RU2062069C1 - Artificial mitral valve - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: device has flexible fibrous ring for being set in the mitral orifice, the anterior and posterior cusps of rectangular form, lateral cusps of triangular form, chord system having 6 chords, with one end of each of them being attached to a cusp at the point, where three adjacent cusps meet, and the opposite chord ends are united in two bunches by three for being fixed on two papillary heart muscles. The cusps are mounted to enable their opening to take place at a distance of 2-3 mm from the fibrous ring. EFFECT: prolonged service life. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины и предназначено для изготовления искусственных протезов клапанов сердца и имплантации их в митральную позицию. The invention relates to medicine and is intended for the manufacture of artificial prosthetic heart valves and their implantation in the mitral position.

Известны и широко используются на практике так называемые "механические протезы", содержащие жесткий каркас и размещенный в нем запорный (клапанный) элемент, выполненный в виде шара, диска и т.д. (см. заявку ЕПВ N 0200419, МКИ А 61 Р 2/00 от 11.05.1986 и др). The so-called "mechanical prostheses" are known and widely used in practice, containing a rigid frame and a locking (valve) element placed in it, made in the form of a ball, disk, etc. (see application EPO N 0200419, MKI A 61 P 2/00 of 05/11/1986, etc.).

Однако всем механическим клапанам при имплантации их в митральную позицию присущи следующие существенные недостатки:
турбулентность кровотока в клапане, что является одной из важнейших причин тромбообразования и гемолиза;
существенный градиент давления на клапане, так как площадь отверстия любого механического протеза в 2-3 раза меньше площади нормального митрального отверстия;
наличие жесткого каркаса исключает сфинктерообразные движения митрального отверстия в месте установки протеза, что негативно отражается на функции миокарда и внутрисердечном кровотоке. Кроме этого, наличие каркаса сужает выходной отдел левого желудочка и приводит к субаортальному стенозированию, нарушениям ритма, снижению ударного объема сердца, что особенно неблагоприятно при маленькой полости левого желудочка.However, all mechanical valves, when implanted in their mitral position, have the following significant disadvantages:
turbulence of blood flow in the valve, which is one of the most important causes of thrombosis and hemolysis;
a significant pressure gradient on the valve, since the opening area of any mechanical prosthesis is 2-3 times smaller than the area of a normal mitral opening;
the presence of a rigid frame excludes sphincter-like movements of the mitral orifice at the site of the prosthesis installation, which negatively affects myocardial function and intracardiac blood flow. In addition, the presence of a framework narrows the output section of the left ventricle and leads to subaortic stenosis, rhythm disturbances, and a decrease in stroke volume of the heart, which is especially unfavorable for a small cavity of the left ventricle.

Известны также двух-, трех- и четырехстворчатые клапаны, содержащие жесткое кольцевое основание, створки, выполненные из биополимеров медицинского назначения, образующие боковые закраины на смежных створках (см.заявки ЕПВ N 0193487, МКИ А 61 Р 2/24 от 09.10.1986 г и N 0200926, МКИ А 61 Р 2/24 от 11.12.1986 г.). Also known are two-, three- and four-leaf valves, containing a rigid annular base, valves made of biopolymers for medical purposes, forming lateral flanges on adjacent valves (see applications EPO N 0193487, MKI A 61 P 2/24 of 10/09/1986 and N 0200926, MKI A 61 P 2/24 of 12/11/1986).

Открытие и закрытие створок таких клапанов происходит только за счет давления потока крови и поэтому данные клапаны могут эффективно работать только в аортальной позиции. The opening and closing of the valves of such valves occurs only due to the pressure of the blood flow and therefore these valves can only work effectively in the aortic position.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому клапану является искусственный митральный клапан, содержащий фиброзное кольцо с двумя закрепленными на нем створками из биополимеров медицинского назначения и соединенными хордовой системой из двух хорд, каждая из которых прикреплена к своему лепестку (см. Complete replacement of the mitral valve. Luccesful clinical applicatiom of flexible polyure than prostesis", J.Thorac carodiovase, furg, 1960, v 40,i,p 1-11)
Недостатком данного клапана является недостаточно хорошая внутрисердечная гемодинамика, пониженная тромборезестивность из-за высокой турбунантности кровотока. Эти недостатки обусловлены тем, что клапанный элемент выполнен из двух створок, каждая из которых снабжена своей хордой. Большой угол раскрытия створок для обеспечения заданного кровотока и многоосевой характер деформации створок приводят к повышенным динамическим нагрузкам в процессе работы митрального аппарата, что снижает долговечность клапана. При этом наличие двух створок и жесткого фиброзного кольца не обеспечивает заданной гемодинамической и замыкательной функции митрального клапана, так как двухстворчатый клапан, так же как и трехстворчатый, не может открываться на всю площадь фиброзного кольца и при этом не обеспечивается переход митрального отверстия из бобовидной формы в округлую в процессе работы клапана.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed valve is an artificial mitral valve containing a fibrous ring with two sashes from medical biopolymers fixed to it and connected by a chord system of two chords, each of which is attached to its petal (see Complete replacement of the mitral valve. Luccesful clinical applicatiom of flexible polyure than prostesis ", J. Thorac carodiovase, furg, 1960, v 40, i, p 1-11)
The disadvantage of this valve is not enough good intracardiac hemodynamics, reduced thrombosis due to high turbulence of blood flow. These disadvantages are due to the fact that the valve element is made of two wings, each of which is equipped with its own chord. The large opening angle of the cusps to ensure a given blood flow and the multiaxial nature of the deformation of the cusps lead to increased dynamic loads during the operation of the mitral apparatus, which reduces the durability of the valve. In this case, the presence of two cusps and a rigid fibrous ring does not provide the specified hemodynamic and closure function of the mitral valve, since the bicuspid valve, like the tricuspid valve, cannot open the entire area of the fibrous ring and the mitral foramen is not transferred into the bean-shaped rounded during valve operation.

Задача, решаемая данным изобретением, состоит в создании искусственного митрального клапана, обладающего улучшенной внутрисердечной гемодинамикой, повышенной тромборезестивностью и долговечностью. The problem solved by this invention is to create an artificial mitral valve with improved intracardiac hemodynamics, increased thrombosis and longevity.

Поставленная цепь достигается тем, что в известном искусственном митральном клапане, содержащем фиброзное кольцо с закрепленными на нем створками, соединенными хордовой системой, согласно изобретению, фиброзное кольцо выполнено гибким для установки в миткальном отверстий, при этом передняя и задняя створки выполнены четырехугольной формы, а боковые - треугольной, хордовая система содержит шесть хорд, один конец каждой хорды закреплен на створке в точке контакта трех смежных створок, противоположные концы хорд объединены по три в два пучка для фиксации на двух папиплярных мышцах сердца, а створки закреплены с возможностью обеспечения их раскрытия на расстояний 2-3 мм от фиброзного кольца. The chain is achieved by the fact that in the known artificial mitral valve containing a fibrous ring with flaps fixed to it, connected by a chord system, according to the invention, the fibrous ring is flexible for installation in the calico openings, while the front and rear flaps are made in a quadrangular shape, and the side - triangular, chord system contains six chords, one end of each chord is fixed on the leaf at the contact point of three adjacent valves, the opposite ends of the chords are combined in three in two pu a hinge for fixation on two papillary muscles of the heart, and the cusps are fixed with the possibility of their opening at distances of 2-3 mm from the fibrous ring.

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна", так как характеризуется наличием отличительных от прототипа существенных признаков. Для уяснения соответствия критерию "изобретательский уровень" были проведены патентные исследования, в результата которых обнаружены технические решения, отраженные в разделе "уровень техники". Анализ уровня техники показывает, что предлагаемое решения соответствует критерию "изобретательский уровень", так как из уровня техники для специалиста явным образом не следует влияние предписываемых данным изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата. The proposed technical solution meets the criterion of "novelty", as it is characterized by the presence of significant features distinctive from the prototype. To clarify compliance with the criterion of "inventive step", patent studies were conducted, the result of which revealed technical solutions reflected in the section "prior art". The analysis of the prior art shows that the proposed solution meets the criterion of "inventive step", since the prior art for a specialist does not explicitly imply the effects of the transformations prescribed by this invention, characterized by significant features distinguishing from the prototype, on achieving a technical result.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где: на фиг. 1 схематически изображен предлагаемый клапан; на фиг. 2 вид на створки клапана сверху; на фиг. 3 клапан в развернутом виде; на фиг. 4 схематически показана имплантация клапана в митральной позиции: А диастола, Б систола; на фиг. 5 изображены зоны смыкания створок: А трапециевидной, Б боковой. The invention is illustrated in the drawing, where: in FIG. 1 schematically shows the proposed valve; in FIG. 2 view of the valve flaps from above; in FIG. 3 valve in expanded form; in FIG. 4 schematically shows valve implantation in the mitral position: A diastole, B systole; in FIG. 5 depicts the closing zones of the valves: A trapezoidal, B lateral.

Клапан состоит из гибкого фиброзного кольца 1, выполненного из тонкой трикотажной манжеты, на которой закреплены передняя створка 2, задняя створка 5, выполненные четырехугольной формы, и боковые створки 4, выполненные треугольной формы. Все створки выполнены из полимерного материала. Для искпючения инверсий створок они закреплены так, что раскрытие створок происходит не у фиброзного кольца, а на расстоянии, равном 2-3 мм. В закрытом состоянии створки образуют зоны смыкания, что обеспечивает хорошую коаптацию и дополнительную поддержку от инверсии створок. Форма зон смыкания между передней створкой и задней четырехугольная, между передней, задней и боковыми треугольная (фиг. 5). Хорды 5 хордовой системы закреплены одним концом на соответствующей створке в критической точке К, то есть в точке контакта между тремя смежными створками. С другой стороны каждая хорда имеет возможность фиксации на папиллярных мышцах, для чего шесть хорд группируются в два пучка против каждой критической точки, прошиваются через соответствующую папиплярную мышцу 6 сквозь толщу миокарда наружу и фиксируются с помощью прокладки 7. Фиброзное кольцо 1 отступает на 3-4 мм ниже уровня аортального клапана, являясь вместе со всей передней створкой непосредственным продолжением аортальной стенки. Во время сердечного цикла движение передней створки совершается не столько за счет ее края, сколько за счет перемещения всей плоскости створки потоком крови внутри желудочков. Смещение всей передней створки в сторону межжелудочковой перегородки в диастолу (фиг. 4а) резко увеличивает площадь митрального отверстия, придавая ему округлую форму. В систему (фиг.4б) внутрижелудочковое давление паремещает переднюю створку к центру митрального отверстия, придавая ему бобовидную форму. Выходной отдел 8 левого желудочка принимает форму цилиндра, начальным отделом которого является передняя створка и межжелудочковая перегородка. The valve consists of a flexible fibrous ring 1 made of a thin knitted cuff, on which the front sash 2, the rear sash 5, made of a quadrangular shape, and the side sashes 4, made of a triangular shape, are fixed. All flaps are made of polymer material. To exclude the inversions of the valves, they are fixed so that the valves do not open at the fibrous ring, but at a distance of 2-3 mm. When closed, the flaps form closure zones, which provides good coaptation and additional support from the inversion of the flaps. The shape of the closure zones between the front sash and the back is quadrangular, between the front, back and side triangular (Fig. 5). The chords 5 of the chord system are fixed at one end to the corresponding leaf at the critical point K, that is, at the point of contact between the three adjacent valves. On the other hand, each chord has the ability to be fixed on the papillary muscles, for which six chords are grouped in two bundles against each critical point, stitched through the corresponding papillary muscle 6 through the thickness of the myocardium and fixed with the help of a spacer 7. Fibrous ring 1 retreats by 3-4 mm below the level of the aortic valve, being, together with the entire anterior valve, a direct continuation of the aortic wall. During the cardiac cycle, the movement of the anterior leaflet occurs not so much due to its edge as due to the movement of the entire plane of the leaflet by the flow of blood inside the ventricles. The displacement of the entire anterior valve toward the interventricular septum into the diastole (Fig. 4a) dramatically increases the area of the mitral foramen, giving it a rounded shape. Intraventricular pressure moves into the system (Fig. 4b) the anterior valve to the center of the mitral orifice, giving it a bean-like shape. The output section 8 of the left ventricle takes the form of a cylinder, the initial section of which is the anterior sash and interventricular septum.

Таким образом, за счет заданного перемещения передней створки клапана (из-за гибкости фиброзного кольца) снижается турбулентность кровопотока, что повышает тромборезестивность. Наличие четырех створок, соединенных с папиплярными мышцами, позволяет улучшить внутрисердечную гемодинамику, максимально приближая ее к естественному клапану. Новая кинематика движения элементов клапана позволит также увеличить его долговечность. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 Thus, due to a predetermined movement of the front valve leaf (due to the flexibility of the fibrous ring), blood flow turbulence is reduced, which increases thromboresistance. The presence of four valves, connected to the papillary muscles, improves intracardiac hemodynamics, bringing it as close as possible to the natural valve. The new kinematics of movement of valve elements will also increase its durability. YYY2 YYY4

Claims (1)

Искусственный митральный клапан, содержащий фиброзное кольцо с закрепленными на нем створками, соединенными хордовой системой, отличающийся тем, что фиброзное кольцо выполнено гибким для установки в митральном отверстии, передняя и задняя створки имеют четырехугольную форму, боковые - треугольную, хордовая система содержит шесть хорд, один конец каждой хорды закреплен на створке в точке контакта трех смежных створок, противоположные концы хорд объединены по три в два пучка для фиксации на двух папиллярных мышцах сердца, а створки закреплены с возможностью обеспечения их раскрытия на расстоянии 2 3 мм от фиброзного кольца. An artificial mitral valve containing a fibrous ring with sashes fixed on it, connected by a chordal system, characterized in that the fibrous ring is flexible for installation in the mitral orifice, the anterior and posterior valves are quadrangular, the lateral valves are triangular, the chordate system contains six chords, one the end of each chord is fixed on the leaf at the contact point of three adjacent valves, the opposite ends of the chords are combined in three into two bundles for fixation on two papillary muscles of the heart, and the valves are closed Lena to provide a disclosure on their distance of 2 to 3 mm from the annulus fibrosus.

Images