Искусственный клапан сердца

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Завод Электронмаш(72) Авторы Янович Иван Петрович Сироткин Сергей Владимирович Янович Александр Иванович(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Завод Электронмаш(57) 1. Искусственный клапан сердца, содержащий кольцевой корпус, в перепускном отверстии которого расположен запирающий элемент, выполненный в виде двух створок,связанных с корпусом посредством шарнирных соединений, отличающийся тем, что каждая из створок запирающего элемента в продольном направлении выполнена в виде крыла с аэродинамической поверхностью клиновидной формы. 2. Искусственный клапан сердца по п. 1, отличающийся тем, что створки запирающего элемента установлены в корпусе с направлением клина в сторону стока клапана. 3. Искусственный клапан сердца по п. 1, отличающийся тем, что одна из частей аэродинамической поверхности каждой створки клиновидной формы выполнена выпуклой. 4. Искусственный клапан сердца по п. 1, отличающийся тем, что створки выпуклой частью аэродинамической поверхности обращены друг к другу и выполнены коробчатой формы. Полезная модель относится к изделиям медицинского назначения и может быть использована в конструкциях механических искусственных клапанов сердца, применяемых в кардиохирургии для замены пораженных естественных аортальных и митральных клапанов сердца человека. Востребованной конструкцией искусственного клапана сердца в настоящее время остается с выполнением в виде корпуса кольцеобразной формы с поворотными внутри проходного отверстия двумя створками. Такие клапаны имеют высокую надежность и обеспечивают удовлетворительную гемодинамику. Известны конструкции механических искусственных клапанов сердца, содержащие кольцевой корпус с отверстием для протока крови, запирающие проходное отверстие корпуса две створки запирающего элемента, установленные посредством шарнирных соединений, выполненных в виде выемок, например, участков сферических поверхностей или серповидной формы, противоположно расположенных на поверхности отверстия корпуса и размещенных в них направляющих выступов соответствующей формы, расположенных на противоположных торцах створок запирающего элемента 1, 2, 3. Недостатком известных конструкций является следующее 1. При открывании и закрывании клапана на поверхностях контакта направляющих выступов створок и выемок корпуса действуют механические силы динамические - под воздействием потока крови и силы трения при относительном смещении элементов шарнирного соединения. При нахождении форменных элементов крови в зонах контакта с ограниченным выходом в проток клапана (в замкнутых углублениях корпуса клапана) происходит гемолиз (разрушение эритроцитов), а застойные зоны в шарнирах приводят к тромбообразованию. 2. Силы трения, действующие на поверхностях шарниров, ограниченных относительно малыми размерами, приводят к локальному интенсивному износу в местах контакта. Известен искусственный клапан сердца (прототип), содержащий кольцевой корпус, в пропускном отверстии которого расположены створки запирающего элемента, связанные с корпусом посредством шарнирных соединений, образованных диаметрально расположенными на внутренней поверхности корпуса выемками и соответствующими им по форме выступами на торцах створок, в котором выемки шарнирных соединений на внутренней поверхности корпуса выполнены в виде участков торовых поверхностей с образующими переменного радиуса, ограниченных вертикальными углами, вершины которых расположены на осях поворота створок запирающего элемента 4. Выполнение конструкции шарниров с развитой поверхностью и открытым выходом в общий проток клапана обеспечивает хорошее промывание потоком крови шарнирного соединения, что предотвращает гемолиз и тромбообразование, а также позволяет снизить удельное давление в шарнире и уменьшить локальный износ его элементов. Недостатками известного клапана является то, что выполнение поверхностей контакта шарнирного соединения развитой поверхности приводит к повышению суммарного сопротивления сил трения к относительному перемещению элементов шарнирного соединения, что приводит к некоторому замедленному повороту створок. От быстроты срабатывания клапана (поворота створок в крайние положения) зависит его пропускная способность и градиент давления (сопротивление прохождению потока крови). Задача предложенной полезной модели состоит в увеличении пропускной способности и снижении градиента давления на клапане за счет повышения быстроты срабатыва 2 88052012.12.30 ния при сохранении преимуществ развитой поверхности контакта в шарнирных соединениях. Поставленная задача достигается сущностью предложенной полезной модели, заключающейся в том, что в искусственном клапане сердца, содержащем кольцевой корпус, в перепускном отверстии которого расположен запирающий элемент в виде двух створок,связанных с корпусом посредством шарнирных соединений, каждая из створок запирающего элемента в продольном направлении выполнена в виде крыла с аэродинамической поверхностью клиновидной формы створки запирающего элемента аэродинамической поверхностью установлены в отверстии корпуса с направлением клина в сторону стока клапана одна из частей аэродинамической поверхности каждой створки выполнена выпуклой створки выпуклой частью обращены друг к другу и выполнены коробчатой формы. Предложенное техническое решение позволяет увеличить пропускную способность и снизить градиент давления клапана за счет повышения быстроты его срабатывания. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид клапана со створками в виде крыла на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - общий вид клапана со створками коробчатой формы на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 3 на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 4. Искусственный клапан сердца (фиг. 1-5) содержит кольцевой корпус 1 с отверстием 2 для прохождения потока крови запирающий элемент в виде 2-х створок 3, установленных шарнирно в корпусе 1, выполненных в виде крыла с аэродинамической поверхностью клиновидной формы с выпуклой частью 4 створки 3 обращены друг к другу выпуклыми частями 4 створки 3 со стороны выпуклой части 4 выполнены коробчатой формы 5. Сущность полезной модели заключается в следующем. При выполнении створок 3 запирающего элемента в виде крыла с аэродинамической поверхностью клиновидной формы с углом клинавыгодно используется разность сил 1-2, действующих по боковым граням 4, 6 клиновой створки 3. Суть аэродинамического крыла - в разнице скоростей 1 2 (12) в обтекающем потоке Н поверхностей определенной геометрии с возникновением разницы сил 1-2, действующих на поверхностях крыла клиновидной формы, с клином , одна из которых выполнена выпуклой 5. Со стороны выпуклой части 4 аэродинамической поверхности скорость 1 в потокевыше,а сила 2 меньше. Разница сил 1-2 в нашем случае создает дополнительный импульс в направлении открывания створок 3, что способствует повышению скорости срабатывания клапана и, как следствие, увеличению пропускной способности и снижению градиента давления в клапане. Выполнение створок 3 коробчатой формы 5 со стороны выпуклой части 4 способствует формированию потока Н в центральной части клапана и снижает сопротивление потоку Н при прохождении через перепускное отверстие 2 клапана. Предложенная полезная модель включена в разработку по Государственной программе Медицинская техника. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4