RU2230531C2

RU2230531C2 - Heart valve prosthesis

Info

Publication number: RU2230531C2
Application number: RU2002120240/14A
Authority: RU
Inventors: А.И. Новиков (RU); А.И. Новиков; Н.А. Петухов (RU); Н.А. Петухов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова"
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-06-20
Also published as: RU2002120240A

Abstract

FIELD: medical engineering.

SUBSTANCE: device has fixed member designed as ring-shaped casing having external surface for mounted a cuff thereon and internal surface. Movable member has one or two flaps. Each flap has lateral, ascending and descending surfaces. Two thickenings are available on opposite faces of each flap on the descending surface side. A canal having tangentially directed exit is produced in each flap or casing for letting restricted returning blood flow through. The flaps are connected to the ring-shaped casing by means of rotation means of hinge type designed as ring-shaped protrusion on the casing surface and notches on the flaps or as a ring-shaped groove on the casing and protrusions on the flaps. An additional degree of freedom is given to the flaps as forced and guaranteed rotation about the central axis of the casing as a result of excessive blood pressure from prosthesis exit side when the flaps are closed. In doing so, the restricted returning blood flow exiting from the canal first whirls blood volume at the entrance to the valve prosthesis and then, the rotating blood volume causes flaps rotating about casing axis.

EFFECT: improved thromboresistance properties of heart valve; no stagnation zones; high reliability and long service life.

7 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к имплантируемым медицинским изделиям и может быть использовано в кардиохирургии для замены пораженных естественных клапанов сердца человека.The invention relates to implantable medical devices and can be used in cardiac surgery to replace the affected natural valves of the human heart.

Известен протез клапана сердца (патент США № 5192313, н. кл. 623-2, МКИ A 61 F 2/24, заявл. 11.06.92, опубл. 09.03.93), содержащий кольцеобразный корпус с наружной поверхностью для размещения на ней манжеты и внутренней поверхностью. Две створки установлены в кольцеобразном корпусе с возможностью поворота между положением открытия для прохождения прямого потока крови и положением закрытия для ограничения обратного потока крови. Каждая створка имеет восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую поверхность, обращенную к обратному потоку крови, и боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса. Створки связаны с корпусом при помощи средства поворота, которое состоит из двух попарно расположенных на противоположных участках внутренней поверхности корпуса углублений, выполненных в виде трехгранной усеченной пирамиды, и двух выступов, имеющих форму трапеции, расположенных на противоположных сторонах каждой створки и входящих в соответствующие трехгранные углубления на корпусе. Причем углубления на корпусе и выступы на створках выполнены таким образом, что позволяют створкам перемещаться из положения закрытия в положение открытия и обратно.Known prosthetic heart valve (US patent No. 5192313, N. CL 623-2, MKI A 61 F 2/24, application. 11.06.92, publ. 09.03.93), containing an annular body with an outer surface for placement of the cuff and inner surface. Two valves are mounted in an annular body with the possibility of rotation between the opening position for the passage of the direct blood flow and the closing position to limit the reverse blood flow. Each leaf has an ascending surface facing the direct flow of blood, a descending surface facing the return flow of blood, and a side surface interacting with the inner surface of the annular body. The flaps are connected to the casing by means of a turning means, which consists of two recesses arranged in pairs in opposite sections of the inner surface of the casing, made in the form of a trihedral truncated pyramid, and two trapezium-shaped protrusions located on opposite sides of each flap and included in the corresponding trihedral recesses on the case. Moreover, the recesses on the housing and the protrusions on the wings are made in such a way that they allow the wings to move from the closed position to the open position and back.

Работа указанного клапана заключается в перемещении створок из закрытого положения в открытое и обратно за счет периодической подачи избыточного давления на створки со стороны входа и выхода протеза и не позволяет осуществить поворот створок вокруг оси корпуса, что уменьшает степень свободы створок в корпусе и приводит к следующим его недостаткам.The operation of this valve consists in moving the valves from the closed position to the open and back due to the periodic supply of excess pressure to the valves from the side of the prosthesis inlet and outlet and does not allow the valves to rotate around the axis of the body, which reduces the degree of freedom of the valves in the body and leads to the following disadvantages.

При работе указанного протеза клапана сердца взаимодействие створок с корпусом происходит в одних и тех же местах, что приводит к повышенному локальному износу внутренней поверхности корпуса и контактирующих между собой поверхностей шарнирных узлов, что снижает долговечность указанного клапана.When the specified prosthesis of the heart valve is working, the interaction of the valves with the body occurs in the same places, which leads to increased local wear on the inner surface of the body and the surfaces of the hinge assemblies in contact, which reduces the durability of the specified valve.

Во время работы указанного клапана открытие и закрытие створок происходит независимо друг от друга, так как створки не связаны между собой. Поэтому возможно неодновременное открытие и закрытие створок клапана. В результате отсутствия механической связи между створками и наличия погрешностей при изготовлении клапана одна из створок может открываться и закрываться медленнее, чем другая, поэтому такая неравномерность при открытии створок уменьшает ударный объем крови, а при закрытии створок увеличивает обратный поток крови, что приводит к ухудшению гемодинамических характеристик клапана и обуславливает возникновение дополнительной нагрузки на сердце.During operation of the specified valve, the opening and closing of the flaps occurs independently of each other, since the flaps are not interconnected. Therefore, simultaneous opening and closing of valve flaps is possible. As a result of the lack of a mechanical connection between the valves and the presence of errors in the manufacture of the valve, one of the valves can open and close more slowly than the other, therefore, such unevenness when opening the valves reduces the stroke volume of the blood, and when the valves are closed, it increases the reverse blood flow, which leads to a deterioration in hemodynamic characteristics of the valve and causes the occurrence of additional stress on the heart.

Некоторые из указанных недостатков устранены в другой известной разработке (патент США № 4274437, н. кл. 137/527, МКИ A 61 F 2/22, заявл. 28.02.80, опубл. 23.06.81). Протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус с внутренней поверхностью, образующей проход для прямого потока крови, и две створки, установленные в кольцеобразном корпусе с возможностью поворота между положением открытия, обеспечивающим прохождение прямого потока крови, и положением закрытия, ограничивающим обратный поток крови. Каждая створка имеет восходящую и нисходящую поверхности, обращенные соответственно к прямому и обратному потокам крови, и боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса. Створки закреплены при помощи средства поворота шарнирного типа, представляющего собой находящиеся в зацеплении кольцевой паз и два выступа, причем кольцевой паз расположен на внутренней поверхности корпуса по всему ее периметру и имеет в поперечном сечении форму сегмента, а выступы расположены на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, выполнены сферической формы и входят в кольцевой паз на корпусе.Some of these disadvantages are eliminated in another well-known development (US patent No. 4274437, N. cl. 137/527, MKI A 61 F 2/22, decl. 28.02.80, publ. 23.06.81). The heart valve prosthesis comprises an annular body with an inner surface forming a passage for direct blood flow, and two flaps mounted in the annular body with the possibility of rotation between the opening position, which allows the passage of the direct blood flow, and the closing position, limiting the return blood flow. Each leaf has an ascending and descending surface, facing forward and reverse blood flows, respectively, and a side surface that interacts with the inner surface of the annular body. The flaps are fixed by means of a hinge-type turning means, which is an annular groove and two protrusions that are meshed, the annular groove being located on the inner surface of the housing along its entire perimeter and having a cross-sectional shape of a segment, and the protrusions are located on opposite sides of the side surface of each flap are made spherical in shape and fit into an annular groove on the housing.

Недостатками указанного протеза клапана сердца являются следующие.The disadvantages of this prosthesis of the heart valve are as follows.

Створки этого протеза кроме перемещения из закрытого положения в открытое и обратно за счет периодической подачи избыточного давления на створки со стороны входа и выхода протеза имеют возможность осуществить поворот вокруг центральной оси кольцеобразного корпуса, но условия и средство для обеспечения принудительного вращения створок вокруг оси корпуса в указанном протезе не созданы. Поэтому из-за отсутствия механизма принудительного вращения створки во время работы протеза клапана сердца не изменяют своего месторасположения относительно оси корпуса, в результате чего не только уменьшается срок службы этого клапана за счет повышенного износа контактирующих между собой поверхностей створок с корпусом при их взаимодействии в одних и тех же местах, но и ухудшаются тромборезистентные характеристики указанного протеза за счет возникновения вихревых, теневых и застойных зон около мест крепления створок по течению прямого и обратного потоков крови, способствующих инициированию и активизации процессов тромбообразования.The flaps of this prosthesis, in addition to moving from the closed position to the open and back due to the periodic supply of excess pressure to the flaps from the input and output sides of the prosthesis, have the ability to rotate around the central axis of the annular body, but the conditions and means for ensuring the forced rotation of the flaps around the axis of the body in the specified dentures are not created. Therefore, due to the lack of a mechanism for forced rotation of the leaf during the operation of the prosthesis, the heart valves do not change their location relative to the axis of the body, as a result of which the life of this valve is not only reduced due to increased wear of the contact surfaces of the valves with the body during their interaction in the same in the same places, but the thromboresistant characteristics of the specified prosthesis worsen due to the occurrence of vortex, shadow and stagnant zones near the points of attachment of the valves over the straight th and reverse blood flow, contributing to the initiation and activation processes of thrombus formation.

Кроме того, при открытом положении указанного клапана створки выступают за пределы корпуса на значительное расстояние, в результате чего окружающие протез сердечные структуры могут препятствовать не только возможному повороту створки вокруг оси корпуса, но и максимальному перемещению створок в открытое положение, то есть полному открытию клапана, что может привести к чрезмерным нагрузкам на сердце при неполном открытии створок или к сердечной недостаточности при неполном закрытии клапана из-за попадания сердечных структур между корпусом и створками.In addition, when the specified valve is in the open position, the flaps extend beyond the body by a considerable distance, as a result of which the heart structures surrounding the prosthesis can interfere not only with the possible rotation of the flap around the body axis, but also with the maximum movement of the flaps to the open position, i.e., the valve is fully opened, which can lead to excessive loads on the heart with incomplete opening of the valves or heart failure with incomplete closure of the valve due to cardiac structures between the corpus mustache and sashes.

Попытка устранения указанных недостатков была предпринята в известном протезе клапана сердца (патент РФ № 1767723, МКИ A 61 F 2/24, заявл. 14.08.90, опубл. 01.03.95), который является наиболее близким по технической сущности заявляемому объекту и по наибольшему количеству сходных признаков выбран в качестве прототипа. В этой разработке предложен протез клапана сердца, в котором принудительный поворот створок вокруг оси корпуса предполагается осуществить при перемещении створок из открытого положения в закрытое, когда со стороны выхода протеза на створки действует возрастающее давление, а прижимающие к корпусу усилия приближаются к максимальным значениям перед закрытием клапана.An attempt to eliminate these shortcomings was made in the known prosthesis of the heart valve (RF patent No. 1767723, MKI A 61 F 2/24, application. 14.08.90, publ. 01.03.95), which is the closest in technical essence of the claimed object and the largest the number of similar features is selected as a prototype. In this development, a heart valve prosthesis is proposed, in which the shutters are forced to rotate around the axis of the body when the valves are moved from the open to the closed position, when increasing pressure acts on the valves from the outlet side of the prosthesis, and the forces pressing against the body approach the maximum values before closing the valve .

Работа указанного протеза клапана сердца заключается в перемещении створок из закрытого положения в открытое и обратно за счет периодической подачи избыточного давления на створки со стороны входа и выхода протеза, а предполагаемое вращение створок вокруг центральной оси корпуса осуществляется за счет разных скоростей прохождения ограниченного обратного потока крови через щели с выемкой и щели без выемок.The operation of the specified valve of the heart valve is to move the valves from the closed position to the open and back due to the periodic supply of excess pressure to the valves from the side of the entrance and exit of the prosthesis, and the alleged rotation of the valves around the central axis of the body is due to different speeds of passage of a limited reverse blood flow through slots with a notch and slots without a notch.

Указанный протез клапана сердца содержит, по меньшей мере, два элемента: неподвижный и подвижный. Неподвижный элемент выполнен в виде кольцеобразного корпуса и имеет наружную поверхность для размещения на ней манжеты и внутреннюю боковую поверхность, образующую проход для прямого потока крови, а подвижный элемент выполнен в виде двух створок и установлен в неподвижном с возможностью поворота между положением открытия для прохождения прямого потока крови и положением закрытия для ограничения обратного потока крови и имеет боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью неподвижного элемента при закрытом положении подвижного элемента, восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, и нисходящую поверхность, обращенную к обратному потоку крови и имеющую, по меньшей мере, два утолщения, размещенные на противоположных сторонах подвижного элемента, причем на боковой поверхности подвижного элемента выполнен, по меньшей мере, один канал, пропускающий ограниченный обратный поток крови при закрытом положении подвижного элемента, а неподвижный элемент связан с подвижным при помощи средства поворота шарнирного типа.The specified prosthesis of the heart valve contains at least two elements: fixed and movable. The fixed element is made in the form of an annular body and has an outer surface for placing cuffs on it and an inner side surface forming a passage for direct blood flow, and the movable element is made in the form of two wings and is mounted in a fixed with the possibility of rotation between the opening position for passage of direct flow blood and the closing position to limit the reverse flow of blood and has a side surface that interacts with the inner surface of the fixed element when closed and a movable element, an ascending surface facing the direct flow of blood, and a descending surface facing the return flow of blood and having at least two thickenings placed on opposite sides of the moving element, and at least one of the movable element is made on the side surface , one channel passing a limited reverse blood flow when the movable element is closed, and the fixed element is connected to the movable by means of a hinge-type turning means.

К недостаткам указанного протеза клапана сердца можно отнести следующее.The disadvantages of this prosthesis of the heart valve include the following.

Створки в данном протезе клапана сердца не могут осуществить вращательное движение вокруг центральной оси корпуса, т.к. выемки на боковой поверхности каждой створки расположены на тонкой ее части, а короткий гидравлический канал не способен задать направление ограниченному обратному потоку крови.The valves in this prosthesis of the heart valve cannot rotate around the central axis of the body, because the recesses on the lateral surface of each leaf are located on its thin part, and the short hydraulic channel is not able to set the direction of the limited reverse blood flow.

Рассмотрим процессы, происходящие в указанном клапане при перемещении створок из открытого положения к закрытому и при полностью закрытых створках.Consider the processes that occur in the specified valve when the shutters move from open to closed and when the shutters are completely closed.

При превышении давления на выходе протеза над давлением крови на его входе створки в пределах гарантированных зазоров в шарнирах сначала движутся вдоль оси корпуса вместе с обратным потоком крови при отсутствии или, по меньшей мере, с минимальными силами трения между корпусом и створками, а затем при помощи средства поворота шарнирного типа перемещаются из открытого положения в закрытое. Это время движения створок в пределах гарантированных зазоров в шарнирах вместе с обратным потоком крови при минимальных силах трения или при их отсутствии между корпусом и створками является наиболее благоприятным для осуществления вращения створок вокруг центральной оси корпуса. Но в это время на противоположных сторонах каждой створки образовались отверстия с одинаковым сечением, объединенные между собой в полукруглое окно. При этом выемка на боковой поверхности каждой створки попадает в проекцию самой створки, т.е. размещена перед створкой по ходу обратного потока крови и не влияет на сечение отверстий, расположенных с противоположных сторон каждой створки, а также размещена на периферии гидравлического отверстия клапана, где скорость крови обратного потока минимальная, в результате чего скорости крови в образовавшихся отверстиях одинаковы, и гидродинамических сил, направленных на осуществление вращения створок вокруг центральной оси корпуса, не возникает. При дальнейшем закрытии клапана, т.е. по мере перемещения створок к закрытому положению, отверстия с противоположных сторон каждой створки уменьшаются и превращаются в серповидные щели, следовательно, уменьшается и величина обратного потока крови, а выемка каждой створки при этом выходит из проекции самой створки и смещается в противоположную от плоскости смыкания створок сторону. Перед самым закрытием клапана скорость уменьшающегося обратного потока крови через щели с выемкой будет несколько больше чем через щели без выемки, и возникшие в результате этого гидродинамические силы будут подтягивать не край каждой створки, а всю створку к внутренней поверхности корпуса в направлении своей выемки. Это объясняется тем, что за счет разности скоростей крови через щели с выемкой и щели без выемок на каждую створку действуют две силы, одна из которых направлена от плоскости смыкания в перпендикулярном направлении, а другая направлена вдоль поверхности смыкания. Результирующая же сила от вышеуказанных двух сил проходит по прямой, соединяющей центральную ось корпуса со срединой выемки каждой створки в сечении, перпендикулярном центральной оси корпуса. За счет результирующей силы подтягивается не край каждой створки, а вся створка от центральной оси корпуса к его внутренней поверхности в направлении выемки, т.е. створки перемещаются относительно корпуса в противоположные друг от друга стороны в направлении своих выемок, а не вокруг центральной оси корпуса. Поэтому предпосылок для возникновения вращающего момента на створках нет.When the pressure at the outlet of the prosthesis exceeds the blood pressure at its inlet, the flaps within the guaranteed gaps in the hinges first move along the axis of the body along with the reverse blood flow in the absence or at least with minimal friction between the body and the wings, and then with articulated swivels move from open to closed. This time of movement of the valves within the guaranteed clearances in the hinges together with the reverse flow of blood with minimal friction forces or in their absence between the body and the valves is the most favorable for the rotation of the valves around the central axis of the housing. But at this time, on the opposite sides of each leaf, holes with the same cross section formed in a semicircular window. In this case, the recess on the lateral surface of each leaf falls into the projection of the leaf itself, i.e. placed in front of the leaflet along the return flow of blood and does not affect the cross section of holes located on opposite sides of each leaflet, and is also located on the periphery of the valve’s hydraulic hole, where the blood flow velocity is minimal, as a result of which the blood velocities in the formed holes are the same and the hydrodynamic forces aimed at the implementation of the rotation of the wings around the central axis of the housing does not arise. Upon further closing of the valve, i.e. as the cusps move to the closed position, the holes on the opposite sides of each cusp decrease and turn into sickle-shaped slits; therefore, the amount of backflow of blood also decreases, and the notch of each cusp leaves the projection of the cusp itself and shifts to the side opposite to the plane of cusp closure . Just before the valve closes, the rate of decreasing backflow of blood through slits with a recess will be slightly higher than through slots without a recess, and the hydrodynamic forces resulting from this will pull not the edge of each leaf, but the entire leaf to the inner surface of the body in the direction of its recess. This is due to the fact that due to the difference in blood velocities through the slots with a notch and a slit without notches, two forces act on each leaf, one of which is directed from the closing plane in the perpendicular direction, and the other is directed along the closing surface. The resulting force from the above two forces passes in a straight line connecting the central axis of the body with the middle of the recess of each leaf in a section perpendicular to the central axis of the body. Due to the resulting force, it is not the edge of each leaf that is pulled, but the entire leaf from the central axis of the housing to its inner surface in the direction of the recess, i.e. the flaps move relative to the housing in opposite sides of each other in the direction of their recesses, and not around the central axis of the housing. Therefore, there are no prerequisites for the occurrence of torque on the wings.

Кроме того, выемка каждой створки в указанном протезе клапана сердца расположена преимущественно под углом 45° к поверхности смыкания створки, т.е. на ее тонкой части. Такое размещение выемки на боковой поверхности каждой створки не способствует требуемому направлению ограниченного обратного потока крови и увеличению гидродинамических сил, требующихся для возникновения вращающего момента на створках, что не позволяет осуществить поворот створок вокруг центральной оси корпуса.In addition, the notch of each leaf in the specified prosthesis of the heart valve is located mainly at an angle of 45 ° to the closure surface of the leaf, i.e. on its thin part. Such placement of the recess on the lateral surface of each leaf does not contribute to the required direction of the limited reverse blood flow and increase the hydrodynamic forces required for the torque to appear on the leaf, which does not allow the leaf to rotate around the central axis of the body.

Непосредственно перед закрытием клапана приближается к максимальной величине не только проекция каждой створки по направлению обратного потока крови, но и давление, действующее на створки со стороны обратного потока крови, в результате чего силы, прижимающие створки к корпусу, приближаются к максимальным значениям и не позволяют створкам осуществить вращательное движение вокруг центральной оси корпуса, т.к. возросшие практически до максимальной величины силы трения в шарнирах между корпусом и створками превосходят гидродинамические силы от разности скоростей через щели с выемкой и щели без выемок, к тому же направленные не на вращение створок вокруг оси корпуса, а на перемещение их в противоположные стороны в направлении выемок, что приводит к образованию теневых и локальных вихревых зон около шарнирных узлов, активизации процессов тромбообразования на корпусе и створках вблизи их мест закрепления по ходу прямого и обратного потоков крови и ухудшению тромборезистентных характеристик указанного протеза клапана сердца.Just before the valve closes, not only the projection of each leaflet in the direction of the return blood flow approaches the maximum value, but also the pressure acting on the leaflets from the side of the backward blood flow, as a result of which the forces pressing the leaflets to the body approach the maximum values and do not allow the leaflets rotate around the central axis of the housing, as the frictional forces that have increased almost to the maximum value in the hinges between the body and the valves exceed the hydrodynamic forces from the difference in speed through the slots with a recess and the slots without recesses, moreover, they are directed not to rotate the valves around the axis of the case, but to move them in opposite directions in the direction of the recesses , which leads to the formation of shadow and local vortex zones near the hinge nodes, the activation of the processes of thrombosis on the body and valves near their places of fixation along the forward and reverse flows of blood and deterioration of characteristics of said thromboresistant prosthetic heart valve.

Наибольшее влияние перед закрытием клапана оказывают силы трения между корпусом и створками, которые приближаются к максимальным значениям за счет увеличения проекции каждой створки при ее закрытии по направлению обратного потока крови и нарастания давления, действующего на створки со стороны выхода протеза клапана сердца. Поэтому осуществить вращательное движение створок в указанном клапане при закрытии створок не представляется возможным, т.к. силы трения превосходят гидродинамические силы, возникающие за счет разности скоростей в щели с выемкой и щели без выемки каждой створки.The greatest influence before closing the valve is exerted by friction between the body and the valves, which approach the maximum values due to an increase in the projection of each valve when it closes in the direction of the reverse blood flow and an increase in pressure acting on the valves from the outlet of the heart valve prosthesis. Therefore, it is not possible to rotate the flaps in the indicated valve when closing the flaps, because friction forces exceed the hydrodynamic forces arising due to the difference in velocities in the slit with the notch and the slit without the notch of each leaf.

При закрытом положении клапана проекция каждой створки и давление со стороны выхода протеза клапана, прижимающее створки к корпусу, достигают максимальных значений, в результате этого створки прижаты к корпусу с максимальным усилием. За счет этого давления и прижимающего усилия между корпусом и створками возникают максимальные силы трения, которые превосходят гидродинамические силы, возникающие за счет разности скоростей при прохождении ограниченного обратного потока крови через образовавшиеся на противоположных сторонах каждой створки щели с выемкой и щели без выемок. Причем гидродинамические силы направлены не на поворот створок вокруг оси корпуса, а на перемещение створок в противоположные друг от друга стороны в направлении выемок.When the valve is in the closed position, the projection of each leaf and the pressure from the outlet side of the valve prosthesis, which presses the leaf against the body, reach maximum values, as a result of which the leaf is pressed against the body with maximum force. Due to this pressure and pressing force between the body and the flaps, maximum friction forces arise that exceed the hydrodynamic forces that arise due to the difference in velocities when a limited reverse blood flow passes through the slots with a recess and a gap without recesses formed on the opposite sides of each leaf. Moreover, the hydrodynamic forces are directed not at the rotation of the flaps around the axis of the housing, but at the movement of the flaps in opposite sides of each other in the direction of the recesses.

Таким образом, при закрытии указанного клапана, т.е. при перемещении створок из открытого положения к закрытому, а также при полностью закрытом положении, осуществить поворот створок вокруг центральной оси корпуса не представляется возможным из-за:Thus, upon closing said valve, i.e. when moving the shutters from the open position to the closed, as well as with the fully closed position, it is not possible to rotate the shutters around the central axis of the housing due to:

a) расположения выемок на боковой поверхности каждой створки под углом 45° к поверхности смыкания, т.е. на тонкой ее части;a) the location of the recesses on the lateral surface of each leaf at an angle of 45 ° to the closure surface, i.e. on its thin part;

b) отсутствия направления ограниченного обратного потока крови, проходящего через выемки, вследствие его рассеивания на выходе из выемок;b) the lack of direction of a limited reverse flow of blood passing through the recesses due to its dispersion at the outlet of the recesses;

c) отсутствия сил, направленных на осуществление вращательного движения створок вокруг центральной оси корпуса;c) the absence of forces aimed at the implementation of the rotational movement of the flaps around the central axis of the housing;

d) наличия максимальных усилий, прижимающих створки к корпусу, а следовательно, и возникновения максимальных сил трения между корпусом и створками, препятствующих осуществлению вращательного движения створок вокруг центральной оси корпуса при закрытии клапана и при полностью закрытом положении створок.d) the presence of maximum forces pressing the flaps against the casing, and consequently, the occurrence of maximum friction forces between the casing and the flaps, which prevent the rotation of the flaps around the central axis of the casing when closing the valve and when the flaps are completely closed.

Поэтому в указанном клапане осуществить вращательное движение створок вокруг центральной оси корпуса не представляется возможным, что приводит к образованию теневых и локальных вихревых зон около шарнирных узлов, активизации процессов тромбообразования на корпусе и створках вблизи их мест закрепления по направлению прямого и обратного потоков крови и ухудшению тромборезистетнтных характеристик указанного протеза клапана сердца.Therefore, in the indicated valve, it is not possible to rotate the valves around the central axis of the body, which leads to the formation of shadow and local vortex zones near the hinge nodes, the activation of thrombosis on the body and the valves near their fixation points in the direction of direct and reverse blood flow, and the deterioration of thromboresistant characteristics of the specified prosthesis of the heart valve.

Кроме того, при отсутствии вращения створок вокруг центральной оси корпуса взаимодействие створок с корпусом при работе клапана происходит в одних и тех же местах, что приводит к более интенсивному износу корпуса и створок в местах контакта, в результате чего может произойти заклинивание створок или их выпадение из корпуса, что снижает надежность и долговечность указанного клапана.In addition, in the absence of rotation of the flaps around the central axis of the casing, the flaps interact with the casing during operation of the valve in the same places, which leads to more intensive wear of the casing and flaps at the contact points, as a result of which the flaps may jam or fall out housing, which reduces the reliability and durability of the specified valve.

Створки в указанном протезе клапана сердца после их закрытия занимают наклонное положение по отношению к внутренней поверхности корпуса и его центральной оси, которое способствует увеличению силы трения между корпусом и створками. Это объясняется тем, что створки под максимальным давлением и нагрузкой со стороны выхода протеза расклинивают корпус и увеличивают тем самым силу трения между корпусом и створками до максимальной величины, что приводит к отсутствию вращения створок вокруг центральной оси корпуса, ухудшению промываемости шарнирных узлов и омываемости прилегающих к ним поверхностей, а следовательно, к ухудшению тромборезистентных характеристик указанного протеза клапана сердца.Sashes in the specified prosthesis of the heart valve after their closure occupy an inclined position with respect to the inner surface of the body and its central axis, which helps to increase the friction force between the body and the sashes. This is due to the fact that the flaps under maximum pressure and load from the outlet side of the prosthesis wedge the casing and thereby increase the friction force between the casing and the flaps to a maximum value, which leads to the lack of rotation of the flaps around the central axis of the casing, deterioration of the flushing of the hinge assemblies and the washing adjacent to surfaces, and consequently, to a deterioration of the thromboresistant characteristics of the specified prosthesis of the heart valve.

Кроме того, выемка на боковой поверхности каждой створки размещена на тонкой ее части, в результате чего выходящий из выемки ограниченный обратный поток крови при отсутствии направления рассеивается в разные стороны от выемки и омывает лишь одну и ту же часть внутренней поверхности корпуса при отсутствии вращения створок вокруг центральной оси корпуса, а остальная внутренняя поверхность корпуса, в особенности перед узлами закрепления створок и после них по ходу прямого и обратного потоков крови, остается плохо омываемой, что инициирует возникновение тромбов на этих поверхностях и приводит к ухудшению тромборезистентных характеристик указанного клапана.In addition, a recess on the lateral surface of each leaf is placed on its thin part, as a result of which a limited reverse blood flow emerging from the recess, in the absence of direction, is scattered in different directions from the recess and washes only one and the same part of the inner surface of the body in the absence of rotation of the flaps around the central axis of the body, and the rest of the internal surface of the body, especially before the nodes of the cusp fixation and after them along the forward and reverse blood flows, remains poorly washed, which initiates the occurrence of blood clots on these surfaces and leads to a deterioration of the thromboresistant characteristics of the specified valve.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение тромборезистентных характеристик протеза клапана сердца и повышение его надежности и долговечности.The technical task of the invention is to improve the thromboresistant characteristics of a prosthetic heart valve and increase its reliability and durability.

Поставленная задача достигается тем, что в протезе клапана сердца, содержащем, по меньшей мере, два элемента: неподвижный и подвижный, неподвижный элемент выполнен в виде кольцеобразного корпуса и имеет наружную поверхность для размещения на ней манжеты и внутреннюю боковую поверхность, образующую проход для прямого потока крови, а подвижный элемент установлен в неподвижном с возможностью поворота между положением открытия для прохождения прямого потока крови и положением закрытия для ограничения обратного потока крови и имеет боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью неподвижного элемента при закрытом положении подвижного элемента, восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, и нисходящую поверхность, обращенную к обратному потоку крови и имеющую, по меньшей мере, два утолщения, размещенные на противоположных сторонах подвижного элемента, причем на боковой поверхности подвижного элемента выполнен, по меньшей мере, один канал, пропускающий ограниченный обратный поток крови при закрытом положении подвижного элемента, а неподвижный элемент связан с подвижным при помощи средства поворота шарнирного типа, канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен преимущественно с тангенциально направленным выходом относительно внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе, размещен внутри одного из элементов у его боковой поверхности или по меньшей мере на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности преимущественно в зоне, примыкающей к средству поворота шарнирного типа, причем упомянутый канал или по меньшей мере его участок на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови расположен параллельно, с наклоном или перпендикулярно к образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе.The problem is achieved in that in the prosthesis of the heart valve containing at least two elements: fixed and movable, the fixed element is made in the form of an annular body and has an outer surface for placement of a cuff on it and an inner side surface forming a passage for direct flow blood, and the movable element is mounted stationary with the possibility of rotation between the opening position for the passage of the direct blood flow and the closing position to limit the reverse blood flow and has a side the surface interacting with the inner surface of the fixed element when the movable element is closed, the ascending surface facing the direct blood flow, and the descending surface facing the back blood flow and having at least two thickenings located on opposite sides of the moving element, at least one channel is made on the lateral surface of the movable element, allowing a limited reverse blood flow to pass when the movable element is closed, and the adjacent element is connected with the movable one by means of a hinge-type turning means, the channel for transmitting a limited reverse blood flow is made mainly with a tangentially directed exit relative to the inner surface of the fixed element with the movable element closed, placed inside one of the elements at its side surface or at least on one from the thickenings of the movable element from the side of its lateral surface, mainly in the area adjacent to the hinge-type turning means, moreover, fifth channel or at least a portion of the outlet in the direction of the limited blood backflow is disposed in parallel with the inclination or perpendicular to the generatrix of the inner surface of the stationary member when the movable member is closed.

Канал с тангенциально направленным выходом, размещенный внутри одного из элементов или на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности, выполнен в виде одного или двух находящихся под углом друг к другу участков.A channel with a tangentially directed exit, placed inside one of the elements or on one of the bulges of the moving element from the side of its side surface, is made in the form of one or two sections located at an angle to each other.

Канал с тангенциально направленным выходом, размещенный на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности, имеет клиновидную форму сечения и выполнен прямым или радиусным.A channel with a tangentially directed exit, placed on one of the bulges of the movable element from the side of its lateral surface, has a wedge-shaped cross-sectional shape and is made direct or radial.

Подвижный элемент выполнен в виде одной или двух створок, средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках или в виде кольцевого паза на корпусе и выступов на створках, причем пазы или выступы каждой створки расположены на ее противоположных сторонах боковой поверхности в зоне утолщений.The movable element is made in the form of one or two leaves, the hinge-type turning means is made in the form of an annular protrusion on the case and grooves on the leaves or in the form of an annular groove on the case and protrusions on the leaves, the grooves or protrusions of each case being located on its opposite sides of the side surface in the area of thickenings.

Канал с тангенциально направленным выходом проходит через средство поворота шарнирного типа и образован зазорами в пазах или выступах каждой створки, причем пазы или выступы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, выполнены с разными по величине зазорами.A channel with a tangentially directed exit passes through a hinge-type turning means and is formed by gaps in the grooves or protrusions of each leaf, and grooves or protrusions located on opposite sides of the side surface of each leaf are made with gaps of different sizes.

Канал с тангенциально направленным выходом выполнен плавно сходящимся по течению ограниченного обратного потока крови.A channel with a tangentially directed exit is made smoothly converging with the flow of a limited reverse flow of blood.

В заявляемом протезе клапана сердца реализована дополнительная степень свободы подвижного элемента - это осуществление принудительного и гарантированного вращения подвижного элемента вокруг оси неподвижного элемента.In the claimed prosthesis of the heart valve, an additional degree of freedom of the movable element is realized - this is the implementation of the forced and guaranteed rotation of the movable element around the axis of the fixed element.

В предлагаемом протезе клапана сердца помимо перемещения подвижного элемента из закрытого положения в открытое и обратно за счет периодической подачи избыточного давления на подвижный элемент со стороны входа и выхода протеза указанному подвижному элементу дополнительно придают однонаправленное вращательное движение вокруг центральной оси неподвижного элемента за счет использования энергии избыточного давления крови со стороны выхода протеза при закрытом подвижном элементе путем направления ограниченного обратного потока крови преимущественно тангенциально для последующего закручивания объема крови со стороны входа в протез и подвижного элемента при его открытии вокруг центральной оси неподвижного элемента.In the proposed prosthesis of the heart valve, in addition to moving the movable element from the closed position to the open and back due to the periodic supply of excessive pressure to the movable element from the inlet and outlet of the prosthesis, the unidirectional rotational movement around the central axis of the fixed element is additionally provided through the use of excess pressure energy blood from the outlet of the prosthesis with a closed movable element by directing a limited reverse flow of blood mainly tangentially for the subsequent twisting of the blood volume from the side of the entrance to the prosthesis and the movable element when it is opened around the central axis of the fixed element.

Работа протеза клапана сердца с дополнительным вращением подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента осуществляется следующим образом.The work of the prosthesis of the heart valve with additional rotation of the movable element around the central axis of the fixed element is as follows.

После превышения давления на выходе протеза над давлением на его входе происходит закрытие протеза клапана сердца. При этом подвижный элемент перемещается из открытого положения в закрытое, предотвращая обратный ток крови. После закрытия подвижного элемента давление со стороны выхода протеза увеличивается, а ограниченный обратный поток крови начинает выходить тангенциально относительно внутренней поверхности неподвижного элемента через канал, размещенный на одном из элементов, подвижном или неподвижном. Тангенциально выходящий из канала ограниченный обратный поток крови, направленный по периметру внутренней поверхности неподвижного элемента, осуществляет закручивание объема крови со стороны входа в протез. При увеличении давления со стороны выхода протеза до максимальной величины увеличивается мощность выходящей струи ограниченного обратного потока крови, а следовательно, увеличивается и скорость вращения закрученного объема крови со стороны входа в протез. Затем начинается снижение давления со стороны выхода протеза и увеличение давления на его входе. При этом раскрученный объем крови на входе в протез продолжает вращаться вокруг оси неподвижного элемента за счет сил инерции. При достижении перепада давления на клапане, а следовательно, и усилия на створках такой величины, когда вращающая сила закрученного объема крови на входе протеза клапана сердца становится больше, чем сила трения, прижимающая подвижный элемент к неподвижному, раскрученный объем крови на входе протеза захватывает подвижный элемент, вовлекает в движение и начинает вращать его вокруг центральной оси неподвижного элемента в том же направлении. После превышения величины давления на входе в протез над давлением на его выходе происходит открытие протеза клапана сердца. При этом подвижный элемент в пределах гарантированных зазоров сначала движется вместе с прямым потоком крови, а затем при помощи средства поворота шарнирного типа перемещается из закрытого положения в открытое, осуществляя прохождение прямого потока крови. Во время движения подвижного элемента совместно с потоком крови в пределах гарантированных зазоров в шарнирах силы трения между подвижным и неподвижным элементами практически отсутствуют, а следовательно, это время является наиболее благоприятным для осуществления вращения подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента. Поэтому подвижный элемент, двигаясь с потоком крови во взвешенном состоянии, будет продолжать осуществлять вращательное движение вокруг центральной оси неподвижного элемента, но уже с максимальной скоростью. При дальнейшем перемещении подвижного элемента в открытое положение его дополнительное вращательное движение несколько замедлится за счет возрастающей силы трения между подвижным и неподвижным элементами и будет осуществляться до тех пор, пока сила трения между подвижным и неподвижным элементами не превысит вращающую силу раскрученного объема крови на входе протеза. Но поскольку при перемещении подвижного элемента в открытое положение перепад давления на нем при прямом токе крови, а следовательно, и сила трения между подвижным и неподвижным элементами невелики, то возможно, что дополнительное вращательное движение будет осуществляться во все время движения подвижного элемента в открытое положение. При этом объем крови со стороны входа в протез клапана сердца и подвижный элемент вращаются в одну сторону.After the pressure at the outlet of the prosthesis exceeds the pressure at its entrance, the prosthesis of the heart valve closes. In this case, the movable element moves from the open to the closed position, preventing the return flow of blood. After closing the movable element, the pressure from the outlet side of the prosthesis increases, and a limited reverse blood flow begins to emerge tangentially relative to the inner surface of the fixed element through a channel placed on one of the elements, movable or stationary. A limited return blood flow tangentially emerging from the channel, directed along the perimeter of the inner surface of the fixed element, twists the blood volume from the side of the entrance to the prosthesis. With increasing pressure from the outlet of the prosthesis to a maximum value, the power of the outgoing stream of the limited reverse blood flow increases, and therefore, the rotation speed of the swirling volume of blood from the entrance to the prosthesis also increases. Then begins a decrease in pressure from the outlet of the prosthesis and an increase in pressure at its inlet. In this case, the untwisted volume of blood at the entrance to the prosthesis continues to rotate around the axis of the fixed element due to inertia forces. When the pressure drop across the valve, and therefore the effort on the valves, is reached, when the rotational force of the swirling blood volume at the inlet of the heart valve prosthesis becomes greater than the friction force pressing the movable element to the motionless one, the untwisted volume of blood at the prosthesis inlet captures the movable element , engages in movement and begins to rotate it around the central axis of the fixed element in the same direction. After the pressure at the inlet of the prosthesis exceeds the pressure at its output, the heart valve prosthesis opens. In this case, the movable element within the guaranteed gaps first moves together with a direct blood flow, and then, with the help of a hinge-type turning means, moves from a closed position to an open one, by passing a direct blood flow. During the movement of the movable element together with the blood flow within the guaranteed gaps in the hinges, the friction forces between the movable and fixed elements are practically absent, and therefore, this time is most favorable for the rotation of the movable element around the central axis of the fixed element. Therefore, the movable element, moving with the flow of blood in a suspended state, will continue to carry out rotational motion around the central axis of the stationary element, but already at maximum speed. With the further movement of the movable element to the open position, its additional rotational movement will slow down somewhat due to the increasing friction force between the movable and fixed elements and will continue until the friction force between the movable and fixed elements exceeds the rotational force of the untwisted volume of blood at the entrance of the prosthesis. But since when the movable element is moved to the open position, the pressure drop across it with a direct blood flow, and therefore the friction force between the movable and fixed elements, is small, it is possible that additional rotational motion will be carried out during the entire movement of the movable element to the open position. In this case, the volume of blood from the side of the entrance to the prosthesis of the heart valve and the movable element rotate in one direction.

Таким образом, использование небольшой части энергии высокого давления крови со стороны выхода протеза позволило помимо открытия и закрытия осуществлять еще дополнительно и гарантируемое вращательное движение подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента по всему его периметру, что приводит к повышению тромборезистентности заявляемого протеза клапана сердца за счет отсутствия застойных зон на неподвижном элементе, так как в результате поворота подвижного элемента открываются новые участки внутренней поверхности неподвижного элемента для их омывания.Thus, the use of a small part of the energy of the high blood pressure from the outlet side of the prosthesis made it possible, in addition to opening and closing, to carry out an additional and guaranteed rotational movement of the movable element around the central axis of the fixed element along its entire perimeter, which leads to an increase in thromboresistance of the claimed heart valve prosthesis due to the absence of stagnant zones on a fixed element, since as a result of rotation of the movable element, new sections of the inner surface open and a fixed member for their washing.

В предлагаемой конструкции протеза клапана сердца канал для пропускания ограниченного обратного потока крови, соединяющий полости на входе и выходе протеза, выполнен преимущественно с тангенциально направленным выходом относительно внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе и может быть размещен не только на наружной боковой поверхности подвижного элемента, но также и внутри как подвижного, так и неподвижного элементов, причем упомянутый канал или по меньшей мере его участок на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови расположен параллельно, с наклоном или перпендикулярно к образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе.In the proposed design of the prosthesis of the heart valve, the channel for passing a limited reverse blood flow connecting the cavities at the inlet and outlet of the prosthesis is made mainly with a tangentially directed exit relative to the inner surface of the fixed element with the movable element closed and can be placed not only on the outer side surface of the movable element, but also inside both the movable and the stationary elements, the said channel or at least its section at the outlet in the direction The limited return blood flow is parallel, inclined or perpendicular to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed.

Если канал размещен на боковой поверхности или внутри подвижного элемента, то он соединяет между собой его нисходящую и восходящую поверхности и при полностью закрытом протезе клапана сердца кровь со стороны выхода протеза под высоким давлением поступает в полость со стороны входа в протез и направляется по периметру внутренней поверхности неподвижного элемента, т.е. тангенциально. При этом весь канал или по меньшей мере его участок на выходе в полость, размещенную перед клапаном, может быть расположен перпендикулярно, т.е. строго тангенциально, с наклоном, т.е. с тангенциально-осевым направлением, и параллельно, т.е. с осевым направлением относительно образующей внутренней поверхности неподвижного элемента. Если при перпендикулярном и наклонном расположении канала обеспечивается гарантированное тангенциальное направление потока, то при параллельном расположении канала относительно образующей тангенциальное направление ограниченного обратного потока крови обеспечивается совокупностью кольцевого выступа на неподвижном элементе, самим каналом, средством поворота шарнирного типа и внутренней поверхностью неподвижного элемента, за счет которых осуществляется тангенциальный выход струи ограниченного обратного потока крови.If the channel is placed on the side surface or inside the movable element, it connects its descending and ascending surfaces to each other and with the heart valve prosthesis completely closed, blood from the outlet side of the prosthesis under high pressure enters the cavity from the side of the prosthesis entrance and is directed along the perimeter of the inner surface fixed element i.e. tangentially. In this case, the entire channel, or at least its portion at the outlet to the cavity located in front of the valve, can be located perpendicularly, i.e. strictly tangentially, with a slope, i.e. with tangential axial direction, and in parallel, i.e. with an axial direction relative to the generatrix of the inner surface of the fixed element. If a guaranteed tangential direction of flow is ensured with a perpendicular and oblique arrangement of the channel, then with a parallel arrangement of the channel with respect to the tangential direction of the limited reverse blood flow, it is ensured by a combination of an annular protrusion on the fixed element, the channel itself, articulated rotation means and the inner surface of the fixed element, due to which a tangential exit of a stream of limited reverse blood flow is carried out.

Если канал размещен внутри неподвижного элемента, то он соединяет между собой полость за клапаном с полостью перед клапаном, при этом кровь из полости с высоким давлением за клапаном мощной струей выходит в полость перед клапаном только при закрытом подвижном элементе, в результате чего и осуществляется закручивание сначала объема крови перед клапаном, а затем уже раскрученный объем крови подхватывает подвижный элемент и вращает его вокруг центральной оси неподвижного элемента.If the channel is located inside the fixed element, then it connects the cavity behind the valve with the cavity in front of the valve, while the blood from the cavity with high pressure behind the valve with a powerful jet enters the cavity in front of the valve only when the movable element is closed, as a result of which the first twist the volume of blood in front of the valve, and then the untwisted volume of blood picks up the movable element and rotates it around the central axis of the fixed element.

Тангенциальный выход канала для пропускания ограниченного обратного потока крови позволяет более эффективно, то есть с минимальными потерями, использовать небольшую часть энергии высокого давления крови со стороны выхода протеза при закрытом подвижном элементе для закручивания объема крови со стороны входа в протез, а затем более эффективно раскрученным объемом крови на входе протеза гарантированно осуществить принудительное вращательное движение подвижного элемента при его открытии вокруг центральной оси неподвижного элемента с наибольшей скоростью, что приводит к повышению надежности и долговечности заявляемого протеза клапана сердца за счет уменьшения величины износа путем равномерного его распределения по периметру неподвижного элемента, так как при работе клапана подвижный элемент контактирует с неподвижным не в одних и тех же местах, а в пределах полного оборота подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента.The tangential exit of the channel for transmitting a limited reverse blood flow allows more efficient, that is, with minimal losses, use a small part of the high blood pressure energy from the side of the prosthesis with a closed movable element to twist the blood volume from the side of the prosthesis entrance, and then more effectively untwisted blood at the entrance of the prosthesis is guaranteed to carry out forced rotational movement of the movable element when it is opened around the central axis of the fixed element with the highest speed, which leads to increased reliability and durability of the claimed prosthesis of the heart valve by reducing the amount of wear by distributing it uniformly around the perimeter of the fixed element, since when the valve is operating, the moving element does not contact the fixed element in the same places, but within full rotation of the movable element around the central axis of the fixed element.

Способ работы предлагаемого протеза клапана сердца может быть осуществлен не только в двухстворчатых, но и в одностворчатых и в трехстворчатых протезах клапанов сердца, что расширяет область применения и использования заявляемого протеза клапана сердца.The method of operation of the proposed heart valve prosthesis can be carried out not only in bicuspid, but also in single-leaf and tricuspid prosthetic heart valves, which expands the scope and application of the inventive heart valve prosthesis.

Использование энергии высокого давления со стороны выхода протеза позволяет не только осуществить принудительное вращение подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента, но еще омывать и промывать в течение каждого цикла работы клапана новые участки внутренней поверхности неподвижного элемента довольно мощной струей ограниченного обратного потока крови, что снижает вероятность тромбообразования и улучшает тромборезистентные характеристики предлагаемого протеза клапана сердца.The use of high-pressure energy from the outlet side of the prosthesis allows not only to force the movable element around the central axis of the fixed element, but also to wash and rinse during each cycle of the valve the new sections of the inner surface of the fixed element with a rather powerful jet of limited reverse blood flow, which reduces the likelihood thrombosis and improves the thromboresistant characteristics of the proposed prosthetic heart valve.

Кроме того, вращающиеся в одну сторону объем крови на входе протеза и подвижный элемент, раскрученные тангенциально выходящим ограниченным обратным потоком крови, способствуют уменьшению вероятности отложения фибрина на подвижном и неподвижном элементах за счет удаления осевших на их поверхностях частиц крови движущимися внутри неподвижного элемента объемом крови на входе протеза и подвижным элементом, что приводит к повышению тромборезистентности заявляемого протеза клапана сердца.In addition, the volume of blood rotating in one direction at the entrance of the prosthesis and the movable element, untwisted tangentially by a limited reverse flow of blood, reduce the likelihood of fibrin deposition on the movable and stationary elements by removing blood particles that have settled on their surfaces from the blood volume moving inside the stationary element on the entrance of the prosthesis and the movable element, which leads to an increase in thrombotic resistance of the claimed prosthesis of the heart valve.

Способ работы предложенного протеза клапана сердца обеспечивает гарантированное закручивание объема крови на входе в протез за счет использования энергии высокого давления крови со стороны выхода протеза при закрытом подвижном элементе и направления ограниченного обратного потока крови тангенциально к внутренней поверхности неподвижного элемента. В естественном сердце человека формирование выброса крови из левого желудочка начинается еще до открытия аортального клапана. При этом внутри левого желудочка формирующийся поток закручивается за счет последовательного сокращения мышц сердца и к моменту открытия аортального клапана имеет начальное ускорение (В.И.Бураковский и др. Характер потока крови в левом желудочке сердца”. Экспериментальная хирургия и анестезиология, 1976, № 3, с. 13-16; Шумаков В.И. и др. Искусственное сердце. //Л.: Наука, 1988, С. 158-159). Использование заявляемого способа работы протеза клапана сердца уменьшает нагрузку на естественное сердце человека при имплантации предлагаемого протеза, например, в аортальную позицию, то есть между левым желудочком и аортой, за счет того, что высоким давлением со стороны аорты при закрытом аортальном клапане обеспечивается закручивание объема крови на входе протеза со стороны левого желудочка, совпадающее по направлению с закручиванием потока в этом же левом желудочке последовательным сокращением мышц естественного сердца, что и позволяет разгрузить естественное сердце человека, а следовательно, улучшить самочувствие и повысить жизненный тонус пациента не только в ближний послеоперационный период, но и в более отдаленные сроки на протяжении всей жизни с этим протезом.The method of operation of the proposed heart valve prosthesis provides guaranteed twisting of the blood volume at the entrance to the prosthesis by using the energy of high blood pressure from the outlet side of the prosthesis with a closed movable element and directing a limited reverse blood flow tangentially to the inner surface of the fixed element. In the natural heart of a person, the formation of a discharge of blood from the left ventricle begins even before the opening of the aortic valve. At the same time, inside the left ventricle, the forming flow is twisted due to the sequential contraction of the heart muscles and by the time the aortic valve opens, it has initial acceleration (V.I. Burakovsky et al. Character of blood flow in the left ventricle of the heart. ”Experimental Surgery and Anesthesiology, 1976, No. 3 , p. 13-16; Shumakov V.I. et al. Artificial heart. // L .: Nauka, 1988, S. 158-159). Using the proposed method of operation of a heart valve prosthesis reduces the load on a person’s natural heart when the proposed prosthesis is implanted, for example, into the aortic position, that is, between the left ventricle and the aorta, due to the fact that high blood pressure ensures that the blood volume swirls at the entrance of the prosthesis from the side of the left ventricle, coinciding in direction with swirling the flow in the same left ventricle by a sequential contraction of the muscles of the natural heart, as It allows one to unload the natural heart of man, and, consequently, improve health and enhance the patient's vitality, not only in the near postoperative period, but also in more remote periods throughout life with this prosthesis.

Кроме того, использование предлагаемого протеза клапана сердца улучшает питание естественного сердца человека после имплантации заявляемого протеза в аортальную позицию между левым желудочком и аортой за счет того, что тангенциально направленный под высоким давлением ограниченный обратный поток крови закручивает не только подвижный элемент, но и весь прямой поток крови, в результате чего часть насыщенной кислородом крови при выходе из клапана за счет центробежных сил устремляется к периферии аорты, а при обратном потоке через отверстия, расположенные у периферии луковицы аорты, направляется к коронарным сосудам для подпитки естественного сердца, что приводит к улучшению самочувствия пациента после операции на протяжении всей жизни с этим протезом.In addition, the use of the proposed prosthesis of the heart valve improves the nutrition of the natural heart of a person after implantation of the claimed prosthesis in the aortic position between the left ventricle and the aorta due to the fact that the limited reverse flow of blood tangentially directed under high pressure spins not only the movable element, but also the entire forward flow blood, as a result of which part of the oxygenated blood when leaving the valve due to centrifugal forces rushes to the periphery of the aorta, and in the reverse flow through the opening tions located at the periphery of the bulb of the aorta, is directed to the coronary vessels to feed the natural heart, which leads to an improvement in the patient's state of health after surgery lifelong with this prosthesis.

Размещение канала с тангенциально направленным выходом на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности преимущественно в зоне, примыкающей к средству поворота шарнирного типа, а не на тонкой части подвижного элемента, как в прототипе, позволяет обеспечить необходимую длину выхода канала с заданным сечением, достаточным для направления ограниченного обратного потока крови тангенциально к внутренней поверхности неподвижного элемента, что уменьшает рассеивание выходящего из канала ограниченного обратного потока, повышает эффективность механизма принудительного вращения подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента и приводит к увеличению скорости вращения: объема крови на входе в протез, прямого потока крови и подвижного элемента, в результате чего улучшаются тромборезистентные характеристики предлагаемого протеза клапана сердца.The placement of the channel with a tangentially directed exit on one of the thickenings of the movable element from the side of its lateral surface, mainly in the area adjacent to the hinge-type swivel, and not on the thin part of the movable element, as in the prototype, allows to provide the required channel exit length with a given section, sufficient to direct a limited reverse blood flow tangentially to the inner surface of the fixed element, which reduces the dispersion of the limited reverse coming out of the channel flow, increases the efficiency of the mechanism of forced rotation of the movable element around the central axis of the fixed element and leads to an increase in the rotation speed: blood volume at the entrance to the prosthesis, direct blood flow and the movable element, resulting in improved thromboresistant characteristics of the proposed prosthesis of the heart valve.

Кроме того, расположение канала с тангенциально направленным выходом на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности преимущественно в зоне, максимально приближенной к средству поворота шарнирного типа, а не удаленной от него, как в прототипе, увеличивает до максимальной величины сектор действия выходящей из канала струи крови при закрытом подвижном элементе, уменьшает вероятность ее отклонения от тангенциального направления и повышает эффективность узла вращения подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента, что позволяет при неизменной скорости вращения прямого потока крови и подвижного элемента уменьшить сечение канала, а следовательно, и ограниченный обратный поток крови, что и приводит к улучшению гемодинамических характеристик заявляемого протеза клапана сердца.In addition, the location of the channel with a tangentially directed exit on one of the thickenings of the movable element from the side of its lateral surface mainly in the area as close as possible to the hinge-type swivel, but not remote from it, as in the prototype, increases to the maximum value the sector of action emerging from the channel of the blood stream with a closed movable element, reduces the likelihood of its deviation from the tangential direction and increases the efficiency of the rotation unit of the movable element around the central si fixed element, which allows for a constant speed of rotation of the direct flow of blood and the moving element to reduce the cross section of the channel, and therefore the limited reverse flow of blood, which leads to an improvement in the hemodynamic characteristics of the claimed prosthesis of the heart valve.

Канал для пропускания ограниченного обратного потока крови с тангенциально направленным выходом относительно внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе в предлагаемом протезе клапана сердца может быть выполнен не только на боковой поверхности подвижного элемента, но и внутри как подвижного, так и неподвижного элементов, при этом целесообразно для увеличения вращающего момента на подвижном элементе тангенциально направленный выход канала разместить по возможности ближе к наружной боковой поверхности подвижного элемента или к внутренней боковой поверхности неподвижного элемента, что расширяет область применения и использования заявляемого протеза клапана сердца и приводит к повышению тромборезистентности протеза клапана сердца за счет повышения скорости вращения не только объема крови на входе в протез перед открытием подвижного элемента, но и всего прямого потока крови при прохождении его через клапан.A channel for transmitting a limited reverse blood flow with a tangentially directed exit relative to the inner surface of the fixed element with a closed movable element in the proposed prosthesis of the heart valve can be made not only on the lateral surface of the movable element, but also inside both the movable and the stationary elements, To increase the torque on the movable element, place the tangentially directed outlet of the channel as close as possible to the outer lateral surface sti of the movable element or to the inner side surface of the fixed element, which expands the scope and application of the claimed prosthesis of the heart valve and leads to an increase in thromboresistance of the prosthesis of the heart valve by increasing the rotation speed not only of the blood volume at the entrance to the prosthesis before opening the movable element, but also direct blood flow when passing through the valve.

В заявляемом протезе клапана сердца канал для пропускания ограниченного обратного потока крови с тангенциально направленным выходом, размещенный на боковой поверхности подвижного элемента, проходит через средство поворота шарнирного типа и образован зазорами в пазах или выступах подвижного элемента, причем пазы или выступы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности подвижного элемента, выполнены с разными по величине зазорами для однонаправленного выхода из увеличенных зазоров струй ограниченного обратного потока крови, закручивания объема крови на входе в протез и обеспечения гарантированного вращения подвижного элемента вокруг центральной оси неподвижного элемента по всему его периметру, в результате чего улучшается промывание шарнирных узлов и омывание примыкающих к ним поверхностей подвижного и неподвижного элементов за счет пропускания через зазоры в шарнирах ограниченного обратного потока крови под высоким давлением при закрытом подвижном элементе, что приводит к улучшению тромборезистентных характеристик предлагаемого протеза клапана сердца.In the claimed prosthesis of the heart valve, a channel for transmitting a limited reverse blood flow with a tangentially directed outlet, located on the side surface of the movable element, passes through the articulated type of rotation and is formed by gaps in the grooves or protrusions of the movable element, and grooves or protrusions located on opposite sides of the lateral the surfaces of the movable element are made with gaps of different sizes for unidirectional exit from the enlarged gaps of the jets of a limited inverse blood eye, twisting the volume of blood at the entrance to the prosthesis and ensuring guaranteed rotation of the movable element around the central axis of the fixed element around its entire perimeter, which improves the washing of the hinge nodes and the washing of the surfaces of the movable and fixed elements adjacent to them by passing through the gaps in the hinges limited reverse flow of blood under high pressure with a closed movable element, which leads to an improvement in thromboresistant characteristics of the proposed prosthesis heart valve performance.

В прелагаемом протезе клапана сердца канал с тангенциально направленным выходом выполнен плавно сходящимся по течению ограниченного обратного потока крови, т.е. происходит сжатие выходящего из канала ограниченного обратного потока крови за счет того, что сечение канала на входе больше, чем на его выходе, в результате чего увеличиваются сила и дальность полета выходящей из канала струи крови (Рабинович Е.З. Гидравлика //М., 1963, с. 258, 260). Увеличение мощности и дальности струи крови за счет сужения канала при закрытом подвижном элементе приводит к увеличению скорости вращения объема крови на входе протеза клапана и подвижного элемента при его открытии вокруг центральной оси неподвижного элемента, а также к увеличению сектора действия выходящего ограниченного обратного потока крови, что способствует улучшению омываемости подвижного и неподвижного элементов и повышению тромборезистентности клапана, а при неизменной скорости вращения объема крови на входе в протез и подвижного элемента стало возможным уменьшить сечение канала с тангенциально направленным выходом, а следовательно, уменьшить обратный переток и улучшить гемодинамические характеристики заявляемого протеза клапана сердца.In the proposed prosthesis of the heart valve, the channel with a tangentially directed exit is made smoothly converging in the flow of a limited reverse blood flow, i.e. there is a compression of the limited reverse blood flow leaving the channel due to the fact that the channel cross section at the entrance is larger than at its exit, as a result of which the force and range of the blood stream leaving the channel increase (Rabinovich E.Z. Hydraulics // M., 1963, p. 258, 260). An increase in the power and range of the blood stream due to the narrowing of the channel with a closed movable element leads to an increase in the speed of rotation of the blood volume at the inlet of the valve prosthesis and the movable element when it is opened around the central axis of the fixed element, as well as to an increase in the sector of action of the outgoing limited reverse blood flow, which helps to improve the washability of the movable and stationary elements and increase the thrombotic resistance of the valve, and at a constant speed of rotation of the blood volume at the entrance to the prosthesis and under of the movable element, it became possible to reduce the cross section of the channel with a tangentially directed exit, and therefore, to reduce the backflow and improve the hemodynamic characteristics of the claimed prosthetic heart valve.

Отличительными от прототипа признаками заявляемого протеза клапана сердца являются:Distinctive features of the prototype signs of the claimed prosthesis of the heart valve are:

1) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен преимущественно с тангенциально направленным выходом относительно внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе;1) the channel for transmitting a limited reverse blood flow is made mainly with a tangentially directed exit relative to the inner surface of the fixed element with the movable element closed;

2) канал с тангенциально направленным выходом размещен внутри подвижного элемента у его боковой поверхности;2) a channel with a tangentially directed exit is placed inside the movable element at its lateral surface;

3) канал с тангенциально направленным выходом размещен внутри неподвижного элемента у его боковой поверхности;3) a channel with a tangentially directed exit is placed inside the fixed element at its lateral surface;

4) канал с тангенциально направленным выходом размещен на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности преимущественно в зоне, примыкающей к средству поворота шарнирного типа;4) a channel with a tangentially directed exit is placed on one of the bulges of the movable element from the side of its lateral surface, mainly in the area adjacent to the swivel-type turning means;

5) канал с тангенциально направленным выходом по направлению ограниченного обратного потока крови расположен параллельно образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе;5) a channel with a tangentially directed exit in the direction of a limited return blood flow is parallel to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed;

6) канал с тангенциально направленным выходом по направлению ограниченного обратного потока крови расположен с наклоном к образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе;6) a channel with a tangentially directed exit in the direction of a limited reverse blood flow is inclined to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed;

7) канал с тангенциально направленным выходом по направлению ограниченного обратного потока крови расположен перпендикулярно к образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе;7) a channel with a tangentially directed exit in the direction of a limited reverse blood flow is perpendicular to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed;

8) участок тангенциально направленного канала на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови расположен параллельно образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе;8) a section of a tangentially directed channel at the outlet in the direction of a limited reverse blood flow is parallel to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed;

9) участок тангенциально направленного канала на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови расположен с наклоном к образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе;9) the section of the tangentially directed channel at the outlet in the direction of the limited reverse blood flow is inclined to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed;

10) участок тангенциально направленного канала на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови расположен перпендикулярно к образующей внутренней поверхности неподвижного элемента при закрытом подвижном элементе;10) a section of a tangentially directed channel at the outlet in the direction of a limited reverse blood flow is perpendicular to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed;

11) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный внутри подвижного элемента, выполнен в виде одного прямого или криволинейного участка;11) a channel with a tangentially directed exit, located inside the movable element, is made in the form of one direct or curved section;

12) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный внутри подвижного элемента, выполнен в виде двух находящихся под углом друг к другу участков;12) a channel with a tangentially directed exit, placed inside the movable element, is made in the form of two sections located at an angle to each other;

13) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный внутри неподвижного элемента, выполнен в виде одного прямого или криволинейного участка;13) a channel with a tangentially directed exit, located inside the fixed element, is made in the form of one direct or curved section;

14) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный внутри неподвижного элемента, выполнен в виде двух находящихся под углом друг к другу участков;14) a channel with a tangentially directed exit, located inside the fixed element, is made in the form of two sections located at an angle to each other;

15) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности, выполнен в виде одного прямого или криволинейного участка;15) a channel with a tangentially directed exit, placed on one of the thickenings of the movable element from the side of its side surface, is made in the form of one straight or curved section;

16) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности, выполнен в виде двух находящихся под углом друг к другу участков;16) a channel with a tangentially directed exit, placed on one of the thickenings of the movable element from the side of its side surface, is made in the form of two sections at an angle to each other;

17) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности, имеет клиновидную форму сечения и выполнен прямым;17) a channel with a tangentially directed exit, placed on one of the thickenings of the movable element from the side of its lateral surface, has a wedge-shaped cross-sectional shape and is made straight;

18) канал с тангенциально направленным выходом, размещенный на одном из утолщений подвижного элемента со стороны его боковой поверхности, имеет клиновидную форму сечения и выполнен радиусным;18) a channel with a tangentially directed exit, placed on one of the thickenings of the movable element from the side of its lateral surface, has a wedge-shaped cross-sectional shape and made radius;

19) подвижный элемент выполнен в виде одной створки, а средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках, причем пазы каждой створки расположены на ее противоположных сторонах боковой поверхности в зоне утолщений;19) the movable element is made in the form of a single leaf, and the hinge-type turning means is made in the form of an annular protrusion on the body and grooves on the leafs, the grooves of each leaf located on its opposite sides of the side surface in the area of the thickenings;

20) подвижный элемент выполнен в виде одной створки, а средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого паза на корпусе и выступов на створках, причем выступы каждой створки расположены на ее противоположных сторонах боковой поверхности в зоне утолщений;20) the movable element is made in the form of a single leaf, and the hinge-type turning means is made in the form of an annular groove on the housing and protrusions on the flaps, the protrusions of each flap located on its opposite sides of the side surface in the area of the thickenings;

21) подвижный элемент выполнен в виде двух створок, а средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках, причем пазы каждой створки расположены на ее противоположных сторонах боковой поверхности в зоне утолщений;21) the movable element is made in the form of two flaps, and the hinge-type turning means is made in the form of an annular protrusion on the body and grooves on the flaps, the grooves of each flap located on its opposite sides of the side surface in the area of the thickenings;

22) подвижный элемент выполнен в виде двух створок, а средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого паза на корпусе и выступов на створках, причем выступы каждой створки расположены на ее противоположных сторонах боковой поверхности в зоне утолщений;22) the movable element is made in the form of two flaps, and the hinge-type turning means is made in the form of an annular groove on the body and protrusions on the flaps, the protrusions of each flap located on its opposite sides of the side surface in the area of thickenings;

23) канал с тангенциально направленным выходом проходит через средство поворота шарнирного типа и образован зазорами в пазах каждой створки, причем пазы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, выполнены с разными по величине зазорами;23) a channel with a tangentially directed exit passes through a hinge-type turning means and is formed by gaps in the grooves of each leaf, moreover, the grooves located on opposite sides of the side surface of each leaf are made with gaps of different sizes;

24) канал с тангенциально направленным выходом проходит через средство поворота шарнирного типа и образован зазорами в выступах каждой створки, причем выступы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, выполнены с разными по величине зазорами;24) a channel with a tangentially directed exit passes through a hinge-type turning means and is formed by gaps in the protrusions of each leaf, and the protrusions located on opposite sides of the side surface of each leaf are made with gaps of different sizes;

25) канал с тангенциально направленным выходом выполнен плавно сходящимся по течению ограниченного обратного потока крови.25) a channel with a tangentially directed exit is made smoothly converging with the flow of a limited reverse blood flow.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения. Эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание достигаемого технического результата, отраженного в технической задаче, и отсутствуют в известных решениях.These features of the invention represent its differences from the prototype and determine the novelty of the proposal. These differences are significant, because they provide the creation of the achieved technical result, reflected in the technical task, and are absent in the known solutions.

Сущность изобретения станет более понятной из следующих конкретных примеров его выполнения и прилагаемых чертежей, на которых:The invention will become more clear from the following specific examples of its implementation and the accompanying drawings, in which:

фиг.1 - диаметральный разрез протеза клапана сердца в соответствии с изобретением, в котором подвижный элемент выполнен в виде двух створок, средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках, а канал с тангенциально направленным выходом размещен на одном из утолщений каждой створки со стороны ее боковой поверхности преимущественно в зоне, примыкающей к средству поворота шарнирного типа, имеет клиновидную форму сечения и выполнен радиусным, причем участок канала на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови выполнен перпендикулярно к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, т.е. параллельно кольцевому выступу на корпусе, а штрихпунктирными линиями показаны створки в открытом положении;figure 1 is a diametrical section of a prosthetic heart valve in accordance with the invention, in which the movable element is made in the form of two wings, the hinge-type turning means are made in the form of an annular protrusion on the body and grooves on the wings, and a channel with a tangentially directed exit is placed on one of the thickenings of each leaf from the side of its lateral surface, mainly in the area adjacent to the hinge-type turning means, has a wedge-shaped cross-sectional shape and is made radial, with the channel section at the outlet in the direction Neighboring blood backflow is formed perpendicular to the generatrix of the inner surface of the housing when the sash is closed, i.e., parallel to the annular protrusion on the housing, and the dash-dotted lines show the sash in the open position;

фиг.2 - вид по стрелке А фиг.1 со стороны обратного потока крови при закрытом положении створок;figure 2 is a view along arrow A of figure 1 from the side of the reverse blood flow when the valves are closed;

фиг.3 - вид по стрелке Б фиг.1 со стороны прямого потока крови при открытом положении створок, штрихпунктирными линиями показано положение створок после их поворота вокруг центральной оси корпуса на заданный угол α;figure 3 is a view along arrow B of figure 1 from the side of the direct blood flow with the open position of the valves, dash-dotted lines show the position of the valves after their rotation around the central axis of the body at a given angle α;

фиг.4 - диаметральный разрез протеза клапана сердца в соответствии с изобретением, в котором по одному из вариантов подвижный элемент выполнен в виде двух створок, средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках, а канал с тангенциально направленным выходом размещен внутри корпуса преимущественно у его внутренней боковой поверхности и выполнен в виде трех отверстий, каждое из которых состоит из двух находящихся под углом 90° друг к другу участков, один из которых на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови выполнен перпендикулярно к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, т.е. параллельно кольцевому выступу на корпусе;4 is a diametrical section of a prosthetic heart valve in accordance with the invention, in which, according to one embodiment, the movable element is made in the form of two wings, the hinge-type turning means are made in the form of an annular protrusion on the body and grooves on the wings, and a channel with a tangentially directed exit placed inside the housing mainly at its inner side surface and made in the form of three holes, each of which consists of two sections at an angle of 90 ° to each other, one of which is at the exit in the direction limited return blood flow is perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body with closed wings, i.e. parallel to the annular protrusion on the housing;

фиг.5 - поперечный разрез протеза клапана сердца В-В фиг.4, на котором изображен участок канала на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови, выполненный перпендикулярно к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, т.е. тангенциально относительно внутренней поверхности корпуса;5 is a transverse section of the prosthesis of the valve of the heart BB-4, which shows a section of the channel at the outlet in the direction of the limited reverse flow of blood, made perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body with closed wings, i.e. tangentially relative to the inner surface of the housing;

фиг.6 - диаметральный разрез протеза клапана сердца, в котором по одному из вариантов подвижный элемент выполнен в виде одной створки, средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створке, а канал с тангенциально направленным выходом размещен на одном из утолщений створки со стороны ее боковой поверхности преимущественно в зоне, примыкающей к средству поворота шарнирного типа, выполнен в виде двух находящихся под углом 90° друг к другу участков, один из которых на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови выполнен перпендикулярно к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытой створке, т.е. параллельно кольцевому выступу на корпусе;6 is a diametrical section of the prosthesis of the heart valve, in which, according to one embodiment, the movable element is made in the form of a single leaf, the hinge-type turning means are made in the form of an annular protrusion on the body and grooves on the leaf, and a channel with a tangentially directed exit is placed on one of thickening of the sash from the side of its lateral surface, mainly in the area adjacent to the hinge-type turning means, is made in the form of two sections located at an angle of 90 ° to each other, one of which is limited in the direction of exit nnogo blood backflow is formed perpendicular to the generatrix of the inner surface of the housing when the sash is closed, i.e., parallel to the annular protrusion on the housing;

фиг.7 - местный разрез, совмещенный с диаметральным разрезом протеза клапана сердца, в котором по одному из вариантов подвижный элемент выполнен в виде двух створок, средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого паза на корпусе и выступов на створках, а канал с тангенциально направленным выходом размещен внутри каждой створки у ее боковой поверхности, выполнен в виде одного прямого участка и расположен перпендикулярно к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, т.е. параллельно кольцевому пазу на корпусе;7 is a local incision, combined with a diametrical incision of the prosthesis of the heart valve, in which, according to one embodiment, the movable element is made in the form of two wings, the hinge-type turning means are made in the form of an annular groove on the body and protrusions on the wings, and the channel is tangentially directed the outlet is placed inside each leaf at its lateral surface, made in the form of one straight section and is located perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body with the shutters closed, i.e. parallel to the annular groove on the body;

фиг.8 - поперечный разрез протеза клапана сердца Г-Г фиг.7, на котором изображен канал, выполненный перпендикулярно к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, т.е. тангенциально относительно внутренней поверхности корпуса;Fig. 8 is a cross-sectional view of the heart valve prosthesis G-G of Fig. 7, which shows a channel made perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body with the shutters closed, i.e. tangentially relative to the inner surface of the housing;

фиг.9 - диаметральный разрез протеза клапана сердца, в котором по одному из вариантов подвижный элемент выполнен в виде двух створок, средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках, а канал с тангенциально направленным выходом размещен на одном из утолщений каждой створки со стороны ее боковой поверхности, преимущественно в зоне, примыкающей к средству поворота шарнирного типа, имеет клиновидную форму сечения, выполнен прямым и расположен параллельно образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, т.е. перпендикулярно кольцевому выступу на корпусе;Fig.9 is a diametrical section of the prosthesis of the heart valve, in which, according to one embodiment, the movable element is made in the form of two wings, the hinge-type turning means is made in the form of an annular protrusion on the body and grooves on the wings, and a channel with a tangentially directed exit is placed on one of thickenings of each leaf on the side of its lateral surface, mainly in the area adjacent to the hinge-type turning means, has a wedge-shaped cross-sectional shape, made straight and parallel to the inner surface forming housing with closed flaps, i.e. perpendicular to the annular protrusion on the body;

фиг.10 - фрагмент вида Д фиг.9 со стороны обратного потока крови;figure 10 is a fragment of a view D of figure 9 from the reverse flow of blood;

фиг.11 - диаметральный разрез протеза клапана сердца, в котором по одному из вариантов подвижный элемент выполнен в виде двух створок, средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках, а канал с тангенциально направленным выходом размещен не только на одном из утолщений каждой створки со стороны ее боковой поверхности, преимущественно в зоне, примыкающей к средству поворота шарнирного типа, и выполнен в виде одного прямого участка, расположенного с наклоном от 0 до 90° к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, но и/или проходит через средство шарнирного типа, образован зазорами в пазах каждой створки, при этом пазы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, выполнены с разными по величине зазорами;11 is a diametrical section of the prosthesis of the heart valve, in which, according to one embodiment, the movable element is made in the form of two wings, the hinge-type turning means is made in the form of an annular protrusion on the body and grooves on the wings, and the channel with a tangentially directed exit is placed not only on one of the thickenings of each leaf from the side of its lateral surface, mainly in the area adjacent to the hinge-type turning means, and is made in the form of a single straight section, inclined from 0 to 90 ° to the inner her surface of the body with the shutters closed, but also / or passes through the hinge type means, is formed by gaps in the grooves of each leaf, while the grooves located on opposite sides of the side surface of each leaf are made with gaps of different sizes;

фиг.12 - поперечный разрез протеза клапана сердца Е-Е фиг.11, на котором изображены каналы, проходящие через средство поворота шарнирного типа и образованы зазорами в пазах каждой створки, при этом пазы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, выполнены с разными по величине зазорами.12 is a transverse section of the prosthetic valve of the heart EE of FIG. 11, which shows the channels passing through the hinge-type turning means and are formed by gaps in the grooves of each leaf, wherein the grooves located on opposite sides of the side surface of each leaf are made with different gaps.

Пример конкретного выполнения изобретения по одному из вариантов.An example of a specific implementation of the invention according to one of the options.

Предлагаемый протез клапана сердца (фиг.1) содержит неподвижный элемент, выполненный в виде кольцеобразного корпуса 1 с наружной поверхностью 2 для размещения на ней манжеты 3 и внутренней боковой поверхностью 4, образующей проход для прямого потока крови. Подвижный элемент выполнен в виде двух створок 5, установленных в кольцеобразном корпусе 1 с возможностью поворота между положением открытия для прохождения прямого потока крови и положением закрытия для ограничения обратного потока крови. Каждая створка 5 имеет боковую поверхность 6, взаимодействующую с внутренней поверхностью 4 корпуса 1 при закрытом положении створок 5, восходящую поверхность 7, обращенную к прямому потоку крови, и нисходящую поверхность 8, обращенную к обратному потоку крови и имеющую два утолщения 9, размещенные на противоположных сторонах каждой створки 5. На боковой поверхности 6 каждой створки 5 выполнен канал 10 для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках 5 преимущественно с тангенциально направленным выходом, который размещен на одном из утолщений 9 каждой створки 5 со стороны ее боковой поверхности 6 преимущественно в зоне, примыкающей к пазу 12. Створки 5 связаны с кольцеобразным корпусом при помощи средства поворота шарнирного типа, представляющего собой находящиеся в зацеплении кольцевой выступ 11, размещенный на внутренней поверхности 4 корпуса 1, и два паза 12, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности 6 каждой створки 5 в зоне утолщений 9. Для улучшения омываемости корпуса 1 и створок 5 канал 10, размещенный в зоне утолщения 9 на боковой поверхности каждой створки 5 для пропускания ограниченного обратного потока крови, имеет клиновидную форму сечения и выполнен радиусным, что увеличивает скорость вращения объема крови на входе протеза и створок 5 вокруг оси корпуса 1 за счет меньшего сопротивления на канале 10 при его плавном повороте и специфичном сечении, а также за счет обеспечения необходимого направления на выходе канала, достаточного для тангенциального выхода струи крови, причем канал 10 соединяет между собой нисходящую 8 и восходящую 7 поверхности и обращен выпуклой частью к пазу 12. Участок канала 10 на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови, примыкающий к восходящей поверхности 7, целесообразно выполнить параллельно кольцевому выступу 11, т.е. тангенциально относительно внутренней поверхности 4 корпуса 1 при закрытых створках 5 (фиг.1, 2). Однако участок канала 10 на выходе может быть выполнен под углом от 0 до 90° к кольцевому выступу, т.е. параллельно или с наклоном к образующей внутренней поверхности корпуса 1 при закрытых створках 5. Сечение канала 10 может быть выполнено в виде любой геометрической фигуры: прямоугольника, полукруга, сегмента, трапеции и т.д.The proposed prosthesis of the heart valve (Fig. 1) contains a fixed element made in the form of an annular body 1 with an outer surface 2 for placing a cuff 3 on it and an inner side surface 4 forming a passage for direct blood flow. The movable element is made in the form of two valves 5 installed in an annular body 1 with the possibility of rotation between the opening position for the passage of the direct blood flow and the closing position to limit the reverse blood flow. Each leaf 5 has a side surface 6 that interacts with the inner surface 4 of the casing 1 with the shutters 5 closed, an ascending surface 7 facing the direct blood flow, and a descending surface 8 facing the back blood flow and having two thickenings 9 located on opposite the sides of each leaf 5. On the lateral surface 6 of each leaf 5, a channel 10 is made for passing a limited reverse blood flow with the closed leaf 5, mainly with a tangentially directed exit, which once placed on one of the bulges 9 of each casement 5 from the side of its side surface 6, mainly in the area adjacent to the groove 12. The casements 5 are connected to the ring-shaped body by means of a hinge-type turning means, which is an annular protrusion 11 located on the inner surface located on the inner surface 4 of the housing 1, and two grooves 12 located on opposite sides of the side surface 6 of each leaf 5 in the area of the bulges 9. To improve the washability of the body 1 and the wings 5 of the channel 10, located in the zone of the thickening 9 on the side p the surface of each leaf 5 for transmitting a limited reverse blood flow, has a wedge-shaped cross-sectional shape and is made radial, which increases the speed of rotation of the blood volume at the inlet of the prosthesis and the flaps 5 around the axis of the body 1 due to less resistance on the channel 10 with its smooth rotation and specific section, and also by providing the necessary direction at the outlet of the channel, sufficient for the tangential exit of the blood stream, and channel 10 connects the descending 8 and ascending 7 surfaces to each other and is convex part to the groove 12. The section of the channel 10 at the outlet in the direction of the limited reverse blood flow adjacent to the ascending surface 7, it is advisable to run parallel to the annular protrusion 11, i.e. tangentially relative to the inner surface 4 of the housing 1 with the closed wings 5 (Fig.1, 2). However, the section of the channel 10 at the outlet can be made at an angle from 0 to 90 ° to the annular protrusion, i.e. parallel to or inclined to the generatrix of the inner surface of the housing 1 with the shutters 5 closed. The cross section of the channel 10 can be made in the form of any geometric shape: a rectangle, a semicircle, a segment, a trapezoid, etc.

По одному из вариантов канал 10 с тангенциально направленным выходом размещен внутри корпуса 1 и выполнен, например, в виде трех отверстий, каждое из которых состоит из двух находящихся под углом 90° друг к другу участков, один из них сообщен с полостью на выходе протеза, а другой - с полостью на входе и выполнен тангенциально к внутренней поверхности 4 корпуса 1 (фиг.4, 5). Канал 10 может быть выполнен прямым или с наклоном к образующей внутренней поверхности 4 корпуса 1 или криволинейным по винтовой линии. Размещение канала 10 внутри корпуса 1, а не на боковой поверхности 6каждой створки 5 в ее тонкой части, как в прототипе, позволяет выполнить необходимую длину тангенциального участка на выходе канала 10 с заданным сечением, достаточную для тангенциального направления струй ограниченного обратного потока крови, которые закручивают объем крови на входе в протез клапана, а затем раскрученный объем крови подхватывает и вращает створки 5 при их открытии вокруг центральной оси корпуса 1 в том же направлении, хотя каких-либо выемок, вызывающих разные скорости обратного потока крови на противоположных сторонах каждой створки 5, нет.In one embodiment, the channel 10 with a tangentially directed exit is placed inside the body 1 and is made, for example, in the form of three holes, each of which consists of two sections 90 ° to each other, one of them communicates with a cavity at the exit of the prosthesis, and the other with a cavity at the entrance and is made tangentially to the inner surface 4 of the housing 1 (Fig.4, 5). The channel 10 can be made direct or inclined to the generatrix of the inner surface 4 of the housing 1 or curved along a helical line. The placement of the channel 10 inside the housing 1, and not on the side surface 6 of each leaf 5 in its thin part, as in the prototype, allows you to perform the required length of the tangential section at the outlet of the channel 10 with a given section, sufficient for the tangential direction of the jets of a limited reverse blood flow, which twist the volume of blood at the entrance to the valve prosthesis, and then the untwisted volume of blood picks up and rotates the valves 5 when they open around the central axis of the body 1 in the same direction, although there are no recesses that cause different e the speed of the reverse flow of blood on opposite sides of each leaf 5, no.

В предлагаемом варианте осуществления изобретения подвижный элемент выполнен в виде одной створки 5, а канал 10 для пропускания ограниченного обратного потока крови размещен в зоне одного из утолщений 9 на боковой поверхности 6 створки 5, выполнен в виде двух находящихся под углом 90° друг к другу участков, один из которых на выходе ограниченного обратного потока крови расположен параллельно кольцевому выступу 11 на корпусе 1 (фиг.6). Причем угол между двумя участками канала 10 может быть тупым или острым, то есть не равным 90°, а участок канала на выходе может быть выполнен с наклоном от 0 до 90° к кольцевому выступу 11 корпуса 1, но наиболее предпочтительно выполнить участок канала 10 на выходе ограниченного обратного потока крови параллельным кольцевому выступу 11, то есть тангенциально или перпендикулярно к образующей внутренней поверхности 4 корпуса 1 при закрытой створке 5, что приводит к повышению скорости вращения объема крови перед клапаном и створки 5 вокруг оси корпуса 1, а, следовательно, и к улучшению тромборезистентных характеристик предлагаемого протеза.In the proposed embodiment, the movable element is made in the form of one leaf 5, and the channel 10 for passing a limited reverse blood flow is placed in the area of one of the bulges 9 on the side surface 6 of the leaf 5, made in the form of two sections 90 ° to each other , one of which at the outlet of the limited reverse blood flow is parallel to the annular protrusion 11 on the housing 1 (Fig.6). Moreover, the angle between the two sections of the channel 10 can be blunt or sharp, that is, not equal to 90 °, and the channel section at the outlet can be made with a slope from 0 to 90 ° to the annular protrusion 11 of the housing 1, but it is most preferable to perform the channel section 10 on the output of the limited reverse blood flow parallel to the annular protrusion 11, that is, tangentially or perpendicular to the generatrix of the inner surface 4 of the housing 1 with the sash 5 closed, which leads to an increase in the speed of rotation of the blood volume in front of the valve and the sash 5 around the axis of the body and 1, and, therefore, to improve the thromboresistant characteristics of the proposed prosthesis.

По одному из вариантов заявляемого изобретения средство поворота шарнирного типа выполнено в виде кольцевого паза 13 на корпусе 1 и двух выступов 14, расположенных на противоположных сторонах боковой поверхности 6 каждой створки 5 (фиг.7, 8), а канал 10 с тангенциально направленным выходом размещен внутри каждой створки 5, выполнен прямым и расположен параллельно кольцевому пазу 13 на корпусе 1 или перпендикулярно к образующей внутренней поверхности 4 корпуса 1 при закрытых створках и может иметь сечение любой конфигурации.In one embodiment of the claimed invention, the hinge-type turning means is made in the form of an annular groove 13 on the housing 1 and two protrusions 14 located on opposite sides of the side surface 6 of each leaf 5 (Figs. 7, 8), and the channel 10 with a tangentially directed exit is placed inside each leaf 5, it is made straight and located parallel to the annular groove 13 on the housing 1 or perpendicular to the generatrix of the inner surface 4 of the housing 1 with the shutters closed and may have a cross section of any configuration.

В одном из предложенных вариантов осуществления изобретения канал 10 для пропускания ограниченного обратного потока крови для упрощения технологии изготовления размещен на боковой поверхности 6 аждой створки 5 в зоне одного из утолщений 9, имеет клиновидную форму сечения, выполнен прямым и расположен перпендикулярно кольцевому выступу 11 на корпусе 1 при закрытых створках 5 или параллельно образующей внутренней поверхности 4 корпуса 1 (фиг.9, 10). Тангенциальное направление ограниченного обратного потока крови достигается тем, что одна часть канала 10 упирается в кольцевой выступ 11, а другая выходит на восходящую поверхность 7 створки 5, в результате чего ограниченный обратный поток крови при закрытых створках 5 движется по каналу 10 до кольцевого выступа 11, поворачивает на 90° и далее движется вдоль указанного выступа 11 по периметру внутренней поверхности 4 корпуса 1. Кроме того, за счет клиновидной формы сечения канала 10 осуществляется не только тангенциальное направление, но и сжатие струи ограниченного обратного потока крови за счет плавного сужения канала на выходе, что увеличивает мощность и дальность струи крови, а следовательно, и скорость вращения объема крови на входе протеза и створок 5 вокруг центральной оси корпуса 1. Канал 10 с клиновидной формой сечения может быть выполнен и с наклоном от 0 до 90° по отношению к кольцевому выступу 11 или к образующей внутренней поверхности 4 корпуса 1, при этом целесообразно, чтобы тупой конец клиновидного сечения был обращен в сторону паза 12 каждой створки 5.In one of the proposed embodiments of the invention, the channel 10 for transmitting a limited reverse blood flow to simplify the manufacturing technology is placed on the side surface 6 of each leaf 5 in the area of one of the bulges 9, has a wedge-shaped cross-section, made straight and located perpendicular to the annular protrusion 11 on the housing 1 when the shutters 5 or parallel forming the inner surface 4 of the housing 1 (Fig.9, 10). The tangential direction of the limited reverse flow of blood is achieved by the fact that one part of the channel 10 abuts against the annular protrusion 11, and the other extends to the ascending surface 7 of the sash 5, as a result of which the limited reverse flow of blood with closed sashes 5 moves along the channel 10 to the annular protrusion 11, rotates 90 ° and then moves along the specified protrusion 11 around the perimeter of the inner surface 4 of the housing 1. In addition, due to the wedge-shaped cross-section of the channel 10, not only the tangential direction, but also compression limited reverse blood flow jets due to smooth narrowing of the channel at the outlet, which increases the power and range of the blood stream, and consequently, the speed of rotation of the blood volume at the entrance of the prosthesis and valves 5 around the central axis of the housing 1. Channel 10 with a wedge-shaped section can be made and with an inclination from 0 to 90 ° with respect to the annular protrusion 11 or to the generatrix of the inner surface 4 of the housing 1, it is advisable that the blunt end of the wedge-shaped section be turned towards the groove 12 of each leaf 5.

По одному из вариантов канал 10 для пропускания ограниченного обратного потока крови размещен в зоне одного из утолщений 9 на боковой поверхности 6 створки 5 и выполнен прямым и с наклоном от 0 до 90° к кольцевому выступу 11 корпуса 1 или к образующей внутренней поверхности 4 корпуса 1 при закрытых створках 5 (фиг.11). Канал 10 может быть выполнен параллельно, с наклоном или перпендикулярно к образующей внутренней поверхности 4 корпуса 1 при закрытых створках 5. Канал 10 может иметь сечение любой конфигурации, в том числе и в виде любой геометрической фигуры: трапеции, прямоугольника, сегмента, полукруга, квадрата, треугольника, клиновидной формы сечения и т.д. Тангенциальное направление ограниченного обратного потока крови достигается тем, что при выходе из наклонного канала 10 поток отражается от кольцевого выступа 11 и движется вдоль него по периметру внутренней поверхности 4, захватывая прилегающие слои крови и осуществляя тем самым гарантированное вращение объема крови на входе протеза, а затем и створок 5 вокруг оси корпуса 1 с заданной скоростью.In one embodiment, the channel 10 for transmitting a limited reverse blood flow is placed in the area of one of the bulges 9 on the side surface 6 of the sash 5 and is made straight and with an inclination from 0 to 90 ° to the annular protrusion 11 of the housing 1 or to the generatrix of the inner surface 4 of the housing 1 with closed wings 5 (11). Channel 10 can be made in parallel, with a slope or perpendicular to the generatrix of the inner surface 4 of the housing 1 with the shutters 5. Channel 10 can have a cross section of any configuration, including any geometric shape: trapezoid, rectangle, segment, semicircle, square , triangle, wedge-shaped section, etc. The tangential direction of the limited reverse blood flow is achieved by the fact that when leaving the inclined channel 10, the flow is reflected from the annular protrusion 11 and moves along it along the perimeter of the inner surface 4, capturing adjacent blood layers and thereby ensuring a guaranteed rotation of the blood volume at the entrance of the prosthesis, and then and flaps 5 around the axis of the housing 1 at a given speed.

В одном из вариантов осуществления изобретения канал 10 с тангенциально направленным выходом проходит через средство поворота шарнирного типа и образован зазорами в пазах 12 каждой створки 5 (фиг.11, 12). Причем пазы 12, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности 6 каждой створки 5, выполнены с разными по величине зазорами, в результате чего из увеличенных зазоров будут выходить более мощные струи крови ограниченного обратного потока, чем из меньших зазоров, что приводит к раскручиванию объема крови на входе в протез, гарантированному вращению створок 5 вокруг центральной оси корпуса 1, а следовательно, к повышению надежности и долговечности предлагаемого протеза клапана сердца. Наличие зазоров в шарнирных узлах улучшает их промываемость и омываемость прилегающих к ним поверхностей корпуса 1 и створок 5 мощными струями крови под высоким давлением при закрытых створках 5, что приводит к повышению тромборезистентности заявляемого протеза клапана сердца.In one of the embodiments of the invention, the channel 10 with a tangentially directed exit passes through the hinge-type turning means and is formed by gaps in the grooves 12 of each leaf 5 (Fig. 11, 12). Moreover, the grooves 12, located on opposite sides of the side surface 6 of each leaf 5, are made with gaps of different sizes, as a result of which more powerful jets of blood of a limited backflow will come out of the enlarged gaps than from smaller gaps, which leads to the unwinding of the blood volume by the entrance to the prosthesis, guaranteed rotation of the valves 5 around the central axis of the housing 1, and therefore, to increase the reliability and durability of the proposed prosthesis of the heart valve. The presence of gaps in the hinge nodes improves their washability and washability of the adjacent surfaces of the housing 1 and the valves 5 with powerful jets of blood under high pressure with closed valves 5, which leads to an increase in thromboresistance of the claimed prosthetic heart valve.

В вариантах осуществления изобретения (фиг.1, 6, 9, 11) будет целесообразно, чтобы глубина канала 10 для пропускания ограниченного обратного потока крови, расположенного на боковой поверхности 6 каждой створки 5 в зоне одного из утолщений 9, не превышала радиальной толщины кольцевого выступа 11 на корпусе 1, т.е. при выходе из канала 10 ограниченный обратный поток крови не проходил бы мимо кольцевого выступа 11, а двигался по нему вдоль внутренней поверхности 4 корпуса 1 после изменения своего направления.In embodiments of the invention (Figs. 1, 6, 9, 11), it will be advisable that the depth of the channel 10 for passing a limited reverse flow of blood located on the side surface 6 of each leaf 5 in the area of one of the bulges 9 does not exceed the radial thickness of the annular protrusion 11 on the housing 1, i.e. when leaving the channel 10, a limited reverse flow of blood would not have passed by the annular protrusion 11, but moved along it along the inner surface 4 of the housing 1 after changing its direction.

Во всех вариантах предлагаемого изобретения канал 10 с тангенциально направленным выходом целесообразно выполнить плавно сходящимся по ходу течения ограниченного обратного потока крови для увеличения мощности и дальности вылета струи крови при закрытых створках 5, что увеличивает скорость вращения объема крови на входе протеза и створок 5 вокруг оси корпуса 1 и приводит к улучшению тромборезистентных характеристик заявляемого протеза клапана сердца.In all variants of the invention, the channel 10 with a tangentially directed exit, it is advisable to make smoothly converging along the flow of a limited reverse flow of blood to increase the power and range of departure of the blood stream with closed valves 5, which increases the speed of rotation of the blood volume at the entrance of the prosthesis and valves 5 around the axis of the body 1 and leads to an improvement in thromboresistant characteristics of the claimed prosthetic heart valve.

Каждый из вариантов осуществления изобретения может быть использован не только по отдельности, но и в сочетаниях друг с другом, как показано, например, на фиг.11, 12.Each of the embodiments of the invention can be used not only individually, but also in combination with each other, as shown, for example, in FIGS. 11, 12.

Во всех вариантах осуществления изобретения увеличение площади сечения канала 10 для пропускания ограниченного обратного потока крови с тангенциально направленным выходом приводит к повышению скорости вращения объема крови на входе протеза и створок 5 вокруг центральной оси, что подтверждается испытаниями клапанов с вышеуказанными каналами на стендах. Однако увеличение сечения канала 10 должно быть таким, чтобы ограниченный обратный поток крови не превышал предельно допустимых значений согласно ГОСТ 26997-86.In all embodiments of the invention, an increase in the cross-sectional area of the channel 10 for passing a limited reverse blood flow with a tangentially directed exit leads to an increase in the rotation speed of the blood volume at the inlet of the prosthesis and the valves 5 around the central axis, which is confirmed by tests of valves with the above channels on the stands. However, the increase in the cross section of the channel 10 should be such that the limited reverse blood flow does not exceed the maximum permissible values according to GOST 26997-86.

Заявляемый протез клапана сердца работает следующим образом (фиг.1, 2).The inventive prosthesis of a heart valve works as follows (Fig.1, 2).

После превышения давления крови на выходе протеза клапана под давлением крови на его входе происходит закрытие протеза клапана сердца. При этом створки 5 перемещаются из открытого положения в закрытое, предотвращая обратный поток крови. После закрытия протеза клапана сердца два параллельных между собой участка опорных поверхностей фигурных пазов 12 каждой створки 5 взаимодействуют с соответствующими опорными поверхностями кольцевого выступа 11. Этим достигается ограничение обратного поворота створок 5. После закрытия створок 5 давление крови со стороны выхода протеза клапана увеличивается, а ограниченный обратный поток крови, направленный тангенциально, начинает проходить через канал 10, размещенный на боковой поверхности 6 каждой створки 5 в зоне одного из утолщений 9. Тангенциально выходящий из канала 10 ограниченный обратный поток крови, направленный по периметру внутренней поверхности 4 корпуса 1, осуществляет закручивание объема крови со стороны входа в протез. При дальнейшем увеличении давления крови со стороны выхода протеза до максимальной величины увеличивается мощность выходящей струи ограниченного обратного потока крови и скорость вращения объема крови на входе протеза. Затем происходит снижение давления крови на выходе протеза и увеличение давления на его входе. При достижении перепада давления на клапане а, следовательно, и усилия на створках такой величины, когда вращающая сила закрученного объема крови на входе протеза клапана становится больше силы трения, прижимающей створки 5 к корпусу 1, раскрученный объем крови на входе протеза захватывает створки 5 и начинает их поворачивать вокруг центральной оси корпуса 1.After exceeding the blood pressure at the outlet of the valve prosthesis under the blood pressure at its entrance, the prosthesis of the heart valve closes. When this casement 5 are moved from open to closed, preventing the return flow of blood. After closing the heart valve prosthesis, two parallel sections of the supporting surfaces of the figured grooves 12 of each leaf 5 interact with the corresponding supporting surfaces of the annular protrusion 11. This limits the reverse rotation of the valves 5. After closing the valves 5, the blood pressure from the outlet side of the valve prosthesis increases, but limited the reverse flow of blood directed tangentially begins to pass through the channel 10 located on the side surface 6 of each leaf 5 in the area of one of the bulges 9. A limited reverse blood flow tangentially emerging from the channel 10, directed along the perimeter of the inner surface 4 of the housing 1, swirls the blood volume from the entrance to the prosthesis. With a further increase in blood pressure from the outlet of the prosthesis to a maximum value, the power of the outgoing jet of limited reverse blood flow and the speed of rotation of the blood volume at the inlet of the prosthesis increase. Then there is a decrease in blood pressure at the exit of the prosthesis and an increase in pressure at its entrance. When the pressure drop across the valve and, consequently, the effort on the valves is reached, when the rotational force of the swirling blood volume at the inlet of the valve prosthesis becomes greater than the friction force pressing the valves 5 against the body 1, the untwisted volume of blood at the entrance of the prosthesis captures the valves 5 and starts rotate them around the central axis of the housing 1.

После превышения давления крови на входе в протез клапана сердца над давлением крови на его выходе происходит открытие протеза клапана. При этом створки 5 в пределах гарантированных зазоров сначала осуществляют движение вместе с потоком крови, а затем перемещаются из закрытого положения в открытое, осуществляя прохождение прямого потока крови. При открытии протеза клапана происходит взаимодействие утолщений 9 соседних створок 5, в результате чего между нисходящими поверхностями 8 створок 5 появляется центральная щель для прохождения через нее заданного объема прямого потока крови. В начальной стадии открытия створки 5, двигаясь в пределах осевых зазоров в шарнирах вместе с потоком крови, продолжают вращательное движение вокруг оси корпуса 1, достигнув максимальной скорости вращения. При дальнейшем перемещении створок 5 в открытое положение скорость их вращения вокруг оси корпуса 1 будет уменьшаться за счет возрастающей силы трения между створками 5 и корпусом 1. Вращение створок 5 осуществляется до тех пор, пока сила трения между створками 5 и корпусом 1 не превысит вращающую силу раскрученного объема крови на входе протеза. За полный цикл работы протеза клапана сердца, т.е. за время его закрытия и открытия, створки 5 повернутся вокруг центральной оси корпуса 1 на заданный угол α (фиг.3). При полном открытии створок 5 два других параллельных между собой участка опорных поверхностей фигурных пазов 12 каждой створки 5 взаимодействуют с соответствующими опорными поверхностями кольцевого выступа 11. Этим достигается ограничение угла открытия створок 5 и удерживание их в корпусе 1.After exceeding the blood pressure at the inlet of the heart valve prosthesis over the blood pressure at its outlet, the valve prosthesis opens. In this case, the leaves 5 within the guaranteed gaps first carry out the movement together with the blood stream, and then move from the closed position to the open, by passing a direct blood stream. When the valve prosthesis is opened, there is an interaction of thickenings of 9 adjacent valves 5, as a result of which a central gap appears between the descending surfaces of the 8 valves 5 to allow a predetermined volume of direct blood flow through it. In the initial stage of opening the sash 5, moving within the axial clearances in the hinges together with the blood flow, continue the rotational movement around the axis of the housing 1, reaching the maximum speed of rotation. With further movement of the wings 5 to the open position, the speed of rotation around the axis of the housing 1 will decrease due to the increasing friction force between the wings 5 and the housing 1. The rotation of the wings 5 is carried out until the friction force between the wings 5 and the housing 1 exceeds the rotational force untwisted volume of blood at the entrance of the prosthesis. For the full cycle of the prosthetic valve of the heart, i.e. during its closing and opening, the sash 5 will rotate around the central axis of the housing 1 by a predetermined angle α (figure 3). When the flaps 5 are fully open, two other parallel sections of the supporting surfaces of the curly grooves 12 of each flap 5 interact with the corresponding supporting surfaces of the annular protrusion 11. This limits the opening angle of the flaps 5 and holding them in the housing 1.

Работа протеза клапана сердца, изображенного на фиг.4-12, осуществляется аналогично описанной выше работе протеза клапана сердца по фиг.1-3.The operation of the heart valve prosthesis depicted in FIGS. 4-12 is carried out similarly to the above-described operation of the heart valve prosthesis in FIGS. 1-3.

Таким образом, предложена новая конструкция протеза клапана сердца, в которой створкам придана дополнительная степень свободы - это осуществление принудительного и гарантированного вращения створок вокруг центральной оси корпуса за счет использования небольшой части энергии высокого давления крови со стороны выхода протеза клапана, что не только увеличивает срок службы клапана за счет уменьшения величины износа корпуса путем равномерного его распределения по периметру корпуса, но и улучшает тромборезистентные характеристики заявляемого протеза клапана сердца за счет постепенного открытия новых участков внутренней поверхности корпуса для их омывания мощной струей крови при повороте створок за каждый цикл работы протеза клапана.Thus, a new design of the heart valve prosthesis has been proposed, in which the leaflets are given an additional degree of freedom - this is the implementation of forced and guaranteed rotation of the leaflets around the central axis of the body through the use of a small part of the high blood pressure energy from the outlet side of the valve prosthesis, which not only increases the service life valve by reducing the amount of wear of the housing by uniformly distributing it around the perimeter of the housing, but also improves the thromboresistant characteristics emogo heart valve prosthesis due to the gradual opening of new sections of the inner surface of the body for washing their powerful blood stream by turning the valves for each working cycle of the valve prosthesis.

Выполнение канала для пропускания ограниченного обратного потока крови с тангенциально направленным выходом относительно внутренней поверхности корпуса при закрытых створках и размещение указанного канала внутри корпуса и/или створок или на одном из утолщений каждой створки со стороны их боковой поверхности позволило уменьшить вероятность возникновения тромбов на корпусе и створках за счет удаления осевших на их поверхностях частиц крови вращающимися в одну сторону объемом крови на входе протеза и створками, раскрученными довольно мощными тангенциально выходящим из канала ограниченным обратным потоком крови, что приводит к уменьшению вероятности образования застойных зон, улучшению омываемости и промываемости малодоступных мест и повышению тромборезистентных характеристик предлагаемого протеза клапана сердца.The implementation of the channel for transmitting a limited reverse blood flow with a tangentially directed exit relative to the inner surface of the body with closed cusps and the placement of the specified channel inside the casing and / or cusps or on one of the thickenings of each cusp from the side of their side surface has reduced the likelihood of blood clots on the casing and cusps due to the removal of blood particles settled on their surfaces by rotating in one direction the volume of blood at the entrance of the prosthesis and the valves, untwisted quite powerful tangentially exiting channel limited reverse flow of blood which reduces the probability of formation of dead zones, and improve washability omyvaemosti inaccessible places and improve thromboresistance characteristics of the proposed heart valve prosthesis.

Выполнение канала, пропускающего ограниченный обратный поток крови, с тангенциально направленным выходом относительно внутренней поверхности корпуса при закрытых створках уменьшает нагрузку на естественное сердце человека при имплантации заявляемого протеза клапана сердца в аортальную позицию между левым желудочком и аортой за счет закручивания объема крови на входе протеза со стороны левого желудочка, совпадающего по направлению с закручиванием потока крови в этом же левом желудочке последовательным сокращением мышц естественного сердца человека, что позволяет разгрузить сердце и улучшить самочувствие и повысить качество жизни после операции.The implementation of the channel, passing a limited reverse flow of blood, with a tangentially directed exit relative to the inner surface of the body with closed valves, reduces the load on the natural heart of a person when the inventive prosthesis of the heart valve is implanted in the aortic position between the left ventricle and the aorta by twisting the blood volume at the entrance of the prosthesis from the side of the left ventricle, coinciding in direction with swirling blood flow in the same left ventricle by sequential muscle contraction naturally Go human heart, which allows you to unload the heart and improve well-being and improve the quality of life after surgery.

Предлагаемый протез клапана сердца, уменьшающий после его имплантации нагрузку на естественное сердце человека за счет закручивания потока крови на входе протеза, имеющий более длительный срок службы за счет равномерного распределения износа корпуса по его периметру при гарантированном вращении створок и улучшенные тромборезистентные характеристики за счет лучшей промываемости шарниров и омываемости поверхностей корпуса и створок, может быть использован для замещения пораженных естественных как аортальных, так и митральных клапанов сердца человека независимо от его возраста.The proposed prosthesis of the heart valve, which reduces the load on the natural heart of a person after implantation by twisting the blood flow at the entrance of the prosthesis, having a longer service life due to the uniform distribution of body wear along its perimeter with guaranteed rotation of the valves and improved thromboresistance due to better hinge washability and washability of the surfaces of the body and cusps, can be used to replace the affected natural aortic and mitral valves s heart of a person, regardless of his age.

Claims

1. A prosthetic valve of the heart, containing a fixed element made in the form of an annular body and having an outer surface for receiving cuffs and an inner side surface on it, and a movable element mounted fixed with the possibility of rotation around the axis of the body and rotation between the open position for direct passage blood flow and the closing position to limit the reverse flow of blood and having a side surface that interacts with the inner surface of the fixed element with a closed polo the movement of the movable element, the ascending surface facing the direct flow of blood, and the descending surface facing the return flow of blood and having at least two thickenings located on opposite sides of the moving element, and at least one channel is made on the side surface of the moving element, passing a limited reverse blood flow when the movable element is closed, and the fixed element is connected to the movable by means of a hinge-type turning means, characterized in that Cash for transmitting a limited reverse flow of blood is made mainly with a tangentially directed exit relative to the inner surface of the fixed element with the movable element closed, placed inside one of the elements at its lateral surface or at least on one of the thickenings of the movable element from the side of its lateral surface, mainly in the zone adjacent to the swivel type means of rotation.

2. The prosthesis of the heart valve according to claim 1, characterized in that the said channel or at least a portion of it at the outlet in the direction of the limited reverse blood flow is made perpendicularly or inclined to the generatrix of the inner surface of the fixed element with the movable element closed.

3. The prosthesis of the heart valve according to claims 1 and 2, characterized in that the said channel is made in the form of one or two sections located at an angle to each other.

4. The prosthesis of the heart valve according to claims 1 and 2, characterized in that the said channel, placed on one of the thickenings of the movable element from the side of its side surface, has a wedge-shaped cross-sectional shape and is made direct or with a smooth rotation, the convex part of which is facing the means swivel type of rotation.

5. The heart valve prosthesis according to claims 1 to 4, characterized in that the movable element is made in the form of one or two wings, the hinge-type turning means is made in the form of an annular protrusion on the case and grooves on the leaves or in the form of an annular groove on the case and protrusions on the flaps, and the grooves or protrusions of each flap are located on its opposite sides of the side surface in the area of the thickenings.

6. The prosthetic valve of the heart according to claims 1 and 5, characterized in that said channel, placed on one of the bulges of the movable element from the side of its side surface, passes through a hinge-type turning means and is formed by gaps in the grooves or protrusions of each leaf, and the grooves or protrusions located on opposite sides of the side surface of each leaf are made with gaps of different sizes.

7. A heart valve prosthesis according to claims 1 to 6, characterized in that said channel is made smoothly converging with the flow of a limited reverse blood flow.