RU4463U1 - PROSTHETIC HEART VALVE - Google Patents
PROSTHETIC HEART VALVE Download PDFInfo
- Publication number
- RU4463U1 RU4463U1 RU96106294/20U RU96106294U RU4463U1 RU 4463 U1 RU4463 U1 RU 4463U1 RU 96106294/20 U RU96106294/20 U RU 96106294/20U RU 96106294 U RU96106294 U RU 96106294U RU 4463 U1 RU4463 U1 RU 4463U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sash
- protrusions
- segmented
- distance
- annular body
- Prior art date
Links
Landscapes
- Prostheses (AREA)
Abstract
1. Протез клапана сердца, содержащий кольцевой корпус, имеющий наружную канавку для манжеты и два диаметрально противоположных выступа, в каждом из которых выполнены по две Х-образные выемки, а также запирающий элемент, состоящий из двух створок, снабженных в диаметральной части симметрично расположенными сегментными выступами, шарнирно связанными с выемками кольцевого корпуса, отличающийся тем, что проходное отверстие кольцевого корпуса имеет овальную форму, образованную двумя полуокружностями радиусом R с межцентровым расстоянием ОО, каждая створка со стороны своего диаметрального края имеет участок углового скоса с расширением к основаниям сегментных выступов, которые образованы ограниченными горизонтальными плоскостями сферическими поверхностями радиусом R с межцентровым расстоянием FFпо оси вращения створки, а запирающий край створки на участке между вторыми основаниями сегментных выступов имеет эллиптическую форму, при этом размеры створки определяются соотношениямиa = Rh= 2hFF=(0,838 - 0,844)R,где a, b - соответственно малая и большая полуоси эллиптического участка створки;l - расстояние от малой оси a до диаметрального края створки;α - угол между центральной осью корпуса и створкой в сомкнутом положении створок;h - толщина створки;h- толщина сегментных выступов;FF- расстояние между центрами Х-образных выемок на каждом выступе кольцевого корпуса.2. Протез по п.1, отличающийся тем, что корпус и створки выполнены из титана с упрочняющим непроводящим тромборезистентным покрытием из алмазоподобного углерода.1. A prosthetic heart valve comprising an annular body having an outer groove for the cuff and two diametrically opposite protrusions, each of which has two X-shaped recesses, as well as a locking element consisting of two wings, symmetrically arranged segmented in the diametrical part protrusions pivotally connected to the recesses of the annular body, characterized in that the passage opening of the annular body has an oval shape formed by two semicircles of radius R with an intercenter distance O , each leaf on the side of its diametrical edge has an angular bevel section with extension to the bases of the segmented protrusions, which are formed by bounded horizontal planes with spherical surfaces of radius R with an intercenter distance FF along the axis of rotation of the leaf, and the locking edge of the leaf in the section between the second bases of the segmented protrusions has an elliptical shape , while the dimensions of the sash are determined by the relations a = Rh = 2hFF = (0.838 - 0.844) R, where a, b are the small and major semi-axes of the elliptical section of the stem, respectively fk; l - the distance from the minor axis a to the diametrical edge of the sash; α - the angle between the central axis of the casing and the sash in the closed position of the sash; h - the thickness of the sash; h - the thickness of the segmented protrusions; FF - the distance between the centers of the X-shaped recesses on each protrusion of the annular body. 2. The prosthesis according to claim 1, characterized in that the body and flaps are made of titanium with a reinforcing non-conductive thromboresistant coating of diamond-like carbon.
Description
Протез клапана сердцаHeart valve prosthesis
Полезная модель относится к медицине, а именно, к устройствам для протезирования клапанов сердца, преимуществеянсъ митральных, и предназначена для замены клапанов сердца, пораженных бсшеэав1а.-;. - . лThe utility model relates to medicine, namely, devices for prosthetics of heart valves, the advantage of mitral, and is intended to replace heart valves affected by bsheeav1a.- ;. -. l
Особенностью временного режюмра6оп 4 1пральнос6 1лашпа сердца является то, что фаза систолы, в течение KOfbpoftJu kuicjMggcrд оаюеяиеяевого желудочка сердца, длится 0,3с, то есть одну треть сердечного сокращения. Митральный клапан испытывает ударное воздействие высококинетического входного потока, поэтому для снижения гемолитических осложнений протез клапана сердца (ПКС) должен иметь минимальное время срабатывания, а размер проходного отверстия, конфигурация и ориентация запирающего элемента должны обеспечить быстрое протекание необходимого объема крови.A feature of the temporary rezhymra6op 4 1pralos6 1 lash of the heart is that the systole phase, during KOfbpoftJu kuicjMggcrd, the heart ventricle lasts 0.3 s, that is, one third of the heart beat. The mitral valve is shocked by a highly kinetic inlet flow, therefore, to reduce hemolytic complications, the heart valve prosthesis (PCA) must have a minimum response time, and the size of the passage opening, the configuration and orientation of the locking element must ensure that the required blood volume flows quickly.
Известен ПКС по заявке РСТ № 90/04367, МПК A61F 2/24, публикация 03.05.90, имеющий корпус (обтураторное кольцо) и запирающий элемент в виде двух плоских лепестков, которые поворачиваются между закрытым положением, в котором они смыкаются под углом (преимущественно, 45о), и открытым положением, в котором они ориентированы под углом 85 относительно плоскости основания кольца. Кольцо и створки выполнены из биологически инертных материалов: кольцо из титана или поликристаллического кремнезема, а створки - из монокристаллического кремнезема.PCS is known by application PCT No. 90/04367, IPC A61F 2/24, publication 03.05.90, having a body (obturator ring) and a locking element in the form of two flat petals that rotate between the closed position in which they are closed at an angle (mainly , 45 °), and an open position in which they are oriented at an angle of 85 relative to the plane of the base of the ring. The ring and flaps are made of biologically inert materials: the ring is made of titanium or polycrystalline silica, and the flaps are made of single crystalline silica.
МПК A61F 2/24 IPC A61F 2/24
ция наклона сомкнутых створок в направлении набегающего потока обеспечивает снижение инерционности запорного элемента и быстрое открывание клапана. Выбранный диапазон углового перемещения створок определяет оптимальное время обратного хода створок.The inclination of the closed flaps in the direction of the oncoming flow ensures a decrease in the inertia of the locking element and quick opening of the valve. The selected range of angular movement of the leaves determines the optimal return time of the leaves.
Недостатком конструкции является значительное смещение геометрического центра тяжести створок от оси ее вращения, что приводит к возникновению вибрации (трепета) створок, которая особенно сказывается при увеличении посадочного диаметра клапана. Кроме этого, щарнирная опора створки в стенке кольца является причиной возникновения застойных зон и гемолиза крови.The design drawback is a significant displacement of the geometric center of gravity of the flaps from the axis of its rotation, which leads to the occurrence of vibration (trepidation) of the flaps, which is especially affected when the valve’s landing diameter is increased. In addition, the hinged support of the sash in the wall of the ring is the cause of stagnant zones and hemolysis of blood.
Известен также ПКС по авт. св. № 978851, МПК A61F 1/22, публикация 07.12.82, содержащий кольцевой корпус и запирающий элемент из двух створок, имеющих форму крыла, в лобовой (диамехра 1ьнс &) частидсоторого выполнены сферические щарниры, снабженные гаэ2шиГ11по(жагсГор т;с1ворхвгВ:открытом положении клапана параллельш(оен cHlMMei|auf сод;М(а1е д 7го1 г11аза1Она обращенной к набегающему потоку noB iocTtt fcraopicHгсосгашцгет:4 г6 с длоской ее стороной на участке, ограниченном кольцевой кромкой с одной стороны, а с другой - осью поворота створки, расстояние от которой до диаметрального края створки равно максимальной толщине створки.PKS is also known for auth. St. No. 978851, IPC A61F 1/22, publication 07.12.82, containing an annular body and a locking element of two wing-shaped wings, in the frontal (diameter 1 ns &) part of which there are spherical hinges equipped with ga2shG11po (zaggsGor t; s1vorhvvV: open position parallel valve (oH cHlMMei | auf sod; M (a1e d 7go1 g11az1) It facing the free flow noB iocTtt fcraopicHsosgastzget: 4 g6 with its side flat in the area bounded by an annular edge on one side, and on the other - the axis of rotation of the sash, the distance from which to the diametrical edge of the sash is maximum sash thickness.
Применение крыловидного профиля устраняет трепет створки и снижает градиент давления клапана. Выполнение продольного паза в сферическом шарнире уменьшает застойную зону в области опор створок за счет протекания крови в прямом и обратном направлениях.The use of a pterygoid profile eliminates the flutter of the sash and reduces the pressure gradient of the valve. Performing a longitudinal groove in a spherical hinge reduces the stagnant zone in the region of the leaf supports due to the flow of blood in the forward and reverse directions.
Недостатком клапана является уменьщение размера проходного отверстия, вызванное значительным утолщением диа.метральной части створок. Кроме этого, больщая площадь трущихся поверхностей щарнирной опоры увеличивает сопротивление запорного элемента, затрудняет быстрое срабатывание клапана, что не позволяет об1 спечить необходимый временной режим заполнения левого желудочка сердца при использовании клапана в митральной позиции.The disadvantage of the valve is a reduction in the size of the passage opening caused by a significant thickening of the diametric part of the valves. In addition, the large area of the rubbing surfaces of the hinged support increases the resistance of the locking element, makes it difficult to quickly operate the valve, which does not allow one to provide the necessary time for filling the left ventricle of the heart when using the valve in the mitral position.
- 3 - 3
A61F 2/24, публикация 07.02.90. Устройство-прототип содержит кольцевой корпус с канавкой для манжеты и диаметральными выступами со стороны входа клапана, в каждом из которых выполнены по две Х-образных выемки для установки створок, снабженных сегментными выступами, шарнирно связанными с выемками кольцевого корпуса. Конструктивной особенностью створки является загиб ее края по хорде, проходящей от основания сегментного выступа к вершине дуги кольцевого края створки. Детали клапана выполнены из титана с тромборезистентным покрытием.A61F 2/24, publication 02/07/90. The prototype device comprises an annular body with a groove for the cuff and diametrical protrusions on the valve inlet side, each of which has two X-shaped recesses for installing flaps equipped with segmented protrusions pivotally connected to the recesses of the annular body. The design feature of the sash is the bend of its edge along the chord, passing from the base of the segmented protrusion to the top of the arc of the annular edge of the sash. The valve parts are made of titanium with a platelet-resistant coating.
Улучшение структуры кровотока достигается формой выполнения створки и конструкцией крепления створки в Х-образной выемке. Выполнение корпуса и створок из металла позволяет увеличить размер проходного отверстия и обеспечить износостойкость конструкции.Improving the structure of blood flow is achieved by the form of execution of the sash and the design of the fastening of the sash in the X-shaped recess. The execution of the body and sashes of metal allows you to increase the size of the bore and to ensure the durability of the structure.
Недостатком устройства-прототипа ffiUBKTarreifQnro-iq OBHii3T3a наличия острых режущих кромок на торцах Тошсях металлических створок. Утолщение створок приводит к увеличению массы.клапана.Неиюстапсоы известногчхШСС является также наличие возвратного потока, (днвамнческой регургитации) по контуру проходного отверстия, обусловленного тем, что круглый в плане край створки, которая в закрытом положении клапана расположена наклонно к оси симметрии кольца, не обеспечивает плотного запирания проходного отверстия. Удлинение створки (увеличение радиуса сюругления) требует пропорционального уменьшения толщины стенок кольца в области опоры створюк, что ослабляет узел крепления. Сужение книзу диаметра проходного отверстия снижает пропускную способность клапана.The disadvantage of the prototype ffiUBKTarreifQnro-iq OBHii3T3a is the presence of sharp cutting edges at the ends of the Toshyas metal flaps. The thickening of the valves leads to an increase in the mass of the valve. The only reason for the known SHCC is the presence of a return flow (double regurgitation) along the contour of the passage opening, due to the fact that the circular edge of the valve, which in the closed position of the valve is inclined to the axis of symmetry of the ring, does not provide tight locking of a passage opening. The lengthening of the sash (increasing the radius of the rounding) requires a proportional decrease in the wall thickness of the ring in the area of the sash support, which weakens the attachment point. Narrowing down the diameter of the bore reduces the valve capacity.
Задачей полезной модели является разработка биосовместимой износостойкой конструкции протеза клапана сердца, обеспечивающего оптимальную С1руктуру кровотока путем максимизации проходного отверстия канала и снижения динамической регургитации (обратных утечек по периметру запирающего элемента).The objective of the utility model is the development of a biocompatible wear-resistant design of the heart valve prosthesis that provides the optimal C1 blood flow structure by maximizing the channel passage opening and reducing dynamic regurgitation (reverse leaks around the perimeter of the locking element).
ем с тонкой металлической створкой и выбора мапоинерционной конструкции крепления створки с плавающей опорой, благодаря чему существенно увеличивается пропускная способность клапанной системы в кратковременный период систолы. Точный расчет формы запирающего края створки позволяется устранить зазоры между створкой и поверхностью проходного отверстия корпуса.we can use a thin metal sash and the choice of mapoinertial design of fastening the sash with a floating support, which significantly increases the throughput of the valve system in the short-term systole. Exact calculation of the shape of the closing edge of the sash allows you to eliminate the gaps between the sash and the surface of the passage opening of the housing.
Сущность полезной модели заключается в том, что в протезе клапана сердца, содержащем кольцевс и корпус, имеющий наружную канавку для манжеты и два диаметрально противоположных выступа, в каждом из которых выполнены по две Х-образные выемки, а также запирающий элемент, состоящий из двух створок, снабженных в диаметральной части симметрично расположенными сегментными выступами, щарнирно связанными с выемками кольцевого корпуса, проходное отверстие кольцевого корпуса имеет овальную форму, образованную двумя полуокружностями радиусом R с межцентровым расстоянием ОО, каждая створка со стороны своего диаметральвоголфая имеет участок углового скоса с расщирением к основаниям соментных шдступов, которые образованы ограниченными горизонтальными плоскостями сферическими поверхностями радиусом Г с межцентровым расстоянием Jf по оси вращения створки, а запирающий крг.й створки на участке между вторыми основаниями сегментных выступов имеет эллиптическую форму, при этом размеры створки определяются соотношениямиThe essence of the utility model lies in the fact that in the prosthesis of the heart valve, containing a ring and a body having an external groove for the cuff and two diametrically opposite protrusions, each of which has two X-shaped recesses, as well as a locking element consisting of two wings equipped in the diametrical part with symmetrically arranged segmented protrusions pivotally connected to the recesses of the annular body, the passage opening of the annular body has an oval shape formed by two semicircles of radius R with with the center-centered distance ОО, each sash has a corner of bevel on the side of its diagonal goggle with a widening to the bases of the tentative steps, which are formed by bounded horizontal planes with spherical surfaces of radius Г with the center-to-center distance Jf along the axis of rotation of the sash, and the locking doorway in the section between the second bases segmented protrusions has an elliptical shape, while the dimensions of the sash are determined by the relations
.(1).(1)
+ 1(FF,-00,) + 1 (FF, -00,)
Ь Ц:,(2) B C:, (2)
. FF,-00,. FF, -00,
.-(3).- (3)
2 sin or2 sin or
-4 sinof-4 sinof
Д (0,838-0,844)/.(5)D (0.838-0.844) /. (5)
где а b - соответственно малая и большая полуоси эллиптического участка створки.where a b - respectively, the minor and major semi-axes of the elliptical section of the leaf.
/ - расстояние от малой оси и до диаметрального края створки,/ is the distance from the minor axis and to the diametrical edge of the sash,
С( - угол между центральной осью корпуса и створкой в сомкнутом положении створок,C (is the angle between the central axis of the housing and the sash in the closed position of the sash,
h - толщина створки.h is the thickness of the sash.
Л - толщина сегментных выступов,L is the thickness of the segmented protrusions,
FF - расстояние между центрами Х-образных выемок на каждом выступе кольцевого корпуса.FF is the distance between the centers of the X-shaped recesses on each protrusion of the annular body.
При этом кольцевой корпус и створки выполнены из титана с упрочняющим непроводящим тромборезистентным покрытием из алмазоподобного углерода.In this case, the annular body and sashes are made of titanium with a reinforcing non-conductive thromboresistant coating of diamond-like carbon.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, on which:
фиг. 1 - протез клапана сердца (общий вид);FIG. 1 - prosthesis of a heart valve (general view);
фиг. 2 - корпус (вид спереди);FIG. 2 - case (front view);
фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1;FIG. 3 is a section AA in FIG. one;
фиг. 4 - корпус (вид сверху);FIG. 4 - case (top view);
фиг. 5 - створка (вид сверху);FIG. 5 - sash (top view);
фиг. 6 - створка (вид сбоку).FIG. 6 - sash (side view).
Протез клапана сердца содержит кольцевой корпус 1 с наружной канавкой 2 для манжеты (не показана) и внутренним проходным отверстием 3 и запирающий элемент из двух плоских фигурных створок 4. Створки 4 щарнирно установлены в углубления Х-образных выемок 5 на диаметрально противоположных выступах 6 кольцевого корпуса. Расстояние FF между посадочными центрами двух выемок 5 (см. фиг. 2) одноименного выступа 6 оцределяет местоположение осей вращения створок 4. Боковые срезы 7, 8 Х-образных выемок 5 со стороны поверхности проходного отверстия 3 расположены с наклоном относи- б тельно вертикальной оси симметрии выступа 6 и определяют соответственно угол а наклона створок 4 в сомкнутом положении (клапан закрыт) и угол / наклона разомкнутых створок 4. Внутренняя поверхность Х-образных выемок 5, имеет сферическую форму с радиусом Г скругления (см. фиг. 3).The heart valve prosthesis comprises an annular body 1 with an external cuff groove 2 (not shown) and an internal passage bore 3 and a locking element of two flat figured flaps 4. The flaps 4 are pivotally mounted in the recesses of the X-shaped recesses 5 on diametrically opposite protrusions 6 of the annular case . The distance FF between the landing centers of the two recesses 5 (see Fig. 2) of the protrusion 6 of the same name determines the location of the axis of rotation of the leaves 4. The lateral sections 7, 8 of the X-shaped recesses 5 from the side of the surface of the through hole 3 are inclined with respect to the vertical axis symmetry of the protrusion 6 and respectively determine the angle a of the inclination of the leaves 4 in the closed position (the valve is closed) and the angle / inclination of the open leaves 4. The inner surface of the X-shaped recesses 5 has a spherical shape with a radius of rounding Г (see Fig. 3).
Проходное отверстие 3 кольцевого корпуса 1 имеет форму овала (см. фиг. 4) образованного двумя полуокружностями радиусом R с межцентровым расстоянием OO, по оси X горизонтального сечения кольцевого корпуса 1,The passage hole 3 of the annular housing 1 has an oval shape (see Fig. 4) formed by two semicircles of radius R with an intercenter distance OO, along the X axis of the horizontal section of the annular housing 1,
Створка 4 имеет фигурный контур (см. фиг. 5), форма которого определяется из условия точной, без зазоров посадки по периметру проходного отверстия 3 и в углубления Х-образных выемок 5 кольцевого корпуса I. На участке длиной /J со стороны прямого диаметрального края 9 шириной А створка имеет боковые скосы 10 с расширением в сторону диаметрально расположенных сегментных выступов 11, у основания 12 которых (первое основание сегментных выступов) ширина створки равна В.The shutter 4 has a figured contour (see Fig. 5), the shape of which is determined from the exact condition, without landing gaps around the perimeter of the bore 3 and into the recesses of the X-shaped recesses 5 of the annular body I. 9, the width A of the sash has side bevels 10 with the extension towards the diametrically located segmented protrusions 11, at the base of which 12 (the first base of the segmented protrusions) the width of the sash is B.
Длина /2 участка сегментных выступов створки определяется размерами радиуса Г сферической поверхности сегментного выступа 11, равного радиусу Г скругления Х-образной выемки 5, и расстояния ff между центрами сегментных выступов 11 по оси вращения створки, которое с учетом допуска на свободную посадку створки определяется соотношением (5). Расстояние /j. между диаметральным краем 9 створки и осью вращения створки определяется в зависимости от расстояния FF между посадочными центрами гнезд Х-образных выемок 5 и угла наклона а створки согласно соотношению:The length / 2 of the sectional segmented projections of the sash is determined by the size of the radius Γ of the spherical surface of the segmented protrusion 11, equal to the radius Γ of the rounding of the X-shaped recess 5, and the distance ff between the centers of the segmented protrusions 11 along the axis of rotation of the sash, which, taking into account the tolerance on the free fit of the sash, is determined by the ratio (5). Distance / j. between the diametrical edge of the sash 9 and the axis of rotation of the sash is determined depending on the distance FF between the landing centers of the nests of the X-shaped recesses 5 and the angle of inclination of the sash according to the ratio:
, -(6), - (6)
2sina. 2sina.
Ширина створки на уровне оси вращения равна С. Запирающий край 13 створки по периферии проходного отверстия 3 имеет форму полуэллипса, большая полуось b которого расположена по оси X - X местоположения центров ОО овального проходного отверстия 3, а малая полуось fit расположена на расстоянии / от диаметрального края 9 створки. Размеры а, Ь и I определяются соотношениями (1) - (3), соответственно. Ширина створки на уровне оснований 14 (вторых оснований) сегментных выступов 11 равна Ц, Створка выполнена плоской с толщиной h (см. фиг. 6) по всей поверхности, за исключением участков между основаниями 12, 14 сегментных выступов (собственно сегментных выступов) 11, толщина 1 которых, равная расстоянию между горизонтальными плоскостями, ограничивающими сферическую поверхность сегментных выступов, удовлетворяет соотношению (4) при ширине h посадочного гнезда Х-образной выемки 5 кольцевого корпуса 1 равной:The sash width at the level of the axis of rotation is C. The locking edge 13 of the sash along the periphery of the bore 3 has the shape of a semi-ellipse, the major axis b of which is located along the X-X axis of the location of the centers of the OO of the oval bore 3, and the minor axis fit is located at a distance / from the diametrical edges of the sash 9. The sizes a, b, and I are determined by relations (1) - (3), respectively. The width of the sash at the level of the bases 14 (second bases) of the segmented protrusions 11 is equal to C. The shutter is made flat with a thickness h (see Fig. 6) over the entire surface, except for the sections between the bases 12, 14 of the segmented protrusions (the segmented protrusions themselves) 11, the thickness 1 of which, equal to the distance between the horizontal planes bounding the spherical surface of the segmented protrusions, satisfies relation (4) with the width h of the mounting socket of the X-shaped recess 5 of the annular housing 1 equal to:
h, (2,25-2,15)h(7)h, (2.25-2.15) h (7)
По всему контуру запирающего края 13 профиль створки имеет скругление 15 (см. фиг. 6), а на диаметральном краю 9 - угловой скос 16 кромки под углом ОТ.Over the entire contour of the locking edge 13, the sash profile has a rounding 15 (see FIG. 6), and on the diametrical edge 9, an angular bevel 16 of the edge at an angle FROM.
В соответствии с соотношениями (1) - (7) при заданных размерахIn accordance with relations (1) - (7) for given sizes
R 22,2м.Ц а 55° ± 30, ОО, 2,2 ± 0, FF, 5,0 ± 0,05льц г 2,5м.ц Л 0,4 ± 0,05.w.HR 22.2 m.C a 55 ° ± 30, OO, 2.2 ± 0, FF, 5.0 ± 0.05 lg g 2.5 m.c L 0.4 ± 0.05.w.H
были определены следующие размеры створки 4, определяющие плотное запирание проходного отверстия 3 клапана:the following dimensions of the sash 4 were determined, which determine the tight locking of the valve bore 3:
А 21,94:J;S Л/.Ц/2 4,13 ± 0,05 A 21.94: J; S L / .C / 2 4.13 ± 0.05
В 22,04:2:2 мц/з 3,05 ± 0,05 М.ЦB 22.04: 2: 2 mts / s 3.05 ± 0.05 M.Ts
с 23,80:2:1 мцл, 0,80 ± 0,I о мцs 23.80: 2: 1 mtsl, 0.80 ± 0, I about mts
/, 1,15 ± 0,05 мцЛг 0,95 ± 0,10 мм/, 1.15 ± 0.05 mcLg 0.95 ± 0.10 mm
Выбор материалов для изготовления деталей клапана определяется требованием биосовместимости в сочетании с повышенной износостойкостью и снижением массы клапана.The choice of materials for the manufacture of valve parts is determined by the requirement of biocompatibility in combination with increased wear resistance and reduced valve mass.
В предлагаемой полезной модели, исходя из конструктивных особенностей клапана (тонкая створка и утонченная на периферии проходного отверстия 3 стенка корпуса I) для изготовления деталей клапана выбран высокопрочный биосовместимый материал, широко используемый для изготовления имплантатов - титан ВТ 1-0 СС - /3 фазы, дополнительно упрочненный путем нагрева заготовки до температуры полиморфного превращения () с последующей ковкой со всесторонним обжатием, двойной или тройной осадкой до 30-50% и последующей протяжкой до исходной длины.In the proposed utility model, based on the design features of the valve (a thin sash and a body wall I, thinned on the periphery of the passage opening 3), high-strength biocompatible material widely used for the manufacture of implants - titanium VT 1-0 SS - / 3 phases, is selected for the manufacture of valve parts additionally hardened by heating the workpiece to a polymorphic transformation temperature (), followed by forging with comprehensive compression, double or triple draft up to 30-50% and subsequent broaching to the original length.
Это позволяет обеспечить износостойкость створки периодическим ударным нагрузкам при толщине 0,4-0,5 мм (в зависимости от посадочного размера клапана) с учетом упрочнения опорных узлов трения (утолщения сегментных выступов) и производить сборку клапана путем мгновенной деформации упругой тонкой створки, не деформируя основание клапана.This makes it possible to ensure the valve's wear resistance to periodic shock loads at a thickness of 0.4-0.5 mm (depending on the fit size of the valve), taking into account hardening of the friction support nodes (thickening of the segmented protrusions), and to assemble the valve by instantly deforming the elastic thin sash without deforming valve base.
С целью снижения тромбоза и обеспечения, адекватности электроизоляционных характеристик деталей клапана на поверхность кольцевого корпуса 1 и створок 4 дополнительно нанесено упрочняющее тромборезистентное покрытие. Технология нанесения покрытия включает полировку деталей, напыление адгезионного металлического слоя из титана толщиной 100-500 А и последующее формирование углеродного тромборезистентного покрытия из алмазоподобного углерода путем импульсного электродугового распыления мищени из углерода и осаждения углеродной плазмы с плотностью 10- - lO- г/см и энергией 10-100 ЭВ. Полученное покрытие обладает высокой механической прочностью (7-8)10 Па, удельным сопротивлением 10 Ом-см и диэлектрической проницаемостью пленки 8-14.In order to reduce thrombosis and ensure the adequacy of the electrical insulating characteristics of valve parts, a reinforcing thromboresistant coating is additionally applied to the surface of the annular housing 1 and the flaps 4. The coating technology includes polishing parts, sputtering an adhesive metal layer of titanium with a thickness of 100-500 A and the subsequent formation of a carbon thromboresistant coating of diamond-like carbon by pulsed arc spraying of carbon scavenger and deposition of carbon plasma with a density of 10- - lO- g / cm and energy 10-100 EV. The resulting coating has a high mechanical strength (7-8) 10 Pa, specific resistance 10 Ohm-cm and dielectric constant of the film 8-14.
Протез клапана сердца работает следующим образом. За манжету (не показана), закрепленную в наружной канавке 2 кольцевого корпуса 1, клапан вщивают в живой организм взамен удаленного естественного клапана. При этомThe prosthesis of the heart valve works as follows. For a cuff (not shown) fixed in the outer groove 2 of the annular body 1, the valve is sewn into the living organism in place of the removed natural valve. Wherein
скосы 16 диаметральных краев 9 створок 4 сомкнуты, а плоскости створок направлены под углом 2СС навстречу кровотоку. Запирающие края 13 створок плотно примыкают к поверхности проходного отверстия 3 корпуса . Под воздействием повышенного давления, возникающего перед клапаном в момент систолы в результате сокращения сердечной мыщцы, створки 4 начинают перемешаться за счет поворота сегментных выступов 11 в Х-образных выемках 5 корпуса, пока не достигнут крайнего положения под углом /, определяемым скосами 8 выемок 5, при котором клапан открыт. Скругления 15 створок и нижнего края проходного отверстия 3 предотвращают заклинивание запирающего элемента в отверстии корпуса. Начинается заполнение левого желудочка сердца через центральное проходное отверстие, ограниченное разомкнутыми под утлом ift створками 4 и два боковых отверстия, ограниченных стенками проходного отверстия 3 по периферии кольцевого корпуса 1. При изменении градиента давления в период диастолы створки 4 разворачиваются в обратном направлении и занимают первоначальное положение. Клапан закрыт.the bevels of 16 diametrical edges of the 9 valves 4 are closed, and the plane of the valves is directed at an angle of 2 ° C towards the blood flow. The locking edges 13 of the valves are closely adjacent to the surface of the passage opening 3 of the housing. Under the influence of the increased pressure arising in front of the valve at the time of systole as a result of contraction of the heart muscle, the valves 4 begin to mix due to the rotation of the segmented protrusions 11 in the X-shaped recesses 5 of the body until they reach the extreme position at an angle / defined by the bevels 8 of the recesses 5, at which the valve is open. The fillets 15 of the flaps and the lower edge of the passage opening 3 prevent the locking element from jamming in the housing opening. Filling of the left ventricle of the heart begins through the central passageway bounded by the leaflets 4 open under the fragility ift and two side holes limited by the walls of the passageway 3 along the periphery of the annular body 1. When the pressure gradient changes during the diastole, the leaflets 4 unfold in the opposite direction and take their initial position . The valve is closed.
Высокая пропускная способность клапана в течение короткого промежутка систолы определяется максимально возможным увеличением размера овального проходного отверстия 3 в сочетании с безинерционностью тонких створок 4 и конструкций крепления створок с плавающей опорой, которая обеспечивает уравновешивание момента трения в опорах и градиента давления клапана. Значительное уменьшение площади трущихся поверхностей в опоре, кроме этого, снижает гемолиз, а одновременное движение двух встречных потоков крови, омывающих верхнюю и нижнюю половинки сегментных выступов 11, уменьшает застойную зону. Плавное увеличение толщины стенки кольцевого корпуса 1 к выступам 6, определяемое овальной формой проходного отверстия 3, также уменьщает застойную зону, так как в области опоры (диаметральных выступов 6) стенки корпуса 1 не имеют спрямленного участка.The high throughput of the valve for a short period of systole is determined by the maximum possible increase in the size of the oval passage opening 3 in combination with the inertia of the thin flaps 4 and the fastening structures of the flaps with a floating support, which ensures balancing the friction moment in the supports and the pressure gradient of the valve. A significant reduction in the area of the rubbing surfaces in the support, in addition, reduces hemolysis, and the simultaneous movement of two oncoming blood flows washing the upper and lower halves of the segmented protrusions 11 reduces the stagnant zone. A smooth increase in the wall thickness of the annular housing 1 to the protrusions 6, determined by the oval shape of the passage opening 3, also reduces the stagnant zone, since in the region of the support (diametrical protrusions 6) the walls of the housing 1 do not have a straightened section.
Хорощая обтекаемость тонкой створки исключает образование застойных зон и вихреобразных потоков на выходе клапанной системы. Явление нестабильности из-за вибрации створки во время сравнительно медленного закрывания клапана в фазе диастолы устранено путем утолщения сегментных опор 11 створки и более точной их установки в посадочных гнездах Х-образных выемок 5. Точный расчет эллиптической формы створок 4 и снижение допусков на посадку сегментных выступов позволяют исключить проникновение обратного потока по периметру проходного отверстия.The good streamlining of a thin sash eliminates the formation of stagnant zones and vortex-like flows at the outlet of the valve system. The phenomenon of instability due to sash vibration during relatively slow closing of the valve in the diastole phase is eliminated by thickening the sash segment supports 11 and installing them more accurately in the landing slots of the X-shaped recesses 5. Exact calculation of the elliptical shape of the sash 4 and reduction of the tolerances for landing of the segmented protrusions they allow to exclude the penetration of the reverse flow around the perimeter of the bore.
Заявленная совокупность признаков полезной модели, характеризующая конструктивные пропорции деталей клапана сердца и используемые материалы для их изготовления, является существенной для достижения заявленного технического результата и неизвестна из предшествующего уровня техники.The claimed combination of features of a utility model that characterizes the structural proportions of the heart valve parts and the materials used for their manufacture is essential to achieve the claimed technical result and is unknown from the prior art.
Результаты гидродинамических испытаний и испытаний на долговечность опытных образцов клапана, проведенные по стандартным методикам, подтверждают улучшение гидродинамических характеристик предлагаемой полезной модели по сравнению с известными образцами промыщленно освоенных аналогов.The results of hydrodynamic tests and durability tests of pilot samples of the valve, carried out according to standard methods, confirm the improvement of the hydrodynamic characteristics of the proposed utility model in comparison with the known samples of industrially mastered analogues.
Приведенные в материалах заявки описание, чертежи и сведения о материалах позволяют изготовить предлагаемый протез клапана сердца в современном промышленном производстве. Заготовки корпуса I выполняют известным для обработки титана способом, используя стандартное оборудование. Посадочные гнезда 5 для установки створок 4 выполняют давлением. Створку согласно расчетной форме вырезают на электроэрозионном станке с числовым программным управлением. Корпус и створки подвергают химическому полированию, после чего ионоплазменным методом наносят электроизоляционные тромборезистентное покрытие из углерода. Сборку клапана выполняют путем мгновенной деформации створок.The description, drawings and information about the materials given in the application materials make it possible to manufacture the proposed prosthetic heart valve in modern industrial production. The blanks of the housing I are carried out in a manner known for titanium processing using standard equipment. Landing sockets 5 for installing the sash 4 perform pressure. The shutter according to the design form is cut on an EDM machine with numerical control. The hull and flaps are chemically polished, after which an electrically insulating thromboresistant coating of carbon is applied by the ion-plasma method. Valve assembly is performed by instantaneous deformation of the valves.
- 10 - 10
Claims (2)
a = R
h1 = 2h
FF1=(0,838 - 0,844)R,
где a, b - соответственно малая и большая полуоси эллиптического участка створки;
l - расстояние от малой оси a до диаметрального края створки;
α - угол между центральной осью корпуса и створкой в сомкнутом положении створок;
h - толщина створки;
h1 - толщина сегментных выступов;
FF1 - расстояние между центрами Х-образных выемок на каждом выступе кольцевого корпуса.1. A prosthetic heart valve comprising an annular body having an outer groove for the cuff and two diametrically opposite protrusions, each of which has two X-shaped recesses, as well as a locking element consisting of two wings, symmetrically arranged segmented in the diametrical part protrusions pivotally connected to the recesses of the annular body, characterized in that the passage opening of the annular body has an oval shape formed by two semicircles of radius R with an intercenter distance O 1 , each leaf on the side of its diametrical edge has an angular bevel section with an extension to the bases of the segmented protrusions, which are formed by bounded horizontal planes with spherical surfaces of radius R with an intercenter distance FF 1 along the axis of rotation of the leaf, and the locking edge of the leaf in the area between the second bases of the segmented protrusions has an elliptical shape, while the dimensions of the sash are determined by the relations
a = R
h 1 = 2h
FF 1 = (0.838 - 0.844) R,
where a, b are, respectively, the minor and major semi-axes of the elliptical section of the leaf;
l is the distance from the minor axis a to the diametrical edge of the sash;
α is the angle between the central axis of the housing and the sash in the closed position of the sash;
h is the thickness of the sash;
h 1 - the thickness of the segmented projections;
FF 1 - the distance between the centers of the X-shaped recesses on each protrusion of the annular housing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96106294/20U RU4463U1 (en) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | PROSTHETIC HEART VALVE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96106294/20U RU4463U1 (en) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | PROSTHETIC HEART VALVE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU4463U1 true RU4463U1 (en) | 1997-07-16 |
Family
ID=48266658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96106294/20U RU4463U1 (en) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | PROSTHETIC HEART VALVE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU4463U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187800U1 (en) * | 2018-07-05 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Artificial mechanical bicuspid heart valve |
-
1996
- 1996-04-01 RU RU96106294/20U patent/RU4463U1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187800U1 (en) * | 2018-07-05 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Artificial mechanical bicuspid heart valve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5197980A (en) | Cardiac valve prosthesis | |
| US6051022A (en) | Bileaflet valve having non-parallel pivot axes | |
| AU2002319386B2 (en) | Heart Valve Prosthesis and Method of Manufacture | |
| US4178639A (en) | Two-leaflet heart valve | |
| US4820299A (en) | Prosthetic cardiac valve | |
| US4218783A (en) | Prosthetic closure element for the replacement of the mitral and tricuspid valve in the human heart | |
| USRE31040E (en) | Heart valve prosthesis | |
| US7833565B2 (en) | Heart valve prosthesis and method of manufacture | |
| US4078268A (en) | Heart valve prosthesis | |
| US5824062A (en) | Bileaflet heart valve having dynamic pivot mechanism | |
| US4692165A (en) | Heart valve | |
| CA1296842C (en) | Cardiac valve prosthesis | |
| EP2010101B1 (en) | Heart valve prosthesis | |
| EA200100006A1 (en) | ROTATING CURVE OF ARTIFICIAL HEART VALVE (OPTIONS) AND ARTIFICIAL HEART VALVE (OPTIONS) | |
| US4822353A (en) | Heart valve | |
| US4011601A (en) | Prosthetic heart valve | |
| EP1155666B1 (en) | Heart valve prosthesis | |
| WO2007075121A1 (en) | Heart valve prosthesis | |
| WO1992002197A1 (en) | Heart valve prosthesis | |
| RU4463U1 (en) | PROSTHETIC HEART VALVE | |
| US4425670A (en) | Cardiac valvular prosthesis with rheodynamic disc | |
| ATE57607T1 (en) | HEART VALVE PROSTHESIS. | |
| RU2335U1 (en) | PROSTHETIC HEART VALVE | |
| EP0176337A1 (en) | Heart valve prosthesis | |
| EP0403649B1 (en) | Heart valve prosthesis |