Механический искусственный клапан сердца

Новая модель механического искусственного клапана сердца (МИКС) относится к области медицинской техники и может использоваться в кардиохирургии при замене аортального клапана сердца человека. МИКС обеспечивает прямой ток крови при открытии сворок и предотвращает регургитацию крови при закрытии створок.
Существует механический искусственный клапан сердца с кольцеобразным корпусом и тремя выпукло-вогнутыми створками (патент РФ №2325874. Протез клапана сердца, 2006). Недостатком данной модели является расположение створок на внутренней части корпуса, что при открытии клапана приводит к образованию центрального потока и трех периферийных потоков. Образование периферийных потоков и взаимодействие с большой площадью клапана ведет к образованию тромбов и нарушению естественной гемодинамики.
Также известен протез клапана сердца, содержащий кольцеобразный корпус и три створки (патент РФ №2477105. Протез клапана сердца, 2011). Недостатком конструкции представленного клапана является повышенная опасность повреждения створками поверхности аорты при их открытии.
Задачей полезной модели является разработка нового механического искусственного трехстворчатого клапана сердца с учетом торнадообразного движения крови.
Техническим результатом новой модели трехстворчатого клапана сердца является обеспечение свободного потока крови при открытых створках и уменьшение вылета краев створки за контуры корпуса, что снижает опасность повреждения аорты створками. Створки могут концентрично вращаться по поверхности корпуса за счет конструкции узла крепления створок под воздействием углового давления крови. Сборка клапана упрощена за счет разделения узла крепления створок на 2 части - вращающийся элемент узла крепления и запирающий элемент узла крепления.
Технический результат достигается за счет того, что в протезе клапана сердца используется новый узел крепления створок, учитывающий торнадообразное движение крови за счет его жесткой посадки на корпус клапана.
Для установки створок используется известное шарнирное крепление, которое ранее использовалось при создании других моделей искусственных клапанов сердца.
С целью упрощения сборки узел крепления створок выполнен разделенным на две части - вращающийся элемент узла крепления и запирающий элемент узла крепления, которые соединены между собой жесткой посадкой и тремя шпильками. Для этого вращающийся элемент узла крепления содержит три отверстия (паза), а на запирающем элементе узла крепления расположены шпильки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 и фиг. 2 изображен фронтальный разрез и вид сверху клапана с закрытыми створками,
на фиг. 3 и фиг. 4 изображен протез клапана сердца с закрытыми створками, фронтальный вид и вид сверху, соответственно,
на фиг. 5 изображен разрез в открытом положении створок,
на фиг. 6 и фиг. 7 изображена створка, фронтальный вид и изометрия, соответственно,
на фиг. 8 и фиг. 9 изображен вращающийся элемент узла крепления, изометрия и вид снизу, соответственно,
на фиг. 10 изображен запирающий элемент узла крепления в изометрии.
Протез клапана сердца состоит из кольцеобразного корпуса 5 с кольцевой канавкой 1 для крепления манжеты, трех створок 2, имеющих выпукло-вогнутую форму, вращающегося элемента узла крепления 3, и запирающего элемента узла крепления 4. Конструкция вращающегося элемента узла крепления 3 выполнена с возможностью концентричного вращения по поверхности корпуса 5. Торцевая поверхность 6 интегрирована в конструкцию вращающегося элемента узла крепления 3 для ограничения хода створок. На створках 2 в свою очередь выполнены порожки 7. Для соединения вращающегося элемента узла крепления 3 и запирающего элемента узла крепления 4 используют три шпильки 11 и три соответствующих паза 10. Вращающийся элемент узла крепления 3 и запирающий элемент узла крепления 4 содержат пазы 9 для шарниров 8, интегрированных в конструкцию створок 2 и выполненных с возможностью крепления створок 2. Все вышеперечисленные элементы клапана выполнены из наноструктурированного пироуглерода (патент РФ №2477105. Протез клапана сердца, 2011).
Принцип работы клапана сердца основан на разности давлений в аорте и левом желудочке. Открытие створок 2 протеза происходит под действием прямого потока крови с образованием проходного сечения. Конструкция вращающегося элемента узла крепления 3 выполнена с возможностью концентричного вращения по поверхности корпуса 5 при возникновении углового давления, индуцированного торнадообразным движением крови. Конструкция вращающегося элемента узла крепления 3, запирающего элемента узла крепления 4, торцевой поверхности 6, порожка 7, шарниров 8 и пазов 9 выполнена с возможностью открытия створок 2 на угол 85°±1°, но при этом образуется только центральный поток, без образования периферийных потоков. При прекращении потока крови в левом желудочке образуется пониженное давление, что и приводит створки 2 в исходное положение с перекрытием проходного потока. В закрытом положении грани створок 2 соприкасаются друг с другом, а ограничителем хода является сам корпус клапана 5. Вращающийся элемент узла крепления 3 содержит пазы 10, запирающий элемент узла крепления 4 в свою очередь содержит шпильки 11, выполнены с возможностью совместного вращения по поверхности корпуса 5. В конструкции корпуса 5 предусмотрена кольцевая канавка 1 с возможностью крепления манжеты.