Искусственный механический двухстворчатый клапан сердца - RU187800U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к области медицинской техники и может быть использована в сердечной хирургии при осуществлении операций по замене пораженного естественного митрального клапана сердца человека. Протез клапана сердца представляет собой обратный клапан, обеспечивающий прямой поток крови при открытии створок и предотвращающий обратный поток крови при закрытии створок.

На сегодняшний день известны протезы механических искусственных клапанов сердца, как состоящие из кольцеобразного корпуса и запирающего элемента, состоящего из узла крепления и двух створок, расположенного внутри корпуса. Примерами таких моделей являются St. Jude. Medical и Carbomedics Standard [Вербовая Т.А., Гриценко В.В., Давыденко В.В., Глянцев С.П., и др. Отечественные механические протезы клапанов сердца (прошлое и настоящее создания и клинического применения) - СПб.: Наука, 2011. - 195 с., http://www.livanova.sorin.com/products/cardiac-surgery/mitral/carbomedics-standard-mitral-valve]. Недостатком таких конструкций является то, что они не в полной мере удовлетворяют гемодинамический свойства естественного митрального клапана сердца, что проявляется в явном разделении крови на три потока: центральный и два периферийных, которые сильно отличаются по значениям скорости и давления. Также ни одна из этих моделей не учитывает естественное овальное сечение митрального клапана сердца, что может приводить к трудностям при проведении операции по замене клапана сердца.

Существует модель, учитывающая естественное овальное сечение митрального клапана сердца, однако оно имеет соотношение диаметров 11/15,24 с эксцентриситетом 0.727, что не соответствует соотношению диаметров естественного митрального клапана (Патент на полезную модель RU 4463 U1 от 16.07.1997 - прототип).

Задачей полезной модели является разработка конструкции двухстворчатого клапана сердца, с учетом гемодинамических свойств и размеров естественного митрального клапана сердца. Соотношение диаметров сечения естественного митрального клапана сердца находится в пределах: 17-33 - поперечный размер, 23-37 - продольный размер, что равняется соотношению примерно 5/6 с эксцентриситетом 0,833±0,077 [The Gross Physiology of the Cardiovascular System / Robert Anderson M., 2012. -72p., The cardiovascular system at a glance / Philip I. Aaronson, Jeremy P.T. Ward, Michelle J.Connolly. -- Fourth edition. -- Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell, 2013. - 136 p.].

Техническим результатом полезной модели искусственного механического двухстворчатого клапана сердца является создание конструкции клапана, которая позволяет максимально уменьшить разницу скоростей и давлений центрального и периферийных потоков и обеспечивает естественное сечение митрального сердца. Результаты расчетов, подтверждающих достижение технического результата, представлены в таблице 1.

Для проведения расчетов было взято 6 точек (3 в центральном и 3 в периферийном потоках), обозначенных как: Мах - максимальное значение, Min - минимальное значение, Med - среднее значение.

Анализ полученных результатов показывает, что гемодинамические характеристики потока, создаваемые разработанной конструкцией ИКС, в большей степени соответствуют нормальным показателям скорости и давления кровотока при работе естественного митрального клапана сердца, при этом обеспечивают максимальное выравнивание скорости и давления центрального и двух периферийных потоков.

Технический результат достигается за счет того, что для искусственного механического двухстворчатого клапана сердца был создан овальный корпус с соотношением диаметров 25/29,2 с эксцентриситетом 0,856. Данное соотношение выбрано в соответствии с анатомическими размерами естественного митрального клапана сердца.

Для установки створок было использовано известное крепление «бабочка» клапана Carbomedics Standard.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:

на фиг. 1 изображен искусственный механический двухстворчатый клапан сердца в открытом состоянии с овальным корпусом (вид сверху),

на фиг. 2 изображен искусственный механический двухстворчатый клапан сердца в открытом состоянии с овальным корпусом (фронтальный вид),

на фиг. 3 изображен разрез искусственного механического двухстворчатого клапана сердца в открытом состоянии с овальным корпусом, где: S=0.30 мм (толщина створки), d1=25 мм (внутренний малый диаметр), d2=29 мм (внешний малый диаметр),

на фиг. 4 изображен искусственный механический двухстворчатый клапан сердца в закрытом состоянии с овальным корпусом (вид сверху),

на фиг. 5 изображен разрез искусственного механического двухстворчатого клапана сердца в закрытом состоянии с овальным корпусом,

на фиг. 6 изображен разрез искусственного механического двухстворчатого клапана сердца в закрытом состоянии с овальным корпусом и приведенными габаритными размерами, h1=4,34 мм (высота крепления створок), L1=12,49 мм (ширина створки в закрытом положении), α=18° (угол закрытия створок),

на фиг. 7 изображена створка искусственного механического двухстворчатого клапана сердца с овальным корпусом с приведенными габаритными размерами, L2=29,20 мм (длина створки), L3=30,20 мм (длина крепежа створки), h2=10,12 мм (высота лепестка створки), h3=13,14 мм (высота створки).

Искусственный механический двухстворчатый клапан сердца состоит из овального корпуса 1, с соотношением диаметров 25/29,2 и эксцентриситетом 0,856, двух плоских створок 2, канавки 3 для крепления манжеты, узла крепления «бабочка» 4. Конструкция узла крепления «бабочка» была позаимствована с клапана Carbomedics Standard.

Принцип работы искусственного механического двухстворчатого клапана сердца с овальным корпусом основан на разности давлений в левом предсердии и левом желудочке. Открытие створок 2 происходит во время протодиастолического периода под действием выравнивания давлений в левых желудочке и предсердии, что приводит к прямому току крови под собственным весом. Конструкция овального корпуса 1 и створок 2 предусматривает гемодинамические свойства и анатомические размеры естественного клапана, что позволяет максимально выровнять скорость и давление центрального и двух периферийных потоков, при этом створки 2 открываются на угол 86°. Узел крепления 4 расположен внутри корпуса, что позволяет крови омывать его, снижая риск образования тромбов. Закрытие створок 2 происходит в пресистолический период, под действием пониженного давления в левом предсердии относительно левого желудочка.

Реферат

Полезная модель искусственного механического двухстворчатого клапана сердца относится к области медицинской техники и может быть использована в сердечной хирургии при осуществлении операций по замене пораженного естественного митрального клапана сердца человека. Искусственный механический двухстворчатый клапан сердца позволяет максимально уменьшить разницу скоростей и давлений центрального и периферийных потоков и обеспечивает естественное сечение митрального клапана сердца. Искусственный механический двухстворчатый клапан сердца, включающий корпус, две плоские створки, установленные внутри корпуса с помощью узла крепления «бабочка», обеспечивает образование проходного сечения и его перекрытие, при этом корпус выполнен овальной формы с соотношением диаметров 25/29,2 с эксцентриситетом 0,856, что обеспечивает максимальное выравнивание скорости и давления центрального и двух периферийных потоков. Технический результат достигается за счет того, что для искусственного механического двухстворчатого клапана сердца создан овальный корпус с соотношением диаметров 25/29,2 с эксцентриситетом 0,856. Данное соотношение выбрано в соответствии с анатомическими размерами естественного митрального клапана сердца. 6 ил., 1 табл.

Формула