Протез клапана сердца

 

Использование: для замены пораженных естественных клапанов сердца человека. Сущность изобретения: в основу положена задача создать протез клапана сердца, в котором обеспечивалось бы исключение застойных зон и уменьшилась бы инерционность створок, что предотвращало бы тромбообразование и улучшило гемодинамические характеристики протеза клапана. Протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус 1 с внутренней поверхностью 2, образующей проход для прямого потока крови вдоль оси 3 корпуса 1, в котором размещен запирающий элемент 4, выполненный в виде двух створок 5, каждая из которых имеет вогнутую восходящую поверхность 6, обращенную к восходящему потоку 7 крови, и выпуклую нисходящую поверхность 8, обращенную к нисходящему потоку 9 крови, боковую поверхность 10 и поверхность смыкания 11, при этом створки 5 связаны с корпусом 1 элементом 12, который расположен на внутренней поверхности 2 корпуса 1, и элементом 13, расположенным на противоположных сторонах боковой поверхности 10 каждой створки 5. Центр радиуса восходящей поверхности 6 в диаметральном сечении расположен на прямой, проведенной из точки пересечения восходящей поверхности 6 с поверхностью смыкания 11 под углом Q 1 к поверхности смыкания 11, определяемым из соотношения: B1 < Q1 ≅ 90^o - A, а центр радиуса нисходящей поверхности 8 в диаметральном сечении расположен на прямой, проведенной из точки пересечения нисходящей поверхности 8 с поверхностью смыкания 11 под углом Q2 к поверхности смыкания 11, определяемым из соотношения: B2 < Q2 ≅ 90^o - (A-10^o), при этом: Q2 - Q1 ≥ 0, a B1 - B2 > 0. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности, к протезу клапана сердца, и может быть использовано для замены пораженных естественных клапанов сердца человека.

Протез клапана сердца представляет собой обратный клапан, обеспечивающий прямой поток крови при открытии запирающего элемента и предотвращающий обратный поток крови (регургитацию) при закрытии запирающего элемента.

При протезировании клапана сердца тромбобразование является одним из самых частых и грозных осложнений. Для снижения тромбообразования необходимо: ликвидировать застойные зоны, обеспечить ламинарный поток крови, обеспечить хорошую омываемость всех элементов клапана. Кроме того, необходимо обеспечить высокие гемодинамические характеристики протеза максимальный ударный объем и минимальный объем обратных утечек (регургитацию). Тромборезистентность протеза клапана и его гемодинамические характеристики оказывают существенное влияние на результаты протезирования пораженных естественных клапанов сердца человека.

Известен протез клапана сердца [1] содержащий кольцеобразный корпус, имеющий внутреннюю поверхность, которая образует проход для прямого потока крови вдоль оси корпуса, в котором размещен запирающий элемент, выполненный в виде по крайней мере двух створок, каждая из которых имеет криволинейную восходящую поверхность, обращенную к восходящему потоку крови, и криволинейную нисходящую поверхность, обращенную к нисходящему потоку крови, боковую поверхность, обращенную к внутренней поверхности кольцеобразного корпуса, и поверхность смыкания, обращенную к поверхности смыкания другой створки с возможностью взаимодействия с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении протеза. Створки связаны с корпусом с помощью средства их поворота из закрытого положения в открытое и обратно, представляющего собой два находящихся в зацеплении элемента, один из которых расположен на внутренней поверхности корпуса, а другой расположен на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки. Криволинейная нисходящая поверхность и криволинейная восходящая поверхность имеют форму двоякой кривизны форма каждой поверхности образуется пересекающимися между собой выпуклой и вогнутой кольцевыми дугами, при этом криволинейные нисходящие поверхности створок обращены вогнутостью друг к другу, т. е. вогнутостью к нисходящему потоку крови в закрытом положении створок, а криволинейные восходящие поверхности створок обращены выпуклостью к восходящему потоку крови.

Недостатками данной конструкции являются следующие. Поскольку вогнутая поверхность каждой створки в закрытом положении клапана обращена к обратному току крови, а выпуклая поверхность каждой створки обращена к восходящему потоку крови, то согласно законам аэродинамики на створки во время открытия и закрытия действует сравнительно небольшой момент сил. Вследствие этого происходит неполное открытие створок, приводящее к увеличению гидравлического сопротивления протеза клапана, и/или замедленное закрытие створок, вызывающее увеличение регургитации, что ухудшает гемодинамические характеристики клапана.

В качестве прототипа авторами выбран известный протез клапана сердца [2] содержащий кольцеобразный корпус, имеющий внутреннюю поверхность, которая образует проход для прямого потока крови вдоль оси корпуса, в котором размещен запирающий элемент, выполненный в виде по крайней мере двух створок, каждая из которых имеет криволинейную цилиндрическую восходящую поверхность, обращенную к восходящему потоку крови, и криволинейную цилиндрическую нисходящую поверхность, обращенную к нисходящему потоку крови, боковую поверхность, обращенную к внутренней поверхности кольцеобразного корпуса, и поверхность смыкания, обращенную к поверхности смыкания другой створки с возможностью взаимодействия с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении протеза. Створки связаны с корпусом с помощью средства их поворота из закрытого положения в открытое и обратно, представляющего собой два находящихся в зацеплении элемента, один из которых расположен на внутренней поверхности корпуса, а другой расположен на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки. Створки изогнуты в плоскости, перпендикулярной их соответствующей поворотной оси, и расположены таким образом, что криволинейные цилиндрические нисходящие поверхности створок, обращенные к нисходящему потоку крови, выпуклостями обращены друг к другу, а криволинейные восходящие поверхности, обращенные к восходящему потоку крови, каждой створки выполнены вогнутыми. Кривизна створок С находится в пределах от 0,4 до 0,7 и определяется из соотношения: C d/r, где r радиус кривизны створок; d - длина хорды створок, при этом максимальный угол открытия створок находится в пределах от 85 до 90^o.

Если протез клапана сердца выполнить согласно приведенным в [2] соотношениям, то при открытых створках протеза угол между касательной, проведенной к криволинейной восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, в точке пересечения ее с поверхностью смыкания больше 90^o, что приводит к появлению застойных зон на криволинейной восходящей поверхности, способствующих тромбообразованию. Кроме того, так как толщина створки одинакова, то момент инерции ее сравнительно большой, что снижает быстродействие протеза, и, следовательно, способствует уменьшению ударного объема крови при открытии створок и увеличению объема регургитации при закрытии створок. Все это в значительной мере ухудшает гемодинамические характеристики известного протеза клапана сердца [2] В основу изобретения положена задача создать протез клапана сердца, в котором конструктивное выполнение створок обеспечило бы исключение застойных зон на их поверхностях и уменьшило бы инерционность створок, что предотвращало бы тромбообразование и улучшило бы гемодинамические характеристики протеза клапана.

Сущность изобретения состоит в том, что в протезе клапана сердца, содержащем кольцеобразный корпус, имеющий внутреннюю поверхность, которая образует проход для прямого потока крови вдоль оси корпуса, в котором размещен запирающий элемент, выполненный в виде по крайней мере двух створок, каждая из которых имеет криволинейную цилиндрическую восходящую поверхность, обращенную к восходящему потоку крови, и криволинейную цилиндрическую нисходящую поверхность, обращенную к нисходящему потоку крови, при этом криволинейная цилиндрическая нисходящая поверхность каждой створки выполнена выпуклой и обращена к криволинейной цилиндрической нисходящей выпуклой поверхности другой створки, а криволинейная цилиндрическая восходящая поверхность, обращенная к восходящему потоку крови, выполнена вогнутой, боковую поверхность, обращенную к внутренней поверхности кольцеобразного корпуса, и поверхность смыкания, обращенную к поверхности смыкания другой створки с возможностью взаимодействия с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении протеза, при этом створки связаны с корпусом с помощью средства их поворота из закрытого положения в открытое и обратно, представляющего собой два находящихся в зацеплении элемента, один из которых расположен на внутренней поверхности корпуса, а другой расположен на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, центр радиуса криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, каждой створки в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, расположен на прямой, проведенной из точки пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, с поверхностью смыкания под углом Q1 к поверхности смыкания, определяемым из соотношения: B1(град.) < Q1(град.) ≅ [90(град.) A(град.)] где B1 угол между плоскостью, перпендикулярной оси корпуса протеза, и прямой, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, точку пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, и поверхности смыкания с точкой пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, и боковой поверхности запирающего элемента; А угол поворота запирающего элемента из закрытого положения в открытое и обратно, а центр радиуса криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, каждой створки расположен на прямой, проведенной из точки пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, с поверхностью смыкания под углом Q2 к поверхности смыкания, определяемым из соотношения: B2(град.) < Q2(град.) ≅ [90(град.) (А-10)(град.)] где В1 угол между плоскостью, перпендикулярной оси корпуса протеза, и прямой, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, точку пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, и поверхности смыкания с точкой пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, и боковой поверхности запирающего элемента. Обычно величина угла В1 выбирается из пределов от около 29 до около 40^o. При В1 < 20^o угол поворота А запирающего элемента принимает большие значение и увеличивается время, необходимое для открытия и закрытия клапана, что уменьшает величину ударного объема крови через клапан и увеличивает величину регургитации, что ухудшает гемодинамические характеристики протеза. При В1 > 40^o возможно неплотное закрытие створок, что увеличивает регургитацию. Затем определяются месторасположения прямой, на которой лежит центр радиуса по соотношению, приведенному ранее, т.е. угол Q1 и величина радиуса R1 из геометрического соотношения: R1 L1/2Cos(A+B1); где L1 длина прямой, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, точку пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, и поверхности смыкания, с точкой пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, и боковой поверхности запирающего элемента.

При этом необходимо учитывать, чтобы величина угла Q1 > B1, так как при Q1 ≃ B1 величина радиуса R1 будет принимать большие значения, что уменьшит значение вращательного момента сил относительно средства поворота створок, что снизит скорость открытия и закрытия клапана и таким образом ухудшит гемодинамические характеристики протеза. При Q1 < B1 криволинейная цилиндрическая восходящая поверхность, обращенная к восходящему потоку крови, будет выпуклой, что также, как было сказано ранее, ухудшит гемодинамические характеристики протеза.

При расположении центра радиуса криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, каждой створки в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, на прямой, проведенной из точки пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, с поверхностью смыкания под углом Q2 ≅ [90(град.) (А-10)(град.)]
обеспечивается такое выполнение створки, при котором в открытом положении створок клапана угол между касательной, проведенной в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, к криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, в точке ее пересечения с поверхностью смыкания створок и плоскостью, перпендикулярной оси корпуса, протеза несколько больше (не более чем на 10^o) или равен 90^o, т. е. обеспечивается плавный вход для восходящего потока крови и исключаются застойные зоны, способствующие процессам тромбообразования. При Q2 > [90(град. ) (А-10)(град.)] в открытом положении створок клапана угол между касательной, проведенной в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, к криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, в точке ее пересечения с поверхностью смыкания створок и плоскостью перпендикулярной оси корпуса протеза будет значительно больше 90^o, и на пути восходящего потока крови появится преграда, за которой образуются застойные зоны, способствующие активизации процессов тромбообразования.

При предлагаемом в изобретении определении линии центра радиуса криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, величина самого радиуса R2 этой поверхности определяется при проектировании протеза клапана сердца путем несложных геометрических расчетов, аналогичных расчетам для определения радиуса R1, приведенным выше, по формуле:
R2 L2/2*{Cos[(A+10)+B2]
где L2 длина прямой, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярной поверхности смыкания, точку пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, и поверхности смыкания с точкой пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, и боковой поверхности запирающего элемента;
В2 угол между плоскостью, перпендикулярной оси корпуса протеза, и прямой, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, точку пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, и поверхности смыкания с точкой пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, и боковой поверхности запирающего элемента, равный от около 20 до около 40^o
При этом необходимо, чтобы величина угла Q2 > B2, так как при Q2 ; B2 величина радиуса R2 будет принимать большие значения, что уменьшит значение вращательного момента сил относительно средства поворота створок, что снизит скорость открытия и закрытия клапана и таким образом ухудшит гемодинамические характеристики протеза. При Q2 < B2 криволинейная цилиндрическая нисходящая поверхность, обращенная к нисходящему потоку крови, будет вогнутой, что также, как было сказано ранее, ухудшит гемодинамические характеристики протеза.

Кроме того, необходимо, чтобы Q2 Q1 ≥ 0, а В1 В2 > 0. Такое выполнение обеспечивает плавное утонение створки от поверхности смыкания к дистальным ее участкам, что уменьшит ее инерционность, увеличит быстродействие протеза, а следовательно, улучшит его гемодинамические характеристики. При Q2 Q1 < 0 и B1 B2 < 0 будет наблюдаться утолщение створки от поверхности смыкания к дистальным ее участкам, что увеличит ее инерционность, уменьшит быстродействие протеза, а следовательно, ухудшит его гемодинамические характеристики.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обусловливают новизну предложения; эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание достигаемого технического результата, отраженного в технической задаче и отсутствуют в известных технических решениях.

На фиг.1 изображент продольный диаметральный разрез протеза клапана сердца согласно изобретению при закрытом положении створок; на фиг.2 пример определения параметров элементов протеза клапана сердца согласно изобретению на частичном продольном диаметральном его разрезе, причем штрихпунктиром показан контур открытой створки; на фиг.3 продольный диаметральный разрез протеза клапана сердца согласно изобретению при открытом положении створок.

Протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус 1 (фиг.1), имеющий внутреннюю поверхность 2, которая образует проход для прямого потока крови вдоль оси 3 корпуса 1, в котором размещен запирающий элемент 4, выполненный в виде по крайней мере двух створок 5, каждая из которых имеет криволинейную цилиндрическую восходящую поверхность 6, обращенную к восходящему потоку 7 крови, и криволинейную цилиндрическую нисходящую поверхность 8, обращенную к нисходящему потоку 9 крови, при этом криволинейная цилиндрическая нисходящая поверхность 8 каждой створки 5 выполнена выпуклой к криволинейной цилиндрической нисходящей выпуклой поверхности 8 другой створки 5, а криволинейная цилиндрическая восходящая поверхность 6, обращенная к восходящему потоку 7 крови, выполнена вогнутой, боковую поверхность 10, обращенную к внутренней поверхности 2 кольцеобразного корпуса 1, и поверхность смыкания 11, обращенную к поверхности смыкания 11 другой створки 5 с возможностью взаимодействия с поверхностью смыкания 11 другой створки 5 в закрытом положении протеза, при этом створки 5 связаны с корпусом 1 с помощью средства их поворота из закрытого положения в открытое и обратно, представляющего собой два находящихся в зацеплении элемента 12, 13, один из которых 12 расположен на внутренней поверхности 2 корпуса 1, а другой 13 на противоположных сторонах боковой поверхности 10 каждой створки 5.

Центр радиуса R1 (фиг.2) криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови, каждой створки 5 в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, расположен на прямой 14, проведенной из точки пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови, с поверхностью смыкания 11 под углом Q1 к поверхности смыкания 11, определяемым из соотношения:
B1(град.) < Q1(град.) ≅ [90(град.) А(град.)]
где В1 угол между плоскостью, перпендикулярной оси 3 корпуса 1 протеза, и прямой 15, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, точку пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови, и поверхности смыкания 11 с точкой пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови и боковой поверхности 10 запирающего элемента 4;
А угол поворота запирающего элемента 4 из закрытого положения в открытое и обратно,
а центр радиуса R2 криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, каждой створки 5 в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, расположен на прямой 16, проведенной из точки пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, с поверхностью смыкания 11 под углом Q2 к поверхности смыкания 11, определяемым из соотношения:
B2(град.) < Q2(град.) ≅ [90(град.) (А-10)(град.)]
где В2 угол между плоскостью, перпендикулярной оси 3 корпуса 1 протеза, и прямой 17, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, точку пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, и поверхности смыкания 11 с точкой пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, и боковой поверхности 10 запирающего элемента 4; при этом: Q2 Q1 ≥ 0, а В1 В2 > 0.

Величины радиусов R1 цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови и R2 цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, определяются по методике, описанной выше с использованием следующих формул:
R1 L1/2Cos(A+B1);
где L1 длина прямой 15, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, точку пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови, и поверхности смыкания 11 с точкой пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови и боковой поверхности 10 запирающего элемента 4;
R2 L2/2*{Cos[(A+10)+B2]
где L2 длина прямой 17, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, точку пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, и поверхности смыкания 11 с точкой пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, и боковой поверхности 10 запирающего элемента 4.

Протез клапана сердца работает следующим образом.

При возникновении избыточного давления на входе клапана створки 5 открываются (фиг.3), обеспечивая прохождение прямого потока крови через протез. При открытии створок 5, поскольку криволинейная цилиндрическая восходящая поверхность 6 (фиг.2), обращенная к восходящему потоку 7 крови, каждой створки 5 выполнена вогнутой с радиусом R1, что способствует увеличению момента сил, действующего на створки 5 при их открытии, а соотношения углов Q2 Q1 ≥ 0 и B1 B2 > 0 обеспечивают плавное утонение каждой створки 5 от кромки смыкания 11 к дистальным ее участкам, что уменьшает их инерционность, то быстродействие протеза увеличивается, а следовательно, запирающий элемент 4 быстро и полностью открывается, что снижает перепады давления на клапане и обеспечивает максимальный ударный объем крови.

В открытом положении створок 5 (фиг.3), поскольку центр радиуса R1 (фиг. 1) криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови, каждой створки 5 в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, расположен на прямой 14, проведенной из точки пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови, с поверхностью смыкания 11 под углом Q1 к поверхности смыкания 11, определяемым из соотношения:
B1(град.) < Q1(град.) ≅ [90(град.) А(град.)]
где В1 угол между плоскостью перпендикулярной оси 3 корпуса 1 протеза и прямой 15, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, точку пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови, и поверхности смыкания 11 с точкой пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку 7 крови и боковой поверхности 10 запирающего элемента 4;
А угол поворота запирающего элемента 4 из закрытого положения в открытое и обратно,
а центр радиуса R2 криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, каждой створки 5 в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, расположен на прямой 16, проведенной из точки пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, с поверхностью смыкания под углом Q2 к поверхности смыкания 11, определяемым из соотношения:
B2(град.) < Q2(град.) ≅ [90(град.) (А-10)(град.)]
где В2 угол между плоскостью, перпендикулярной оси 3 корпуса 1 протеза, и прямой 18, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, точку пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, и поверхности смыкания 11 с точкой пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку 9 крови, и боковой поверхности 10 запирающего элемента 4, то угол Y1 (фиг.3) между касательной 18, проведенной в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, к криволинейной цилиндрической восходящей поверхности 6, обращенной к восходящему потоку крови 7, в точке ее пересечения с поверхностью смыкания 11 створок 5 и плоскостью, перпендикулярной оси 3 корпуса 1, будет меньше или равен 90^o, а угол Y2 между касательной 19, проведенной в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания 11, к криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности 8, обращенной к нисходящему потоку крови 9, в точке ее пересечения с поверхностью смыкания 11 створок 5 и плоскостью, перпендикулярной оси 3 корпуса 1 протеза, несколько больше (не более чем на 10^o) или равен 90^o, т.е. обеспечиваются плавные, без преград входы в боковых 20 и центральном 21 областях протеза для восходящего потока 7 крови, обеспечиваются ламинарные, без завихрений как боковые, так и центральный потоки, схематично показанные пунктирными стрелками 22, чем исключаются застойные зоны, способствующие процессам тромбообразования, а также снижается перепад давления на клапане, что увеличивает ударный объем крови.

При возникновении избыточного давления за клапаном створки 5 быстро закрываются, что обусловлено увеличенным значением момента сил, полученного от действия нисходящего потока крови 9 на криволинейную цилиндрическую нисходящую поверхность 8, обращенную к нисходящему потоку 9 крови, каждой створки 5, а также уменьшенной инерционностью створок 5, обусловленной тем, что соотношение углов Q2-Q1 ≥ 0 и В1-В2 > 0 (фиг.2) обеспечивают плавное утонение каждой створки 5 от поверхности смыкания 11 к дистальным их участкам. Этим обеспечивается уменьшение объема регургитации и повышение герметичности клапана.

Предложенный протез клапана сердца обладает повышенными тромборезистентными характеристиками за счет обеспечения плавных, без преград входов в боковых и центральной областях протеза для восходящего потока крови, и обеспечения ламинарных, без завихрений как боковых, так и центральных потоков, чем исключаются застойные зоны, а также улучшенными гемодинамическими характеристиками за счет уменьшенной инерционности створок. Все это окажет благотворное влияние на улучшение результатов протезирования пораженных естественных клапанов сердца человека.

Формула изобретения

Протез клапана сердца, содержащий кольцеобразный корпус, имеющий внутреннюю поверхность с возможностью образования прохода для прямого потока крови вдоль оси корпуса, в котором размещен запирающий элемент, выполненный в виде по крайней мере двух створок, каждая из которых имеет криволинейную цилиндрическую восходящую поверхность, обращенную к восходящему потоку крови, и криволинейную цилиндрическую нисходящую поверхность, обращенную к нисходящему потоку крови, при этом криволинейная цилиндрическая нисходящая поверхность каждой створки выполнена выпуклой и обращена к криволинейной цилиндрической нисходящей выпуклой поверхности другой створки, а криволинейная цилиндрическая восходящая поверхность, обращенная к восходящему потоку крови, выполнена вогнутой, боковую поверхность, обращенную к внутренней поверхности кольцеобразного корпуса, и поверхность смыкания, обращенную к поверхности смыкания другой створки с возможностью взаимодействия с поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении протеза, при этом створки связаны с корпусом с помощью средства из поворота из закрытого положения в открытое и обратно, представляющего собой два находящихся в зацеплении элемента, один из которых расположен на внутренней поверхности корпуса, а другой расположен на противоположных сторонах боковой поверхности каждой створки, отличающийся тем, что центр кривизны криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, каждой створки в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, расположен на прямой, проходящей из точки пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, с поверхностью смыкания под углом Q₁ к поверхности смыкания, определяемым из соотношения
B₁ < Q₁ ≅ (90^o A),
а центр кривизны криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, каждой створки в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, расположен на прямой, проходящей из точки пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, с поверхностью смыкания под углом Q₂ к поверхности смыкания, определяемым из соотношения
B₂ < Q₂ ≅ 90^o (A 10^o),
где B₁ угол между плоскостью, перпендикулярной оси корпуса протеза, и прямой, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, точку пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, и поверхности смыкания с точкой пересечения криволинейной цилиндрической восходящей поверхности, обращенной к восходящему потоку крови, и боковой поверхности запирающего элемента, град.

A угол поворота запирающего элемента из закрытого положения в открытое и обратно, град.

B₂ угол между плоскостью, перпендикулярной оси корпуса протеза, и прямой, соединяющей в диаметральном сечении, перпендикулярном поверхности смыкания, точку пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, и поверхности смыкания с точкой пересечения криволинейной цилиндрической нисходящей поверхности, обращенной к нисходящему потоку крови, и боковой поверхности запирающего элемента, при этом Q₂ Q₁ ≥ 0, а B₁ B₂ > 0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

PC4A Государственная регистрация перехода исключительного права без заключения договора

Лицо(а), исключительное право от которого(ых) переходит без заключения договора:
Общество с ограниченной ответственностью "Ремонтно-механический завод Кирово-Чепецкого химического комбината"

(73) Патентообладатель:
Общество с ограниченной ответственностью "Специальное конструкторское бюро медицинской тематики"

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 15.11.2010 № РП0001113

Извещение опубликовано: 27.12.2010        БИ: 36/2010

---