RU2261688C2 - Heart valve prosthesis - Google Patents
Heart valve prosthesis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2261688C2 RU2261688C2 RU2003133788/14A RU2003133788A RU2261688C2 RU 2261688 C2 RU2261688 C2 RU 2261688C2 RU 2003133788/14 A RU2003133788/14 A RU 2003133788/14A RU 2003133788 A RU2003133788 A RU 2003133788A RU 2261688 C2 RU2261688 C2 RU 2261688C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood
- valve
- blood flow
- valves
- leaf
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Prostheses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в кардиохирургии для замены пораженных естественных клапанов сердца человека.The invention relates to medical equipment and can be used in cardiac surgery to replace the affected natural valves of the human heart.
Известен протез клапана сердца (патент РФ №2157674, МКИ A 61 F 2/24, заявл. 27.07.99, опубл. 20.10.2000), содержащий кольцеобразный корпус, имеющий наружную, внутреннюю и торцевые поверхности, две створки, установленные в корпусе с возможностью поворота из закрытого положения в открытое и обратно, каждая из которых имеет восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую поверхность, обращенную к обратному потоку крови, поверхность смыкания, взаимодействующую с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении, боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью корпуса. Створки связаны с корпусом при помощи средства поворота, которое состоит из двух попарно расположенных на противоположных участках внутренней поверхности корпуса, полусферических углублений, выполненных в виде триады сообщающихся глухих отверстий, и двух выступов сферической формы, расположенных на противоположных сторонах каждой створки и входящих в соответствующие углубления-триады на корпусе. Причем каждое углубление-триада состоит из центрального, предназначенного для установки в нем выступа створки, и двух боковых глухих отверстий, предназначенных для эвакуации крови. Канал для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках образован углублением-триадой на противоположных участках корпуса и выступами на каждой створке.Known prosthetic heart valve (RF patent No. 2157674, MKI A 61 F 2/24, application form. 07.27.99, publ. 10/20/2000), containing an annular body having an outer, inner and end surface, two wings installed in the housing with the possibility of rotation from the closed position to the open and back, each of which has an ascending surface facing the direct flow of blood, a descending surface facing the return flow of blood, the closure surface interacting with the closure surface of the other leaflet in the closed position, the lateral surface be communicatable with the internal surface of the housing. The flaps are connected to the casing by means of a turning means, which consists of two hemispherical recesses made in the form of a triad of communicating blind holes in pairs on opposite sides of the inner surface of the casing, and two spherical protrusions located on opposite sides of each flap and included in the corresponding recesses triads on the body. Moreover, each recess-triad consists of a central one, designed to install the protrusion of the sash in it, and two side blind holes intended for the evacuation of blood. A channel for transmitting a limited reverse blood flow with closed leaves is formed by a triad recess in opposite parts of the body and protrusions on each leaf.
Однако этот протез клапана сердца имеет недостаток, уменьшающий его пропускную способность, т.к. для надежного закрепления створок углубления на корпусе должны быть достаточно глубокими, а это приводит к утолщению стенок корпуса в местах крепления створок и, следовательно, к уменьшению гидравлического отверстия клапана.However, this heart valve prosthesis has a drawback that reduces its throughput, because for reliable fastening of the valves, the recesses on the body must be deep enough, and this leads to a thickening of the walls of the body in the places of attachment of the valves and, therefore, to reduce the hydraulic opening of the valve.
Кроме того, 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 или закрываться медленнее, чем другая, поэтому такая неравномерность при открытии створок уменьшает пропускную способность клапана, а при закрытии створок увеличивает обратный переток крови, что приводит к ухудшению гемодинамических характеристик указанного протеза клапана сердца.In addition, during operation of the specified valve, the opening and closing of the valves occurs independently of each other, since the valves are not interconnected. Therefore, simultaneous opening and closing of valve flaps is possible. As a result of the lack of mechanical connection between the valves and the presence of errors in the manufacture of the valve, one of the valves can open or close more slowly than the other, therefore, such unevenness when opening the valves reduces the valve capacity, and when the valves are closed, it increases the backflow of blood, which leads to a deterioration in hemodynamic characteristics of the specified prosthesis of the heart valve.
Некоторые из указанных недостатков устранены в другой известной разработке (патент РФ №1767723, МКИ A 61 F 2/24, заявл. 14.08.90, опубл. 1995). Указанный протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус, имеющий наружную, внутреннюю, торцевые поверхности, и, по меньшей мере, один элемент с опорными поверхностями, манжету, размещенную на наружной поверхности корпуса, две створки, установленные в корпусе с возможностью перемещения из закрытого положения в открытое и обратно, каждая из которых имеет восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую поверхность, обращенную к обратному потоку крови, поверхность смыкания, взаимодействующую с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении, боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью корпуса, опорные поверхности, взаимодействующие с соответствующими опорными поверхностями элемента, и канал для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках, причем упомянутый элемент выполнен по всему периметру корпуса.Some of these disadvantages are eliminated in another well-known development (RF patent No. 1767723, MKI A 61
Недостатками указанного протеза клапана сердца являются следующие.The disadvantages of this prosthesis of the heart valve are as follows.
После закрытия створок давление со стороны выхода клапана возрастает, и ограниченный обратный поток крови проходит через дополнительные пазы, размещенные на боковой поверхности каждой створки, и выходит в полость со стороны входа клапана на диаметрально противоположных участках внутренней поверхности корпуса. При этом выходящие из дополнительных пазов мощные струи ограниченного обратного потока крови при закрытых створках омывают частично опорную поверхность кольцевого выступа, обращенную к обратному потоку крови, и боковую поверхность кольцевого выступа, обращенную к центральной оси корпуса. А опорная поверхность кольцевого выступа, обращенная к прямому потоку крови, не омывается ни обратным, ни ограниченным обратным потоками крови, так как является теневой по отношению к ним, что инициирует образование тромбов на плохо омываемой опорной поверхности кольцевого выступа со стороны входа клапана и приводит к снижению тромборезистентности указанного протеза клапана сердца.After the valves are closed, the pressure from the outlet side of the valve increases, and a limited backflow of blood passes through additional grooves located on the side surface of each leaf and leaves the cavity from the side of the valve inlet at diametrically opposite sections of the inner surface of the body. At the same time, powerful jets of limited backflow of blood emerging from additional grooves with closed flaps wash the partially supporting surface of the annular protrusion facing the reverse blood flow and the side surface of the annular protrusion facing the central axis of the body. And the supporting surface of the annular protrusion facing the direct blood flow is not washed either by reverse or limited reverse blood flows, since it is shadowed in relation to them, which initiates the formation of blood clots on the poorly washed supporting surface of the annular protrusion from the valve inlet side and leads to reduce thrombotic resistance of the specified prosthesis of the heart valve.
Кроме того, створки в указанном протезе клапана сердца со стороны его входа выступают за пределы корпуса в закрытом, промежуточном и открытом положениях, что увеличивает вероятность касания створок о прилегающие к имплантируемому клапану сердечные структуры при его работе в организме человека и может привести к попаданию находящихся вблизи входа клапана живых тканей организма либо между створками, либо между корпусом и створками, в результате чего может наступить дисфункция клапана в виде заклинивания створок, которая снижает надежность и долговечность указанного протеза клапана сердца.In addition, the flaps in the indicated prosthesis of the heart valve from the side of its entrance protrude outside the body in the closed, intermediate and open positions, which increases the likelihood of the flaps touching the cardiac structures adjacent to the implantable valve during its operation in the human body and can lead to the ingress of nearby the valve inlet of living body tissues either between the valves or between the body and the valves, as a result of which valve dysfunction may occur in the form of jamming of the valves, which reliably reduces five and durability of said heart valve prosthesis.
К недостаткам данного клапана также можно отнести отсутствие механизма вращения створок. Это объясняется тем, что дополнительные пазы удалены от шарнирных узлов и размещены на тонкой части каждой створки, в результате чего ограниченный обратный поток крови проходит через дополнительные пазы вдоль образующей внутренней поверхности корпуса и не имеет тангенциальной составляющей, необходимой для вращения створок вокруг оси корпуса, что приводит к снижению надежности и долговечности указанного протеза клапана сердца за счет интенсивного износа контактных поверхностей в одних и тех же местах при работе клапана и к снижению его тромборезистентности за счет образования теневых, вихревых и застойных зон кольцевым выступом на корпусе и не вращающимися створками вокруг центральной оси корпуса.The disadvantages of this valve can also be attributed to the lack of rotation of the valves. This is because the additional grooves are removed from the hinge nodes and placed on the thin part of each leaflet, as a result of which a limited reverse blood flow passes through additional grooves along the generatrix of the inner surface of the body and does not have the tangential component necessary for rotation of the leafs around the axis of the body, which leads to a decrease in the reliability and durability of the specified prosthesis of the heart valve due to intensive wear of the contact surfaces in the same places during valve operation and to reduce its thrombotic resistance due to the formation of shadow, vortex and stagnant zones with an annular protrusion on the body and non-rotating shutters around the central axis of the body.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому объекту и по наибольшему количеству сходных признаков является протез клапана сердца (патент РФ №2113191, МКИ A 61 F 2/24, заявл. 14.02.96, опубл. 20.06.98), который выбран в качестве прототипа. Указанный протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус, имеющий наружную, внутреннюю, торцевые поверхности и, по меньшей мере, один элемент с опорными поверхностями, манжету, размещенную на наружной поверхности корпуса, две створки, установленные в корпусе с возможностью перемещения из закрытого положения в открытое и обратно, каждая из которых имеет восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую поверхность, обращенную к обратному потоку крови, поверхность смыкания, взаимодействующую с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении, боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью корпуса, опорные поверхности, взаимодействующие с соответствующими опорными поверхностями элемента, и канал для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках, пересекающий поверхность смыкания каждой створки, причем упомянутый элемент выполнен по всему периметру корпуса или в виде отдельных частей на его противоположных участках.The closest in technical essence of the claimed object and in the greatest number of similar features is a heart valve prosthesis (RF patent No. 2113191, MKI A 61 F 2/24, application. 14.02.96, publ. 20.06.98), which is selected as a prototype. The specified valve prosthesis of the heart contains an annular body having an outer, inner, end surface and at least one element with supporting surfaces, a cuff placed on the outer surface of the body, two wings installed in the body with the possibility of moving from the closed position to the open and back, each of which has an ascending surface facing the direct flow of blood, a descending surface facing the return flow of blood, a closure surface interacting with the surface of the junction the other leaf in the closed position, the side surface interacting with the inner surface of the body, the supporting surfaces interacting with the respective supporting surfaces of the element, and a channel for transmitting a limited reverse blood flow when the valves are closed, crossing the contact surface of each leaf, said element being made throughout the perimeter of the housing or in the form of separate parts in its opposite sections.
К недостаткам данного протеза клапана сердца можно отнести следующие.The disadvantages of this prosthesis of the heart valve include the following.
Канал для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках в указанном клапане состоит из трех видов отверстий щелевого типа, которые не способствуют улучшению тромборезистентности и гемодинамических характеристик данного клапана по следующим причинам:The channel for passing a limited backflow of blood when the valves are closed in the specified valve consists of three types of slit-type openings that do not contribute to the improvement of thromboresistance and hemodynamic characteristics of this valve for the following reasons:
а) одна часть отверстий щелевого типа размещена между створками и расположена у противоположных сторон боковой поверхности каждой створки около шарнирных узлов. Часть ограниченного обратного потока крови, проходя через эти щели между створками у противоположных сторон боковых поверхностей створок, направлена вдоль центральной оси корпуса или параллельно образующей внутренней поверхности корпуса и плохо омывает поверхности около шарнирных узлов - это поверхности элемента на корпусе, обращенные к прямому потоку крови, и внутреннюю поверхность корпуса на входе клапана между элементом и торцевой поверхностью корпуса, обращенной к прямому потоку крови, так как эти поверхности корпуса вблизи шарнирных узлов являются теневыми от части ограниченного обратного потока крови, проходящего через отверстия щелевого типа у противоположных сторон боковых поверхностей створок, что приводит к активизации процессов тромбообразования на вышеуказанных, плохо омываемых поверхностях корпуса и к снижению тромборезистентности указанного протеза клапана сердца;a) one part of the slit-type holes is located between the leaves and is located on opposite sides of the side surface of each leaf near the hinge nodes. Part of the limited reverse blood flow, passing through these slots between the valves on opposite sides of the side surfaces of the valves, is directed along the central axis of the body or parallel to the inner surface of the body and does not wash the surfaces near the hinge nodes - these are the surfaces of the element on the body facing the direct blood flow, and the inner surface of the body at the inlet of the valve between the element and the end surface of the body facing the direct blood flow, since these body surfaces are near the hinge molecular assemblies are shadow portion of limited reverse blood flow through the slit-type openings at the opposite sides of the side surfaces of the leaflets, which leads to the activation of thrombogenesis in the above processes, poorly washed surfaces of the body and to decrease said thromboresistant prosthetic heart valve;
б) другое отверстие щелевого типа размещено между створками в центральной части клапана и практически не улучшает тромборезистентности данного протеза клапана сердца, а лишь увеличивает ограниченный обратный поток крови, что ухудшает гемодинамические характеристики указанного клапана сердца;b) another slotted hole is located between the valves in the central part of the valve and practically does not improve the thromboresistance of this prosthesis of the heart valve, but only increases the limited backflow of blood, which impairs the hemodynamic characteristics of the specified valve of the heart;
в) третья часть отверстий щелевого типа размещена между боковыми поверхностями створок и внутренней поверхностью корпуса и расположена на диаметрально противоположных участках боковых створок вблизи шарнирных узлов. В этом случае, часть ограниченного обратного потока крови, проходя через третью часть отверстий щелевого типа, также направлена вдоль образующей внутренней поверхности корпуса и плохо омывает теневые поверхности у шарнирных узлов - это поверхности элемента на корпусе, обращенные к прямому потоку крови, и диаметрально противоположные части внутренней поверхности на входе клапана между элементом и торцевой поверхностью корпуса со стороны прямого потока крови, что инициирует возникновение и оседание тромбов на плохо омываемых поверхностях корпуса и приводит к снижению тромборезистентности указанного протеза клапана сердца. Кроме того, третья часть отверстий щелевого типа между корпусом и створками у шарнирных узлов выполнена за счет снижения прочности клапана путем уменьшения сечения выступов, расположенных на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки и воспринимающих максимальную нагрузку при закрытых створках, например, в митральной позиции, в результате чего увеличивается вероятность разрушения указанных опорных выступов на створках, выполненных из хрупкого углеродного материала, под действием динамических нагрузок от пульсирующего давления крови при работе клапана в организме человека и может привести к выпадению створок из корпуса, что снижает надежность и долговечность указанного протеза клапана сердца.c) the third part of the slit-type openings is located between the side surfaces of the flaps and the inner surface of the housing and is located on diametrically opposite sections of the side flaps near the hinge assemblies. In this case, part of the limited backflow of blood, passing through the third part of the slit-type openings, is also directed along the generatrix of the inner surface of the body and does not wash the shadow surfaces at the hinge nodes poorly - these are the surfaces of the element on the body facing the direct blood flow and the diametrically opposite parts the inner surface at the inlet of the valve between the element and the end surface of the body from the side of a direct blood flow, which initiates the occurrence and subsidence of blood clots on poorly washed surfaces s body and leads to a reduction of said thromboresistant prosthetic heart valve. In addition, the third part of the slit-type openings between the body and the flaps at the hinge assemblies is made by reducing the valve strength by reducing the cross section of the protrusions located on opposite sides of the side surface of each flap and absorbing the maximum load when the flaps are closed, for example, in the mitral position, as a result which increases the likelihood of the destruction of these supporting protrusions on valves made of brittle carbon material under the action of dynamic loads from a pulsating his blood pressure at the valve working in the human body and can lead to loss of wings from the body, which reduces the reliability and durability of said heart valve prosthesis.
Створки в этом клапане частично выступают за пределы торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, в результате чего во время работы клапана в организме человека может происходить касание створок об окружающие клапан сердечные структуры со стороны прямого потока крови, что может привести к чрезмерным нагрузкам на сердце при неполном открытии створок или к сердечной недостаточности при неполном закрытии указанного клапана.The valves in this valve partially protrude beyond the end surface of the body facing the direct blood flow, as a result of which, during the valve’s operation, the valves can touch the heart structures surrounding the valve from the side of the direct blood flow, which can lead to excessive loads heart with incomplete opening of the valves or heart failure with incomplete closure of the specified valve.
Кроме того, при выполнении элемента по периметру кольцеобразного корпуса в этом клапане створки кроме перемещения из закрытого положения в открытое и обратно могут поворачиваться вокруг центральной оси корпуса, но условия и средства для обеспечения принудительного поворота створок вокруг оси корпуса в данном клапане не созданы. Поэтому из-за отсутствия механизма принудительного вращения створки во время работы протеза клапана сердца перемещаются только из закрытого положения в открытое и обратно, но не изменяют своего месторасположения относительно центральной оси корпуса, в результате чего снижается тромборезистентность указанного протеза клапана сердца за счет возникновения вихревых, теневых и застойных зон около мест закрепления створок, способствующих инициированию и активизации процессов тромбообразования.In addition, when performing an element around the perimeter of the ring-shaped body in this valve, the valves, in addition to moving from the closed position to the open and vice versa, can rotate around the central axis of the body, but the conditions and means to ensure forced rotation of the valves around the axis of the body in this valve have not been created. Therefore, due to the lack of a mechanism for forced rotation of the leaf during the operation of the prosthetic valve, the hearts move only from the closed position to the open and vice versa, but do not change their location relative to the central axis of the body, as a result of which the thromboresistance of the specified prosthesis of the heart valve due to the occurrence of vortex, shadow and stagnant zones near the fixation points of the valves, contributing to the initiation and activation of thrombus formation processes.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение тромборезистентности протеза клапана сердца, повышение его надежности и долговечности и уменьшение нагрузки на естественное сердце человека.The technical task of the invention is to increase the thrombotic resistance of a prosthetic heart valve, increase its reliability and durability and reduce the load on the natural heart of a person.
Поставленная задача достигается тем, что в протезе клапана сердца, содержащем кольцеобразный корпус, имеющий наружную, внутреннюю, торцевые поверхности и, по меньшей мере, один элемент с опорными поверхностями, манжету, размещенную на наружной поверхности корпуса, две створки, установленные в корпусе с возможностью перемещения из закрытого положения в открытое и обратно, каждая из которых имеет восходящую поверхность, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую поверхность, обращенную к обратному потоку крови, поверхность смыкания, взаимодействующую с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении, боковую поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью корпуса, опорные поверхности, взаимодействующие с соответствующими опорными поверхностями элемента, и канал для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках, пересекающий поверхность смыкания каждой створки, причем упомянутый элемент выполнен по всему периметру корпуса или в виде отдельных частей на его противоположных участках, согласно изобретению канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен преимущественно радиально относительно внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, расположен у края створок с наибольшим размером и образован канавкой, и/или скосом, и/или уступом, размещенным, по меньшей мере, у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки, а край каждой створки с наибольшим размером выполнен на уровне или ниже по течению прямого потока крови от торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, причем упомянутый канал или, по меньшей мере, его участок на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови выполнен перпендикулярно или с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках.This object is achieved by the fact that in the prosthesis of the heart valve containing an annular body having an outer, inner, end surfaces and at least one element with supporting surfaces, a cuff placed on the outer surface of the body, two shutters installed with the possibility of movement from the closed position to the open and back, each of which has an ascending surface facing the direct flow of blood, a descending surface facing the reverse flow of blood, the closing surface, interacting with the closure surface of the other leaflet in the closed position, the lateral surface interacting with the inner surface of the body, the abutment surfaces interacting with the respective abutment surfaces of the element, and a channel for transmitting a limited reverse blood flow when the leaflets are closed, intersecting the closure surface of each leaf, said element made around the perimeter of the housing or in the form of separate parts in its opposite sections, according to the invention, a channel for prop Scanning of a limited reverse blood flow is performed mainly radially relative to the inner surface of the body with the valves closed, located at the edge of the valves with the largest size and formed by a groove, and / or bevel, and / or a step located at least on one side of each side surface of each the leaflet, and the closing surface of the other leaflet, and the edge of each leaflet with the largest size is made at or below the direct blood flow from the end surface of the body facing the direct blood flow, Rich said channel or at least a portion thereof in the direction of the output restricted blood backflow is formed perpendicularly or obliquely with respect to the generatrix of the inner surface of the housing with closed flaps.
Канавка, и/или скос, и/или уступ расположены у обеих сторон боковой поверхности каждой створки.A groove and / or bevel and / or ledge are located on both sides of the side surface of each leaf.
Кроме того, створки выполнены с возможностью их поворота вокруг центральной оси корпуса при расположении упомянутого элемента по всему периметру корпуса, а канал для пропускания ограниченного обратного потока крови, размещенный между створками в их закрытом положении, выполнен изогнутым и имеет по отношению к внутренней поверхности корпуса тангенциально направленный выход, образованный клинообразным выступом и фаской, расположенными на противоположных сторонах поверхности смыкания каждой створки.In addition, the valves are made to rotate around the central axis of the body when the said element is located around the entire perimeter of the body, and the channel for transmitting a limited reverse blood flow, placed between the leaves in their closed position, is curved and tangentially relative to the inner surface of the body directional exit formed by a wedge-shaped protrusion and a chamfer located on opposite sides of the closing surface of each leaf.
В заявляемой конструкции протеза клапана сердца канал для пропускания ограниченного обратного потока крови примыкает к краю створок с наибольшим размером со стороны прямого потока крови, размещен между створками при их закрытом положении, выполнен преимущественно радиально относительно корпуса и состоит из двух сквозных отверстий щелевого типа, выходящих с одной стороны на нисходящие поверхности створок, а с другой стороны - на противоположные стороны боковых поверхностей створок. Но поскольку противоположные участки боковой поверхности каждой створки от средства поворота шарнирного типа и выше по течению прямого потока крови до края створок с наибольшим размером выполнены по отношению к внутренней поверхности корпуса с зазором, не препятствующим открытию и закрытию створок, то указанные отверстия щелевого типа сообщены с упомянутым зазором между корпусом и створками в их закрытом положении. А ограниченный обратный поток крови при положении створок в закрытом положении, когда давление крови на выходе клапана будет больше, чем на его входе, перемещается из полости со стороны выхода протеза и далее через отверстия щелевого типа, размещенные между створками у их противоположных сторон боковых поверхностей, выходит в зазор между корпусом и створками вблизи шарнирных узлов, после чего поступает в полость со стороны входа протеза. При этом ограниченный обратный поток крови, проходя между створками, перемещается не вдоль оси корпуса, как в прототипе, а преимущественно перпендикулярно ей, и направлен непосредственно на шарнирные узлы, уменьшая их тромбоз за счет лучшей омываемости. Кроме того, ограниченный обратный поток крови выходит не сразу в полость перед клапаном, как в прототипе, а попадает сначала в зазор между корпусом и створками, омывая не только шарнирные узлы, но и прилегающие к ним поверхности корпуса и створок, а затем уже выходит в полость перед клапаном. Благодаря этому улучшилось качество смывания ограниченным обратным потоком крови шарнирных узлов и примыкающих к ним поверхностей корпуса и створок, в результате чего уменьшилась вероятность оседания элементов крови и образования тромбов на опорных поверхностях элемента корпуса, обращенных к прямому потоку крови, и участках внутренней поверхности корпуса около шарниров между торцевой поверхностью корпуса на входе клапана и элементом корпуса при выполнении средства поворота шарнирного типа в виде кольцевого выступа на внутренней поверхности корпуса и пазов на створках или в виде диаметрально расположенных выступов на внутренней поверхности корпуса и выемок на створках. Таким образом, направляя ограниченный обратный поток крови при закрытых створках в сторону шарнирных узлов за счет выполнения упомянутого канала или, по крайней мере, его участка на выходе по ходу ограниченного обратного потока крови перпендикулярно или с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса, осуществляется более эффективное промывание и омывание шарнирных узлов и примыкающих к ним поверхностей корпуса и створок за счет подачи мощных струй крови под высоким давлением в зазоры между корпусом и створками в зоны размещения шарнирных узлов, что уменьшает вероятность образования и оседания тромбов на указанных поверхностях и приводит к повышению тромборезистентности предлагаемого протеза клапана сердца.In the claimed design of the prosthetic valve of the heart, the channel for passing a limited reverse blood flow is adjacent to the edge of the cusps with the largest size on the side of the direct blood flow, placed between the cusps when they are closed, made mainly radially relative to the body and consists of two through holes of the slit type, leaving on the one hand on the descending surfaces of the wings, and on the other hand, on the opposite sides of the side surfaces of the wings. But since the opposite sections of the side surface of each leaf from the swivel type swivel and upstream of the direct flow of blood to the edge of the leaflets with the largest size are made with respect to the inner surface of the body with a gap that does not prevent the opening and closing of the leaflets, these slotted holes are in communication with said gap between the housing and the flaps in their closed position. And the limited reverse blood flow when the valves are in the closed position, when the blood pressure at the valve outlet is greater than at the valve inlet, moves from the cavity from the outlet side of the prosthesis and then through slotted openings located between the valves at their opposite sides of the side surfaces, goes into the gap between the body and the flaps near the hinge nodes, after which it enters the cavity from the side of the prosthesis inlet. Moreover, a limited reverse blood flow, passing between the valves, does not move along the axis of the body, as in the prototype, but mainly perpendicular to it, and is directed directly to the hinge nodes, reducing their thrombosis due to better washability. In addition, the limited reverse flow of blood does not immediately go into the cavity in front of the valve, as in the prototype, but first falls into the gap between the body and the flaps, washing not only the hinged nodes, but also the adjacent surfaces of the body and the flaps, and then it goes into cavity in front of the valve. Due to this, the quality of flushing with a limited reverse flow of blood of the hinge nodes and the adjacent surfaces of the body and flaps has improved, as a result of which the likelihood of subsidence of blood elements and the formation of blood clots on the supporting surfaces of the body element facing the direct blood flow and the parts of the inner surface of the body near the hinges are reduced between the end surface of the housing at the inlet of the valve and the housing element when performing means of rotation of the hinge type in the form of an annular protrusion on the inner the surface of the body and grooves on the wings or in the form of diametrically spaced protrusions on the inner surface of the body and the recesses on the wings. Thus, directing a limited return blood flow with closed valves to the hinge nodes due to the execution of the said channel or at least its portion at the exit along the limited return blood flow perpendicularly or with an inclination with respect to the generatrix of the inner surface of the body, more effective washing and washing of the hinge assemblies and adjacent surfaces of the body and valves due to the supply of powerful jets of blood under high pressure into the gaps between the body and the valves in the placement of articulated nodes, which reduces the likelihood of formation and subsidence of blood clots on these surfaces and leads to increased thromboresistance of the proposed prosthetic heart valve.
В предлагаемой конструкции протеза клапана сердца край каждой створки с наибольшим размером, обращенный к прямому потоку крови, выполнен на уровне или ниже по течению прямого потока крови от торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, т.е. края створок со стороны прямого потока крови не выступают за пределы корпуса, что предотвращает взаимодействие створок с сердечными структурами, примыкающими к входу клапана, исключает заклинивание створок при их открытии и закрытии во время работы клапана в организме человека и приводит к повышению надежности и долговечности заявляемого протеза клапана сердца.In the proposed design of the heart valve prosthesis, the edge of each leaflet with the largest size facing the direct blood flow is made at or below the direct blood flow from the end surface of the body facing the direct blood flow, i.e. the edges of the cusps from the side of the direct blood flow do not protrude outside the body, which prevents the cusps from interacting with the heart structures adjacent to the valve inlet, prevents the cusps from jamming when they open and close during valve operation in the human body, and increases the reliability and durability of the claimed prosthesis heart valve.
Канал для пропускания ограниченного обратного потока крови может быть образован скосом, уступом, канавкой как по отдельности, так и в совокупности друг с другом, расположенными у одной или обеих сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки, что расширяет возможность использования различных конструктивных решений при разработке заявляемого протеза клапана сердца. При этом канавка, скос или уступ могут быть выполнены с возможностью их пересечения с краем каждой створки с наибольшим размером со стороны прямого потока крови в точке, удаленной от боковой поверхности каждой створки на расстояние, не превышающее радиальную величину зацепов корпуса со створками, т.е. а>b. Такое соотношение является оптимальным для более эффективного омывания ограниченным обратным потоком крови при закрытых створках опорных поверхностей элемента корпуса, обращенных к прямому потоку крови, и прилегающих к шарнирным узлам поверхностей корпуса и створок, что способствует повышению тромборезистентности заявляемого протеза клапана сердца за счет повышения эффективности омывания указанных поверхностей.A channel for passing a limited reverse blood flow can be formed by a bevel, a ledge, a groove, either individually or in combination with each other, located on one or both sides of the side surface of each leaf, and the closure surface of the other leaf, which expands the possibility of using various design decisions in the development of the claimed prosthetic heart valve. In this case, the groove, bevel or ledge can be made with the possibility of their intersection with the edge of each leaf with the largest size on the side of the direct blood flow at a point remote from the lateral surface of each leaf at a distance not exceeding the radial value of the hooks of the body with the flaps, i.e. . a> b. This ratio is optimal for more effective washing by limited reverse blood flow with closed cusps of the supporting surfaces of the body element facing the direct blood flow and adjacent to the hinge nodes of the surfaces of the body and cusps, which increases the thromboresistance of the claimed prosthetic heart valve by increasing the washing efficiency of these surfaces.
При выполнении канала для пропускания ограниченного обратного потока крови в виде скоса, расположенного на противоположных сторонах поверхности смыкания каждой створки, контактирование створок между собой во время работы клапана происходит ступенчато, т.е. при закрытом клапане створки взаимодействуют друг с другом поверхностями смыкания, в промежуточном положении - поверхностями скосов и при полностью открытом клапане - тыльными поверхностями кулачков, в результате чего уменьшается вероятность оседания элементов крови и образования тромбов на кулачках створок за счет стряхивания осевших частиц крови и лучшей омываемости поверхностей корпуса и створок в зонах, наиболее опасных для образования тромбов, в том числе и между кулачками, прямым, обратным и ограниченным обратным потоками крови, при этом уменьшается вероятность обволакивания кулачков соседних створок элементами крови за счет разрыва мест контакта соседних створок при ступенчатом перемещении их из закрытого положения в открытое и обратно, что повышает тромборезистентность предлагаемого протеза клапана сердца.When the channel for passing a limited reverse blood flow in the form of a bevel located on opposite sides of the closure surface of each leaflet is made, the leaflets contact in a stepwise manner during valve operation, i.e. when the valve is closed, the valves interact with each other by the closing surfaces, in the intermediate position - by the surfaces of the bevels and when the valve is fully open - by the back surfaces of the cams, which reduces the likelihood of subsidence of blood elements and the formation of blood clots on the cams of the valves due to shaking off the settled blood particles and better washing the surfaces of the body and valves in the areas most dangerous for the formation of blood clots, including between cams, direct, reverse and limited reverse blood flow, this reduces the likelihood of enveloping the cams of adjacent valves with blood elements due to rupture of the contact points of neighboring valves with a stepwise movement from a closed position to an open and back, which increases the thromboresistance of the proposed prosthesis of a heart valve.
Кроме того, за счет наличия скоса на противоположных сторонах поверхности смыкания каждой створки в начальной стадии открытия клапана перемещение створок из закрытого положения до промежуточного, т.е. до контактирования между собой по поверхностям скосов, осуществляется с минимальным трением между створками и корпусом, а при дальнейшем открытии клапана трение возрастает, т.к. кулачки соседних створок вступают во взаимодействие между собой, перемещая створки по выступам на корпусе от центра к периферии. Уменьшение трения между корпусом и створками в начале открытия створок уменьшает сопротивление, а следовательно, и градиент давления на клапане, что приводит к уменьшению нагрузки на сердце и улучшению качества жизни в послеоперационный период.In addition, due to the presence of a bevel on opposite sides of the closing surface of each leaf in the initial stage of opening the valve, the movement of the leaf from the closed position to the intermediate, i.e. before contacting each other on the surfaces of the bevels, it is carried out with minimal friction between the valves and the body, and with further opening of the valve, the friction increases, because cams of adjacent flaps interact with each other, moving the flaps along the protrusions on the housing from the center to the periphery. The decrease in friction between the body and the valves at the beginning of the opening of the valves reduces the resistance, and consequently, the pressure gradient on the valve, which reduces the load on the heart and improves the quality of life in the postoperative period.
Кроме того, выполнение средства поворота шарнирного типа в виде взаимодействующих между собой кольцевого выступа на корпусе и пазов на створках или кольцевого паза на корпусе и выступов на створках, а также выполнение канала для пропускания ограниченного обратного потока крови изогнутым в плоскости, перпендикулярной центральной оси корпуса, за счет клинообразного выступа и фаски, расположенных на противоположных сторонах поверхности смыкания каждой створки, позволило в заявляемом протезе клапана сердца придать створкам дополнительную степень свободы - это принудительное и гарантированное вращение створок вокруг центральной оси корпуса по всему его периметру за счет выхода ограниченного обратного потока крови тангенциально относительно внутренней поверхности корпуса, что приводит к повышению тромборезистентности заявляемого протеза клапана сердца, так как в результате поворота створок вокруг оси корпуса в каждом цикле открываются новые участки внутренней поверхности корпуса для их омывания мощными струями ограниченного обратного потока крови, выходящими из каналов-щелей в противоположные стороны и направленными на внутреннюю поверхность корпуса вблизи шарнирных узлов. При этом клинообразный выступ и фаска соседних створок образуют тангенциально направленный выход канала.In addition, the execution of the hinge-type turning means in the form of an annular protrusion on the casing and grooves on the flaps interacting with each other or an annular groove on the casing and protrusions on the flaps, as well as a channel for passing a limited reverse blood flow curved in a plane perpendicular to the central axis of the casing, due to the wedge-shaped protrusion and the chamfer located on opposite sides of the closure surface of each leaf, it was possible in the claimed prosthesis of the heart valve to give the leaflets an additional the degree of freedom is the forced and guaranteed rotation of the valves around the central axis of the body around its perimeter due to the release of a limited reverse blood flow tangentially relative to the internal surface of the body, which leads to an increase in thromboresistance of the claimed prosthesis of the heart valve, as a result of the rotation of the valves around the axis of the body in each cycle, new sections of the inner surface of the body are opened for washing by powerful jets of limited reverse blood flow, coming out to anal-slots in opposite directions and directed to the inner surface of the housing near the hinge nodes. In this case, the wedge-shaped protrusion and the chamfer of adjacent flaps form a tangentially directed channel exit.
Рассмотрим механизм вращения створок вокруг оси корпуса. После закрытия створок давление со стороны выхода протеза становится больше, чем со стороны его входа, и ограниченный обратный поток крови через каналы щелевого типа между створками, образованные канавкой, скосом и/или уступом, движется сначала преимущественно перпендикулярно внутренней поверхности корпуса, т.е. в радиальном направлении, а затем, проходя между клинообразным выступом одной створки и фаской другой створки, поворачивает и выходит в зазор между корпусом и створками тангенциально относительно внутренней поверхности корпуса, осуществляя закручивание объема крови со стороны входа в протез. При достижении максимального давления со стороны выхода протеза увеличивается мощность тангенциально выходящих струй ограниченного обратного потока, которые раскручивают объем крови перед клапаном до максимальной скорости. Затем начинается снижение давления на выходе протеза и увеличение давления на его входе, при этом раскрученный объем крови на входе в протез продолжает вращение вокруг оси корпуса за счет сил инерции. После достижения перепада давления на клапане, а следовательно, и усилия на створках такой величины, когда вращающая сила закрученного объема крови на входе клапана будет превышать силу трения между корпусом и створками, раскрученный объем крови на входе протеза захватывает створки и начинает вращать их вокруг центральной оси корпуса в том же направлении. После превышения давления на входе в протез над давлением на его выходе осуществляется открытие протеза клапана сердца, при этом створки в пределах зазоров сначала «всплывают» и движутся вместе с прямым потоком крови, а затем при помощи средства поворота шарнирного типа перемещаются из закрытого положения в открытое, осуществляя прохождение прямого потока крови. При движении створок вместе с прямым потоком крови в пределах гарантированных зазоров в шарнирах силы трения между корпусом и створками минимальны, а скорость вращения створок вокруг центральной оси корпуса при этом достигает максимальной величины. При дальнейшем перемещении створок в открытое положение их скорость вращения будет уменьшаться за счет возрастающей силы трения между корпусом и створками. Вращательное движение створок вокруг оси корпуса будет происходить до тех пор, пока силы трения между корпусом и створками не превысят силу инерции раскрученного объема крови на входе протеза. За каждый цикл работы клапана сначала закручивается вокруг оси корпуса объем крови перед клапаном за счет тангенциально выходящего ограниченного обратного потока крови при закрытых створках, а затем в начальной стадии открытия створок раскрученный объем крови перед клапаном осуществляет поворот створок вокруг центральной оси корпуса на заданный угол.Consider the mechanism of rotation of the valves around the axis of the housing. After closing the cusps, the pressure from the outlet side of the prosthesis becomes greater than from the side of its entrance, and a limited reverse blood flow through the slotted channels between the cusps, formed by a groove, bevel and / or ledge, first moves primarily perpendicular to the inner surface of the body, i.e. in the radial direction, and then, passing between the wedge-shaped protrusion of one leaf and the chamfer of the other leaf, it turns and enters the gap between the body and the flaps tangentially relative to the inner surface of the body, twisting the blood volume from the entrance to the prosthesis. When maximum pressure is reached from the outlet side of the prosthesis, the power of the tangentially exiting jets of limited reverse flow increases, which untwist the blood volume in front of the valve to the maximum speed. Then begins the decrease in pressure at the outlet of the prosthesis and the increase in pressure at its entrance, while the untwisted volume of blood at the entrance to the prosthesis continues to rotate around the axis of the body due to inertia. After 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 valve inlet exceeds the friction force between the body and the valves, the untwisted blood volume at the prosthesis inlet captures the valves and starts to rotate them around the central axis body in the same direction. After the pressure at the inlet of the prosthesis exceeds the pressure at its outlet, the heart valve prosthesis opens, and the flaps within the gaps first “float” and move together with the direct blood flow, and then, using the hinge-type turning means, move from the closed position to the open by passing a direct blood stream. When the flaps move together with the direct blood flow within the guaranteed gaps in the hinges, the friction forces between the casing and the flaps are minimal, and the rotation speed of the flaps around the central axis of the casing reaches its maximum value. With further movement of the flaps to the open position, their rotation speed will decrease due to the increasing friction between the body and the flaps. The rotational movement of the valves around the axis of the body will occur until the frictional forces between the body and the valves do not exceed the inertia force of the untwisted volume of blood at the entrance of the prosthesis. For each valve operation cycle, first the blood volume is twisted around the body axis in front of the valve due to a tangentially exiting limited reverse blood flow with the valves closed, and then in the initial stage of opening the valves, the untwisted blood volume in front of the valve rotates the valves around the central axis of the body by a predetermined angle.
Таким образом, выполнение канала для пропускания ограниченного обратного потока крови изогнутым, имеющим тангенциально направленный выход, позволило помимо открытия и закрытия, осуществить дополнительно гарантируемое вращательное движение створок вокруг оси корпуса по всему его периметру, что приводит не только к увеличению надежности и долговечности предлагаемого протеза клапана сердца за счет уменьшения величины износа корпуса путем равномерного его распределения по периметру корпуса, но и к повышению тромборезистентности клапана за счет улучшения качества омывания поверхностей корпуса и створок ограниченным обратным потоком крови в зонах, наиболее опасных для образования и оседания тромбов.Thus, the implementation of the channel for passing a limited backward flow of blood curved, having a tangentially directed exit, in addition to opening and closing, made it possible to carry out an additionally guaranteed rotational movement of the valves around the axis of the body along its entire perimeter, which leads not only to an increase in the reliability and durability of the proposed valve prosthesis heart by reducing the amount of wear of the body by uniformly distributing it around the perimeter of the body, but also to increase thrombosis resistance of the valve due to an improvement in the quality of washing the surfaces of the body and valves with a limited reverse blood flow in areas most dangerous for the formation and sedimentation of blood clots.
Тангенциально направленный выход канала, образованный клинообразным выступом и фаской соседних створок при их закрытом положении, обеспечивает гарантированное закручивание объема крови на входе клапана и уменьшит нагрузку на естественное сердце человека после имплантации предлагаемого протеза в аортальную позицию, т.к. внутри левого желудочка к моменту открытия аортального клапана мышцами сердца также осуществляется закручивание формирующегося потока крови (В.И.Бураковский и др. Характер потока крови в левом желудочке сердца.// "Экспериментальная хирургия и анестезиология". - М., 1976. - №3. - С.13-16; Шумаков В.И. и др. Искусственное сердце// - М., Наука, 1988. - С.158-159), совпадающего по направлению с раскрученным объемом крови перед клапаном за счет тангенциально выходящего ограниченного обратного потока крови, что позволит разгрузить естественное сердце человека и улучшить его качество жизни в послеоперационный период.The tangentially directed channel exit formed by the wedge-shaped protrusion and the chamfer of the adjacent cusps when they are closed provides guaranteed twisting of the blood volume at the valve inlet and will reduce the load on the human heart after implantation of the proposed prosthesis in the aortic position, because inside the left ventricle, at the time of opening of the aortic valve by the heart muscles, the forming blood flow is also twisted (V.I. Burakovsky and others. The nature of the blood flow in the left ventricle of the heart. // "Experimental surgery and anesthesiology". - M., 1976. - No. 3. - P.13-16; Shumakov V.I. et al. Artificial heart // - M., Nauka, 1988. - P.158-159), coinciding in direction with the untwisted volume of blood in front of the valve due to tangentially emerging limited backflow of blood, which will relieve the human heart and uchshit his quality of life in the postoperative period.
Кроме того, после имплантации заявляемого протеза клапана сердца в аортальную позицию между левым желудочком и аортой улучшается питание естественного сердца человека за счет того, что тангенциально направленный под высоким давлением ограниченный обратный поток крови закручивает не только створки, но и весь прямой поток крови, проходящий через протез в аорту, в результате чего часть насыщенной кислородом крови при выходе из протеза 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 человека, что приводит к улучшению самочувствия и повышению качества жизни пациента не только в ближний послеоперационный период, но и в более отдаленные сроки, на протяжении всей жизни с этим протезом.In addition, after implantation of the claimed prosthetic valve of the heart valve into the aortic position between the left ventricle and the aorta, the nutrition of the human natural heart improves due to the fact that the limited reverse flow of blood tangentially directed under high pressure swirls not only the valves, but also the entire direct blood flow passing through the prosthesis into the aorta, as a result of which part of the oxygenated blood when leaving the prosthesis due to centrifugal forces rushes to the periphery of the aorta, and in the reverse flow through the holes, it is located nnye at the periphery of the bulb of the aorta, is directed to the coronary vessels to feed the natural human heart, which leads to improved health and quality of life of the patient, not only in the near postoperative period, but also in more remote periods, throughout life with this prosthesis.
Отличительными признаками заявляемого технического решения от прототипа являютсяDistinctive features of the proposed technical solution from the prototype are
1) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен преимущественно радиально относительно внутренней поверхности корпуса при закрытых створках;1) a channel for transmitting a limited reverse blood flow is made predominantly radially relative to the inner surface of the body with the valves closed;
2) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови расположен у края створок с наибольшим размером;2) a channel for passing a limited reverse blood flow is located at the edge of the cusps with the largest size;
3) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови образован канавкой, размещенной у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки;3) a channel for passing a limited reverse blood flow is formed by a groove located on one side of the side surface of each leaf, and the surface of the closure of the other leaf;
4) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови образован скосом, размещенным у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки;4) a channel for passing a limited reverse blood flow is formed by a bevel placed on one side of the side surface of each leaf, and the surface of the closure of the other leaf;
5) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови образован уступом, размещенным у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки;5) a channel for passing a limited reverse blood flow is formed by a step located on one side of the side surface of each leaf, and the surface of the closure of the other leaf;
6) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови образован канавкой и скосом, размещенными у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки;6) a channel for passing a limited reverse blood flow is formed by a groove and a bevel placed on one side of the side surface of each leaf, and the surface of the closure of the other leaf;
7) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови образован скосом и уступом, размещенными у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки;7) the channel for passing a limited reverse blood flow is formed by a bevel and a ledge located on one side of the side surface of each leaf, and the surface of the closure of the other leaf;
8) край каждой створки с наибольшим размером выполнен на уровне торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови;8) the edge of each leaf with the largest size is made at the level of the end surface of the body facing the direct blood flow;
9) край каждой створки с наибольшим размером выполнен ниже по течению прямого потока крови от торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови;9) the edge of each leaf with the largest size is made downstream of the direct blood flow from the end surface of the body facing the direct blood flow;
10) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен перпендикулярно по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках;10) a channel for passing a limited reverse flow of blood is made perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body with the shutters closed;
11) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках;11) a channel for transmitting a limited reverse blood flow is made with an inclination with respect to the generatrix of the inner surface of the body with the valves closed;
12) участок канала на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови выполнен перпендикулярно по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках;12) the channel section at the outlet in the direction of the limited reverse blood flow is made perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body with the valves closed;
13) участок канала на выходе по направлению ограниченного обратного потока крови выполнен с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках;13) the channel section at the outlet in the direction of the limited return blood flow is made with an inclination with respect to the generatrix of the inner surface of the body with the valves closed;
14) канавка расположена у обеих сторон боковой поверхности каждой створки;14) a groove is located on both sides of the side surface of each leaf;
15) скос расположен у обеих сторон боковой поверхности каждой створки;15) the bevel is located on both sides of the side surface of each leaf;
16) уступ расположен у обеих сторон боковой поверхности каждой створки;16) the ledge is located on both sides of the side surface of each leaf;
17) канавка и скос расположены у обеих сторон боковой поверхности каждой створки;17) the groove and bevel are located on both sides of the side surface of each leaf;
18) скос и уступ расположены у обеих сторон боковой поверхности каждой створки;18) a bevel and a ledge are located on both sides of the side surface of each leaf;
19) створки выполнены с возможностью их поворота вокруг центральной оси корпуса при расположении элемента по всему периметру корпуса;19) the sash is made with the possibility of rotation around the Central axis of the housing with the location of the element along the entire perimeter of the housing;
20) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови, размещенный между створками в их закрытом положении, выполнен изогнутым;20) a channel for passing a limited reverse blood flow, placed between the cusps in their closed position, is made curved;
21) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови имеет по отношению к внутренней поверхности корпуса тангенциально направленный выход, образованный клинообразным выступом и фаской, расположенными на противоположных сторонах поверхности смыкания каждой створки.21) the channel for passing a limited reverse blood flow has a tangentially directed exit with respect to the inner surface of the body, formed by a wedge-shaped protrusion and a chamfer located on opposite sides of the closure surface of each leaf.
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 технических 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 technical solutions.
Сущность изобретения станет более понятной из следующих конкретных примеров его выполнения и прилагаемых чертежей, на которыхThe invention will become more clear from the following specific examples of its implementation and the accompanying drawings, in which
Фиг.1 - продольный разрез протеза клапана сердца, створки которого показаны в закрытом положении и условно не рассечены, штрихпунктирными линиями показаны створки в открытом положении; элемент корпуса выполнен в виде двух расположенных на диаметрально противоположных участках внутренней поверхности корпуса выступов, которые входят в соответствующие фигурные пазы каждой створки, а канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен преимущественно радиально относительно внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, расположен у края створок с наибольшим размером со стороны прямого потока крови и образован скосом, размещенным у обеих сторон боковой поверхности каждой створки, в совокупности с уступом, расположенным у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки, при этом край каждой створки с наибольшим размером, обращенный к прямому потоку крови, не выступает за пределы корпуса при перемещении створок из закрытого положения в открытое и обратно.Figure 1 is a longitudinal section of a prosthetic valve of the heart, the sash of which is shown in the closed position and not conditionally dissected, dash-dotted lines show the sash in the open position; the casing element is made in the form of two protrusions located on diametrically opposite sections of the inner surface of the casing, which are included in the corresponding curly grooves of each leaf, and the channel for passing a limited reverse blood flow is made mainly radially relative to the inner surface of the casing with closed cusps, located at the edge of the cusps with the largest the size of the side of the direct blood flow and is formed by a bevel placed on both sides of the lateral surface of each leaf, in aggregate and with a ledge located on one side of the side surface of each leaflet and a closing surface of the other leaflet, while the edge of each leaflet with the largest size facing the direct blood flow does not protrude outside the body when the leaflets move from the closed position to the open and back .
Фиг.2 - вид по стрелке А фиг.1.Figure 2 is a view along arrow A of figure 1.
Фиг.3 - разрез протеза клапана сердца Б-Б фиг.1, проходящий через поверхность смыкания створок, при этом край скоса, размещенного у обеих сторон боковой поверхности каждой створки, выполнен перпендикулярно по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, а край уступа, размещенного у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, выполнен с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках.Figure 3 is a section of a prosthetic valve of the heart valve B-B of figure 1, passing through the surface of the closure of the cusps, while the edge of the bevel placed on both sides of the side surface of each cusp is perpendicular to the generatrix of the inner surface of the casing with the cusps closed, and the edge the ledge placed on one side of the side surface of each leaf is made with an inclination with respect to the generatrix of the inner surface of the body with the shutters closed.
Фиг.4 - продольный разрез протеза клапана сердца, в котором по одному из вариантов элемент корпуса выполнен в виде двух расположенных на диаметрально противоположных участках внутренней поверхности корпуса выступов, которые входят в соответствующие фигурные пазы каждой створки, а канал для пропускания ограниченного обратного потока крови выполнен радиально относительно внутренней поверхности корпуса при закрытых створках, расположен у края створок с наибольшим размером со стороны прямого потока крови и образован скосом, размещенным у обеих сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки, а концы створок, обращенные к прямому потоку крови, не выступают за пределы корпуса при перемещении створок из закрытого положения в открытое и обратно.Figure 4 is a longitudinal section of the prosthesis of the heart valve, in which, according to one embodiment, the body element is made in the form of two protrusions located on diametrically opposite sections of the inner surface of the body of the body, which enter the corresponding curly grooves of each leaf, and a channel for passing a limited reverse blood flow is made radially relative to the inner surface of the body with closed valves, located at the edge of the valves with the largest size on the side of the direct blood flow and formed by a bevel placed both sides of the side surface of each leaf, and the surface of the other closure flaps and folds the ends facing the direct blood flow, do not protrude beyond the housing by moving the flaps from the closed position to the open and back.
Фиг.5 - разрез протеза клапана сердца В-В фиг.4, проходящий через поверхность смыкания створок, при этом край скоса, размещенного у обеих сторон боковой поверхности каждой створки, выполнен перпендикулярно по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках.Figure 5 - section of the prosthesis of the heart valve BB-4, passing through the surface of the closure of the cusps, the edge of the bevel placed on both sides of the side surface of each cusp, is perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body with the cusps closed.
Фиг.6 - продольный разрез протеза клапана сердца, в котором по одному из вариантов элемент корпуса выполнен в виде двух расположенных на противоположных участках внутренней поверхности корпуса пазов, в которые входят соответствующие фигурные выступы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, а канал для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках образован канавкой, размещенной у обеих сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки.6 is a longitudinal section of a prosthetic valve of the heart, in which, according to one of the options, the body element is made in the form of two grooves located on opposite sections of the inner surface of the body, which include the corresponding figured protrusions located on opposite sides of the side surface of each leaf, and the channel for transmitting a limited reverse blood flow with closed valves is formed by a groove located on both sides of the side surface of each valve, and the surface of the closure of the other valve.
Фиг.7 - разрез протеза клапана сердца Г-Г фиг.6, проходящий через поверхность смыкания створок, при этом канавка, размещенная у обеих сторон боковой поверхности каждой створки, выполнена с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках.Fig.7 is a section of the prosthetic valve of the heart valve GG of Fig.6, passing through the surface of the closure of the cusps, while the groove located on both sides of the side surface of each cusp is made with an inclination with respect to the generatrix of the inner surface of the casing with the cusps closed.
Фиг.8 - продольный разрез протеза клапана сердца, в котором по одному из вариантов элемент корпуса выполнен по всему периметру внутренней поверхности корпуса в виде кольцевого выступа, который входит в соответствующие фигурные пазы, расположенные на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, а канал для пропускания ограниченного обратного потока крови при закрытых створках образован уступом, размещенным у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, и поверхностью смыкания другой створки.Fig. 8 is a longitudinal section of a heart valve prosthesis, in which, according to one embodiment, the body element is made along the entire perimeter of the inner surface of the body in the form of an annular protrusion that enters the corresponding curly grooves located on opposite sides of the side surface of each leaf, and the channel for transmission limited return blood flow with closed valves is formed by a ledge located on one side of the side surface of each valve, and the surface of the closure of the other valve.
Фиг.9 - разрез протеза клапана сердца Д-Д фиг.8, проходящий через поверхность смыкания створок, в котором по одному из вариантов край уступа, размещенного у одной из сторон боковой поверхности каждой створки, выполнен перпендикулярно по отношению к образующей внутренней поверхности корпуса при закрытых створках.Fig.9 is a section of a prosthetic valve of the heart valve DD Fig.8, passing through the surface of the closure of the cusps, in which, according to one of the options, the edge of the ledge placed on one of the sides of the side surface of each cusp is perpendicular to the generatrix of the inner surface of the body at closed sashes.
Фиг.10 - частичный поперечный разрез протеза клапана сердца Е-Е фиг.9, в котором по одному из вариантов канал для пропускания ограниченного обратного потока крови, размещенный между створками в их закрытом положении, выполнен изогнутым и имеет по отношению к внутренней поверхности корпуса тангенциально направленный выход, образованный клинообразным выступом и фаской, расположенными на противоположных сторонах поверхности смыкания каждой створки.Figure 10 is a partial transverse section of the prosthetic valve of the heart E-E of Fig. 9, in which, according to one embodiment, the channel for passing a limited reverse blood flow, placed between the cusps in their closed position, is curved and tangentially relative to the inner surface of the body directional exit formed by a wedge-shaped protrusion and a chamfer located on opposite sides of the closing surface of each leaf.
Предлагаемый протез клапана сердца (фиг.1) содержит кольцеобразный корпус 1, имеющий наружную 2, внутреннюю 3 и торцевые 4, 5 поверхности. На внутренней поверхности 3 корпуса 1 размещен, по меньшей мере, один элемент 6 с опорными поверхностями 7, 8. Элемент 6 выполнен в виде двух выступов 9, расположенных на диаметрально противоположных участках внутренней поверхности 3 корпуса 1. На наружной поверхности 2 корпуса 1 размещена манжета 10, при помощи которой имплантируемый протез клапана сердца подшивается к фиброзному кольцу естественного сердца человека вместо пораженного клапана. В кольцеобразном корпусе 1 с возможностью перемещения из закрытого положения в открытое и обратно установлены две створки 11, каждая из которых имеет восходящую поверхность 12, обращенную к прямому потоку крови, нисходящую поверхность 13, обращенную к обратному потоку крови, поверхность смыкания 14, взаимодействующую с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении, боковую поверхность 15, взаимодействующую с внутренней поверхностью 3 корпуса 1. На противоположных сторонах боковой поверхности 15 каждой створки 11 расположены фигурные пазы 16, которые имеют опорные поверхности 17, 18, взаимодействующие соответственно с опорными поверхностями 7, 8 элемента 6 на корпусе 1. На нисходящей поверхности 13 каждой створки 11 выполнены кулачки 19, предотвращающие смыкание створок 11 в открытом положении. Канал 20 для пропускания ограниченного обратного потока крови, размещенный между створками 11, выполнен преимущественно радиально относительно внутренней поверхности 3 корпуса 1 при закрытых створках 11, расположен у обращенного к прямому потоку крови края створок 11 с наибольшим размером, и образован скосом 21 в совокупности с уступом 22 и поверхностью смыкания другой створки. Причем скос 21 размещен у обеих сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11, а уступ 22 - у одной стороны боковой поверхности 15 каждой створки 11 (фиг.1-3). Кроме того, край скоса 21 расположен вдоль поверхности смыкания 14 и выполнен перпендикулярно образующей внутренней поверхности 3 корпуса 1 при закрытых створках 11, а край уступа 22 выполнен с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности 3 корпуса 1 (фиг.3). При этом край уступа 22 с наклоном может пересекать край створки 11с наибольшим размером со стороны прямого потока крови, причем расстояние от боковой поверхности 15 каждой створки 11 до точки пересечения края уступа 22 с краем створки 11 не должно превышать радиальную величину выступов 9 или глубину пазов 16 створки 11, т.е. а>b. Для повышения жесткости и прочности корпуса 1 на его наружной поверхности 2 установлено металлическое кольцо 23 с повышенным модулем упругости.The proposed prosthesis of the heart valve (figure 1) contains an
По одному из вариантов предлагаемого изобретения (фиг.4, 5) канал для пропускания ограниченного обратного потока крови 20 образован скосом 21, размещенным у обеих сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11, и поверхностью смыкания 14 другой створки. При этом край скоса 21 расположен вдоль поверхности смыкания 14 и выполнен перпендикулярно образующей внутри поверхности 3 корпуса 1 при закрытых створках 11.According to one embodiment of the invention (Figs. 4, 5), a channel for passing a limited
В предлагаемых вариантах (фиг.1-5) средство поворота шарнирного типа выполнено в виде находящихся в зацеплении двух выступов 9, расположенных на диаметрально противоположных участках внутренней поверхности 3 корпуса 1, и двух пазов 16, расположенных на противоположных сторонах боковой поверхности 15 каждой створки 11. При этом створки 11 могут перемещаться только из закрытого положения в открытое и обратно и не могут совершать вращательное движение вокруг центральной оси корпуса 1 из-за наличия ограничителя вращения (на чертежах не показан).In the proposed variants (Figs. 1-5), the hinge-type turning means are made in the form of two
Выполнение канала 20 для пропускания ограниченного обратного потока крови преимущественно радиально, т.е. перпендикулярно или с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности 3 корпуса 1 позволило направить мощные струи ограниченного обратного потока крови при закрытых створках 11 на опорные поверхности 7 выступов 9, обращенные к прямому потоку крови, и на внутреннюю поверхность 3 корпуса 1, расположенную между его торцевой поверхностью 4 на входе клапана и элементом 6, что улучшает эффективность смывания шарнирных узлов и примыкающих к ним вышеуказанных поверхностей и приводит к повышению тромборезистентности заявляемого протеза клапана сердца за счет меньшей вероятности тромбоза вблизи шарнирных узлов.The implementation of the
По одному из вариантов осуществления изобретения (фиг.6, 7) канал 20 для пропускания ограниченного обратного потока крови образован канавкой 24, размещенной у обеих сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11, и поверхностью смыкания 14 другой створки. При этом канавка 24 выполнена с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности 3 корпуса 1 при закрытых створках 11, а средство поворота шарнирного типа выполнено в виде находящихся в зацеплении двух пазов 25, расположенных на диаметрально противоположных участках корпуса 1, и двух выступов 26 ромбовидной формы, расположенных на противоположных сторонах боковой поверхности 15 каждой створки 11. Элемент 6 может быть выполнен не только в виде двух пазов 25 на противоположных участках корпуса 1, но также по всему его периметру, при этом створки 11 помимо открытия и закрытия могут совершать вращательное движение вокруг центральной оси корпуса 1.In one embodiment of the invention (FIGS. 6, 7), a
В предлагаемом варианте выполнения заявляемого протеза клапана сердца (фиг.8-10) канал 20 для пропускания ограниченного обратного потока крови образован уступом 22, размещенным у одной из сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11, и поверхностью смыкания 14 другой створки 11, а средство поворота шарнирного типа выполнено в виде находящихся в зацеплении кольцевого элемента 6, расположенного по всему периметру внутренней поверхности 3 корпуса 1, и фигурных пазов 16, расположенных на противоположных сторонах боковой поверхности 15 каждой створки 11. При этом канал 20 для пропускания ограниченного обратного потока крови, размещенный между створками 11 в их закрытом положении, выполнен изогнутым в плоскости, перпендикулярной центральной оси корпуса 1, и имеет по отношению к внутренней поверхности 3 корпуса 1 тангенциально направленный выход, образованный клинообразным выступом 27 и фаской 28, расположенными на противоположных сторонах поверхности смыкания 14 каждой створки 11. Причем край уступа 22 выполнен перпендикулярно образующей внутренней поверхности 3 корпуса 1 при закрытых створках 11, а клинообразный выступ 27 одной створки с фаской 28 другой створки образуют механизм принудительного вращения створок 11 вокруг центральной оси корпуса 1 за счет осуществления тангенциально направленного выхода ограниченного обратного потока крови, что увеличивает надежность и долговечность заявляемого протеза за счет равномерного распределения износа по всему периметру корпуса 1, улучшает тромборезистентность клапана за счет лучших условий смывания в зонах, наиболее опасных для образования тромбов, и разгружает естественное сердце человека после имплантации предлагаемого протеза в аортальную позицию. Для увеличения мощности струи ограниченного обратного потока крови при закрытых створках 11, а следовательно, для увеличения скорости вращения створок 11 вокруг центральной оси корпуса 1 и повышения эффективности смывания поверхностей корпуса 1 и створок 11 вблизи шарнирных узлов целесообразно канал 20 выполнить плавно сходящимся по ходу течения ограниченного обратного потока крови.In the proposed embodiment, the claimed prosthesis of the heart valve (Figs. 8-10), the
В предлагаемых вариантах осуществления изобретения (фиг.1-10) канавка 24, скос 21 и уступ 22, выполненные преимущественно радиально относительно внутренней поверхности 3 корпуса 1, могут быть расположены у одной или обеих сторон поверхности смыкания 14 каждой створки 11 как по отдельности, так и в совокупности друг с другом, причем края канавки 24, скоса 21 и уступа 22 могут быть выполнены перпендикулярно или с наклоном по отношению к образующей внутренней поверхности 3 корпуса 1 при закрытых створках 11, а также в виде прямой, кривой или в виде двух находящихся под углом друг к другу участков, при этом в любом из вариантов осуществления изобретения ограниченный обратный поток крови при положении створок 11 в закрытом положении должен выходить из канала 20 не вдоль центральной оси корпуса 1, как в прототипе, а с наклоном или перпендикулярно ей, т.е. преимущественно радиально относительно внутренней поверхности 3 корпуса 1.In the proposed embodiments of the invention (Figs. 1-10), the
Заявляемый протез клапана сердца работает следующим образом (фиг.1-3).The inventive prosthesis of a heart valve works as follows (Fig.1-3).
После превышения давления на входе протеза над давлением крови на его выходе начинается открытие протеза клапана сердца. При этом створки 11 в пределах гарантированных зазоров сначала «всплывают», т.е. движутся вместе с прямым потоком крови до взаимодействия опорных поверхностей 17 створок 11 с опорными поверхностями 7 выступов 9, а затем перемещаются из закрытого положение в открытое, осуществляя прохождение прямого потока крови. В начальной стадии открытия клапана поворот створок 11 (в пределах от 0 до 30°) осуществляется вокруг оси, проходящей через точки пересечения опорных поверхностей 17 фигурных пазов 16, расположенных на противоположных сторонах боковой поверхности 15 каждой створки 11, практически без трения, т.е. с минимальным усилием до соприкосновения с поверхностями скосов 21 соседних створок 11, что уменьшает сопротивление, а следовательно, и градиент давления на клапане, уменьшающий нагрузку на естественное сердце пациента. При этом поверхности смыкания 14 соседних створок 11 размыкаются с образованием центральной щели для прохождения через нее заданного объема прямого потока крови. При дальнейшем перемещении створок 11 к открытому положению трение между корпусом 1 и створками 11 возрастает, т.к. кулачки 19 соседних створок 11 вступают во взаимодействие между собой, перемещая створки 11 по выступам 9 корпуса 1 от центра к периферии. Увеличение трения между корпусом 1 и створками 11 при вступлении кулачков 19 соседних створок 11 во взаимодействие между собой не окажет существенного влияния на увеличение градиента давления на клапане, так как угол открытия створок 11 с минимальным трением в начале открытия клапана может составлять до 2/3 от полного угла открытия створок 11, при этом к моменту вступления кулачков 19 соседних створок 11 во взаимодействие между собой, т.е. к моменту увеличения трения между корпусом 1 и створками 11, гидравлическое отверстие протеза для прохождения через него прямого потока крови уже откроется на 60-80% от максимально открытого протеза клапана сердца. Поэтому очень важно для уменьшения нагрузки на естественное сердце человека иметь в начале открытия створок 11 минимальный градиент давления на клапане. При дальнейшем перемещении створок 11 к открытому положению поверхности скосов 21 соседних створок 11 размыкаются с увеличением центральной щели между створками 11. При полном открытии створок 11 их опорные поверхности 17 и 18 взаимодействуют с опорными поверхностями 7 и 8 выступов 9 на корпусе 1, а тыльные поверхности кулачков 19 соседних створок 11 вступают в контакт между собой, причем часть опорных поверхностей 17 фигурных пазов 16, примыкающая к восходящей поверхности 12 каждой створки 11, взаимодействует с опорными поверхностями 7 выступов 9 на корпусе 1, обращенными к прямому потоку крови, а часть опорных поверхностей 18 фигурных пазов 16, примыкающая к поверхности кулачков 19, взаимодействует с опорными поверхностями 8 выступов 9 на корпусе 1, обращенными к обратному потоку крови. Этим достигается ограничение полного угла открытия створок 11 и удержание их в корпусе 1.After the pressure at the inlet of the prosthesis exceeds the blood pressure at its outlet, the opening of the heart valve prosthesis begins. In this case, the
После превышения величины давления на выходе протеза над давлением на его входе происходит закрытие протеза клапана сердца. Причем створки 11 частью опорных поверхностей 18, примыкающих к поверхностям кулачков 19, взаимодействуют с опорными поверхностями 8 выступов 9 на корпусе 1, обращенными к обратному потоку крови, и поворачиваются, закрывая клапан и предотвращая обратный ток крови, а тыльные поверхности кулачков 19 соседних створок 11 при этом размыкаются. При дальнейшем перемещении створок 11 к закрытому положению происходит смыкание и размыкание поверхностей скосов 21 соседних створок 11, и при полном закрытии клапана поверхности смыкания 14 соседних створок 11 вступают во взаимодействие между собой и предотвращают обратный ток крови. При закрытом положении клапана створки 11 частью опорных поверхностей 18 фигурных пазов 16, примыкающей к восходящей поверхности 12, взаимодействуют с опорными поверхностями 8 выступов 9 на корпусе 1, обращенным к обратному потоку крови, а другой частью опорных поверхностей 17 фигурных пазов 16, примыкающей к скосам 21, взаимодействуют с опорными поверхностями 7 выступов 9 на корпусе 1, обращенными к прямому потоку крови. Этим достигается ограничение обратного поворота створок 2. После закрытия заявляемого протеза клапана сердца давление крови на его выходе возрастает до величины, большей, чем на его входе, и ограниченный обратный поток крови по каналам 20 щелевого типа, образованным уступом 22, расположенным у одной из сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11, скосом 21, размещенным у обеих сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11, и поверхностью смыкания 14 другой створки, направлен преимущественно радиально в противоположные стороны и выходит в зазор «с» между корпусом 1 и створками 11, расположенный на входе протеза со стороны прямого потока крови (фиг.3), омывая не только шарнирные узлы, но и прилегающие к ним опорные 7 и внутреннюю 3 на входе клапана поверхности корпуса 1, что уменьшает вероятность их тромбоза за счет повышения эффективности омывания мощными струями ограниченного обратного потока крови под высоким давлением. Кроме того, наличие скосов 21 на противоположных сторонах поверхности смыкания 14 каждой створки 11 уменьшает вероятность обволакивания кулачков 19 соседних створок 11 элементами крови и их тромбоз за счет периодического разрыва мест контакта кулачков 19 при перемещении створок 11 из закрытого положения в открытое и обратно.After exceeding the pressure at the outlet of the prosthesis over the pressure at its inlet, the prosthesis of the heart valve closes. Moreover, the
Работа протеза клапана сердца, изображенного на фиг.4, 5, осуществляется аналогично описанной выше работе клапана на фиг.1-3, с той лишь разницей, что объем ограниченного обратного потока крови, проходящий между створками 11 при их закрытом положении, уменьшен за счет меньшего сечения канала 20.The operation of the heart valve prosthesis shown in Figs. 4 and 5 is carried out similarly to the valve operation described above in Figs. 1-3, with the only difference being that the volume of limited backflow of blood passing between the
Работа протеза клапана сердца, изображенного на фиг.6, 7, осуществляется аналогично описанной выше работе клапана на фиг.1-3 с той лишь разницей, что ограниченный обратный поток крови проходит через канал 20, образованный канавкой 24 у противоположных сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11 и поверхностью смыкания 14 другой створки 11 в закрытом положении. Кроме того, створки 11 постоянно контактируют между собой в точках пересечения поверхности смыкания 14 и тыльной поверхностью кулачков 19 при нахождении створок 11 в закрытом, открытом и промежуточном положениях.The operation of the heart valve prosthesis depicted in FIGS. 6, 7 is carried out similarly to the valve operation described in FIGS. 1-3, with the only difference being that a limited reverse blood flow passes through a
В вариантах осуществления изобретения, изображенных на фиг.1-7, створки 11 не могут вращаться вокруг центральной оси корпуса 1, а перемещаются только из закрытого положения в открытое и обратно.In the embodiments of the invention shown in figures 1-7, the
Работа протеза клапана сердца, изображенного на фиг.8-10, осуществляется аналогично описанной выше работе клапана на фиг.1-3 с той лишь разницей, что створки 11 помимо перемещения из закрытого положения в открытое и обратно могут совершать вращательное движение вокруг центральной оси корпуса 1. После закрытия створок 11, когда давление крови на выходе протеза становится больше, чем на его входе, ограниченный обратный поток крови через каналы щелевого типа 20 между створками 11, образованные уступом 22, расположенным у одной из сторон боковой поверхности 15 каждой створки 11, и поверхностью смыкания 14 другой створки, движется сначала вдоль поверхности смыкания 14 в радиальном направлении, т.е. перпендикулярно внутренней поверхности 3 корпуса 1, а затем, проходя между клинообразным выступом 27 одной створки 11 и фаской 28 другой створки, поворачивает и выходит в зазор «с» между корпусом 1 и створками 11 тангенциально относительно внутренней поверхности 3 корпуса 1, осуществляя закручивание объема крови на входе протеза. При максимальном давлении со стороны выхода протеза обеспечивается максимальная мощность тангенциально выходящих струй ограниченного обратного потока крови, раскручивающих объем крови на входе клапана до максимальной скорости, а створки 11 в это время прижатые максимальным усилием к корпусу 1, не могут вращаться вокруг оси корпуса 1 за счет максимальных сил трения, действующих между корпусом 1 и створками 11. Затем начинается снижение давления на выходе протеза и повышение давления на его входе, при этом раскрученный объем крови на входе протеза продолжает вращение вокруг оси корпуса 1 за счет сил инерции. После достижения перепада на клапане, а следовательно, и усилия на створках 11 такой величины, когда вращающая сила закрученного объема крови на входе протеза будет превышать силу трения между корпусом 1 и створками 11, раскрученный объем крови на входе клапана захватывает створки 11 и начинает их вращать вокруг центральной оси корпуса 1 в том же направлении. При достижении превышающего давления на входе протеза над давлением на его выходе происходит открытие протеза клапана сердца, осуществляя прохождение прямого потока крови. При этом створки 11 в пределах зазоров сначала движутся вместе с прямым потоком крови с минимальным трением и максимальной скоростью вращения вокруг центральной оси корпуса 1, а затем при помощи средства поворота шарнирного типа перемещаются к открытому положению, увеличивая прохождение прямого потока крови. При дальнейшем перемещении створок 11 к открытому положению их скорость вращения уменьшается за счет возрастающей силы трения между корпусом 1 и створками 11. Поворот створок 11 вокруг оси корпуса 1 будет происходить до тех пор, пока силы трения между корпусом 1 и створками 11 не превысят силу инерции раскрученного объема крови на входе протеза. За каждый цикл работы протеза сначала закручивается объем крови перед клапаном за счет использования механизма принудительного вращения створок 11, обеспечивающего тангенциальный выход мощных струй ограниченного обратного потока крови при закрытых створках 11, а затем в начальной стадии открытия створок 11 раскрученный объем крови перед клапаном осуществляет поворот створок 11 вокруг центральной оси корпуса 1 на заданный угол. Наличие скосов 21 на противоположных сторонах поверхности смыкания 14 каждой створки 11 и наличие механизма принудительного вращения створок 11 вокруг центральной оси корпуса 1 после имплантации протеза в аортальную позицию позволило осуществить двойную разгрузку естественного сердца человека:The operation of the heart valve prosthesis shown in Figs. 8-10 is carried out similarly to the valve operation described in Figs. 1-3, with the only difference being that the
а) за счет снижения градиента давления на протезе при расположении скосов 21 у обеих сторон поверхности смыкания 14 каждой створки 11;a) by reducing the pressure gradient on the prosthesis when the
б) 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.b) due to the twisting of the blood volume at the entrance of the prosthesis from the left ventricle, which coincides in direction with the twisting of the blood flow in the same left ventricle by a sequential contraction of the muscles of the human heart.
Таким образом, осуществляя направление мощных струй ограниченного обратного потока крови при закрытых створках на шарнирные узлы и прилегающие к ним поверхности корпуса и створок за счет выполнения канавок, скосов или уступов на поверхности смыкания каждой створки преимущественно радиально относительно внутренней поверхности корпуса, позволило повысить тромборезистентность предлагаемого протеза клапана сердца за счет повышения эффективности омывания шарниров и находящихся около них поверхностей корпуса и створок.Thus, by directing powerful jets of limited reverse blood flow with closed flaps to the hinge nodes and adjacent surfaces of the casing and flaps due to the grooves, bevels or ledges on the contact surface of each flap mainly radially relative to the inner surface of the casing, the thromboresistance of the proposed prosthesis was increased heart valves by increasing the efficiency of washing the hinges and the surfaces of the body and flaps adjacent to them.
Кроме того, наличие скоса на поверхности смыкания каждой створки, расположенного у ее противоположных сторон боковой поверхности, позволило не только уменьшить нагрузку на сердце и улучшить качество жизни пациента после имплантации заявляемого протеза клапана сердца за счет снижения градиента давления на клапане путем уменьшения трения между корпусом и створками в начальный период открытия клапана, но и повысить тромборезистентность предлагаемого протеза за счет разрыва мест контакта соседних створок при их ступенчатом перемещении из закрытого положения в открытое и обратно, т.е. за счет исключения постоянного контакта створок между собой в одном месте.In addition, the presence of a bevel on the closure surface of each leaf located on its opposite sides of the lateral surface allowed not only to reduce the load on the heart and improve the quality of life of the patient after implantation of the inventive prosthetic heart valve by reducing the pressure gradient across the valve by reducing friction between the body and cusps in the initial period of valve opening, but also to increase the thromboresistance of the proposed prosthesis due to rupture of the contact points of adjacent cusps during their stepwise movement from closed to open and back, i.e. due to the exclusion of constant contact between the leaves in one place.
Выполнение элемента на корпусе по всему его периметру, а канала для пропускания ограниченного обратного потока крови изогнутым с тангенциально направленным выходом, образованным клинообразным выступом и фаской, расположенными на противоположных сторонах поверхности смыкания каждой створки, придало створкам дополнительную степень свободы - это осуществление принудительного и гарантированного вращения створок вокруг центральной оси корпуса, что позволило не только разгрузить естественное сердце человека и улучшить качество жизни пациента после 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 закрученным потоком крови в этом же левом желудочке последовательным сокращением мышц естественного сердца человека, но и увеличить срок службы протеза за счет уменьшения величины износа корпуса путем равномерного его распределения по периметру корпуса и повысить тромборезистентность предлагаемого протеза клапана сердца за счет постепенного открытия новых участков внутренней поверхности корпуса для их более эффективного омывания мощной струей крови ограниченного обратного потока крови при повороте створок за каждый цикл работы протеза. Заявляемый протез клапана сердца с улучшенной тромборезистентностью и уменьшенной нагрузкой на естественное сердце человека может быть использован для замещения пораженных естественных как аортальных, так и митральных клапанов сердца человека независимо от его возраста.The execution of the element on the body along its entire perimeter, and the channel for transmitting a limited reverse blood flow curved with a tangentially directed exit, formed by a wedge-shaped protrusion and a chamfer located on opposite sides of the closure surface of each leaf, gave the leaflets an additional degree of freedom - this is the implementation of forced and guaranteed rotation valves around the central axis of the body, which allowed not only to unload the natural heart of a person and improve the quality of life of the patient after implantation of the claimed prosthesis of the heart valve into the aortic position between the left ventricle and the aorta due to the swirling of the blood volume at the entrance of the prosthesis from the left ventricle, which coincides in direction with the swirling blood flow in the same left ventricle by a sequential contraction of the muscles of the human heart, but also increase the life of the prosthesis by reducing the amount of wear of the body by uniformly distributing it along the perimeter of the body and to increase the thromboresistance of the proposed valve prosthesis to the heart due to the gradual opening of new sections of the inner surface of the body for their more efficient washing with a powerful blood stream of a limited reverse blood flow during the rotation of the valves for each cycle of the prosthesis. The inventive prosthetic heart valve with improved thrombotic resistance and reduced stress on the natural heart of a person can be used to replace the affected natural both aortic and mitral valves of the human heart, regardless of age.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003133788/14A RU2261688C2 (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Heart valve prosthesis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003133788/14A RU2261688C2 (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Heart valve prosthesis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003133788A RU2003133788A (en) | 2005-07-20 |
RU2261688C2 true RU2261688C2 (en) | 2005-10-10 |
Family
ID=35842060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003133788/14A RU2261688C2 (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Heart valve prosthesis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2261688C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181544U1 (en) * | 2018-02-27 | 2018-07-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Mechanical artificial heart valve |
-
2003
- 2003-11-20 RU RU2003133788/14A patent/RU2261688C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181544U1 (en) * | 2018-02-27 | 2018-07-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Mechanical artificial heart valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003133788A (en) | 2005-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6645244B2 (en) | Mechanical heart valve prosthesis | |
RU2475212C2 (en) | Mechanical cardiac valve | |
US5641324A (en) | Prosthetic heart valve | |
US5002567A (en) | Prosthetic heart valve | |
EP0023797A1 (en) | Heart valve prosthesis | |
RU2302220C1 (en) | Heart valve prosthetic appliance | |
US5405381A (en) | Hinged heart valve prosthesis | |
SE440022B (en) | ARTIFIED CONNECTING ELEMENT TO REPLACE THE CLAINS IN THE HUMAN HEART | |
EP1155666B1 (en) | Heart valve prosthesis | |
US5116366A (en) | Prosthetic heart valve | |
WO1992021305A1 (en) | Composite curvature bileaflet prosthetic heart valve | |
WO1998051239A1 (en) | Trileaflet heart valve | |
US4863459A (en) | Bi-leaflet heart valve | |
US5116367A (en) | Prosthetic heart valve | |
US4446577A (en) | Artificial heart valve | |
JPH02114967A (en) | Artificial heart valve | |
US5861029A (en) | Heart valve prosthesis | |
RU2261688C2 (en) | Heart valve prosthesis | |
RU2113191C1 (en) | Heart valve prosthesis | |
RU2230531C2 (en) | Heart valve prosthesis | |
RU2159598C1 (en) | Heart valve prosthesis | |
EP0039217A1 (en) | Artificial heart valve | |
RU2104676C1 (en) | Prosthetics for heart valve | |
RU2398551C1 (en) | Heart valve prosthesis | |
RU2248190C1 (en) | Heart valve prosthesis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060221 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20101115 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111121 |