Искусственный клапан сердца

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Завод Электронмаш(72) Авторы Янович Иван Петрович Янович Александр Иванович Сироткин Сергей Владимирович Клецков Евгений Леонидович Москаленко Андрей Валерьевич(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Завод Электронмаш(57) 1. Искусственный клапан сердца, содержащий кольцевой корпус с проходным отверстием, запирающий элемент для перекрывания-открывания проходного отверстия, выполненный в виде двух и более створок, сопряженных с корпусом посредством шарнирных соединений, отличающийся тем, что шарнирные соединения выполнены в виде дугообразных упругих консолей, попарно размещенных с жестким креплением на торцевой поверхности корпуса со стороны выхода проходного отверстия и охватывающих их сквозных отверстий в виде окон, выполненных в створках запирающего элемента адекватно геометрии упругих консолей. 2. Искусственный клапан сердца по п. 1, отличающийся тем, что оси поворота створок совмещены с осями дугообразных образующих упругих консолей шарнирного соединения, направленных в сторону наружной поверхности корпуса. 3. Искусственный клапан сердца по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каждая из консолей шарнирного соединения со стороны торцов выполнена с ограничениями и скосами с возможностью фиксации угла поворота створки запирающего элемента. 4. Искусственный клапан сердца по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса клапана в направлении поворота створок запирающего элемента выполнены скосы адекватно поверхности их прилегания. Полезная модель относится к области медицины, в частности, касается изделий медицинского назначения для сердечнососудистой хирургии, предназначена к использованию в конструкциях механических искусственных клапанов сердца, применяемых в кардиохирургии для замены пораженных естественных аортальных и митральных клапанов сердца человека. Механические искусственные клапаны сердца конструктивно выполнены, в основном,в виде кольцевого корпуса с кинематически связанным с ним посредством шарнирных соединений запирающего элемента в виде одной и более створок и соединительного устройства с окружающими тканями сердца при имплантации клапана. Элементы клапана выполнены из биологически совместимых материалов. При работе клапана на шарнирные соединения приходится наибольшая механическая нагрузка и в зависимости от их конструктивного выполнения могут образовываться застойные зоны при прохождении потока крови, что, как следствие, приводит к гемолизу и тромбообразованию. Известна конструкция механического искусственного клапана сердца 1 (аналог), в котором на внутренней поверхности корпуса клапана выполнены, по крайней мере, два радиально ориентированных консольных выступа, направленных перпендикулярно к оси корпуса, а на каждой створке выполнен паз, охватывающий соответствующий консольный выступ на корпусе. Недостаток известной конструкции в том, что в таком клапане значительно искажена гемодинамика из-за перекрытия проходного сечения в открытом положении створками запирающего элемента, находящимися на пути прохождения потока крови в сечении проходного отверстия корпуса. Выполнение шарнирных соединений створок запирающего элемента с корпусом в виде консольных выступов и охватывающих их пазов створок из-за локальных нагрузок приводит к гемолизу и тромбообразованию. Известен протез искусственного клапана сердца 2 (прототип), в котором ограничители хода створок выполнены в виде крюкообразных выступов, расположенных на торце корпуса клапана, которые имеют прямоугольное поперечное сечение для взаимодействия со сквозными пазами створок при положениях закрывания и открывания. Запирающий элемент выполнен в виде трех створок. Конструкция клапана обеспечивает свободную основную зону (центральную) проходного сечения клапана. Недостатком данной конструкции является то, что шарнирное соединение створок с корпусом в виде ограничителей крюкообразной формы в направлении перпендикулярно оси корпуса с расположением торца крюка на пути прохождения потока крови способствует локальному застою крови в полости крюкообразного ограничителя, что приводит к тромбообразованию в шарнирных соединениях. Задача предложенной полезной модели состоит в устранении вероятности тромбообразования в шарнирных соединениях при сохранении преимуществ обеспечения свободной центральной зоны проходного отверстия клапана. Поставленная задача достигается сущностью предложенной полезной модели, заключающейся в том, что в искусственном клапане сердца, содержащем кольцевой корпус с проходным отверстием, запирающий элемент для перекрывания-открывания проходного отверстия, выполненный в виде одной и более створок, сопряженных с корпусом посредством шарнирных соединений, шарнирные соединения выполнены в виде дугообразных 2 88062012.12.30 упругих консолей, попарно размещенных с жестким креплением на торцевой поверхности корпуса со стороны выхода проходного отверстия и охватывающих их сквозных отверстий в виде окон, выполненных в створках запирающего элемента адекватно геометрии упругих консолей оси поворота створок запирающего элемента совмещены с осями дугообразных образующих упругих консолей шарнирного соединения, направленных в сторону наружной поверхности корпуса каждая из консолей со стороны ее торца выполнена с угловыми ограничителями и скосами с возможностью фиксации угла поворота створки запирающего элемента на наружной поверхности корпуса клапана в направлении поворота створок запирающего элемента выполнены скосы адекватно поверхности их прилегания к корпусу. Предложенное техническое решение позволяет снизить вероятность тромбообразования в шарнирных соединениях за счет устранения локальных замкнутых объемов на пути прохождения потока крови. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид одностворчатого клапана в закрытом состоянии на фиг. 2 - общий вид одностворчатого клапана в открытом состоянии на фиг. 3 - общий вид трехстворчатого клапана в закрытом состоянии на фиг. 4 - общий вид трехстворчатого клапана в открытом состоянии на фиг. 5 - схема сборки шарнирного соединения на фиг. 6 - разрез по А-А на фиг. 1 и 3 на фиг. 7 - сечение по Б-Б на фиг. 3. Искусственный клапан сердца (фиг. 1-7) содержит кольцевой корпус 1 с проходным отверстием 2 для прохождения потока крови запирающий элемент для перекрывания-открывания проходного отверстия 2 корпуса 1, выполненный в виде одной и более створок 3, кинематически связанных с корпусом 1 посредством шарнирных соединений, выполненных в виде дугообразных упругих консолей 4, попарно размещенных с жестким креплением на торцевой поверхности 5 корпуса 1 со стороны выхода проходного отверстия 2 и выполненных в створках 3 окон 6, охватывающих попарно расположенные упругие консоли 4 упругие консоли 4 торцами 7 направлены в сторону наружной поверхности корпуса 1, каждая из консолей 4 со стороны торцов 7 снабжена ограничителями 9 со скосами 10, 11 для фиксации при сборке шарнирного соединения и углаповорота створки 3 в открытом положении наружная поверхность 8 корпуса 1 выполнена со скосами 12 в направлении поворота створок 3 запирающего элемента адекватно их поверхности 13 прилегания к корпусу 1. Клапан при имплантации крепится в сердце посредством пришивной манжеты (условно не показана). Для изготовления клапана применяют материалы, обладающие биологической совместимостью, не способствующие образованию тромбов (например титан, углеситалл, ткань из полиэфирных волокон). Работа искусственного клапана сердца, согласно приведенным чертежам, состоит в следующем. Клапан может работать при любой ориентации в пространстве и сила тяжести существенного влияния на его работу не оказывает. Сборку шарнирного соединения выполняют согласно схеме сборки (фиг. 5) при сжатии упругих консолей 4 в пределах упругой деформации в направлении, указанном стрелкамии размещении створки 3 на консолях 4 перемещением ее в направлении по стрелке 1 с охватыванием консолей 4 окном 6 створки 3. Поток крови при прохождении через проходное отверстие 2 корпуса 1 клапана поворачивает створки 3 запирающего элемента вокруг осей О-О по радиусуупругих консолей 4, приводя их в открытое положение. 88062012.12.30 В открытом положении створки 3 ограничены в повороте скосами 11 ограничителей 9 и скосами 12 корпуса 1 при контакте с ними поверхностей 13 створок 3. В конце хода створок 3 при наступлении фазы дистолического расслабления возникающий обратный поток крови оказывает гидравлическое воздействие на удаленные от оси О-О шарниров участки 14 створок 3 (например, выполненные сферической формы), вследствие чего створки 3 быстро перемещаются в закрытое положение. Для того чтобы обратный поток крови оказывал на створки 3 воздействие, достаточное для их быстрого закрывания, в открытом положении они должны быть несколько наклонены к диаметральной плоскости клапана (к направлению потока крови). В закрытом положении створки 3 прилегают поверхностями 13 по торцевой поверхности 5 корпуса 1. Створки 3 в этом положении прилегают друг к другу скосом 15, обеспечивая наряду с контактом по тоцевой поверхности 5 корпуса 1 достаточную плотность закрывания клапана для предохранения обратного перетока крови в нем. Сущность предложенной полезной модели заключается в следующем. Выполнение шарнирного соединения с дугообразными упругими консолями, направленными своими торцами в направлении наружной поверхности корпуса клапана, устраняет наличие элементов шарнирного соединения с замкнутым объемом на пути прохождения потока крови и обеспечивает хорошее промывание шарнирного соединения потоком крови, что снижает вероятность тромбообразования в клапане. Дополнительно к этому выполнение шарнирных соединений в виде дугообразных упругих консолей и охватывающих окон створок запирающего элемента упрощает сборку шарнирных соединений и повышает их надежность в сравнении с прототипом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6