RU2922U1 - Биопротез клапана сердца - Google Patents

Abstract

Биопротез клапана сердца, содержит каркас в виде жесткого кольца с ограничителями перемещения комиссур в виде жестких зубьев, обшивку, манжету, створки из биологического материала и гибкие плавно закругленные опоры комиссур, размещенные на кольце каркаса под углом к плоскости кольца большим, чем угол между плоскостью ограничителя перемещения комиссур и плоскостью кольца, отличающийся тем, что каждая гибкая опора комиссуры представляет собой два отдельно стоящих гибких элемента, каждый из которых выполнен с возможностью независимого друг от друга изгиба к вертикальной оси каркаса и имеет верхушку для подшивки крайних точек кромки смыкания каждой створки, а створки выполнены из перикарда свиньи.

Description

БИОПРОТЕЗ КЛАПАНА СЕРДЦА

Полезная модель относится к медицине, а именно к протезам клапанов сердца.

Известен биопротез сердечного клапана (Авторское свидетельство СССР N 1116573, МКИ А61 F 1/22, 1983), содержащий каркас в виде жесткого кольца, обшивку, манжету и створки из биологического материала с комиссурами.

На кольце каркаса размещены под углом к плоскости кольца гибкие плавно закругленные на верхушкахчёйоры комиссур. Опорное кольцо каркаса содержит ограничители перемещений опор комиссур, которые выполнены в виде жестких зубьев, и угол между плоскостью каждого зуба и плоскостью кольца меньше угла установки опор комиссур. К каждой из верхушек гибкой опоры комиссур подшиты крайние точки взаимодействующих между собой кромок смыкания двух соседних створок. При закрытии створок протеза гибкие опоры изгибаются внутрь каркаса, что обеспечивает некоторое демпфирование ударной нагрузки на створки клапана.

Исследования строения естественного аортального клапана сердца показывают, что кромки смыкания его створок под действием давления закрытия перемещаются на разную величину, т.е. створки по разному воспринимают ударную нагрузку при закрытии. Поскольку в известном протезе клапана крайние точки взаимодействующих между собой кромок смыкания двух соседних створок подшиты к одной стойке, то при закрытии они не имеют возможности перемещаться на разную величину, что приводит к появлению повышенной нагрузки на поверхностях створок и возможному разрыву и/или отрыву створок от каркаса протеза и выходу клапана из строя.

Створки известного клапана, изготавливают из перикарда телят и после обработки они становятся толстыми, ригидными, быстро кальцифицируются, происходят разрывы в местах наибольшего напряжения биологического материала. При формировании клапана из перикарда телят в центре смыкания створок образуется отверстие треугольной формы, что вызывает небольшую регургитацию крови. Вследствие ригидности и большой толщины створок ликвидировать отверстие очень трудно, так как избыток ткани в этом месте вибрирует в потоке крови, что приводит к микротравмам и повышает вероятность разрыва. В нативном аортальном клапане в центре створок находятся узелки Аранция, которые полностью ликвидируют отверстие в центре смыкания створок.

Известный метод моделирования створок клапана из единой пластины перикарда (Фурсов Б.А., Быкова В.А., Карасик Б.И. Экспериментальная хирургия, 1972, N4, с. 14-17) не позволяет создать биопротезы, полностью отвечающие требованиям, предъявляемым к биоклапанам, из-за трудоемкости изготовления, сложности подбора равномерной по толщине большой пластины перикарда и формирования комиссур клапана, суживающих эффективное отверстие. Кроме этого, такие клапаны не являются достаточно надежными, так как в месте комиссур часто наблюдаются разрывы из-за создания здесь концентрации напряжения биоткани.

Поставленной задачей настоящей полезной модели является повышение износоустойчивости и долговечности клапана за счет обеспечения равномерного распределения нагрузки на створки клапана при его закрытии.

v//y/3

ничителями перемещения комиссур в виде жестких зубьев, обшивку, манжету, створки из биологического материала и гибкие плавно закругленные опоры комиссур, размещенные на кольце каркаса под углом к плоскости кольца большим, чем угол между плоскостью ограничителя перемещения комиссур и плоскостью кольца, отличительной особенностью является то, что каждая гибкая опора комиссуры представляет собой два отдельно стоящих гибких элемента, каждый из которых выполнен с возможностью независимого друг от друга изгиба к вертикальной оси каркаса и имеет верхушку для подшивки крайних точек кромки смыкания каждой створки, а створки выполнены из перикарда свиньи.

На фиг. 1 изображен общий вид биопротеза клапана в разрезе.

На фиг. 2 изображен каркас биопротеза без обшивки.

Биопротез клапана сердца содержит каркас 1, обшивку 2, манжету 3, створки из биологического материала 4. Каркас выполнен в виде жесткого кольца 5, снабженного ограничителями перемещения комиссур в виде жестких зубьев 6. На кольце каркаса напротив ограничителей перемещения комиссур размещены гибкие плавно закругленные опоры комиссур, каждая из которых представляет собой два отдельно стоящих гибких элемента 7, 8, выполненных с возможностью независимого друг от друга изгиба, и имеет верхушки 9 , 10. При этом верхушки 9, 10 двух гибких элементов 7, 8 принадлежащих одной гибкой опоре, не соединены друг с другом.

Две соседние верхушки 10 и 11, не принадлежащие одной опоре комиссур, соединены перемычкой 12.

Створки клапана выкраивают из трех небольших пластин свиного перикарда, стабилизированного по обычной методике Т-6, вырезанных в виде трапеции, обращенных широким основанием в сторону

свободного края створок. В результате математических и геометрических расчетов, длительных эмпирических исследований по отработке методов формирования клапанов из перикарда свиней, данных гидродинамических испытаний, выведены параметры и размеры пластин для формирования восьми типоразмеров клапанов. Пластины сшивают между собой П-образными швами и фиксируют к каркасу 1. Комиссуру формируют за счет наклонного шва над верхушками 9, 10, не выходящего за пределы его толщины.

Биопротез клапана сердца работает следующим образом.

При возникновении избыточного давления за клапаном створки 4 смыкаются и перекрывают отверстие, предотвращая обратный поток крови. При этом гибкие опоры комиссур перемещаются в радиальном направлении к центральной оси клапана. Для этого перемещения достаточно давление на створки клапана от 1,5 мм рт.ст. В связи с тем, что каждая опора представляет собой два отдельно стоящих гибких элемента 7, 8, имеющих возможность независимого друг от друга изгиба, а к каждой отдельной верхушке 9, 10 гибких элементов прикреплены крайние точки кромок смыкания из двух соседних створок, обеспечивается возможность независимого перемещения элементов створок 4, под действием давления закрытия. Дугообразные перемычки 12, соединяющие верхушки гибких элементов 10 и 11, принадлежащих соседним гибким опорам, служат опорой для подшивания купола створок 4, и при изгибе гибких элементов под действием давления закрытия в сторону центральной оси каркаса обеспечивают, изгибаясь в противоположную сторону, снижение нагрузки на купол створки, которая увеличивается по мере смыкания створок; демпфирование ударной нагрузки на биологическую ткань при этом становится более эффективным, чем

gffM

в известном клапане-прототипе, где опоры купола створок жестко фиксированы к опорному кольцу каркаса, и при изгибе гибких опор комиссур напряжение в куполе створок резко возрастает. Такая конструкция обеспечивает более длительное функционирование имплантируемого клапана без явлений механического износа и кальцификации.

При снижении давления закрытия, когда перепад давления близок к нулю, опоры комиссур, благодаря своей гибкости, отклоняются в радиальном направлении от центральной оси клапана, подготавливая створки 4 к открытию и обеспечивая их дальнейшее быстрое и полное открытие. В связи с тем, что каждая гибкая опора, представляет собой два отдельно стоящих гибких элемента 7, 8, и каждый из них имеет возможность независимого друг от друга изгиба, каждая створка 4 будет индивидуально подготавливаться к открытию, что будет дополнительно улучшать условия открытия створок.

Толщина перикарда свиней в 3 раза меньше, чем у телят, его эластичность значительно выше. Формироание створок из него позволяет ликвидировать щелевидное отверстие в центре клапана, добиться идеального смыкания створок, снизить давление закрытия за счет большей упругости и эластичности перикарда свиней.

Пролонгирование кальцификации и снижение механического износа створок достигается за счет их эластичности и упруго-деформирующих свойств гибких элементов 7, 8 каркаса 1, имитирующих работу естественного аортального клапана.

&6-fy

-f

Claims (1)

1. Биопротез клапана сердца, содержит каркас в виде жесткого кольца с ограничителями перемещения комиссур в виде жестких зубьев, обшивку, манжету, створки из биологического материала и гибкие плавно закругленные опоры комиссур, размещенные на кольце каркаса под углом к плоскости кольца большим, чем угол между плоскостью ограничителя перемещения комиссур и плоскостью кольца, отличающийся тем, что каждая гибкая опора комиссуры представляет собой два отдельно стоящих гибких элемента, каждый из которых выполнен с возможностью независимого друг от друга изгиба к вертикальной оси каркаса и имеет верхушку для подшивки крайних точек кромки смыкания каждой створки, а створки выполнены из перикарда свиньи.