Протез митрального клапана сердца

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в кардиохирургии. Протез митрального клапана сердца содержит овальный кольцеобразный корпус 1 с ограничителями поворота 2 и 3 запирающей створки 4. Запирающая створка 4 установлена в просвете корпуса 1 на осевых шарнирах 5 с возможностью поворота на угол 50-55° относительно плоскости краев вогнутого торца 6 корпуса 1. Вогнутый торец 6 корпуса 1 имеет изгиб под фиброзное кольцо митрального клапана. Запирающая створка 4 выполнена с внутренней поверхностью 7 и внешней поверхностью 8. Поверхности 7 и 8 изогнуты в продольной и в поперечной плоскостях. В продольной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 300-400 мм. В поперечной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 20-40 мм. Первый ограничитель 2 поворота запирающей створки 4 выполнен в виде закругленного прилива на участке внутренней кромки вогнутого торца 6 корпуса 1. Второй ограничитель 3 поворота запирающей створки 4 выполнен в виде закругленного участка внутренней кромки выгнутого торца 9 корпуса 1. Устройство позволяет создать условия сохранения смерчеобразной структуры потока крови как при заполнении левого желудочка, так и во время изоволюмической фазы сердечного цикла, а также в период выброса крови в артериальное русло. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в кардиохирургии при проведении операций по замене сердечных клапанов.

Тромбоз и тромбоэмболические осложнения остаются важными проблемами осложненного течения и летальности после хирургической замены клапана сердца.

Улучшить результаты протезирования позволяют минимизация сопротивления протекающему потоку крови и повышение тромборезистентности протеза клапана.

Известен искусственный клапан сердца (SU 1832465, 10.12.1995), содержащий корпус с дискодержателем, на тороидальной поверхности которого выполнены выступы, выполняющие роль демпфера для запирающего элемента, выполненного в виде выпукло-вогнутого диска.

Недостатком известного протеза является наличие двух проходных отверстий в открытом состоянии, что разрушает структуру натекающего потока крови, тем самым усиливает риск тромбоэмболических осложнений и увеличивает величину гидродинамического сопротивления. В закрытом состоянии элементы протеза клапана нарушают внутреннюю геометрию полости левого желудочка сердца.

Более близким к предлагаемому изобретению можно считать протез митрального клапана сердца, содержащий кольцеобразный корпус с крепежными ребордами под пришивную манжету на наружной поверхности и запирающую створку, установленную в просвете корпуса на осевых шарнирах с возможностью взаимодействия с ограничителями поворота (RU 2272597, 27.03.2006).

Протез митрального клапана сердца RU 2272597 не имеет недостатков протеза SU 1832465, но его конструкция не учитывает особенностей структуры потока крови через протез клапана сердца, в то время как минимизация сопротивления потоку крови невозможна без учета этих особенностей.

Известно, что поток крови в сердце, в том числе и в левом предсердии сердца, имеет структуру самоорганизующегося смерчеобразного течения вязкой жидкости, описываемого точными решениями нестационарных уравнений гидродинамики [Bockeria L.A., Kiknadze G.I., Agafonov А.V., Gachechiladze I.A., Gorodkov A.Yu. Application of Tornado-flow Fundamental Hydrodynamic Theory to the Study of Blood Flow in the Heart and Main Vessels - Design of New Implantable and Accessory Devices for Cardiovascular Surgery. Proceedings of the ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress & Exposition IMECE 2012 November 9-15, 2012, Houston, Texas, USAIMECE 2012-87403]. Точные решения позволяют получить соотношения, описывающие траекторию линий тока течений этого класса. Соответствие геометрии протеза митрального клапана направлениям линий тока в течение всего цикла сердечного сокращения позволит сохранить непрерывный пограничный слой и безотрывное течение вдоль протеза.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи создания протеза клапана сердца, устраняющего недостатки аналогов, а именно в сохранении физиологической структуры потока крови как в открытом, так и в закрытом состоянии клапана за счет конструкции и формы створки и корпуса. Производимая таким клапаном структурная организация потока позволяет получить физиологически адекватное течение крови без застойных зон и зон отрыва потока.

Технический результат изобретения заключается в том, что создаются условия сохранения смерчеобразной структуры потока крови как при заполнении левого желудочка, так и во время изоволюмической фазы сердечного цикла, а также в период выброса крови в артериальное русло.

Сущность изобретения во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, выражается в совокупности существенных признаков, в которой протез митрального клапана сердца, содержащий кольцеобразный корпус с ограничителями поворота запирающей створки, установленной в просвете корпуса на осевых шарнирах, отличается от ближайшего аналога тем, что его запирающая створка установлена с возможностью поворота на угол 50-55° относительно плоскости краев торца овального корпуса, вогнутого под фиброзное кольцо митрального клапана, и выполнена с внутренней и внешней поверхностями, которые изогнуты в продольной и в поперечной плоскостях, причем в продольной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 300-400 мм, а в поперечной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 20-40 мм, при этом первый ограничитель поворота запирающей створки выполнен в виде закругленного прилива на участке внутренней кромки вогнутого торца корпуса, а второй ограничитель поворота запирающей створки выполнен в виде закругленного участка внутренней кромки выгнутого торца корпуса.

В частных случаях своего выполнения или использования протез митрального клапана сердца может содержать кольцеобразный корпус, выполненный с крепежными ребордами под пришивную манжету, высота которой на 2-4 мм превышает расстояние между внутренними поверхностями реборд, при этом внутренние поверхности реборд могут быть расположены друг от друга на расстоянии 4-8 мм.

Сущность изобретения поясняется фигурой с изображением разреза открытого протеза митрального клапана сердца.

Протез митрального клапана сердца содержит овальный кольцеобразный корпус 1 с ограничителями поворота 2 и 3 запирающей створки 4. Запирающая створка 4 установлена в просвете корпуса 1 на осевых шарнирах 5 с возможностью поворота на угол 50-55° относительно плоскости краев вогнутого торца 6 корпуса 1. Вогнутый торец 6 корпуса 1 имеет изгиб под фиброзное кольцо митрального клапана. Запирающая створка 4 выполнена с внутренней поверхностью 7 и внешней поверхностью 8.

Поверхности 7 и 8 изогнуты в продольной и в поперечной плоскостях. В продольной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 300-400 мм. В поперечной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 20-40 мм.

Первый ограничитель 2 поворота запирающей створки 4 выполнен в виде закругленного прилива на участке внутренней кромки вогнутого торца 6 корпуса 1. Второй ограничитель 3 поворота запирающей створки 4 выполнен в виде закругленного участка внутренней кромки выгнутого торца 9 корпуса 1.

Кольцеобразный корпус 1 может быть выполнен с крепежными ребордами 10 и 11 под пришивную манжету, высота которой на 2-4 мм превышает расстояние между внутренними поверхностями реборд 10 и 11. Внутренние поверхности реборд 10 и 11 могут быть расположены друг от друга на расстоянии 4-8 мм.

Выполнение пришивной манжеты с высотой, превышающей на 2-4 мм расстояние между внутренними поверхностями реборд 10 и 11, расположенных друг от друга на расстоянии 4-8 мм, обеспечивает надежность ее соединения с корпусом 1 и с окружающими тканями.

После установки протеза митрального клапана сердца при возникновении повышенного давления в полости левого предсердия запирающая створка 4 поворачивается на осевых шарнирах 5 на угол 50-55° относительно плоскости краев вогнутого торца 6 овального кольцеобразного корпуса 1, до момента полного открытия его проходного отверстия и взаимодействия с первым ограничителем поворота 2 запирающей створки 4, выполненным в виде закругленного прилива. В открытом положении внешняя поверхность 8 запирающей створки 4 совместно с поверхностью проходного отверстия изогнутого по плоскости овального корпуса 1 формирует одно проточное отверстие виде конфузора.

В закрытом положении внутренняя поверхность 7 запирающей створки 4 совместно с внутренними поверхностями левого желудочка образуют выходной тракт также в виде конфузора.

Выполнение запирающей створки 4 с поверхностями 7 и 8, изогнутыми в двух плоскостях, обеспечивает полное сохранение геометрии полостей сердца во всех фазах сердечного цикла.

В открытом положении запирающая створка 4, расположенная под углом α, равным 50-55° к плоскости краев вогнутого торца 6 овального кольцеобразного корпуса 1, снижает сопротивление потоку крови за счет формирования оптимального проходного отверстия и снижает опасность образования препятствий для свободного поворота, возникающую при разрастании окружающих тканей.

В закрытом состоянии запирающая створка 4 сохраняет смерчеобразную структуру потока крови как во время изоволюмической фазы сердечного цикла, так и в период выброса крови в артериальное русло.

Для определения граничных значений числовых диапазонов использовался известный для исследования клапанов сердца метод морфометрии слепков полостей сердца.

Возможность получения технического результата в интервалах числовых значений параметров клапана была подтверждена примерами осуществления изобретения, в каждом из которых корпус и створка протеза клапана были изготовлены из углеситалла марки УСБ-15, применяемого для изготовления серийных протезов клапанов сердца и обладающего достаточными для монтажа створки в корпусе упругими характеристиками. Заготовки створки и корпуса изготавливались на электроэрозионном станке, полировка деталей производилась методом галтовки с ручной доводкой.

Наилучшая структурная организация физиологически адекватного потока течения крови, не имеющего застойных зон и зон отрыва, была получена в протезе клапана, запирающая створка которого имела возможность поворота на 52°30' и была выполнена с радиусами изгиба внутренней и внешней поверхностей продольной плоскости, равными 350 мм. Радиусы изгиба в поперечной плоскости запирающей створки равнялись 30 мм.

Результаты, соответствующие предельно допустимым требованиям государственного стандарта и нормативной документации, были получены в протезах клапанов сердца, в одном из которых запирающая створка имела возможность поворота на 55° и была выполнена с радиусами изгиба внутренней и внешней поверхностей в продольной плоскости, равными 400 мм, и в ее поперечной плоскости, равными 40 мм.

В другом протезе, соответствующем предельно допустимым требованиям, запирающая створка имела возможность поворота на 50° и была выполнена с радиусами изгибов внутренней и внешней поверхностей в продольной плоскости, равными 300 мм, и в ее поперечной плоскости, равными 20 мм.

Испытания изготовленных образцов, проведенные на стенде по методикам, описанным в ГОСТ 31618.1-2012 «Протезы клапанов сердца», подтвердили технический результат изобретения и показали, что испытанные образцы соответствуют требованиям нормативной документации, а по гидромеханическим характеристикам превосходят существующие аналоги на 15-20%.

1. Протез митрального клапана сердца, содержащий кольцеобразный корпус с ограничителями поворота запирающей створки, установленной в просвете корпуса на осевых шарнирах, отличающийся тем, что запирающая створка установлена с возможностью поворота на угол 50-55° относительно плоскости краев торца овального корпуса, вогнутого под фиброзное кольцо митрального клапана, и выполнена с внутренней и внешней поверхностями, которые изогнуты в продольной и в поперечной плоскостях, причем в продольной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 300-400 мм, а в поперечной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 20-40 мм, при этом первый ограничитель поворота запирающей створки выполнен в виде закругленного прилива на участке внутренней кромки вогнутого торца корпуса, а второй ограничитель поворота запирающей створки выполнен в виде закругленного участка внутренней кромки выгнутого торца корпуса.

2. Протез по п. 1, отличающийся тем, что кольцеобразный корпус выполнен с крепежными ребордами под пришивную манжету, высота которой на 2-4 мм превышает расстояние между внутренними поверхностями реборд, при этом внутренние поверхности реборд расположены друг от друга на расстоянии 4-8 мм.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно эндопротезам типа стентов, более конкретно к эндопротезу с тромбогенными элементами, устройству доставки и способу его имплантации.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в кардиохирургии. Протез аортального клапана содержит радиально деформируемый каркас из пластичного металла с оплеткой, выполненной из растяжимого синтетического материала, и вкладыш , выполненный из эластичного биологического или синтетического материала.

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и предназначено для хранения биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии до момента имплантации.

Изобретение относится к медицине, а именно сердечно-сосудистой хирургии. Выполняют общую анестезию.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в кардиохирургии для замены пораженных естественных клапанов сердца человека. Манжета 1 содержит жесткий каркас 6, расположенный внутри манжеты, формирующий отверстие 7 для установки корпуса протеза клапана сердца, на котором в зоне, прилегающей к посадочной поверхности 2 манжеты, расположен опорный элемент 8, выполненный в виде кольцевого выступа на каркасе 6, а в зоне, прилегающей к внешней поверхности 3 манжеты, расположен стопорный элемент 9, выполненный в виде разрезного кольца, на концах которого расположены два кулачка 5, выступающих над внешней поверхностью 3 манжеты, при этом боковая стенка каркаса 6, расположенная проксимально относительно опорного элемента 8 выполнена в виде продольных ребер 4, соединенных последовательно между собой изогнутыми перемычками.

Группа изобретений относится к медицине. Протез атриовентрикулярного клапана содержит кольцевую поддерживающую конструкцию 3, прикрепляемую к кольцу клапана, и единственную протяженную клапанную створку 5 из гибкого материала, поддерживаемую поддерживающей конструкцией в плавающем состоянии.

Изобретение касается имплантируемого устройства для замены клапана органа. Устройство содержит основное тело с первым и вторым концами.

Группа изобретений относится к медицине, в частности к кардиохирургии. На баллон, закрепленный на баллонном катетере и проведенный через загрузочное устройство, устанавливается и обжимается деформируемый каркас протеза клапана сердца выбранного размера, соответствующего размеру пораженного аортального клапана.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Модульное протезное клапанное устройство содержит клапанный модуль и самосборный элемент, каждый из которых для установки в устройстве доставки находится в конфигурации для доставки.

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. Иссекают патологически измененный аортальный клапан (АК).
Группа изобретений относится к медицине. Чрескожная клапанная система для замещения природного клапана содержит клапанный и крепежный элементы. Клапанный элемент имеет множество створок клапана, содержащихся в водной среде. Крепежный элемент содержится в сухой среде, причем крепежный элемент закрепляет клапанный элемент и имеет объемный материал. Объемный материал обладает свойством разбухать при контакте с водной средой. Способ изготовления чрескожной клапанной системы для замены природного клапана, которая имеет улучшенные уплотняющие свойства. Согласно способу крепежный элемент, предназначенный для крепления клапанного элемента в месте имплантации, устанавливают на сердечник. Наносят один или более слоев грунтового покрытия из биологически совместимого материала на крепежный элемент, при этом вращая сердечник. Сушат указанный слой грунтового покрытия. Наносят слой объемного материала на крепежный элемент, при этом вращая сердечник, и сушат указанный слой объемного материала. Способ улучшения уплотнения чрескожной клапанной системы, согласно которому: обеспечивают наличие модульной чрескожной клапанной системы, содержащей клапанный модуль и опорную конструкцию; загружают опорную конструкцию и клапанный модуль в устройство для доставки; развертывают опорную конструкцию и клапанный модуль из устройства для доставки с образованием трубчатой конструкции с жидкой средой; расширяют опорную конструкцию внутри трубчатой конструкции и объединяют опорную конструкцию и клапанный модуль для формирования собранной клапанной системы в жидкой среде трубчатой конструкции. Клапанный модуль имеет сложенную разобранную конфигурацию для доставки и собранную рабочую конфигурацию, а опорная конструкция имеет радиально сжатую конфигурацию для доставки и радиально расширенную рабочую конфигурацию. Клапанный модуль и опорная конструкция выполнены с возможностью объединения в рабочую чрескожную клапанную систему после развертывания из устройства для доставки, и опорная конструкция имеет объемный материал, прикрепленный к ее поверхности. До использования опорная конструкция содержится в сухой среде, и клапанный модуль содержится в жидкой среде. Объемный материал обладает свойством разбухания в жидкой среде для заполнения промежутков между поверхностями, с которыми он контактирует. Изобретения обеспечивают: усиление преимуществ объемных материалов, таких как гидрогели, которые разбухают в водной среде; возможность хранения крепежного элемента (или опорной конструкции) в сухой среде отдельно от листков клапана. 3 н. и 25 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к имплантируемым медицинским протезам и может быть использовано в кардиохирургии. Протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус 1 с закругленными выступами 2 и внутренними ограничителями 3 и 4 поворота запирающих створок 5 с выемками 6, расположенными на закругленных выступах 2. Каждая выемка 6 имеет вогнутое дно 7 и две вогнутые опорные стенки 8 и 9, размещенные напротив друг друга для поочередного взаимодействия с закругленным выступом 2, имеющим радиус г изгиба поверхности, равный радиусу R изгиба поверхностей опорных стенок 8 и 9. Максимальное расстояние между опорными стенками 8 и 9 на 0,15-0,25 мм больше максимального поперечного размера закругленного выступа 2. Глубина Н выемки 6 на 0,1-0,2 мм превышает высоту h закругленного выступа 2. Устройство позволяет повысить срок безотказной работы протеза клапана сердца за счет непрерывности обтекания потоками крови поверхностей его шарнирных механизмов, имеющих линейный вид контакта между подвижными частями. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 ил.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к способу изготовления медицинских изделий, в частности к изготовлению каркасов эндоваскулярных протезов аортального клапана сердца. Способ изготовления каркаса эндоваскулярного протеза аортального клапана сердца включает лазерную резку трубчатого элемента из никель-титанового сплава испарением металла, пескоструйную обработку изделия, формование и полировку. После пескоструйной обработки изделие растягивают, последовательно используя формовочные цилиндры разного диаметра от меньшего диаметра к большему, на которых изделие погружают в расплав твердых электролитов, нагретый до температуры 350-600°С на 5-120 мин с последующим охлаждением в воде. Затем придают изделию форму, используя разъемную формообразующую матрицу в виде асимметричных песочных часов, состоящую из нижнего и верхнего конусообразных сегментов разного диаметра, на поверхности которых выполнены пазы, повторяющие рисунок ячеек каркаса. Помещенное на формообразующей матрице изделие выдерживают в расплаве твердых электролитов при температуре 350-600°С в течение 10-120 мин. Затем охлаждают в воде. После нагревают в вакуумной печи при температуре 650-800°С в течение 30-60 мин. Затем охлаждают в воде, а после нагревают в вакуумной печи при температуре 350-550°С в течение 60-120 мин. Затем каркас охлаждают в воде и полируют. Техническим результатом способа изготовления каркаса является предотвращение растрескивания и изломов в местах соединения ячеек, получение правильно сформированных ячеек каркаса, достигается равномерность распределения усилий при сжатии каркаса в системе доставки и улучшение радиальной растяжимости каркаса при сохранении жесткости, достигается уменьшение диаметра каркаса в сжатом состоянии равным 12Fr-14Fr. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в кардиохирургии. Протез митрального клапана сердца содержит овальный кольцеобразный корпус 1 с ограничителями поворота 2 и 3 запирающей створки 4. Запирающая створка 4 установлена в просвете корпуса 1 на осевых шарнирах 5 с возможностью поворота на угол 50-55° относительно плоскости краев вогнутого торца 6 корпуса 1. Вогнутый торец 6 корпуса 1 имеет изгиб под фиброзное кольцо митрального клапана. Запирающая створка 4 выполнена с внутренней поверхностью 7 и внешней поверхностью 8. Поверхности 7 и 8 изогнуты в продольной и в поперечной плоскостях. В продольной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 300-400 мм. В поперечной плоскости радиус изгиба каждой поверхности составляет 20-40 мм. Первый ограничитель 2 поворота запирающей створки 4 выполнен в виде закругленного прилива на участке внутренней кромки вогнутого торца 6 корпуса 1. Второй ограничитель 3 поворота запирающей створки 4 выполнен в виде закругленного участка внутренней кромки выгнутого торца 9 корпуса 1. Устройство позволяет создать условия сохранения смерчеобразной структуры потока крови как при заполнении левого желудочка, так и во время изоволюмической фазы сердечного цикла, а также в период выброса крови в артериальное русло. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх