Искусственный клапан сердца

 

Использование: в медицинской технике, в конструкциях низкопрофильных механических искусственных клапанов сердца. Сущность изобретения: искусственный клапан сердца содержит кольцевой корпус 1. запирающий элемент в виде лепестков 3 или диска, установленный шарнирно в корпусе. На внутренней поверхности кольцевого корпуса 1 выполнены каналы 13 и 14, сопряженные с отграничивающими поверхностями 9 и 10 выемок 5 шарнирных соединений, а на торцовых поверхностях направляющих выступов запирающего элемента выполнены прорези для соединения каналов в открытом положении клапана. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 F 2/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4933860/14 (22) 05.05.91 (46) 07.06,93. Бюл. % 21 (71) Завод "длектронмаш" (72) Г.П.Кузьмичев, И.П.Янович, А.M.Григорьев и А.Н.Савченко (56) Патент США М 4689046, кл. А 61 F 2/24, 1987. (54) ИСКУССТВЕННЫЙ КЛАПАН СЕРДЦА (57) Использование: в медицинской технике. в конструкциях низкопрофильных механи . ческих искусственных клапанов сердца.

f2»

Х

/У

„„5U„„1819588 А1

Сущность изобретения: искусственный клапан сердца содержит кольцевой корпус 1, запирающий элемент в виде лепестков 3 или диска, установленный шарнирно в корпусе.

На внутренней поверхности кольцевого корпуса 1 выполнены каналы 13 и 14, сопряженные с бграничивающими поверхностями 9 и 10 выемок 5 шарнирных соединений, а на торцовых поверхностях направляющих выступов запирающего элемента выполнены прорези для соединения каналов в открытом положении клапана. 9 ил.

1819588

Предлагаемое изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в конструкциях механических искусственных клапанов сердца.

Целью изобретения является предотвращение гемолиза кровяных клеток и снижение тромбообразования в клапане. . На фиг. 1 изображен клапан с запирающим элементом в виде двух лепестков; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез — Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — узел! на фиг, 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 — местный вид на направляющий выступ запирающего элемента; на фиг. 7— клапан с запирающим элементом в видедиска; на фиг, 8 — разрез Г-Г на фиг. 7; на фиг;

9 — узел II на фиг. 7.

Искусственный клапан сердца содержит кольцевой корпус 1 (фиг. 1) с отверстием для протока крови, на поверхности которого диаметрально расположены плоские участки 2; запирающий элемент в виде двух лепестков 3 или диска 4 (фиг. 7), установленный шарнирно в корпусе 1. Шарниры выполнены в виде выемок 5 (фиг. 1, 9), расположенных на плоский участках 2, и направляющих выступов в виде ушек 6 противоположно расположенных на лепестках 3 или диске 4.

Выемки 5 образованы поверхностями 7 и 8 усеченного конуса и ограничивающими поверхностями 9, 10, 11 и 12. В направлении потока крови на плоских участках 2 выполнены каналы 13 и 14, расположенные по обе стороны лепестков 3 или диска 4, сопряженные с ограничивающими поверхностями 9 и

10 выемок 5 и имеющими выход на торцевые, поверхности 15 кольцевого корпуса 1, Каналы 13 и,14 образованы участками поверхности усеченного конуса. Направляющие выступы лепестков 3 или диска 4 выполнены в виде ушек 6 (фиг. 6) трапецеидальнай формы с наклонными радиусными поверхностями 16 и. 17 и торцевой поверхности 18, на которой выполнена под углом прорези 19 с таким расчетом, чтобы в открытом положением клапана обеспечивалось. соединение каналов 13 и 14 для протока крови. На наружной поверхности кольцевого корпуса 1 выполнена кольцевая проточка 20 (фиг. 2 и

8) для размещения элемента крепления клапана при имплантации. Для изготовления клапана применяют материалы, обладающие биологической совместимостью, не способствующие образованию тромбов (например, титан, углеситалл).

Работа предлагаемого клапана состоит в следующем.

Клапан может работать при любой его ориентации в пространстве и сила тяжести существенного влияния на его работу не оказывает. Поток крови в нормальном на- правлении поворачивает запирающий элемент — лепестки 3 или диск 4 (фиг. 1, 7) приводя их в открытое положение. При этом поворот запирающего элемента определяется формой выемки 5 (фиг. 4, 9) с направляющими поверхностями 7 и 8 и. поверхностями 16 и 17 (фиг. 6) направляю10 щих выступов — ушек 6 запирающего элемента (лепестков 3 и диска 4), В открытом положении запирающий элемент ограничен поверхностями 11 и 12 выемки 5 (фиг. 4, 9).

В конце хода запирающего элемента со15 ответствующий желудочек сердца расслабляется для принятия крови из предсердия, а обратный поток крови оказывает гидравлическое воздействие на удаленные участки запирающего элемента от оси шарниров, 20 вследствие чего запирающий элемент каждый лепесток 3 или диск 4 — быстро перемещается в закрытое положение (фиг. 2).

Для того, чтобы обратный поток оказывал на лепестки 3 или диск 4 воздействие, доста25 точное для их быстрого закрытия. лепестки

3 или диск 4 в открытом положении должны быть несколько наклонены к диаметральной плоскости клапана (к направлению потока крови).

30 В закрытом положении запирающий элемент прилегает по периферии к кольцевой поверхности корпуса 1 и ограничен в перемещении посредством контакта ушек 6 с ограничивающими поверхностями 9 и 10

35 выемки 5.

Сущность предложения заключается в следующем. При открытии и закрытии клапана на поверхностях контакта направляющих выступов (ушек) запирающего элемента

40 с ограничивающими поверхностями выемок действуют механические силы. При нахождении кровяных клеток в этих зонах с ограниченным выходом в проток клапана происходит гемолиз (травмирование кровя45 ных клеток) и образования застойных зон с ограниченным вымыванием потоком крови.

Силы, действующие в момент закрытия, являются наибольшими, поскольку в указанный момент присутствует гидравлический

50 удар. Выполнение в предложенной конструкции клапана каналов, расположенных по обе стороны запирающего элемента в направлении потока крови и сопряженных с ограничивающими поверхностями выемок

55 обеспечивает свободный выход крови из замкнутых зон и зон контактирования запирающего элемента с корпусом клапана. Это предотвращает травмирование кровяных телец, а выполнение на торцах направляющих выступов(ушек) внаправлении каналов

1819588

Pgz3 обеспечивает хорошее промывание выемок потоком крови на фазе открытия клапана.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет предотвратить гемолиз кровяных телец и снизить образование тромбов в клапан за счет обеспечения свободного выхода крови и хорошего промывания шарнирных соединений запирающего элемента с корпусом.

Изготовленные в соответствии с приведенными чертежами клапаны (3 типоразме ра с двухлепестковым запирающим элементом и 3 типоразмера с запирающим элементом в виде диска) прошли сравнительные испытания при имплантации их беспородным собакам. Анализ результатов имплантации показал, что собаки с испытываемыми клапанами, в сравнении с известными клапанами (выполненными в соответствии с прототипом) на 30-40 быстрее проходили период адаптации, при вскрытии не обнаруживались существенные тромбообразования в клапане. Это дает основание считать, что предложенная конструкция клапана обладает существенными преимуществами.

Формула изобретения

Искусственный клапан сердца, содер5 жащий кольцевой корпус. запирающий элемент, установленный в корпусе посредством шарниров, выполненных в виде выемок, противоположно расположенных на внутренней говерхности корпуса и

10 размещенных в них направляющих выступов запирающего элемента, прилегающих в крайних положениях к ограничивающим поверхностям выемок, о т л и ч à Io шийся тем, что, с целью предотвращения гемолизэ

15 кровяных клеток и снижения тромбообразо. вания, на внутренней поверхности кольцевого корпуса по обе стороны от запирающего элемента в направлении потока крови выполнены противоположно

20 ориентированные каналы, сопряженные с . ограничивающими поверхностями выемок, а на торцевых поверхностях направляющих выступов запирающего элемента выполнены прорези для соединения каналов в от25 крытом положении клапана.

1819588 г. г.о

f3

Составитель Г.Кузьмичев

Редактор С,Кулакова Техред М.Моргентал Корректор М.Куль

Заказ 1991 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11ЗОЗ5, Москва, Ж-З5, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101