface of the annular body, the sash is made in the form of a century and have supporting surfaces interacting with each other and preventing the sash from closing in the open position. A ring-shaped protrusion is made on the inner surface of the annular body, and grooves on the side surfaces of the flaps that interact with the protrusion with an articulated gap.

Однако, этот протез клапана обладая большей надежностью по сравнению с аналогом имеет большее гидродинамическое сопротивление вследствие того, что выступ на внутренней поверхности корпуса уменьшает его проходное, гидравлическое отверстие. Кроме того, выступ вызывает дополнительное возмущение потока крови, образование локальных вихревых зон, а это инициирует процессы тромбообразования. However, this valve prosthesis, having greater reliability compared to the analogue, has greater hydrodynamic resistance due to the fact that the protrusion on the inner surface of the body reduces its passage, a hydraulic hole. In addition, the protrusion causes additional disturbance of the blood flow, the formation of local vortex zones, and this initiates the processes of thrombus formation.

Это протез клапана выбран нами в качестве прототипа. Задачей предлагаемого изобретения является улучшения гемодинамических характеристик протеза клапана сердца с сохранением его надежностных показателей. This valve prosthesis is selected by us as a prototype. The task of the invention is to improve the hemodynamic characteristics of a prosthetic heart valve while maintaining its reliability.

Данная задача может быть решена, если в известном протезе клапана сердца, содержащем кольцеобразный корпус и две створки, установленные в кольцеобразном корпусе с возможность поворота между положениями открытия для прохождения прямого потока крови и положением закрытия для ограничения обратного потока крови, каждая из которых имеет восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую поверхность, обращенную и обратному потоку крови и имеющую по меньшей мере один участок с опорной поверхностью, взаимодействующей с соответствующей поверхностью другой створки и препятствующей смыканию створок в открытом положении, боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью корпуса и поверхность смыкания, взаимодействующей поверхностью другой створки в закрытом положении, причем кольцеобразный корпус имеет один элемент ограниченный опорными и боковыми поверхностями и каждая створка имеет соответствующие им поверхности которые взаимодействуют с этими опорными поверхностями упомянутого элемента с зазором шарнирного типа, что позволяет створке поворачиваться между положениями открытия и закрытия, при этом:
а) упомянутый элемент расположен на торцевой поверхности кольцеообразного корпуса, обращенной к прямому потоку и опорная поверхность упомянутого элемента, обращенная к обратному потоку, выполнена на уровне или выше по течению прямого потока от упомянутой торцевой поверхности кольцеобразного корпуса обращенной к прямому потоку крови, а поверхности створок, взаимодействующие с опорной поверхностью упомянутого элемента, обращенной к прямому потоку, расположены на выступах, выполненных на противоположных сторонах поверхности смыкания створок;
б) упомянутый элемент выполнен в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, а боковые поверхности элемента, обращенные друг к другу, выполнены по существу параллельными;
в) упомянутый элемент выполнен по всему периметру торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку крови;
г) часть внутренней поверхности кольцеобразного корпуса, расположенная ниже по течению прямого потока от опорной поверхности упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку крови, выполнена в виде конфузора, а на боковой поверхности створок выполнены дополнительные выступы, взаимодействующие с конфузорной поверхностью кольцеобразного корпуса и с опорной поверхностью упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку;
д) по периметру наружной поверхности кольцеобразного корпуса выполнен один кольцевой выступ из углеродного материала с модулем упругости большим, чем модуль упругости материала кольцеобразного корпуса.This problem can be solved if, in a known prosthesis of the heart valve, containing an annular body and two valves installed in an annular body with the possibility of rotation between the opening positions for passage of direct blood flow and the closing position to limit the reverse blood flow, each of which has an ascending surface facing the direct blood flow, a downward surface facing the reverse blood flow and having at least one portion with a supporting surface interacting with the corresponding surface of the other leaf and preventing the shutters from closing in the open position, the side surface interacting with the inner surface of the body and the contact surface interacting with the surface of the other leaf in the closed position, the ring-shaped body having one element bounded by the supporting and side surfaces and each leaf has corresponding surfaces which interact with these supporting surfaces of the said element with a hinge-type gap, which allows ke rotated between open and closed positions, thus:
a) the said element is located on the end surface of the annular body facing the direct flow and the supporting surface of the said element facing the return flow is made at or higher upstream of the said end surface of the annular body facing the direct blood flow, and the surface of the valves interacting with the supporting surface of the said element facing the direct flow are located on the protrusions made on opposite sides of the clamping surface tvorok;
b) the said element is made in the form of two protrusions located on diametrically opposite sections of the end surface of the body facing the direct blood flow, and the side surfaces of the element facing each other are made essentially parallel;
c) the said element is made along the entire perimeter of the end surface of the annular body facing the direct blood flow;
d) a part of the inner surface of the ring-shaped body located downstream of the direct flow from the supporting surface of the said element facing the return blood flow is made in the form of a confuser, and additional protrusions are made on the side surface of the valves interacting with the confuser surface of the ring-shaped body and with the supporting surface said element facing the reverse flow;
d) along the perimeter of the outer surface of the annular body made one annular protrusion of a carbon material with an elastic modulus greater than the elastic modulus of the material of the annular body.

Отличительными признаками заявляемого технического решения от прототипа являются:
а) выполнение упомянутого элемента на торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку крови;
б) выполнение опорной поверхности упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку на уровне или выше по течению прямого потока от упомянутой торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку;
в) расположение поверхности створок, взаимодействующей с опорной поверхностью упомянутого элемента, обращенной к прямому потоку, на выступах, выполненных на противоположных сторонах поверхности смыкания створок;
г) выполнение упомянутого элемента в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови;
д) выполнение боковых поверхностей упомянутого элемента, обращенных друг к другу, по существу параллельными;
е) выполнение упомянутого элемента по всему периметру торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку крови;
ж) выполнение части внутренней поверхности кольцеобразного корпуса, расположенной ниже по течению прямого потока от опорной поверхности, обращенной к обратному потоку крови, в виде конфузора;
з) выполнение на боковой поверхности створок дополнительных выступов;
и) дополнительные выступы на боковой поверхности створок взаимодействуют с конфузорной поверхностью кольцеобразного корпуса и с опорной поверхностью упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку;
к) выполнение по периметру наружной поверхности кольцеобразного корпуса одной кольцевой обоймы из углеродного материала с модулем упругости большим, чем модуль упругости материала кольцеобразного корпуса.Distinctive features of the proposed technical solution from the prototype are:
a) the implementation of the said element on the end surface of the annular body facing the direct flow of blood;
b) the implementation of the supporting surface of the said element facing the reverse flow at or higher upstream of the direct flow from the said end surface of the annular body facing the direct flow;
c) the location of the surface of the wings, interacting with the supporting surface of the said element facing the direct flow, on the protrusions made on opposite sides of the contact surface of the wings;
g) the execution of the said element in the form of two protrusions located on diametrically opposite sections of the end surface of the body facing the direct blood flow;
d) the execution of the side surfaces of the said element facing each other, essentially parallel;
e) the implementation of the said element around the perimeter of the end surface of the annular body facing the direct blood flow;
g) the implementation of part of the inner surface of the annular body, located downstream of the direct flow from the supporting surface facing the return flow of blood, in the form of a confuser;
h) the implementation on the lateral surface of the valves of additional protrusions;
i) additional protrusions on the lateral surface of the valves interact with the confuser surface of the annular body and with the supporting surface of the said element facing the return flow;
j) the execution along the perimeter of the outer surface of the annular body of one ring casing of carbon material with an elastic modulus greater than the elastic modulus of the material of the annular body.

Эти отличительные признаки обеспечивают соответствие заявляемого технического решения критерию "новизны". These distinctive features ensure compliance of the claimed technical solution to the criterion of "novelty."

Известных технических решений с сочетанием признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не выявлено. Known technical solutions with a combination of features similar to those that distinguish the claimed solution from the prototype, not identified.

При расположении упомянутого элемента на торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, выполнении опорной поверхности упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку, на уровне или выше по течению прямого потока от упомянутой торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку крови, и расположении поверхности створок, взаимодействующей с опорной поверхностью упомянутого элемента, обращенной к прямому потоку, на выступах, выполненных на противоположных сторонах поверхности смыкания створок, упомянутый элемент корпуса, на котором закрепляются створки, располагается не внутри гидравлического отверстия корпуса, а вне его. При этом появляется возможность его выполнения таким образом, чтобы сужение гидравлического отверстия корпуса и возмущения потока крови со стороны упомянутого элемента были минимальны. When the said element is located on the end surface of the body facing the direct flow of blood, the supporting surface of the said element facing the return flow is at or higher upstream of the said end surface of the annular body facing the direct blood flow, and the surface is located flaps interacting with the supporting surface of the said element facing the direct flow on the protrusions made on opposite sides of the contact surface ca., said body member in which flaps are fixed, is not located inside the hydraulic body opening, and outside it. In this case, it becomes possible to perform it in such a way that the narrowing of the hydraulic opening of the body and disturbances in the blood flow from the side of the mentioned element are minimal.

В частности, выполнение упомянутого элемента в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, расположение опорных поверхностей упомянутого элемента, обращенных к обратному току крови в плоскости торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови и выполнение боковых поверхностей упомянутого элемента, обращенных друг к другу, по существу параллельными, упомянутый элемент корпуса может лишь частично выступать в область гидравлического отверстия корпуса. Причем это сужение фактически не оказывает влияние на поток крови т.к. оно закрывается телом створок, которые закрепляются на упомянутом элементе, а в области гидравлического отверстия корпуса, свободной от створок, упомянутый элемент отсутствует. In particular, the execution of the said element in the form of two protrusions located on diametrically opposite sections of the end surface of the body facing the direct blood flow, the location of the supporting surfaces of the said element facing the reverse blood flow in the plane of the end surface of the body facing the direct blood flow and the lateral surfaces of the said element facing each other, essentially parallel, the said housing element can only partially protrude into the hydraulic region eskogo holes on the chassis. Moreover, this narrowing does not actually affect the blood flow. it is closed by the body of the flaps, which are fixed on the said element, and in the region of the hydraulic opening of the housing free from the flaps, the said element is absent.

При выполнении упомянутого элемента по всему периметру торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку крови, совпадающей с торцевой поверхностью кольцеобразного корпуса, у протеза клапана сердца проявляется дополнительное преимущество. створки клапана получают возможность, кроме перемещения из положения закрытия в положение открытия, дополнительного вращения вокруг центральной оси корпуса. Этим достигается пространственное перемещение локальных застойных зон и зон вихреобразований на клапане и следовательно снижение возможности активизации процессов тромбообразования. When performing the said element along the entire perimeter of the end surface of the annular body facing the direct blood flow, which coincides with the end surface of the annular body, the prosthesis of the heart valve shows an additional advantage. the valve flaps get the opportunity, in addition to moving from the closing position to the opening position, additional rotation around the central axis of the housing. This achieves the spatial movement of local stagnant zones and vortex zones on the valve and, consequently, reduces the possibility of activation of thrombus formation processes.

Однако оптимальные характеристики протеза клапана сердца достигаются при выполнении части внутренней поверхности кольцеобразного корпуса, расположенной ниже по течению прямого потока от опорной поверхности упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку крови, в виде конфузора и выполнении на боковой поверхности створок дополнительных выступов, которые взаимодействуют с конфузорной поверхностью кольцеобразного корпуса и с опорной поверхностью упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку. При этом обеспечивается полное вынесение упомянутого элемента корпуса, к которому крепятся створки, за пределы гидравлического отверстия корпуса. В этом случае упомянутый элемент корпуса не препятствует движению крови через клапан и не вносит возмущений в поток крови. However, the optimal characteristics of the heart valve prosthesis are achieved by performing a part of the inner surface of the annular body located downstream of the supporting surface of the said element facing the return blood flow in the form of a confuser and additional protrusions that interact with the confuser surface on the side surface of the valves an annular body and with a supporting surface of the said element facing the return flow. This ensures the complete removal of the aforementioned housing element, to which the flaps are attached, outside the hydraulic opening of the housing. In this case, the said body element does not impede the movement of blood through the valve and does not disturb the blood flow.

При выполнении по периметру наружной поверхности кольцеобразного корпуса одной кольцевой обоймы из углеродного материала с модулем упругости большим, чем модуль упругости материала кольцеобразного корпуса, достигается повышение жесткости корпуса, повышение устойчивости сохранения функциональной работоспособности клапана при воздействии на него со стороны мышц сердца. При этом достигается, так же повышение прочности и надежности корпуса клапана. When performing along the perimeter of the outer surface of the annular body of one ring casing of carbon material with an elastic modulus greater than the elastic modulus of the material of the annular body, an increase in body stiffness and an increase in the stability of maintaining the functional health of the valve when exposed to it from the heart muscles are achieved. When this is achieved, the same increase in strength and reliability of the valve body.

Указанные свойства обеспечивают создание положительного эффекта - улучшение гемодинамических характеристик протеза клапана сердца при сохранении его надежности. These properties ensure the creation of a positive effect - improving the hemodynamic characteristics of the prosthetic heart valve while maintaining its reliability.

На фиг. 1-4 изображен протез клапана сердца, в котором упомянутый элемент корпуса клапана для крепления створок, выполнен в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, причем опорные поверхности упомянутого элемента, обращенные к обратному току крови расположены на уровне торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, а боковые поверхности, обращенные друг к другу, выполнены по существу параллельными, причем, на фиг. 1 представлен общий вид протеза клапана в диаметральном сечении при закрытом положении створок, на фиг. 2 - общий вид протеза при открытом положении створок (створки условно не рассечены), на фиг. 3 и 4 - соответственно разрезы по А-А и Б-Б. In FIG. 1-4, a heart valve prosthesis is shown in which said valve body element for securing the valves is made in the form of two protrusions located on diametrically opposite portions of the end surface of the body facing the direct blood flow, the supporting surfaces of the said element facing the reverse blood flow are located at the level of the end surface of the body facing the direct blood flow, and the side surfaces facing each other are made essentially parallel, and, in FIG. 1 shows a general view of a valve prosthesis in a diametric section with the valves closed, in FIG. 2 is a general view of the prosthesis with the flaps open (the flaps are conditionally not dissected), FIG. 3 and 4 are respectively sections along A-A and B-B.

На фиг. 5-6 изображен протез клапана сердца, в котором упомянутый элемент корпуса выполнен по всему периметру торцевой поверхности кольцеобразного корпуса и опорная поверхность, обращенная к обратному потоку крови, выполнена на уровне торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, кроме того внутренняя поверхность кольцеобразного корпуса, расположенная со стороны прямого потока, выполнена в виде конфузора, а на боковой поверхности створок выполнены дополнительные выступы, взаимодействующие с конфузорной поверхностью кольцеобразного корпуса и с опорной поверхностью упомянутого элемента, обращенной к обратному потоку, причем на фиг. 5 представлен общий вид протеза клапана в диаметральном сечении при закрытом положении створок (створки условно не рассечены), а на фиг. 6 - разрез по В-В. In FIG. 5-6, a heart valve prosthesis is shown in which said body element is made along the entire perimeter of the end surface of the ring-shaped body and the supporting surface facing the return blood flow is made at the level of the end surface of the ring-shaped body, in addition, the inner surface of the ring-shaped body located on the straight side flow, made in the form of a confuser, and on the lateral surface of the valves made additional protrusions interacting with the confuser surface of the annular body and with the supporting surface of said element facing the reverse flow, moreover in FIG. 5 shows a general view of the valve prosthesis in a diametrical section with the valves closed (the valves are not conditionally dissected), and FIG. 6 is a section along BB.

Протез клапана сердца (фиг. 1-4) содержит кольцеобразный корпус, в котором размещен запирающий элемент в виде двух поворотных относительно корпуса створок 2. Каждая створка 2 имеет восходящую поверхность 3, нисходящую поверхность 4, боковую поверхность 5 и поверхность смыкания 6. Причем восходящая поверхность 3 створок 2 выполнена выпуклой вдоль поверхности смыкания 6 и вогнутой поперек ее, а нисходящая поверхность 4 выполнена вогнутой вдоль поверхности смыкания 6 и выпуклой поперек ее. На нисходящей поверхности 4 створки 2 имеются участки опорной поверхности, выполненные в виде четырех попарно противолежащих кулачков 7, предотвращающих смыкание створок 2 в открытом положении. Корпус 1 имеет внутреннюю поверхность 8, и торцевую поверхность 9. На торцевой поверхности 9 корпуса 1 имеется два элемента 10 для крепления створок 2, выполненных в виде выступов, которые имеют восходящую поверхность 11, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую опорную поверхность 12, обращенную к обратному потоку крови и боковые поверхности 13, обращенные друг к другу. Боковые поверхности 13 элементов 10 выполнены параллельными друг другу. Опорная поверхность 12 упомянутого элемента 10, обращенная к обратному потоку, выполнена в одной плоскости с торцевой поверхностью 9 корпуса 1. На противоположных сторонах поверхности смыкания 6 створок 2 выполнены выступы 14, взаимодействующие с восходящей опорной поверхностью 11 упомянутого элемента 10. Участки 15 боковой поверхности 5 створок 2, выполнены параллельными и взаимодействуют с боковыми поверхностями 12 элементов 10. Корпус 1 и створки 2 выполнены из антитромбогенного пиролитического углерода. По всему периметру наружной поверхности корпуса 1 выполнена кольцевая обойма 16. Обойма 16 выполнена из углеродного материала с модулем упругости большим, чем модуль упругости материала корпуса 1. Обойма 16 неразъемно и неподвижно соединена с корпусом 1. Этим достигается не только повышение жесткости корпуса, но и его прочности. Протез клапана сердца содержит пришивную манжету 17, служащую для закрепления его в сердце человека. The prosthesis of the heart valve (Fig. 1-4) contains an annular body in which a locking element is placed in the form of two shutters 2 rotatable relative to the case 2. Each leaf 2 has an ascending surface 3, a descending surface 4, a side surface 5 and a closing surface 6. Moreover, the ascending the surface 3 of the cusps 2 is made convex along the contact surface 6 and concave across it, and the downward surface 4 is made concave along the contact surface 6 and convex across it. On the descending surface 4 of the sash 2 there are sections of the supporting surface, made in the form of four pairwise opposing cams 7, preventing the closing of the sash 2 in the open position. The housing 1 has an inner surface 8 and an end surface 9. On the end surface 9 of the housing 1 there are two elements 10 for fastening the flaps 2, made in the form of protrusions, which have an ascending surface 11 facing the direct flow of blood, a downward supporting surface 12 facing to the reverse flow of blood and side surfaces 13 facing each other. The lateral surfaces 13 of the elements 10 are made parallel to each other. The supporting surface 12 of the said element 10 facing the return flow is made in the same plane as the end surface 9 of the housing 1. On the opposite sides of the closure surface 6 of the flaps 2 there are protrusions 14 interacting with the ascending supporting surface 11 of the said element 10. Sections 15 of the side surface 5 the flaps 2 are made parallel and interact with the side surfaces 12 of the elements 10. The housing 1 and the flaps 2 are made of antithrombogenic pyrolytic carbon. An annular ferrule 16 is made around the entire perimeter of the outer surface of the housing 1. The ferrule 16 is made of carbon material with an elastic modulus greater than the elastic modulus of the housing material 1. The ferrule 16 is inseparably and fixedly connected to the housing 1. This not only increases the rigidity of the housing, but also its strength. The prosthesis of the heart valve contains an attached cuff 17, which serves to secure it in the human heart.

Протез клапана сердца (фиг. 5, 6) отличается тем, что упомянутый элемент 10 крепления створок 2 выполнен по всему периметру торцевой поверхности кольцеобразного корпуса 1. При этом опорная поверхность упомянутого элемента 10, обращенная к обратному потоку, расположена на уровне торцевой поверхности 9 корпуса 1. Внутренняя поверхность 8 кольцеобразного корпуса 1 снабжена конфузорным участком 18, расположенным непосредственно за опорной поверхностью 12 элемента 10, а на боковой поверхности 5 створок 2 выполнены дополнительные выступы 19, взаимодействующие с нисходящей опорной поверхностью 12 упомянутого элемента 10 и конфузорным участком 18 внутренней поверхности 8 корпуса 1. Минимальный диаметр конфузорного участка 18 внутренней поверхности 8 кольцеобразного корпуса 1 равен или меньше минимального диаметра боковой поверхности 13 упомянутого элемента 10 крепления створок 2. The prosthesis of the heart valve (Fig. 5, 6) is characterized in that the said fastening element 10 of the leaves 2 is made around the entire perimeter of the end surface of the annular body 1. In this case, the supporting surface of the said element 10 facing the return flow is located at the level of the end surface 9 of the body 1. The inner surface 8 of the annular body 1 is provided with a confuser portion 18 located immediately behind the supporting surface 12 of the element 10, and additional protrusions 19 are made on the side surface 5 of the wings 2, the interaction those with a downward supporting surface 12 of said element 10 and a confuser portion 18 of the inner surface 8 of the casing 1. The minimum diameter of the confuser portion 18 of the inner surface 8 of the annular casing 1 is equal to or less than the minimum diameter of the side surface 13 of the said attachment element 10 of the wings 2.

Протез клапана сердца работает следующим образом. При возникновении избыточного давления на входе протеза створки 2, взаимодействуют выступами 14 с восходящей опорной поверхностью 11 элемента 10 корпуса 1 и кулачками 7 поворачиваются и открывают клапан, обеспечивая через него прямой ток крови. При полном открывании створок 2 они начинают взаимодействовать участками 15 с боковыми поверхностями 11 элемента 10 корпуса 1. Этим достигается ограничение угла открытия створок 2 и удерживание их в корпусе 1. The prosthesis of the heart valve works as follows. When excessive pressure occurs at the inlet of the prosthesis, the flaps 2 interact with the protrusions 14 with the ascending supporting surface 11 of the element 10 of the housing 1 and the cams 7 turn and open the valve, providing a direct blood flow through it. When the shutters 2 are fully open, they begin to interact in sections 15 with the side surfaces 11 of the element 10 of the housing 1. This limits the opening angle of the shutters 2 and holds them in the housing 1.

При возникновении избыточного давления на выходе протеза, створки 2, взаимодействуют боковой поверхностью 5 с нисходящей опорной поверхностью 12 элемента 10 корпуса 1 закрываются и предотвращает обратный ток кроки. При этом ограничителем обратного поворота служат выступы 14 створок 2, которые взаимодействуют с восходящей опорной поверхностью 11 элемента 10 корпуса 1. When excessive pressure arises at the outlet of the prosthesis, the flaps 2 interact with the lateral surface 5 with the downward supporting surface 12 of the element 10 of the housing 1 and close and prevents backflow current. The limiter of the reverse rotation are the protrusions 14 of the flaps 2, which interact with the ascending supporting surface 11 of the element 10 of the housing 1.

При работе протеза клапана сердца, изображенного на рис 1-4 створки 2 взаимодействуют своими участками 15 боковой поверхности 5, выполненными параллельными, с боковыми поверхностями 13 элемента 10, выполненными также параллельными. Этим предотвращается поворот створок 2 вокруг центральной оси корпуса 1. Такое исполнение протеза клапана сердца необходимо для протеза, имплантируемых в митральную позицию, и при наличии анатомических аномалий в левом желудочке сердца, которые могут препятствовать движению створок. During the operation of the prosthetic valve of the heart, shown in Fig. 1-4, the flaps 2 interact with their sections 15 of the side surface 5, made parallel, with the side surfaces 13 of the element 10, made also parallel. This prevents the rotation of the cusps 2 around the central axis of the housing 1. Such a design of the heart valve prosthesis is necessary for the prosthesis implanted in the mitral position, and in the presence of anatomical abnormalities in the left ventricle of the heart, which can interfere with the movement of the cusps.

При работе протеза клапана сердца, изображенного на фиг. 4-6 участки 15 боковой поверхности 5 створок 2 и боковые поверхности 13 элемента 10 выполнены кольцевыми. Этим обеспечивается возможность вращения створок 2 вокруг центральной оси корпуса 1. Такое исполнение протезов клапанов сердца целесообразно для протезов имплантируемых в аортальную позицию или митральную при отсутствии внутрижелудочковых образований, препятствующих движению створок. Преимуществом такого исполнения протеза является их более высокая тромборезистентность. When the prosthetic valve of the heart shown in FIG. 4-6 sections 15 of the side surface 5 of the flaps 2 and the side surfaces 13 of the element 10 are made circular. This makes it possible to rotate the cusps 2 around the central axis of the casing 1. Such a design of heart valve prostheses is advisable for prostheses implanted in the aortic or mitral position in the absence of intraventricular formations that impede the movement of the cusps. The advantage of this prosthesis design is their higher thrombotic resistance.

Предложенный протез клапана сердца, сохраняя такие преимущества прототипа, как распределенный по всей длине окружности внутренней поверхности корпуса характер износа, обладает улучшенными гемодинамическими характеристиками за счет увеличенного гидравлического отверстия клапана и повышенной надежностью в работе из-за наличия кольцевой обоймы из углеродного материала повышенной жесткости и прочности. Кроме того, протез более прост в изготовлении и контроле профиля взаимодействующих поверхностей, т.к. эти поверхности представляют собой поверхности вращения или плоские поверхности. The proposed prosthesis of the heart valve, while retaining the advantages of the prototype, such as the wear pattern distributed over the entire circumference of the inner surface of the body, has improved hemodynamic characteristics due to the increased hydraulic hole of the valve and increased reliability due to the presence of an annular cage made of carbon material of increased stiffness and strength . In addition, the prosthesis is easier to manufacture and control the profile of interacting surfaces, because these surfaces are surfaces of revolution or flat surfaces.

Источники информации. Sources of information.

1. Клапан сердца. Патент США N 4276658. 1. The valve of the heart. U.S. Patent No. 4,276,658.

2. Протез клапана сердца. 2. Prosthesis of the heart valve.

Заявка на европейский патент N 0327790 А1. Application for European patent N 0327790 A1.

Claims

1. A heart valve prosthesis comprising a ring-shaped body and two flaps mounted in a ring-shaped body rotatably between open positions for direct blood flow and a closed position for limiting back blood flow, each of which has an ascending surface facing the direct blood flow, a descending surface facing the return flow of blood and having at least one portion with a supporting surface interacting with the corresponding surface of another leaflet and it is possible for the flaps to close in the open position, a side surface that interacts with the inner surface of the ring-shaped body, and a closure surface that interacts with the corresponding surface of the other leaf in the closed position, the ring-shaped body has at least one element bounded by the supporting and side surfaces, and each leaf has surfaces corresponding to them, which interact with these supporting surfaces of the said element with a hinge-type gap, which allows turn around between open and close positions, characterized in that said element is located on an end surface of an annular body facing a direct flow, and a supporting surface of said element facing a reverse flow is made at or upstream of a direct flow from said end surface an annular body facing the direct flow of blood, and the surfaces of the cusps interacting with the supporting surface of the said element facing the direct flow are located wife on the projections formed on opposite sides of the clamping surface of the flaps.

2. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the said element is made in the form of two protrusions located on diametrically opposite sections of the end surface of the body facing the direct blood flow, and the side surfaces of the element facing each other are made essentially parallel.

3. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the said element is made along the entire perimeter of the end surface of the annular body facing the direct blood flow.

4. The prosthesis according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least a portion of the inner surface of the annular body, located downstream of the direct flow from the supporting surface of the said element facing the return blood flow, is made in the form of a confuser, and on the side the flaps surface is provided with additional protrusions interacting with the confuser surface of the annular body and with the supporting surface of the said element facing the return flow.

5. A prosthesis according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is provided with at least one annular ring located around the perimeter of the outer surface of the annular body and made of carbon material with an elastic modulus greater than the elastic modulus of the material of the annular body.