RU2563228C1 - Heart valve prosthesis - Google Patents

Heart valve prosthesis Download PDF

Info

Publication number
RU2563228C1
RU2563228C1 RU2014114311/14A RU2014114311A RU2563228C1 RU 2563228 C1 RU2563228 C1 RU 2563228C1 RU 2014114311/14 A RU2014114311/14 A RU 2014114311/14A RU 2014114311 A RU2014114311 A RU 2014114311A RU 2563228 C1 RU2563228 C1 RU 2563228C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protrusions
prosthesis
rotation
axes
direct
Prior art date
Application number
RU2014114311/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Горшков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Специальное конструкторское бюро медицинской тематики" (ООО "СКБ МТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Специальное конструкторское бюро медицинской тематики" (ООО "СКБ МТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Специальное конструкторское бюро медицинской тематики" (ООО "СКБ МТ")
Priority to RU2014114311/14A priority Critical patent/RU2563228C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2563228C1 publication Critical patent/RU2563228C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Prostheses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: heart valve prosthesis contains a case 1, in which a locking element in the form of two flaps 6 is placed. The flaps are connected to the case 1 by means of a component for their rotation. One element of the rotation component is made in the form of projections 13, located on the butt end surface 14 of the case 1. Another element of the rotation component is placed on opposite sides of lateral surfaces of the flaps 6 and is made in the form of a slot 17. The internal 3 surface of the case 1 in the prosthesis is formed by parts of two surfaces 22 of rotation, axes 23 of which are at a distance from the case 1 symmetry plane. The projections 13 are located in pairs on the perimeter of each of the surfaces 22 symmetrically relative to the plane of the prosthesis symmetry, with axes 24 of the lateral surfaces of the flaps 6 coinciding with the axes 23 of the surfaces 22. The external surface of the case 1 of the heart valve prosthesis is made oval-shaped, formed by two conjugate surfaces of rotation, axes of which coincide with the axes 23 of the parts of the surfaces 22.
EFFECT: increase of the construction reliability and the patient's safety.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к протезу клапана сердца, и может быть использовано для замены пораженных естественных клапанов сердца человека.The invention relates to medical equipment, in particular to a prosthetic heart valve, and can be used to replace the affected natural valves of the human heart.

Протез клапана сердца представляет собой обратный клапан, обеспечивающий прямой поток крови при открытии запирающего элемента и предотвращающий обратный поток крови (регургитацию) при закрытии запирающего элемента.The heart valve prosthesis is a non-return valve that provides a direct blood flow when the locking element is opened and prevents a blood backflow (regurgitation) when the locking element is closed.

Одними из основных требований, предъявляемых к протезам клапанов сердца, являются требования по их гемодинамическим характеристикам, их надежности, долговечности и тромборезистентности. Кроме этого, хорошая технологичность изготовления протеза обеспечивает высокоточную и качественную обработку деталей клапана, что, в свою очередь, оказывает положительное влияние на улучшение вышеприведенных характеристик.One of the basic requirements for prosthetic heart valves is the requirement for their hemodynamic characteristics, their reliability, durability, and thrombotic resistance. In addition, the good manufacturability of the prosthesis provides a high-precision and high-quality processing of valve parts, which, in turn, has a positive effect on improving the above characteristics.

Известен протез клапана сердца [патент 2093109 РФ, МКИ A61F 2/24. Протез клапана сердца - №95101097/28-14; заявл. 27.01.95; опубл. 1997 г, бюл. №29], содержащий кольцеобразный корпус, имеющий наружную поверхность и внутреннюю поверхность, которая образует проходное отверстие для прямого потока крови вдоль оси корпуса. В кольцеобразном корпусе клапана размещен запирающий элемент, выполненный в виде двух створок. Каждая створка имеет поверхности, обращенные к прямому и обратному потокам крови, боковую поверхность в виде частей поверхностей вращения и поверхности смыкания, взаимодействующие между собой в плоскости симметрии, которая делит внутреннюю поверхность корпуса на две симметричные части проходного отверстия. Створки связаны с корпусом с помощью средства шарнирного типа их поворота из положения закрытия в положение открытия и обратно. Один элемент средства шарнирного типа расположен по периметру внутренней поверхности корпуса и ограничен опорными и боковой поверхностями. При этом боковая поверхность выполнена в виде поверхности вращения. Другой элемент расположен на противоположных сторонах боковых поверхностей каждой створки и выполнен в виде фигурного паза, ограниченного опорными и боковыми поверхностями, которые взаимодействуют с опорными и боковыми поверхностями элемента, расположенного на внутренней поверхности корпуса, при этом пазы делят боковые поверхности створок на поверхности, расположенные относительно выступов со стороны прямого потока крови и поверхности расположенные со стороны обратного потока крови.Known prosthesis of the heart valve [RF patent 2093109, MKI A61F 2/24. Prosthesis of the heart valve - No. 95101097 / 28-14; declared 01/27/95; publ. 1997, bull. No. 29], comprising an annular body having an outer surface and an inner surface that forms a passage opening for direct blood flow along the axis of the body. In the annular valve body there is a locking element made in the form of two wings. Each leaf has surfaces facing the direct and reverse blood flows, a lateral surface in the form of parts of the surfaces of revolution and a clamping surface, interacting with each other in the plane of symmetry, which divides the inner surface of the body into two symmetrical parts of the passage opening. The flaps are connected to the body by means of a hinge type of rotation from the closing position to the opening position and vice versa. One element of the articulated type is located around the perimeter of the inner surface of the housing and is limited by the supporting and side surfaces. The side surface is made in the form of a surface of revolution. Another element is located on opposite sides of the side surfaces of each leaf and is made in the form of a figured groove bounded by the supporting and side surfaces that interact with the supporting and side surfaces of the element located on the inner surface of the body, while the grooves divide the side surfaces of the wings on the surface, located relative to protrusions from the side of the direct flow of blood and the surface located on the side of the reverse flow of blood.

В первом варианте выполнения протеза, в сечении диаметральной плоскостью, элемент средства шарнирного типа, расположенный по периметру внутренней поверхности корпуса, выполнен вогнутым. При этом элемент, расположенный на противоположных сторонах боковых поверхностей каждой створки, выполнен выпуклым.In the first embodiment of the prosthesis, in cross section with a diametrical plane, the articulated type element located along the perimeter of the inner surface of the body is made concave. Moreover, the element located on opposite sides of the side surfaces of each leaf is made convex.

Во втором варианте выполнения протеза, в сечении диаметральной плоскостью, элемент средства шарнирного типа, расположенный по периметру внутренней поверхности корпуса, выполнен выпуклым, т.е. в виде выступа. При этом элемент, расположенный на противоположных сторонах боковых поверхностей каждой створки, выполнен вогнутым.In the second embodiment of the prosthesis, in cross section with a diametrical plane, the articulated type element located along the perimeter of the inner surface of the body is made convex, i.e. in the form of a ledge. At the same time, the element located on opposite sides of the side surfaces of each leaf is made concave.

Конструкция описываемого протеза обеспечивает возможность поворота створок вокруг оси корпуса при его функционировании, что обеспечивает равномерное омывание поверхностей элементов клапана и окружающих структур сердца. Это, несомненно, положительно влияет на улучшение тромборезистентных характеристик протеза и снижает возможность появления аневризм.The design of the described prosthesis provides the ability to rotate the valves around the axis of the body during its operation, which ensures uniform washing of the surfaces of the valve elements and the surrounding structures of the heart. This undoubtedly positively affects the improvement of the thromboresistant characteristics of the prosthesis and reduces the possibility of aneurysms.

Однако, как показывают результаты клинического применения протезов данной конструкции [Горшков Ю.В. Определение причин дисфункции запирающих элементов клапанов сердца ЛИКС-2 и Карбоникс-1//Доклад на 8-м Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов, Москва, НЦССХ, сборник тезисов докладов и сообщений, 2002, С.311], в некоторых случаях, а особенно в митральной позиции, возможность поворота отрицательно сказывается на надежности функционирования клапана. При малых размерах желудочка сердца и других его аномалиях, при сохранении естественных митральных створок, необходимость чего связана с рыхлой структурой митрального фиброзного кольца, и т.п. в некоторых положениях створок клапана окружающие протез структуры сердца могут оказывать влияние на их функционирование. Это приводит к заклиниванию створок и выходу протеза из строя.However, as shown by the results of the clinical use of prostheses of this design [Gorshkov Yu.V. Determining the causes of dysfunction of the locking elements of the heart valves LIKS-2 and Carbonix-1 // Report at the 8th All-Russian Congress of Cardiovascular Surgeons, Moscow, NTSSSH, abstracts and reports, 2002, S.311], and, in some cases, especially in the mitral position, the possibility of rotation adversely affects the reliability of the valve. With small sizes of the ventricle of the heart and its other anomalies, while maintaining the natural mitral cusps, the need for which is associated with the loose structure of the mitral fibrous ring, etc. in some positions of the valve flaps, the structures of the heart surrounding the prosthesis may affect their functioning. This leads to jamming of the valves and the failure of the prosthesis.

В экстренных ситуациях при проведении пациенту прямого или непрямого массажа сердца и/или электроимпульсной терапии на элементы сердца прикладываются значительные по величине нагрузки, которые через структуры сердца передаются на элементы протеза, что, в определенном положении створок, приводит к выдавливанию запирающего элемента из корпуса клапана и выходу его из строя.In urgent situations, when the patient undergoes direct or indirect heart massage and / or electro-pulse therapy, significant loads are applied to the heart elements, which are transmitted through the heart structures to the prosthesis elements, which, in a certain position of the valves, squeezes the locking element out of the valve body and its failure.

При первом варианте выполнения протеза, в котором в сечении диаметральной плоскостью элемент средства шарнирного типа, расположенный по периметру внутренней поверхности корпуса, выполнен вогнутым. Для обеспечения надежного закрепления створок выемка должна быть достаточно глубокой. Это приводит, с одной стороны, к значительному утонению стенок корпуса, что снижает его прочность и надежность протеза. С другой стороны, обеспечение необходимой по прочности толщины стенок корпуса в зоне элемента средства поворота приводит к значительному увеличению внутренней поверхности корпуса, уменьшению проходного сечения и ухудшению гемодинамических характеристик.In the first embodiment of the prosthesis, in which, in a section with a diametrical plane, an element of the articulated type located along the perimeter of the inner surface of the body is made concave. To ensure reliable fastening of the valves, the recess should be deep enough. This leads, on the one hand, to a significant thinning of the walls of the body, which reduces its strength and reliability of the prosthesis. On the other hand, the provision of the required thickness of the wall thickness of the housing in the area of the element of the means of rotation leads to a significant increase in the inner surface of the housing, a decrease in the flow area and the deterioration of hemodynamic characteristics.

В описываемой конструкции протеза створки в процессе открытия и закрытия, а также в открытом положении, должны постоянно взаимодействовать между собой поверхностями выступов, выполненных на поверхностях створок, расположенных со стороны обратного потока крови, что необходимо для создания просвета между вышеуказанными поверхностями для прохода прямого потока крови. Такое выполнение протеза клапана приводит к ухудшению условий для омывания элементов средства шарнирного типа, что препятствует очистке элементов от отложений во время движения створок в процессе открытия и закрытия и может быть причиной тромбообразований. Кроме этого, между поверхностями выступов, которые постоянно взаимодействуют между собой, повышена вероятность разрушения элементов крови. Это приводит к гемолизу и способствует образованию тромбов.In the described prosthesis design, the valves in the process of opening and closing, as well as in the open position, must constantly interact with each other by the surfaces of the protrusions made on the surfaces of the valves located on the side of the return blood flow, which is necessary to create a gap between the above surfaces for the passage of a direct blood flow . This embodiment of the valve prosthesis leads to a deterioration of the conditions for washing the elements of the hinge type means, which prevents the elements from being cleaned of deposits during the movement of the valves during the opening and closing process and may cause thrombosis. In addition, between the surfaces of the protrusions, which constantly interact with each other, the likelihood of destruction of blood elements is increased. This leads to hemolysis and contributes to the formation of blood clots.

Необходимо отметить, что фиброзные кольца митральных и трикуспидальных естественных клапанов имеют овальнообразную форму, а наружная поверхность описываемого протеза выполнена цилиндрической. Это при имплантации описываемого протеза в указанные выше позиции сердца приводит к излишней деформации около-клапанных структур, увеличению нагрузки на ткани сердца и ухудшению качества жизни пациента.It should be noted that the fibrous rings of the mitral and tricuspid natural valves are oval in shape, and the outer surface of the described prosthesis is cylindrical. This implantation of the described prosthesis in the above positions of the heart leads to excessive deformation of the near-valve structures, an increase in the load on the heart tissue and a deterioration in the quality of life of the patient.

При втором варианте выполнения протеза, в котором в сечении диаметральной плоскостью элемент средства шарнирного типа, расположенный по периметру внутренней поверхности корпуса, выполнен выпуклым, т.е. в виде выступа, протез обладает практически всеми вышеуказанными недостатками, присущими конструкции по первому варианту. Кроме этого для обеспечения надежного закрепления створок, опорные поверхности должны быть достаточно широкими. Это приводит к значительному уменьшению проходного сечения и ухудшению гемодинамических характеристик. Кроме этого, выступ вызывает дополнительные возмущения потока крови, образование локальных вихревых зон, что инициирует процессы тромбообразования. Уменьшение ширины опорной поверхности выступа снижает надежность закрепления створок и надежность протеза.In the second embodiment of the prosthesis, in which, in a section through a diametrical plane, an element of the articulated type located along the perimeter of the inner surface of the body is made convex, i.e. in the form of a protrusion, the prosthesis has almost all of the above disadvantages inherent in the design of the first embodiment. In addition, to ensure reliable fastening of the valves, the supporting surfaces should be wide enough. This leads to a significant decrease in the flow area and the deterioration of hemodynamic characteristics. In addition, the protrusion causes additional disturbances in the blood flow, the formation of local vortex zones, which initiates the processes of thrombus formation. Reducing the width of the supporting surface of the protrusion reduces the reliability of the fastening of the valves and the reliability of the prosthesis.

Попытка устранения указанных недостатков была предпринята в следующих разработках протезов клапанов сердца.An attempt to eliminate these shortcomings was made in the following developments of prosthetic heart valves.

Наиболее удачной, по мнению авторов, является конструкция протеза клапана сердца, раскрытая в [патент 2104676 РФ, МКИ A61F 2/24. Протез клапана сердца - №95105688/14; заявл. 04.12.1995; опубл. 1998 г.] (прототип). Указанный протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус, имеющий наружную и внутреннюю поверхность, которая образует проходное отверстие для прямого потока крови вдоль оси корпуса. В корпусе размещен запирающий элемент, выполненный в виде двух створок. Каждая створка имеет поверхности, обращенные к прямому и обратному потокам крови, боковую поверхность в виде частей поверхностей вращения, оси которых по существу совпадают с центральной осью корпуса, и поверхности смыкания, взаимодействующие между собой в плоскости симметрии, которая делит внутреннюю поверхность корпуса на две симметричные части проходного отверстия. Створки связаны с корпусом с помощью средства шарнирного типа их поворота из положения закрытия в положение открытия и обратно. Один элемент средства шарнирного типа выполнен в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку. Выступы ограничены опорными и боковыми поверхностями, при этом опорные поверхности выступов, обращенные к обратному потоку, выполнены на уровне или выше по течению прямого потока от торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенной к прямому потоку крови. Боковые поверхности выступов, обращенные друг к другу, выполнены параллельными. Другой элемент средства шарнирного типа расположен на противоположных сторонах боковых поверхностей каждой створки и выполнен в виде фигурного паза, ограниченного опорными и боковыми поверхностями, которые взаимодействуют с опорными и боковыми поверхностями выступов. При этом пазы делят боковые поверхности створок на поверхности, расположенные относительно выступов со стороны прямого потока крови и поверхности расположенные со стороны обратного потока крови.The most successful, according to the authors, is the design of a prosthetic heart valve, disclosed in [RF patent 2104676, MKI A61F 2/24. Heart valve prosthesis - No. 95105688/14; declared 12/04/1995; publ. 1998] (prototype). Said heart valve prosthesis comprises an annular body having an outer and inner surface that forms a passage opening for direct blood flow along the axis of the body. In the housing there is a locking element made in the form of two wings. Each leaf has surfaces facing the direct and reverse blood flows, a lateral surface in the form of parts of surfaces of revolution, the axes of which essentially coincide with the central axis of the body, and closure surfaces interacting with each other in the plane of symmetry, which divides the internal surface of the body into two symmetrical parts of the bore. The flaps are connected to the body by means of a hinge type of rotation from the closing position to the opening position and vice versa. One element of the articulated type means is made in the form of two protrusions located on diametrically opposite sections of the end surface of the annular body facing the direct flow. The protrusions are limited by the supporting and lateral surfaces, while the supporting surfaces of the protrusions facing the return flow are made at or upstream of the direct flow from the end surface of the annular body facing the direct blood flow. The lateral surfaces of the protrusions facing each other are made parallel. Another element of the hinge type means is located on opposite sides of the side surfaces of each leaf and is made in the form of a figured groove bounded by the supporting and side surfaces that interact with the supporting and side surfaces of the protrusions. In this case, the grooves divide the lateral surfaces of the cusps on the surface located relative to the protrusions on the side of the direct blood flow and the surface located on the side of the reverse blood flow.

В описываемой конструкции протеза клапана сердца выступы средства шарнирного типа, на которых закрепляются створки, расположены не внутри гидравлического отверстия корпуса, а вне его и частично выступают в область гидравлического отверстия корпуса. Это позволяет, по сравнению с вышеописанным аналогом, несколько увеличить сечение проходного отверстия корпуса и снизить возмущения потока крови. Это, несомненно, позволяет улучшить гемодинамические характеристики клапана и снизить возможность тромбообразования.In the described design of the prosthesis of the heart valve, the protrusions of the hinge type means on which the flaps are fixed are not located inside the hydraulic opening of the housing, but outside it and partially protrude into the region of the hydraulic opening of the housing. This allows, in comparison with the analogue described above, to slightly increase the cross section of the passage opening of the body and reduce disturbances in the blood flow. This, of course, allows to improve the hemodynamic characteristics of the valve and reduce the possibility of thrombosis.

Кроме этого, в описываемой конструкции протеза клапана исключена возможность поворота створок вокруг оси корпуса. Это позволяет при проведении операции, а особенно при митральном протезировании, так сориентировать протез, чтобы при различных особенностях сердца пациента и применяемой методики проведения операции, снизить вероятность влияния окружающих протез структур сердца на функционирование запирающего элемента.In addition, in the described design of the valve prosthesis, the possibility of turning the flaps around the axis of the housing is excluded. This allows the operation of the operation, and especially with mitral prosthetics, to orient the prosthesis in such a way as to reduce the likelihood of the influence of the surrounding cardiac structures on the functioning of the blocking element with various features of the patient’s heart and the procedure used.

Однако описываемая конструкция протеза клапана сердца обладает следующими недостатками, которые снижают его потребительские качества.However, the described design of the prosthesis of the heart valve has the following disadvantages, which reduce its consumer qualities.

В описываемой конструкции протеза створки в процессе открытия и закрытия, а также в открытом положении, должны постоянно взаимодействовать между собой поверхностями выступов, выполненных на поверхностях створок, расположенных со стороны обратного потока крови, что необходимо для создания просвета между вышеуказанными поверхностями для прохода прямого потока крови. Такое выполнение протеза клапана приводит к ухудшению условий для омывания элементов средства шарнирного типа, что препятствует очистке элементов от отложений во время движения створок в процессе открытия и закрытия и может быть причиной тромбообразований. Кроме этого, между поверхностями выступов, которые постоянно взаимодействуют между собой, повышена вероятность разрушения элементов крови. Это приводит к гемолизу и способствует образованию тромбов.In the described prosthesis design, the valves in the process of opening and closing, as well as in the open position, must constantly interact with each other by the surfaces of the protrusions made on the surfaces of the valves located on the side of the return blood flow, which is necessary to create a gap between the above surfaces for the passage of a direct blood flow . This embodiment of the valve prosthesis leads to a deterioration of the conditions for washing the elements of the hinge type means, which prevents the elements from being cleaned of deposits during the movement of the valves during the opening and closing process and may cause thrombosis. In addition, between the surfaces of the protrusions, which constantly interact with each other, the likelihood of destruction of blood elements is increased. This leads to hemolysis and contributes to the formation of blood clots.

Для обеспечения необходимой надежности и долговечности протеза клапана сердца необходимо обеспечить такую связь створок с корпусом, при которой была бы исключена вероятность выпадения створок из корпуса, как при их функционировании, так и при других обстоятельствах, например при массаже сердца и/или при действии окружающих структур сердца. Это условие для описываемого протеза определяется конструкцией и размерами средства шарнирного типа поворота створок из положения закрытия в положение открытия и обратно. В частности, необходима достаточная ширина взаимодействующих между собой опорных поверхностей выступов на корпусе и опорных поверхностей ответных пазов на створках. При этом необходимо, чтобы размеры опорных поверхностей не оказывали отрицательного влияния на гемодинамические характеристики протеза. Кроме этого, конструкция выступов, сопряжение их с корпусом и т.п. должны обеспечивать технологичность конструкции, которая оказывает значительное влияние на качество обработки элементов клапана, что, в свою очередь, оказывает большое влияние на вероятность осаждения тромбов.To ensure the necessary reliability and durability of the heart valve prosthesis, it is necessary to provide such a connection between the cusps and the casing, which would exclude the likelihood of the cusps falling out of the casing, both during their functioning and in other circumstances, for example, during cardiac massage and / or the action of surrounding structures hearts. This condition for the described prosthesis is determined by the design and dimensions of the articulated type of rotation of the leaflets from the closed position to the open position and vice versa. In particular, a sufficient width of the interacting supporting surfaces of the protrusions on the housing and the supporting surfaces of the mating grooves on the wings is necessary. In this case, it is necessary that the dimensions of the supporting surfaces do not adversely affect the hemodynamic characteristics of the prosthesis. In addition, the design of the protrusions, pairing them with the body, etc. should ensure the manufacturability of the design, which has a significant impact on the quality of processing of valve elements, which, in turn, has a great influence on the likelihood of blood clots.

В описываемом протезе клапана боковые поверхности выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности кольцеобразного корпуса, обращенные друг к другу, выполнены параллельными. Такое выполнение определяет конфигурацию взаимодействующих между собой опорных поверхностей выступов и соответствующих им опорных поверхностей створок - в виде сегментов. Это обусловливает значительную разницу в ширине указанных выше опорных поверхностей в направлении от плоскости симметрии протеза. Максимально широкими опорные поверхности являются в зоне поверхностей смыкания створок, взаимодействующих между собой в плоскости симметрии. По мере удаления от этой зоны ширина опорных поверхностей значительно уменьшается и сходит на нет.In the valve prosthesis described, the lateral surfaces of the protrusions located on diametrically opposite portions of the end surface of the annular body facing each other are made parallel. This embodiment determines the configuration of the interacting supporting surfaces of the protrusions and the corresponding supporting surfaces of the wings in the form of segments. This causes a significant difference in the width of the above supporting surfaces in the direction from the plane of symmetry of the prosthesis. The support surfaces are as wide as possible in the area of the closing surfaces of the flaps interacting with each other in the plane of symmetry. As you move away from this zone, the width of the supporting surfaces decreases significantly and disappears.

Разница в ширине опорных поверхностей в направлении от плоскости симметрии протеза к следующему.The difference in the width of the supporting surfaces in the direction from the plane of symmetry of the prosthesis to the next.

При функционировании створок опорные поверхности выступов и соответствующие им опорные поверхности створок последовательно взаимодействуют различными своими участками в зонах удаленных от поверхностей смыкания створок, а, следовательно, от плоскости симметрии клапана. Величина удаления вышеуказанных зон взаимодействия зависит от размера протеза, углов между створками в их закрытом и открытом положениях, ширины центрального отверстия между створками в их открытом положении, т.е. от величины удаления поверхностей смыкания створок, и т.п. Из опыта проектирования и применения протезов данного типа ширина опорных поверхностей, обеспечивающих надежную связь створок с корпусом в вышеуказанных зонах, в зависимости от размера клапана принимается в пределах 0,4-0,7 мм. Если выполнить ширину опорных поверхностей в зонах взаимодействия, исходя из этого условия, то это приведет к значительному увеличению ширины опорных поверхностей выступов в плоскости симметрии клапана и ширины опорных поверхностей створок в зоне поверхности смыкания. Это, в свою очередь, приведет к значительному уменьшению площади центрального отверстия между створками в их открытом положении, а, следовательно, к снижению гемодинамической эффективности протеза клапана.During the operation of the flaps, the supporting surfaces of the protrusions and the corresponding supporting surfaces of the flaps sequentially interact with their various sections in areas remote from the flap closure surfaces, and therefore from the plane of symmetry of the valve. The amount of removal of the above interaction zones depends on the size of the prosthesis, the angles between the flaps in their closed and open positions, the width of the central hole between the flaps in their open position, i.e. from the magnitude of the removal of the closing surfaces of the valves, etc. From the experience of designing and using prostheses of this type, the width of the supporting surfaces that provide reliable connection of the valves with the body in the above zones, depending on the size of the valve, is taken in the range of 0.4-0.7 mm. If the width of the supporting surfaces in the interaction zones is performed on the basis of this condition, this will lead to a significant increase in the width of the supporting surfaces of the protrusions in the plane of symmetry of the valve and the width of the supporting surfaces of the wings in the area of the contact surface. This, in turn, will lead to a significant decrease in the area of the central hole between the cusps in their open position, and, consequently, to a decrease in the hemodynamic efficiency of the valve prosthesis.

Уменьшение ширины опорных поверхностей выступов в плоскости симметрии клапана, а, следовательно, и ширины опорных поверхностей створок в зоне поверхности смыкания приведет к уменьшению ширины участков опорных поверхностей в зонах их взаимодействия при функционировании створок. Это снижает надежность связи створок с корпусом, приводит к выпадению створок из корпуса, как при их функционировании, так и при других обстоятельствах, например, при массаже сердца и/или при действии окружающих структур сердца, и значительно снижает надежность и долговечности протеза клапана сердца.Reducing the width of the supporting surfaces of the protrusions in the plane of symmetry of the valve, and, consequently, the width of the supporting surfaces of the flaps in the area of the closure surface, will reduce the width of the sections of the supporting surfaces in the areas of their interaction during the operation of the flaps. This reduces the reliability of the connection between the valves and the body, leads to the loss of the valves from the case, both during their functioning and in other circumstances, for example, during cardiac massage and / or the action of the surrounding heart structures, and significantly reduces the reliability and durability of the heart valve prosthesis.

Кроме этого, наружная поверхность описываемого протеза выполнена цилиндрической, а фиброзные кольца митральных и трикуспидальных естественных клапанов имеют овально-образную форму. Это при имплантации описываемого протеза в указанные выше позиции сердца приводит к излишней деформации около-клапанных структур, увеличению нагрузки на ткани сердца и ухудшению качества жизни пациента.In addition, the outer surface of the described prosthesis is cylindrical, and the fibrous rings of the mitral and tricuspid natural valves are oval-shaped. This implantation of the described prosthesis in the above positions of the heart leads to excessive deformation of the near-valve structures, an increase in the load on the heart tissue and a deterioration in the quality of life of the patient.

В описываемой конструкции протеза клапана сердца боковые поверхности створок, расположенные относительно выступов со стороны прямого потока крови, выступают за габариты клапана и не имеют защиты от действия на них окружающих структур сердца и/или нарастающих во многих случаях тканей. Это приводит к возможности воздействия на створки структур и тканей сердца, заклиниванию створок и выходу клапана из строя.In the described design of the prosthetic valve of the heart, the lateral surfaces of the valves, located relative to the protrusions on the side of the direct blood flow, protrude beyond the dimensions of the valve and do not have protection against the action of the surrounding heart structures and / or tissue that grows in many cases. This leads to the possibility of impact on the valves of the structures and tissues of the heart, jamming of the valves and the failure of the valve.

Указанные выше недостатки описываемого протеза клапана сердца в значительной мере снижают эффективность результатов протезирования.The aforementioned disadvantages of the described prosthetic heart valve significantly reduce the effectiveness of the results of prosthetics.

Технической задачей изобретения является создание протеза клапана сердца, в котором конструктивное выполнение средства шарнирного типа поворота створок из положения закрытия в положение открытия и обратно позволит:An object of the invention is the creation of a prosthetic heart valve, in which a constructive implementation of the hinged type of rotation of the leaflets from the closed position to the open position and vice versa will allow:

- улучшить условия для омывания элементов клапана и уменьшить вероятность гемолиза, что улучшит тромборезистентные характеристики протеза;- improve the conditions for washing the valve elements and reduce the likelihood of hemolysis, which will improve the thromboresistant characteristics of the prosthesis;

- обеспечить увеличение надежности протеза за счет такой связи створок с корпусом, при которой была бы исключена вероятность выпадения створок из корпуса, и улучшить гемодинамические характеристики за счет увеличенного проходного сечения клапана;- to provide an increase in the reliability of the prosthesis due to such a connection between the cusps and the casing, in which the likelihood of the cusps falling out of the casing would be excluded, and to improve hemodynamic characteristics due to the increased passage section of the valve;

- при имплантации протеза в митральную и трикуспидальную позиции исключить излишнюю деформацию около-клапанных структур, а, следовательно, снизить чрезмерные нагрузки на ткани сердца и улучшить качество жизни пациента;- during implantation of the prosthesis in the mitral and tricuspid positions, to eliminate excessive deformation of the near-valve structures, and, therefore, to reduce excessive loads on the heart tissue and improve the quality of life of the patient;

- уменьшить возможность воздействия на створки структур и тканей сердца, повышая этим надежность протеза клапана.- reduce the possibility of exposure to the leaflets of structures and tissues of the heart, thereby increasing the reliability of the valve prosthesis.

Поставленная задача достигается тем, что в протезе клапана сердца, содержащим корпус, имеющим наружную поверхность и внутреннюю поверхность, которая образует проходное отверстие для прямого потока крови вдоль оси корпуса, в котором размещен запирающий элемент, выполненный в виде двух створок, каждая из которых имеет поверхности, обращенные к прямому и обратному потокам крови, боковую поверхность в виде частей поверхностей вращения и поверхности смыкания, взаимодействующие между собой в плоскости симметрии, которая делит внутреннюю поверхность корпуса на две симметричные части проходного отверстия, при этом створки связаны с корпусом с помощью средства шарнирного типа их поворота из положения закрытия в положение открытия и обратно, один элемент которого выполнен в виде выступов, расположенных на торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку, ограниченных опорными и боковыми поверхностями, при этом опорные поверхности выступов, обращенные к обратному потоку, выполнены на уровне или выше по течению прямого потока от торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, а другой расположен на противоположных сторонах боковых поверхностей каждой створки и выполнен в виде фигурного паза, ограниченного опорными и боковыми поверхностями, которые взаимодействуют с опорными и боковыми поверхностями выступов, при этом пазы делят боковые поверхности створок на поверхности, расположенные относительно выступов со стороны прямого потока крови и поверхности расположенные со стороны обратного потока крови, внутренняя поверхность корпуса образована частями двух поверхностей вращения, оси которых отстоят от плоскости симметрии корпуса в направлении каждой части проходного отверстия, при этом выступы попарно расположены по периметру каждой части поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность проходного отверстия корпуса, симметрично относительноплоскости симметрии, а оси боковых поверхностей створок совпадают с осями частей поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность проходного отверстия корпуса.This object is achieved in that in the prosthesis of the heart valve, comprising a body, having an outer surface and an inner surface that forms a passage hole for direct blood flow along the axis of the body, in which there is a locking element made in the form of two valves, each of which has surfaces facing the direct and reverse blood flows, the lateral surface in the form of parts of the surfaces of revolution and the surface of closure, interacting with each other in a plane of symmetry that divides the inner surface the surface of the body into two symmetrical portions of the passage opening, the flaps being connected to the body by means of a hinge type of rotation from the closed position to the open position and back, one element of which is made in the form of protrusions located on the end surface of the body facing the direct flow, bounded by the supporting and side surfaces, while the supporting surfaces of the protrusions facing the return flow are made at or higher upstream from the end surface of the housing facing th to the direct blood flow, and the other is located on opposite sides of the side surfaces of each leaflet and is made in the form of a figured groove bounded by the supporting and side surfaces that interact with the supporting and side surfaces of the protrusions, while the grooves divide the side surfaces of the valves on the surface, located relatively protrusions on the side of the direct blood flow and the surface located on the side of the reverse blood flow, the inner surface of the body is formed by parts of two surfaces of revolution, si which are separated from the plane of symmetry of the body in the direction of each part of the passage opening, the protrusions are arranged in pairs along the perimeter of each part of the surfaces of rotation that form the inner surface of the passage hole of the body, symmetrically with respect to the plane of symmetry, and the axes of the side surfaces of the wings coincide with the axes of the parts of the surfaces of rotation forming the inner surface of the passage opening of the housing.

Такое конструктивное выполнение протеза клапана сердца при сохранении всех преимуществ прототипа обеспечивает следующее.This constructive implementation of the prosthesis of the heart valve while maintaining all the advantages of the prototype provides the following.

Центрирование створок в их закрытом и открытом положениях происходит по внутренним поверхностям каждой части внутренней поверхности корпуса, оси которых отстоят от плоскости симметрии корпуса в направлении каждой части проходного сечения. Такое центрирование в закрытом положении обеспечивает необходимое взаимодействие створок по поверхностям смыкания, взаимодействующих между собой в плоскости симметрии, а, следовательно, достаточную герметичность протеза. В открытом положении створки, взаимодействуя с внутренней поверхностью корпуса, отходят от плоскости симметрии протеза на расстояние, определяемое величиной смещения осей поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность корпуса. При этом створки не взаимодействуют друг с другом, что способствует очистке отложений и омыванию элементов средства шарнирного типа, а, кроме этого, исключает разрушение элементов крови. Все это приводит к улучшению тромборезистентных характеристик протеза клапана сердца. Необходимо отметить, что в описываемой конструкции на противоположных боковых сторонах створок выполнены утолщения в виде выступов. Они необходимы для выполнения фигурного паза элемента средства поворота достаточной величины, обеспечивающей нормальное функционирование протеза и чрезмерное открытие створок. В описываемой конструкции они не взаимодействуют друг с другом.The centering of the valves in their closed and open positions occurs on the inner surfaces of each part of the inner surface of the body, the axes of which are separated from the plane of symmetry of the body in the direction of each part of the passage section. Such centering in the closed position provides the necessary interaction of the valves on the surfaces of the closure, interacting with each other in the plane of symmetry, and, therefore, sufficient tightness of the prosthesis. In the open position, the shutters, interacting with the inner surface of the body, move away from the plane of symmetry of the prosthesis by a distance determined by the magnitude of the displacement of the axes of the surfaces of revolution forming the inner surface of the body. In this case, the valves do not interact with each other, which helps to clean deposits and wash the elements of the articulated type, and, in addition, eliminates the destruction of blood elements. All this leads to an improvement in the thromboresistant characteristics of the prosthetic heart valve. It should be noted that in the described construction, thickenings in the form of protrusions are made on opposite lateral sides of the wings. They are necessary to perform the figured groove of the turning means element of sufficient size, ensuring the normal functioning of the prosthesis and the excessive opening of the cusps. In the described construction, they do not interact with each other.

В предлагаемой конструкции выступы средства поворота створок попарно расположены по периметру каждой части поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность проходного отверстия корпуса, симметрично относительно плоскости симметрии. Это позволяет ширину опорных поверхностей выступов, а, следовательно, и ширину опорных поверхностей створок в зонах их взаимодействия выполнить исходя из условия обеспечения необходимой надежности связи створок с корпусом. При этом увеличение ширины опорных поверхностей выступов в плоскости симметрии клапана и ширины опорных поверхностей створок в зоне поверхности смыкания не будет, что улучшает надежность и долговечность протеза клапана сердца, приводит к увеличению площади центрального отверстия между створками в их открытом положении, а, следовательно, улучшает и гемодинамическую эффективность протеза.In the proposed design, the protrusions of the means for turning the flaps are arranged in pairs along the perimeter of each part of the surfaces of revolution forming the inner surface of the passage opening of the housing, symmetrically with respect to the plane of symmetry. This allows the width of the supporting surfaces of the protrusions, and, consequently, the width of the supporting surfaces of the flaps in the zones of their interaction to perform on the basis of the conditions for ensuring the necessary reliability of the connection of the flaps with the body. In this case, an increase in the width of the supporting surfaces of the protrusions in the plane of symmetry of the valve and the width of the supporting surfaces of the valves in the area of the closure surface will not, which improves the reliability and durability of the prosthesis of the heart valve, leads to an increase in the area of the central hole between the valves in their open position, and therefore improves and hemodynamic efficacy of the prosthesis.

Рекомендуется наружную поверхность корпуса протеза клапана сердца выполнить овалообразной, образованной, двумя сопряженными между собой поверхностями вращения, оси которых совпадают с осями частей поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность проходного отверстия корпуса, что приближает наружную поверхность протеза к форме фиброзных колец митрального и трикуспидального естественных клапанов. Это позволит при имплантации протеза в митральную и трикуспидальную позиции исключить излишнюю деформацию около-клапанных структур, а, следовательно, снизить чрезмерные нагрузки на ткани сердца и улучшить качество жизни пациента.It is recommended that the outer surface of the body of the prosthesis of the heart valve be oval-shaped, formed by two conjugate surfaces of revolution, the axes of which coincide with the axes of the parts of the surfaces of revolution that form the inner surface of the passage opening of the body, which brings the outer surface of the prosthesis to the shape of the fibrous rings of the mitral and tricuspid natural valves. This will allow the implantation of the prosthesis in the mitral and tricuspid positions to exclude excessive deformation of the near-valve structures, and, consequently, reduce excessive loads on the heart tissue and improve the patient's quality of life.

Полезно на торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, выполнить предохранительные выступы, расположенные в зоне поверхностей смыкания створок, взаимодействующих между собой в плоскости симметрии. При этом максимальная длина каждого предохранительного выступа по периметру торцевой поверхности корпуса должна быть равна суммарной длине двух соседних выступов, расположенных в разных частях проходного отверстия корпуса, а высота каждого предохранительного выступа в направлении на встречу прямого потока крови не меньше высоты боковых поверхностей створок, расположенных относительно выступов со стороны прямого потока крови.It is useful on the end surface of the body facing the direct flow of blood to make safety protrusions located in the area of the surfaces of the closure of the valves, interacting with each other in the plane of symmetry. In this case, the maximum length of each safety protrusion along the perimeter of the end surface of the casing should be equal to the total length of two adjacent protrusions located in different parts of the passage opening of the casing, and the height of each safety protrusion in the direction to meet the direct blood flow is not less than the height of the side surfaces of the valves protrusions from the side of the direct flow of blood.

Это позволит уменьшить возможность воздействия на створки структур и тканей сердца, повышая этим надежность протеза клапана.This will reduce the possibility of exposure to the leaflets of the structures and tissues of the heart, thereby increasing the reliability of the valve prosthesis.

Протез клапана сердца, выполненный согласно изобретению, имеет повышенную надежность конструкции, хорошие гемодинамические характеристики и позволяет уменьшить вероятность тромбообразования. Отметим, что все поверхности элементов протеза представляют собой поверхности вращения или выполнены плоскими, что обеспечивает хорошую технологичность и качество обработки поверхностей, что в свою очередь оказывает положительное влияние на характеристики клапана.The prosthetic valve of the heart, made according to the invention, has increased reliability of the design, good hemodynamic characteristics and can reduce the likelihood of thrombosis. It should be noted that all surfaces of prosthetic elements are surfaces of revolution or are made flat, which ensures good manufacturability and quality of surface treatment, which in turn has a positive effect on valve performance.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обусловливают 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.

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

фиг.1 изображает протез клапан сердца, выполненный согласно изобретению, на виде со стороны обратного потока крови с закрытыми створками;figure 1 depicts a prosthetic heart valve made according to the invention, in a view from the side of the reverse flow of blood with closed valves;

фиг.2 изображает протез клапан сердца, выполненный согласно изобретению, в диаметральном разрезе А-А фиг.1 с закрытыми створками (створки не разрезаны);figure 2 depicts a prosthetic heart valve, made according to the invention, in a diametrical section aa of figure 1 with closed sashes (the sash is not cut);

фиг.3 изображает протез клапан сердца, выполненный согласно изобретению, в диаметральном разрезе А-А фиг.1 с открытыми створками (створки не разрезаны);figure 3 depicts a prosthetic heart valve, made according to the invention, in a diametrical section aa of figure 1 with open sashes (sash not cut);

фиг.4 изображает корпус протеза клапана сердца, выполненного согласно изобретению, со стороны обратного потока крови по стрелке Б фиг.2 без створок.figure 4 depicts the body of the prosthetic valve of the heart, made according to the invention, from the side of the reverse blood flow along arrow B of figure 2 without wings.

Предлагаемый протез клапана сердца содержит корпус 1 (фиг.1), имеющий наружную поверхность 2 и внутреннюю поверхность 3, которая образует проходное отверстие для прямого 4 потока (фиг. 2, 3) крови вдоль оси 5 корпуса 1. В корпусе 1 размещен запирающий элемент, выполненный в виде двух створок 6. Каждая из створок 6 имеет поверхности 7 и 8, обращенные к прямому 4 и обратному 8 потокам крови, боковую поверхность 10 (фиг. 3) в виде частей поверхностей вращения и поверхности смыкания 11, взаимодействующие между собой в плоскости 12 (фиг. 1) симметрии, которая делит внутреннюю поверхность 3 корпуса 1 на две симметричные части проходного отверстия. Створки 6 связаны с корпусом 1 с помощью средства шарнирного типа их поворота из положения закрытия в положение открытия и обратно. Один элемент средства поворота выполнен в виде выступов 13 (фиг. 2, 3), расположенных на торцевой поверхности 14 корпуса 1, обращенной к прямому потоку 4, ограниченных опорными 15 (фиг. 3) и боковыми 16 поверхностями. Опорные 15 поверхности выступов 13, обращенные к обратному потоку 8, выполнены на уровне или выше по течению прямого потока 4 от торцевой поверхности 14 корпуса 1, обращенной к прямому потоку 4 крови. Другой элемент средства поворота расположен на противоположных сторонах боковых поверхностей 10 каждой створки 6 и выполнен в виде фигурного паза 17. Каждый фигурный паз 17 ограничен опорными 18 и боковыми 19 поверхностями, которые взаимодействуют с опорными 15 и боковыми 16 поверхностями выступов 13, при этом пазы 17 делят боковые поверхности 10 створок 6 на поверхности 20, расположенные относительно выступов 13 со стороны прямого потока 4 крови и поверхности 21 расположенные со стороны обратного 8 потока крови.The proposed prosthesis of the heart valve contains a housing 1 (Fig. 1) having an outer surface 2 and an inner surface 3, which forms a passage hole for a direct 4 flow (Fig. 2, 3) of blood along the axis 5 of the housing 1. A locking element is placed in the housing 1 made in the form of two shutters 6. Each of the shutters 6 has surfaces 7 and 8 facing the direct 4 and 8 reverse blood flows, the side surface 10 (Fig. 3) in the form of parts of the surfaces of rotation and the surface of the closure 11, interacting with each other in plane 12 (Fig. 1) of symmetry that divides the inner surface 3 of the housing 1 into two symmetrical parts of the passage opening. The shutters 6 are connected with the housing 1 by means of a hinge type of rotation from the closing position to the opening position and vice versa. One element of the turning means is made in the form of protrusions 13 (Fig. 2, 3) located on the end surface 14 of the housing 1 facing the direct flow 4, limited by the supporting 15 (Fig. 3) and side 16 surfaces. The supporting 15 surfaces of the protrusions 13 facing the return flow 8 are made at or higher upstream of the direct flow 4 from the end surface 14 of the housing 1 facing the direct flow 4 of blood. Another element of the rotation means is located on opposite sides of the side surfaces 10 of each leaf 6 and is made in the form of a figured groove 17. Each figured groove 17 is limited by the supporting 18 and lateral 19 surfaces that interact with the supporting 15 and lateral 16 surfaces of the protrusions 13, while the grooves 17 divide the side surfaces 10 of the cusps 6 on the surface 20, located relative to the protrusions 13 from the side of the direct flow of blood 4 and the surface 21 located on the side of the reverse 8 blood flow.

В протезе клапана сердца, выполненном согласно изобретению (фиг. 4), внутренняя 3 поверхность корпуса 1 образована частями двух поверхностей 22 вращения, оси 23 которых отстоят от плоскости 12 симметрии корпуса 1 в направлении каждой части проходного отверстия 3.In the prosthetic valve of the heart, made according to the invention (Fig. 4), the inner 3 surface of the housing 1 is formed by parts of two surfaces 22 of rotation, the axis 23 of which are separated from the plane of symmetry 12 of the housing 1 in the direction of each part of the passage opening 3.

Выступы 13 попарно расположены по периметру каждой части поверхностей 22 вращения, образующих внутреннюю поверхность 3 проходного отверстия корпуса, симметрично относительно плоскости 12 симметрии, а оси 24 (фиг.1, 2) боковых поверхностей 10 створок 6 совпадают с осями 23 частей поверхностей 22 вращения, образующих внутреннюю поверхность 3 проходного отверстия корпуса 1.The protrusions 13 are arranged in pairs along the perimeter of each part of the surfaces 22 of rotation, forming the inner surface 3 of the passage opening of the body, symmetrically with respect to the plane of symmetry 12, and the axis 24 (figure 1, 2) of the side surfaces 10 of the leaves 6 coincide with the axes 23 of the parts of the surfaces 22 of the rotation, forming the inner surface 3 of the through hole of the housing 1.

Наружная поверхность 2 (фиг.4) корпуса 1 протеза клапана сердца выполнена овалообразной, образованной, двумя сопряженными между собой поверхностями 25 вращения, оси 26 которых совпадают с осями 23 частей поверхностей 22 вращения, образующих внутреннюю поверхность 3 проходного отверстия корпуса 1.The outer surface 2 (figure 4) of the body 1 of the prosthetic valve of the heart is made oval, formed by two conjugated surfaces 25 of rotation, the axis 26 of which coincide with the axes 23 of the parts of the surfaces 22 of rotation, forming the inner surface 3 of the passage opening of the housing 1.

На торцевой поверхности 14 (фиг.2, 3) корпуса 1 протеза клапана сердца, обращенной к прямому потоку 4 крови, выполнены предохранительные выступы 27, расположенные в зоне поверхностей смыкания 11 створок 6, взаимодействующих между собой в плоскости 12 симметрии, при этом максимальная длина каждого предохранительного выступа 27 по периметру торцевой поверхности 14 корпуса 1 равна суммарной длине двух соседних выступов 13 расположенных в разных частях проходного отверстия корпуса 1, а высота каждого предохранительного выступа 27 в направлении на встречу прямого потока 4 крови не меньше высоты боковых поверхностей 20 створок 6, расположенных относительно выступов 13 со стороны прямого потока 4 крови.On the end surface 14 (Fig.2, 3) of the body 1 of the prosthetic valve of the heart, facing the direct flow 4 of blood, made safety protrusions 27 located in the area of the contact surfaces 11 of the valves 6, interacting with each other in the plane of symmetry 12, while the maximum length each safety protrusion 27 along the perimeter of the end surface 14 of the housing 1 is equal to the total length of two adjacent protrusions 13 located in different parts of the passage opening of the housing 1, and the height of each safety protrusion 27 in the direction to meet I feel the direct flow of blood 4 is not less than the height of the side surfaces 20 of the valves 6, located relative to the protrusions 13 from the side of the direct flow of blood 4.

В течение одного цикла работа протеза клапана сердца осуществляется следующим образом.During one cycle, the operation of the prosthesis of the heart valve is as follows.

При возникновении избыточного давления на входе клапана створки 6 запирающего элемента открываются (фиг.3), обеспечивая прохождение прямого потока 4 крови через протез.When excessive pressure occurs at the inlet of the valve, the flaps 6 of the locking element open (FIG. 3), allowing a direct flow of blood 4 to pass through the prosthesis.

При возникновении избыточного давления за клапаном створки 6 (фиг.2) закрываются и перекрывают отверстие, предотвращая обратный поток 8 крови (регургитацию).When excessive pressure occurs behind the valve, the leaflets 6 (Fig. 2) close and block the hole, preventing the backflow of blood 8 (regurgitation).

Отметим, что в процессах открытия, закрытия, в открытом и закрытом положениях створок 6 происходит их центрирование по внутренним поверхностям 22 каждой части внутренней поверхности 3 корпуса 1, оси 23 (фиг.2) которых отстоят от плоскости 12 (фиг.1) симметрии корпуса 1 в направлении каждой части проходного сечения.Note that in the processes of opening, closing, in the open and closed positions of the flaps 6, they are centered on the inner surfaces 22 of each part of the inner surface 3 of the casing 1, the axis 23 (Fig. 2) of which are separated from the plane of symmetry 12 (Fig. 1) of the casing 1 in the direction of each part of the bore.

Такое центрирование в закрытом положении обеспечивает необходимое взаимодействие створок 6 по поверхностям 11 смыкания, взаимодействующих между собой в плоскости 12 симметрии, а, следовательно, достаточную герметичность протеза. Кроме этого в процессе закрытия створки 6 перемещаются на расстояние, определяемое величиной смещения осей 23 поверхностей 22 вращения, образующих внутреннюю поверхность 3 корпуса 1, что способствует очистке отложений и омыванию элементов средства шарнирного типа.Such centering in the closed position provides the necessary interaction of the shutters 6 along the closing surfaces 11, interacting with each other in the plane of symmetry 12, and, therefore, a sufficient tightness of the prosthesis. In addition, in the process of closing the sash 6 are moved to a distance determined by the displacement of the axes 23 of the surfaces 22 of the rotation, forming the inner surface 3 of the housing 1, which helps to clean deposits and washing elements of the hinge type means.

В процессе открытия и в открытом положении (фиг.3) створки 6, взаимодействуя с внутренними поверхностями 22 каждой части внутренней поверхности 3 корпуса 1, отходят от плоскости 12 (фиг.1) симметрии протеза на расстояние, определяемое величиной смещения осей 23 поверхностей 22 (фиг.3) вращения, образующих внутреннюю поверхность 3 корпуса 1. При этом створки 6 не взаимодействуют друг с другом, что способствует очистке отложений и омыванию элементов средства шарнирного типа, а, кроме этого, исключает разрушение элементов крови. Все это приводит к улучшению тромборезистентных характеристик протеза клапана сердца.In the process of opening and in the open position (Fig. 3), the flaps 6, interacting with the inner surfaces 22 of each part of the inner surface 3 of the housing 1, move away from the plane of symmetry 12 of the prosthesis by a distance determined by the displacement of the axes 23 of the surfaces 22 ( figure 3) of rotation, forming the inner surface 3 of the housing 1. At the same time, the shutters 6 do not interact with each other, which helps to clean deposits and washes elements of the articulated type, and, in addition, eliminates the destruction of blood elements. All this leads to an improvement in the thromboresistant characteristics of the prosthetic heart valve.

Необходимо отметить, что в описываемой конструкции на противоположных боковых сторонах 10 створок 6 выполнены утолщения в виде выступов. Они необходимы для выполнения фигурного паза 17 элемента средства поворота достаточной величины, обеспечивающей нормальное функционирование протеза и чрезмерное открытие створок 6. В описываемой конструкции они не взаимодействуют друг с другом.It should be noted that in the described construction, on the opposite lateral sides 10 of the flaps 6, thickenings are made in the form of protrusions. They are necessary to make the figured groove 17 of the turning means element of sufficient size, ensuring the normal functioning of the prosthesis and the excessive opening of the valves 6. In the described construction, they do not interact with each other.

Так как в описываемой конструкции выступы 13 средства поворота створок 6 попарно расположены по периметру каждой части поверхностей 22 вращения, образующих внутреннюю поверхность 3 проходного отверстия корпуса 1, симметрично относительно плоскости 12 (фиг.1) симметрии, то в процессе работы протеза будет обеспечена такая связь створок 6 (фиг.3) с корпусом 1, при которой будет исключена вероятность выпадения створок из корпуса. При этом, так как увеличения ширины опорных поверхностей 15 выступов 13 в плоскости 12 (фиг.1) симметрии клапана и ширины опорных поверхностей 18 (фиг.3) створок в зоне поверхностей (фиг.1) смыкания нет, то протез обладает высокой надежностью и долговечностью, а, также, увеличенной площадью центрального отверстия между створками 6 (фиг.3) в их открытом положении, а, следовательно, высокой гемодинамической эффективностью.Since in the described construction the protrusions 13 of the turning means of the flaps 6 are arranged in pairs along the perimeter of each part of the surfaces 22 of rotation, forming the inner surface 3 of the passage opening of the housing 1, symmetrically with respect to the plane of symmetry 12 (Fig. 1), such a connection will be ensured during the operation of the prosthesis sash 6 (figure 3) with the housing 1, in which the probability of loss of the sash from the housing will be excluded. Moreover, since the width of the supporting surfaces 15 of the protrusions 13 in the plane 12 (Fig. 1) of the symmetry of the valve and the width of the supporting surfaces 18 (Fig. 3) of the valves in the area of the surfaces are not closed, the prosthesis has high reliability and durability, and also, the increased area of the Central hole between the leaves 6 (Fig.3) in their open position, and, therefore, high hemodynamic efficiency.

Отметим, что наружная поверхность корпуса 1 (фиг.4) протеза клапана сердца выполнена овалообразной, образованной, двумя сопряженными между собой поверхностями 25 вращения, оси 26 которых совпадают с осями 23 частей поверхностей 22 вращения, образующих внутреннюю поверхность 3 проходного отверстия корпуса 1, что приближает наружную поверхность протеза к форме фиброзных колец митрального и трикуспидального естественных клапанов. Это позволит при имплантации протеза в митральную и трикуспидальную позиции и при его функционировании исключить излишнюю деформацию около-клапанных структур, а, следовательно, снизить чрезмерные нагрузки на ткани сердца и улучшить качество жизни пациента.Note that the outer surface of the casing 1 (Fig. 4) of the heart valve prosthesis is oval-shaped, formed by two conjugated rotation surfaces 25, the axes 26 of which coincide with the axes 23 of the parts of the rotation surfaces 22, forming the inner surface 3 of the passage opening of the casing 1, which brings the outer surface of the prosthesis closer to the shape of the fibrous rings of the mitral and tricuspid natural valves. This will allow the implantation of the prosthesis in the mitral and tricuspid positions and during its operation to exclude excessive deformation of the near-valve structures, and, therefore, reduce excessive loads on the heart tissue and improve the patient's quality of life.

При функционировании предлагаемого протеза клапана сердца в организме снижена возможность воздействия на створки структур и тканей сердца, так как на торцевой поверхности 14 (фиг.2, 3) кольцеобразного корпуса 1, обращенной к прямому потоку крови 4, выполнены два предохранительных выступа 27, расположенные на ее диаметрально противоположных участках в зоне поверхностей смыкания 11 створок 6, взаимодействующих между собой в плоскости симметрии 11 (фиг.1). При этом максимальная длина каждого предохранительного выступа 27 (фиг.2, 3) по периметру торцевой поверхности 14 корпуса 1 равна суммарной длине двух соседних выступов 13, расположенных в разных частях проходного отверстия корпуса 1, а высота каждого предохранительного выступа 27 в направлении навстречу прямого потока 4 крови не меньше высоты боковых поверхностей 20 створок 6, расположенных относительно выступов 13 со стороны прямого потока 4 крови. Это исключает возможность заклинивания створок 6, их выпадение и выход клапана из строя.During the functioning of the proposed prosthesis of the heart valve in the body, the possibility of affecting the leaflets of the structures and tissues of the heart is reduced, since on the end surface 14 (FIGS. 2, 3) of the annular body 1 facing the direct flow of blood 4, two safety protrusions 27 located on its diametrically opposite sections in the area of the surfaces of the closure 11 of the valves 6, interacting with each other in the plane of symmetry 11 (figure 1). In this case, the maximum length of each safety protrusion 27 (FIGS. 2, 3) along the perimeter of the end surface 14 of the housing 1 is equal to the total length of two adjacent protrusions 13 located in different parts of the passage opening of the housing 1, and the height of each safety protrusion 27 is in the direction towards the forward flow 4 of blood is not less than the height of the side surfaces 20 of the valves 6, located relative to the protrusions 13 from the side of the direct flow of 4 blood. This eliminates the possibility of jamming of the leaves 6, their loss and failure of the valve.

Протез клапана сердца, выполненный согласно изобретению, имеет уменьшенную вероятность тромбообразования, повышенную надежность конструкции и хорошие гемодинамические характеристики за счет:The prosthetic valve of the heart, made according to the invention, has a reduced likelihood of thrombosis, increased reliability of the design and good hemodynamic characteristics due to:

- улучшенных условий для омывания элементов клапана и уменьшения вероятность гемолиза;- improved conditions for washing the valve elements and reducing the likelihood of hemolysis;

- обеспечения такой связи створок 6 с корпусом 1, при которой исключена вероятность выпадения створок 6 из корпуса 1;- ensuring such a connection of the leaves 6 with the housing 1, in which the probability of falling out of the leaves 6 from the housing 1 is excluded;

- увеличения проходного сечения клапана;- increase the valve cross section;

- при имплантации протеза в митральную и трикуспидальную позиции исключения излишней деформации около-клапанных структур, а, следовательно, снижения чрезмерные нагрузки на ткани сердца и улучшения качества жизни пациента;- when the prosthesis is implanted in the mitral and tricuspid positions, the exclusion of excessive deformation of the near-valve structures, and, therefore, reduce excessive loads on the heart tissue and improve the patient's quality of life;

- уменьшения возможности воздействия на створки 6 структур и тканей сердца и повышения надежности протеза клапана.- reduce the possibility of exposure to the leaflets of 6 structures and tissues of the heart and increase the reliability of the valve prosthesis.

Отметим, что все поверхности элементов протеза представляют собой поверхности вращения или выполнены плоскими, что обеспечивает хорошую технологичность и качество обработки поверхностей, что, в свою очередь, оказывает положительное влияние на тромборезистентность клапана.Note that all surfaces of prosthetic elements are surfaces of revolution or are made flat, which ensures good manufacturability and quality of surface treatment, which, in turn, has a positive effect on thrombotic resistance of the valve.

Все это окажет благотворное влияние на улучшение отдаленных результатов протезирования пораженных естественных клапанов сердца.All this will have a beneficial effect on improving the long-term results of prosthetics of affected natural heart valves.

Claims (3)

1. Протез клапана сердца, содержащий корпус, имеющий наружную поверхность и внутреннюю поверхность, которая образует проходное отверстие для прямого потока крови вдоль оси корпуса, в котором размещен запирающий элемент, выполненный в виде двух створок, каждая из которых имеет поверхности, обращенные к прямому и обратному потокам крови, боковую поверхность в виде частей поверхностей вращения и поверхности смыкания, взаимодействующие между собой в плоскости симметрии, которая делит внутреннюю поверхность корпуса на две симметричные части проходного отверстия, при этом створки связаны с корпусом с помощью средства шарнирного типа их поворота из положения закрытия в положение открытия и обратно, один элемент которого выполнен в виде выступов, расположенных на торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку, ограниченных опорными и боковыми поверхностями, при этом опорные поверхности выступов, обращенные к обратному потоку, выполнены на уровне или выше по течению прямого потока от торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, а другой расположен на противоположных сторонах боковых поверхностей каждой створки и выполнен в виде фигурного паза, ограниченного опорными и боковыми поверхностями, которые взаимодействуют с опорными и боковыми поверхностями выступов, при этом пазы делят боковые поверхности створок на поверхности, расположенные относительно выступов со стороны прямого потока крови, и поверхности, расположенные со стороны обратного потока крови,
отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса образована частями двух поверхностей вращения, оси которых отстоят от плоскости симметрии корпуса в направлении каждой части проходного отверстия, при этом выступы попарно расположены по периметру каждой части поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность проходного отверстия корпуса, симметрично относительно плоскости симметрии, а оси боковых поверхностей створок совпадают с осями частей поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность проходного отверстия корпуса.
1. A prosthetic valve of the heart, comprising a body having an outer surface and an inner surface that forms a passage hole for direct blood flow along the axis of the body, in which is placed a locking element made in the form of two wings, each of which has surfaces facing the straight and reverse blood flows, the side surface in the form of parts of the surfaces of rotation and the surface of the clamp, interacting with each other in the plane of symmetry, which divides the inner surface of the body into two symmetrical parts a passage hole, the flaps being connected to the body by means of a hinge type of rotation from the closed position to the open position and back, one element of which is made in the form of protrusions located on the end surface of the body facing the direct flow, limited by the supporting and side surfaces, the supporting surfaces of the protrusions facing the return flow are made at or higher upstream of the direct flow from the end surface of the body facing the direct flow of blood, and the other is located ven on opposite sides of the side surfaces of each leaflet and is made in the form of a figured groove bounded by the supporting and side surfaces that interact with the supporting and side surfaces of the protrusions, while the grooves divide the side surfaces of the valves on a surface located relative to the protrusions from the side of the direct blood flow, and surfaces located on the back side of the blood flow,
characterized in that the inner surface of the housing is formed by parts of two surfaces of rotation, the axes of which are spaced from the plane of symmetry of the housing in the direction of each part of the passage opening, while the protrusions are arranged in pairs along the perimeter of each part of the surfaces of rotation forming the inner surface of the passage of the housing opening, symmetrically with respect to the plane of symmetry and the axes of the side surfaces of the leaves coincide with the axes of the parts of the surfaces of revolution forming the inner surface of the passage opening corps.
2. Протез клапана сердца по п. 1, отличающийся тем, что наружная поверхность корпуса выполнена овалообразной, образованной двумя сопряженными между собой поверхностями вращения, оси которых совпадают с осями частей поверхностей вращения, образующих внутреннюю поверхность проходного отверстия корпуса.2. The prosthesis of the heart valve according to claim 1, characterized in that the outer surface of the body is oval-shaped, formed by two conjugated rotation surfaces, the axes of which coincide with the axes of the parts of the rotation surfaces forming the inner surface of the passage opening of the body. 3. Протез клапана сердца по пп. 1, 2, отличающийся тем, что на торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, выполнены предохранительные выступы, расположенные в зоне поверхностей смыкания створок, взаимодействующих между собой в плоскости симметрии, при этом максимальная длина каждого предохранительного выступа по периметру торцевой поверхности корпуса равна суммарной длине двух соседних выступов, расположенных в разных частях проходного отверстия корпуса, а высота каждого предохранительного выступа в направлении на встречу прямого потока крови не меньше высоты боковых поверхностей створок, расположенных относительно выступов со стороны прямого потока крови. 3. The prosthesis of the heart valve according to paragraphs. 1, 2, characterized in that on the end surface of the body facing the direct blood flow, safety protrusions are made located in the area of the contact surfaces of the valves interacting with each other in the plane of symmetry, while the maximum length of each safety protrusion along the perimeter of the end surface of the body is the total length of two adjacent protrusions located in different parts of the passage opening of the body, and the height of each safety protrusion in the direction to meet the direct blood flow not less than the height of the side surfaces of the valves located relative to the protrusions from the side of the direct blood flow.
RU2014114311/14A 2014-04-10 2014-04-10 Heart valve prosthesis RU2563228C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114311/14A RU2563228C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Heart valve prosthesis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114311/14A RU2563228C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Heart valve prosthesis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2563228C1 true RU2563228C1 (en) 2015-09-20

Family

ID=54147739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114311/14A RU2563228C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Heart valve prosthesis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2563228C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093109C1 (en) * 1995-01-27 1997-10-20 Акционерное общество открытого типа "Кирово-Чепецкий химический комбинат им.Б.П.Константинова" Heart's valve prosthesis
RU2157674C1 (en) * 1999-07-27 2000-10-20 Иофис Наум Абрамович Artificial heart valve
RU2352294C1 (en) * 2007-08-08 2009-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механический завод Кирово-Чепецкого химического комбината" Heart valve prosthesis
RU2398551C1 (en) * 2009-02-19 2010-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механический завод Кирово-Чепецкого химического комбината" Heart valve prosthesis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093109C1 (en) * 1995-01-27 1997-10-20 Акционерное общество открытого типа "Кирово-Чепецкий химический комбинат им.Б.П.Константинова" Heart's valve prosthesis
RU2157674C1 (en) * 1999-07-27 2000-10-20 Иофис Наум Абрамович Artificial heart valve
RU2352294C1 (en) * 2007-08-08 2009-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механический завод Кирово-Чепецкого химического комбината" Heart valve prosthesis
RU2398551C1 (en) * 2009-02-19 2010-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механический завод Кирово-Чепецкого химического комбината" Heart valve prosthesis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
П.И.Орловский и др., Искусственные клапаны сердца, ОЛМА МЕДИАГРУПП, Москва, 2007,сс.150-158 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2373900C1 (en) Heart valve prosthesis
US5078739A (en) Bileaflet heart valve with external leaflets
RU2475212C2 (en) Mechanical cardiac valve
US10413400B2 (en) Mechanical heart valve prosthesis for the right ventricle
RU1767723C (en) Artificial heart valve
US10478288B2 (en) Trileaflet mechanical prosthetic heart valve
RU2302220C1 (en) Heart valve prosthetic appliance
EP1155666B1 (en) Heart valve prosthesis
JPH02114967A (en) Artificial heart valve
RU2563228C1 (en) Heart valve prosthesis
RU2477105C1 (en) Prosthesis of heart valve
RU2398551C1 (en) Heart valve prosthesis
RU2113191C1 (en) Heart valve prosthesis
RU2580906C1 (en) Full flow cardiac valve prosthesis
RU2352294C1 (en) Heart valve prosthesis
RU2380060C2 (en) Artificial valve
RU2803004C1 (en) Prosthetic heart valve
RU90321U1 (en) ARTIFICIAL HEART VALVE
JPH03502653A (en) artificial heart valve
RU178537U1 (en) Heart valve prosthesis
RU2445047C1 (en) Prosthesis of heart valve
RU2217102C2 (en) Heart valve prosthesis
RU2469680C2 (en) Cardiac valve prosthesis
RU2300347C2 (en) Artificial mitral valve
RU2146906C1 (en) Cardiac valve prosthesis

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160411