ИСКУССТВЕННЫЙ КЛАПАН СЕРДЦА
ARTIFICIAL HEART VALVE

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изготовлении искусственных клапанов сердца и дальнейшем наблюдении за его работой.
Известен сенсор для протезов клапана сердца (опубликованная международная заявка WO 2016/028583). В качестве сенсора используется отдельное имплантируемое в сердце устройство, представляющее собой каркас со встроенными датчиками.
Известно также устройство для мониторинга работы клапана сердца, представляющее собой короткую трубку, соединяемую с левым желудочком сердца. Датчик кровяного давления расположен внутри трубки (опубликованная международная заявка WO 2017/136733). Сенсор является отдельным имплантируемым предметом.
Известно устройство мониторинга параметров организма, встраиваемое в тело с различными датчиками (опубликованная заявка US 2017086683).
Во всех указанных устройствах сенсоры или датчики являются отдельным имплантируемым предметом, не заменяющим какие-либо органы тела и не выполняющим функции каких-либо органов. Недостатком таких устройств является то, что в течение всего времени работы сенсор или датчик омывается потоком крови, что налагает особые требования как к подбору материалов для изготовления сенсора, так и дополнительного выбора места размещения и крепления, и заставляет проводить дополнительные исследования их совместимости с кровью и тканями тела.
Предлагаемое изобретение позволяет решить вышеназванные проблемы, при этом устройство контроля работы клапана полностью внедрено/встроено внутрь материала створки или корпуса клапана в процессе изготовления и не контактирует непосредственно с потоком крови и иных сред при работе. Таким образом, в тело не вводится никаких отдельных дополнительных устройств - диагностических тестеров (помимо собственно клапана сердца), материалы клапана уже прошли всю необходимую сертификацию и апробацию на совместимость, что в целом минимизирует влияние всех систем клапана и устройств контроля его работы на работу организма.
Согласно изобретению, искусственный клапан сердца содержит кольцевой корпус, по крайне мере одну размещенную в корпусе створку и диагностический тестер/устройство контроля работы клапана с рядом дополнительных активных или пассивных устройств/датчиков/сенсоров, оснащенное устройствами беспроводного электропитания и беспроводной передачи данных со своими антеннами, общими или отдельными, при этом все устройства встроены в корпус, створку и/или другие части искусственного клапана сердца без контакта с окружающей средой. Размеры клапана и его створок позволяют разместить в них значительное количество микроэлектронных или микроэлектромеханических диагностических тестеров/устройств контроля работы и датчиков, линейные размеры позволяют разместить в них различные типы антенн как для дистанционного питания, так и для обмена информацией со внешним устройством.
Сущность изобретения поясняется чертежами на примере трехстворчатого клапана.
Примеры размещения устройства контроля работы клапана 3 и антенны 4 приведены на Фиг. 1 (а, б, в, г, д) - для кольцевого корпуса клапана 1 и Фиг. 2а - для створки 2. Фиг. 1а, 1б, 1в показывают размещение антенны в одном секторе кольцевого корпуса клапана. Для увеличения эффективности антенны путем увеличения ее размеров, антенну 4 можно разместить по всей окружности, как показано на Фиг. 1 г в виде одного замкнутого или разомкнутого витка. Для еще большей эффективности антенну 4 можно сделать многовитковой (Фиг. 1д). Достаточно большая площадь створок 2 клапана и периметр каждой створки 2 позволяют разместить антенну 4 непосредственно на створке 2. Один из возможных вариантов показан на Фиг. 2а.
Каждая створка 2 и/или кольцевой корпус 1 может иметь датчик 5 в виде геркона или датчика Холла, или иного датчика магнитного поля, соединенного с микроэлектронным или микроэлектромеханическим устройством 3 контроля работы. Тогда соответственно на противоположной части корпуса 1 и/или створки 2 размещается магнит 6. При открытии и закрытии створок 2 под влиянием магнитного поля магнита 6 происходит срабатывание датчика 5 в виде геркона либо датчика Холла, что позволяет проконтролировать открытие и закрытие створок и временные характеристики работы искусственного клапана сердца. На Фиг. 3 (а, б) показаны возможные варианты размещения герконов или датчиков Холла 5 с магнитами 6 для контроля открытия/закрытия створок клапана. Фиг. 3а - размещение геркона или датчика Холла 5 внутри кольцевого корпуса клапана с магнитом 6 на краю противолежащей створки. Фиг. 3б - размещение магнита 6 внутри кольцевого корпуса клапана с герконом или датчиком Холла 5 на краю противолежащей створки; Фиг 3б - размещения геркона или датчика Холла 5 и магнита 6 на противолежащих сторонах створки. При открытии створки расстояние между магнитом 6 и герконом либо датчиком Холла 5 увеличивается, воздействие магнитного поля магнита минимальное, при полном закрытии - максимальное, геркон либо датчик Холла срабатывает в зависимости от величины магнитного поля, микроэлектронное устройство обнаруживает срабатывание (например, замыкание или размыкание электрической цепи, в которую встроен геркон либо датчик Холла 5).
На чертежах не показано размещение элементов в двухстворчатом и одностворчатом клапанах. Их устройство и работа будут понятны специалистам по аналогии с описанием для трехстворчатого клапана.
Условные обозначения на рисунках и в описании.
1 - кольцевой корпус клапана сердца
2 - створка клапана сердца
3 - устройство контроля работы клапана сердца
4 - антенна беспроводной связи и/или беспроводного питания
5 - геркон или датчик Холла
6 - магнит.