Способ изготовления персонифицированного искусственного клапана сердца

Авторы патента:

Тимченко Павел Евгеньевич (RU)

Волова Лариса Теодоровна (RU)

Шалковская Полина Юрьевна (RU)

Тертерян Маргарита Анатольевна (RU)

Щербовских Алексей Евгеньевич (RU)

Тимченко Елена Владимировна (RU)

A61F2/2415 - Фильтры, имплантируемые в кровеносные сосуды; протезы, т.е. искусственные части тела; приспособления для прикрепления их к телу (как косметические изделия см. соответствующие подклассы, например парики, шиньоны A41G 3/00,A41G 5/00; искусственные ногти A45D 31/00; зубные протезы A61C 13/00; материалы для протезов A61L 27/00; искусственное сердце A61M 1/10; искусственные почки A61M 1/14)

A61F2/24 - сердечные клапаны

Владельцы патента RU 2672477:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" (Самарский университет) (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (СамГМУ) (RU)

Изобретение относится к медицинcкой технике и может быть использовано при изготовлении искусственных клапанов сердца. Способ включает изготовление клапана из титана. Производят конвертирование геометрических параметров сердца, полученных в результате сонографии, в STL формат. После чего производят моделирование искусственного клапана сердца с диаметром, превышающим на 25 процентов исходный анатомический диаметр клапана сердца. Методом фрезерования и электроэрозионной обработки производят изготовление разборных матрицы и патрицы пресс-формы клапана сердца. Изготавливают клапан сердца методом дозированного холодного прессования нетканого титанового материала со сквозной пористостью с распределением давления прессования в области окружности клапана к области створок клапана как 3/4. Технический результат состоит в обеспечении адаптации и фиксации искусственного клапана сердца на этапе протезирования и уменьшении риска его дезинтеграции. 1 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и кардиохирургии и может быть использовано для изготовления искусственных клапанов при устранении пороков сердца различной этиологии.

Известен способ изготовления клапана сердца (патент на изобретение РФ 2109495, МПК A61F 2/24, опубл. 27.04.1998), который заключается в ионной имплантации углерода в следующих условиях: доза имплантации ионов углерода не менее 5⋅10¹⁷ ион/см², давление в зоне расположения имплантируемых корпусов не более 8⋅10^-3 Па, температурный диапазон для корпусов при имплантации 250-450°C. Причем корпус клапана сердца выполнен из титана и состоит из двух частей: титана и поверхности из углеродсодержащего титана.

Недостатками данного способа являются сложность адаптации и фиксации клапана сердца на этапе протезирования, риск его дезинтеграции. Недостаточная эффективность работы в связи с отстутсвием персонифицированных параметров клапана сердца.

Известен способ изготовления створки искусственного клапана сердца (патент на изобретение РФ 2278638, МПК A61F 2/24, A61L 27/08, опубл. 27.06.2006), включающий осаждение слоя пироуглерода на поверхности подложки из графита путем разложения газообразного соединения углерода из газового потока в проточном реакторе, отделение слоя пироуглерода от подложки и механическое изготовление створки с парными опорными выступами. В течение всего времени осаждения слоя пироуглерода, подложке из графита обеспечивают постоянную ориентацию относительно направления газового потока в реакторе, а парные опорные выступы формируют так, чтобы соединяющая их воображаемая ось совпадала с направлением потока газообразного соединения углерода при осаждении пироуглерода.

Известен способ изготовления каркасов искусственных клапанов сердца из технически чистого титана (патент на изобретение РФ 2514765, МПК C22F 1/18, A61F 2/24, В23К 15/00, опубл. 10.05.2014), включающий сборку и сварку деформированной волочением проволоки и пластины с термической обработкой. Перед сборкой каркаса проволоку отжигают в вакуумной печи при температуре 550-600°C в течение 30-40 минут и охлаждают с печью, а после сварки проводят отжиг каркаса в вакуумной печи при температуре 550-600°C в течение 1,5-2 часов и охлаждение с печью.

Наиболее близким аналогом является способ изготовления искусственного клапана сердца (патент на изобретение РФ 2012284, МПК A61F 2/24, опубл. 10.04.1991), заключающийся в изготовлении корпуса и створок запорного элемента из титана. Выполняют посадочные гнезда для створок во внутренней поверхности корпуса и осуществляют сборку искусственного клапана сердца, путем установки створок в посадочные гнезда. Посадочные гнезда выполняют путем выдавливания профилированным пуансоном, на корпус и створки наносят уплотняющее углеродное покрытие, а установку створок осуществляют путем их мгновенного сжатия и распрямления с усилием, не превышающим условный предел текучести титана α-β-фазы, из которого изготовляют корпус и створки.

Целью изобретения является оптимизация адаптации и фиксации искусственного клапана сердца на этапе протезирования, и уменьшение риска его дезинтеграции.

Эта цель достигается тем, что согласно способу, включающему изготовление клапана из титана, производят конвертирование геометрических параметров сердца, полученных в результате сонографии в STL формат, после чего производят моделирование искусственного клапана сердца с диаметром окружности, превышающим на 25 процентов исходный анатомический диаметр окружности клапана сердца, затем изготавливают методом фрезерования и электроэрозионной обработки разборные матрицы и патрицы пресс-формы клапана сердца, после чего производят изготовление клапана сердца методом дозированного холодного прессования нетканого титанового материала со сквозной пористостью с распределением давления прессования в области окружности клапана к области створок клапана как 3/4.

Способ осуществляют следующим образом. Производят комплекс диагностических мероприятий до проведения оперативного вмешательства. Проводят сонографию сердца, в результате которой получают его геометрические параметры. Полученные в результате сонографии данные конвертируют в STL формат, после чего производят моделирование искусственного клапана сердца с диаметром окружности, превышающим на 25 процентов исходный анатомический диаметр клапана сердца. Производят методом фрезерования и электроэрозионной обработки изготовление разборных матрицы и патрицы пресс-формы клапана сердца. После чего производят изготовление клапана сердца методом дозированного холодного прессования нетканого титанового материала со сквозной пористостью с распределением давления прессования в области окружности клапана к области створок клапана как 3/4. На нетканый титановый материал укладывается мембрана в виде обшивки. Проводят стерилизацию персонифицированного протеза клапана сердца. В условиях операционной производят торакотомию. При искусственном кровообращении осуществляют доступ к клапану сердца. Производят установку персонифицированного клапана сердца. Рану ушивают.

Конвертирование геометрических параметров сердца, полученных в результате сонографии в STL формат и последующее моделирование искусственного клапана сердца с диаметром окружности превышающим на 25 процентов исходный анатомический диаметр окружности клапана сердца позволяют создать точную цифровую модель искусственного клапана сердца, что облегчает его адаптацию и фиксацию во время протезирования. Методом фрезерования и электроэрозионной обработки при изготовлении разборных матрицы и патрицы пресс-формы клапана сердца позволяет изготовить методом холодного прессования персонифицированный протез клапана сердца и обеспечивает его оптимальную адаптацию к тканям воспринимающего ложа. Изготовление клапана сердца методом дозированного холодного прессования нетканого титанового материала со сквозной пористостью с распределением давления прессования в области окружности клапана к области створок клапана как 3/4 обеспечит его оптимальную фиксацию и адаптацию к тканям протезного ложа за счет уменьшения модуля упругости нетканого материала со сквозной пористостью по периметру клапана, в то время как на створках клапана обеспечивается увеличение модуля упругости нетканого титанового материала со сквозной пористостью. Оптимизация адаптации и фиксации искусственного клапана сердца в свою очередь уменьшает риск его дезинтеграции.

Способ изготовления персонифицированного искусственного клапана сердца иллюстрируется примером.

Больная С., 45 лет. Диагноз: Порок митрального клапана сердца. Регургитация 3 степени. Фракция выброса менее 39%. Проведена операция эндопротезирование митрального клапана сердца. Производен комплекс диагностических мероприятий до проведения оперативного вмешательства. Проведена сонография сердца, в результате которой получены его геометрические параметры. Полученные в результате сонографии данные конвертированы в STL формат, после чего произведено моделирование искусственного клапана сердца с диаметром окружности, превышающим на 25 процентов исходный анатомический диаметр клапана сердца. Произведено методом фрезерования и электроэрозионной обработки изготовление разборных матрицы и патрицы пресс-формы клапана сердца. После чего произведено изготовление клапана сердца методом дозированного холодного прессования нетканого титанового материала со сквозной пористостью с распределением давления прессования в области окружности клапана к области створок клапана как 3/4. На нетканый титановый материал уложена мембрана в виде обшивки. Проведена стерилизация персонифицированного протеза клапана сердца. В условиях операционной проведена торакотомия. При искусственном кровообращении осуществлен доступ к клапану сердца. Произведена установка персонифицированного клапана сердца. Рана ушита. Пациенту назначен комплекс мероприятий направленный на функциональную реабилитацию. После интеграции протеза клапана сердца у пациента наблюдался длительный период функционирования протеза клапана сердца.

Положительный эффект от использования предложенного способа выражается в том, что оно обеспечивает оптимизацию адаптации и фиксации клапана сердца на этапе протезирования, и уменьшение риска его дезинтеграции.

Техническое решение может применяться в кардиохирургических стационарах при выполнении реконструктивных операций на сердце.

Способ изготовления персонифицированного искусственного клапана сердца, включающий изготовление клапана из титана, отличающийся тем, что производят конвертирование геометрических параметров сердца, полученных в результате сонографии в STL формат, после чего производят моделирование искусственного клапана сердца с диаметром, превышающим на 25 процентов исходный анатомический диаметр клапана сердца; производят методом фрезерования и электроэрозионной обработки изготовление разборных матрицы и патрицы пресс-формы клапана сердца; производят изготовление клапана сердца методом дозированного холодного прессования нетканого титанового материала со сквозной пористостью с распределением давления прессования в области окружности клапана к области створок клапана как 3/4.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для хирургической коррекции аниридии с аметропией проводят несквозной разрез роговицы по сильному меридиану на половину ее толщины и расслаивание по этой толщине по кольцу до центральной оптической зоны с помощью фемтосекундного лазера с формированием роговичного тоннеля.

Способ формирования эндопротеза тела позвонка и эндопротез тела позвонка // 2672282

Группа изобретений относится к медицине. Способ формирования эндопротеза тела позвонка включает формирование эндопротеза из пластины с отверстиями в конечный вид путем закручивания с одного края в несколько оборотов по спирали требуемого диаметра с витками спирали внутри.

Имплантат для контурной пластики голени // 2671587

Изобретение относится к медицине. Имплантат голени асимметричной формы включает наружную оболочку и гелевый наполнитель.

Пищеводный стент // 2671585

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, и может применяться для лечения: 1) трахеопищеводных свищей; 2) перфораций пищевода инородными телами или эндоскопом при ранней их диагностике (без признаков гнойных осложнений); 3) несостоятельности эзофагогастро- и эзофагоэнтероанастомозов.

Способ магнитной репозиции и иммобилизации отломков костей лицевого отдела черепа // 2671518

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, травматологии, и может быть использовано при выполнении костнопластических операций или при лечении пациентов с переломами костей различной локализации.

Узел стента для лечения торакоабдоминальной бифуркационной аневризмы // 2671073

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к имплантируемым медицинским устройствам в сосуде с бифуркацией, в частности к узлу стента, подходящему для лечения торакоабдоминальной (захватывающей как грудной, так и брюшной отделы аорты) бифуркационной аневризмы (ТАБА), а именно увеличенной торакоабдоминальной аневризмы, включающей бифуркацию (раздвоение) аорты или по меньшей мере одну из подвздошных артерий, а также к способу изготовления указанного медицинского устройства.

Эндопротез сетчатый основовязаный комбинированный для пластики паховых грыж // 2670914

Изобретение относится к хирургии. Эндопротез сетчатый основовязаный комбинированный для пластики паховых грыж имеет мягкую и жесткую зоны из синтетических нитей, мягкая и жесткая зоны выполнены при соотношении ширины 1:2 из синтетических мононитей диаметром 0,120±0,005 мм, причем меньшая зона состоит из поливинилиденфторидных мононитей с жесткостью сетки на изгиб вдоль петельного ряда от 11 сН⋅мм2 до 13 сН⋅мм2 и вдоль петельного столбика от 6 сН⋅мм2 до 8 сН⋅мм2, а большая зона состоит из полипропиленовых мононитей с жесткостью сетки на изгиб вдоль петельного ряда от 32 сН⋅мм2 до 34 сН⋅мм2 и вдоль петельного столбика от 24 сН⋅мм2 до 26 сН⋅мм2.

Эндопротез сетчатый основовязаный комбинированный объемный для пластики паховых грыж // 2670913

Изобретение относится к хирургии. Эндопротез сетчатый основовязаный комбинированный объемный для пластики паховых грыж имеет жесткую и мягкую зоны из синтетических мононитей и выемку для прохождения элементов паховой области, жесткая и мягкая зоны выполнены при соотношении ширины 2:1 из синтетических мононитей 0,120±0,005 мм, причем большая часть состоит из полипропиленовых мононитей с жесткостью сетки на изгиб вдоль петельного ряда от 32 сН⋅мм2 до 34 сН⋅мм2 и вдоль петельного столбика от 24 сН⋅мм2 до 26 сН⋅мм2, в меньшей зоне из поливинилиденфторидных мононитей перпендикулярно длине по середине методом термопластификационного прессования сформирована объемная выемка в виде 1/2 усеченного конуса по высоте, причем малое основание усеченного конуса выполнено с радиусом 8-9 мм и открытое сечение основания усеченного конуса с радиусом 12-13 мм, а высота выемки равна ширине меньшей зоны эндопротеза, при этом у мягкой зоны эндопротеза с выемкой жесткость сетки на изгиб составляет вдоль петельного ряда от 11 сН⋅мм2 до 13 сН⋅мм2 и вдоль петельного столбика от 6 сН⋅мм2 до 8 сН⋅мм2.

Хирургический имплантат для лечения дефекта ткани или мышечной стенки, способ производства приподнятых участков в имплантате и способ производства имплантата // 2670683

Группа изобретений относится к области медицинской техники, а именно к хирургическому имплантату для восстановления дефекта ткани или мышечной стенки, такого как грыжа брюшной стенки, и к процессам изготовления такого имплантата.

Устройство и способ для безопасного позиционирования коронарного стента в коронарных артериях // 2669994

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству и способу для безопасного позиционирования коронарного стента в коронарных артериях. Устройство, предназначенное для позиционирования коронарного стента в коронарных артериях, состоит из корпуса с колесом вращения винта, верхняя часть которого выступает над корпусом, а нижняя часть расположена внутри корпуса и выполнена в качестве единого элемента с горизонтальным винтом, размещенным на ползунке с резьбовым элементом для зацепления с винтом с возможностью перемещения его продольно внутри корпуса.

Медицинское устройство и способ для облегчения выбора имплантата для аннулопластики // 2669464

Группа изобретений относится к медицинской технике. Медицинское устройство для облегчения выбора размера имплантата для аннулопластики для пациента включает катетер с проксимальным концом и дистальным концом и выдвижной элемент, расположенный в катетере, с операторским концом и измерительным концом.

Каркас замкнутого кольца для аннулопластики митрального клапана сердца, способ его изготовления и применение // 2666929

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использована при лечении пороков митрального клапана. Способ изготовления каркаса замкнутого кольца для аннулопластики митрального клапана сердца включает построение компьютерной модели каркаса кольца, формование и полировку.

Протез клапана, устанавливаемый посредством катетера, и соответствующий способ // 2666591

Изобретение относится к медицинской технике. Комплект биопротеза сердечного клапана с геометрической конфигурацией, обеспечивающий возможность его имплантации в клапанное кольцо природного сердечного клапана, содержит трубчатый компонент, имеющий на своих противоположных концах входное и выходное отверстия и представляющий собой расширяющийся стент, содержащий множество связанных между собой элементов, имеющих сжатую и расширенную конфигурации и представляющих собой зубцы, которые в расширенной конфигурации раскрыты от наружной боковой поверхности стента, при этом трубчатый компонент выполнен с диаметром, непрерывно увеличивающимся по его длине, так что входное отверстие имеет меньший диаметр в сравнении с выходным отверстием.

Протез клапана, устанавливаемый посредством катетера, и соответствующий способ // 2666591

Способ протезирования аортального клапана // 2664183

Группа изобретений относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. Аортальный клапан протезируется с помощью створок, выкроенных из обработанного аутоперикарда пациента.

Устройство позиционирования бесшовных протезов аортального клапана в корне аорты // 2663486

Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство для интраоперационного позиционирования бесшовных биологических протезов аортального клапана для наложения направляющих швов и предохранения устьев коронарных артерий от перекрытия стойками каркаса клапана содержит ручку-держатель, на которой закреплена рабочая часть, выполненная сменной с возможностью замены рабочими частями с различными диаметрами, соответствующими диаметрам устанавливаемых протезов аортальных клапанов, и имеющая форму кольца с тремя внутренними ребрами жесткости.

Каркас кольца для аннулопластики трикуспидального клапана сердца, способ его изготовления и применение // 2663157

Группа изобретений относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использована при лечении пороков клапанов сердца, в частности при аннулопластике трикуспидального клапана.

Каркас разомкнутого кольца для аннулопластики митрального клапана сердца, способ его изготовления и применение // 2663156

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано при лечении пороков клапанов сердца, в частности при аннулопластике митрального клапана.

Искусственный клапан сердца // 2661057

Группа изобретений относится к медицинской технике. Искусственный клапан сердца включает стент, содержащий прикрепленные к нему три створки и сжимаемый в сжатое состояние, в котором он вводится в тело посредством малоинвазивной процедуры.

Искусственный клапан сердца // 2661057

Вводимое через кожу модульное протезное клапанное устройство (варианты) // 2672801

Группа изобретений относится к медицинской технике. Вводимое через кожу модульное протезное клапанное устройство содержит множество модулей устройства, первый самосборный элемент и второй самосборный элемент, каждый из которых имеет конфигурацию доставки для установки в устройстве доставки. Множество модулей устройства включает в себя клапанный модуль, имеющий сложенную несобранную конфигурацию доставки. Каждый из первого и второго самосборных элементов имеет по существу прямую конфигурацию доставки, параллельную продольной оси устройства доставки, и заданную рабочую конфигурацию. После расширения из устройства доставки сложенная несобранная конфигурация клапанного модуля становится разложенной и собранной в рабочую конфигурацию с помощью первого и второго самосборных элементов. Раскрыт конструктивный вариант выоплнения вводимого через кожу модульного протезного клапанного устройства. Технический результат состоит в снижении осложнений и повышении безопасности замены клапана. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.