ПРОТЕЗ КЛАПАНА СЕРДЦА Российский патент 2009 года по МПК A61F2/24 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности к сердечно-сосудистой хирургии, и предназначено для замены пораженных естественных клапанов сердца в ходе проведения кардиохирургических операций.

Уровень техники

Самой востребованной конструкцией протеза клапана сердца в настоящее время остается корпусная с повторными внутри проходного сечения створками. Такие протезы имеют высокую надежность и обеспечивают удовлетворительную гемодинамику, соответствующие усовершенствования снижают акустические шумы, беспокойство пациентов, увеличивают срок бесперебойной работы. Стандартные протезы включают корпус кольцеобразной формы. Одна или более створок устанавливаются в корпусе с возможностью повтора между открытым положением для пропускания прямого потока крови и закрытым положением для перекрытия канала и ограничения обратного потока крови. Кроме того, протез клапана сердца содержит соединительный механизм для соединения корпуса клапана с окружающими тканями сердца. В основном этот механизм выполнен в виде манжеты, которая пришивается к тканям сердца и охватывает боковую поверхность корпуса протеза клапана. Важной проблемой является проблема надежного удержания створок в корпусе. Для этого используются различного вида шарниры, ограничители хода и поворота створок.

Из уровня техники известны решения, снижающие вероятность отказа клапана из-за неудовлетворительной фиксации створок (см., например, опубликованную заявку США №2007193632). В раскрытом здесь протезе створки вращаются на оси, закрепленной в корпусе и пересекающей проходное сечение по центру. Однако в таком клапане значительно искажена гемодинамика из-за перекрытия центра проходного сечения в открытом положении клапана.

Известен ряд конструкций (см. патент США 4274437, патент РФ 2066984) с обеспечением основной зоны проходного сечения по центру. При такой компоновке, очевидно, что центральная часть потока через клапан остается слабо возмущенной, а искажения, вносимые створками, минимальны. Однако эти клапаны в хирургической практике не применяются из-за низкой надежности и высокой вероятности выпадения створок. Как оказалось, основные трудности переставляет разработка таких ограничителей перемещения створок, которые бы надежно и в течение всего ресурса работы клапана удерживали створки и способствовали бесперебойной работе клапана.

Таким образом, очевидна потребность в новой конструкции протеза клапана сердца, надежность которого сочеталась бы с неискаженной гемодинамикой потока крови.

Наиболее близким аналогом для настоящего изобретения является искусственный клапан сердца (международная публикация WO 91/07148), содержащий кольцеобразный корпус и три створки, размещенные в нем с возможностью поворота между верхними и нижними по потоку крови ограничителями хода створок и возможностью образования основной зоны проходного сечения по центру, ограниченной круглыми участками внутренних стенок корпуса и нижними по потоку краями створок.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на решение задачи создания искусственного клапана сердца, устраняющего недостатки известных аналогов, а именно обеспечивающего высокую надежность работы и долговечность имеющего основную зону проходного сечения по центру протеза клапана сердца.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении надежности удержания створок во время перемещения.

Технический результат достигается за счет того, что в протезе клапана сердца, включающем кольцеобразный корпус, ограниченный верхним и нижним торцами, установленный в корпусе с возможностью поворота для образования проходного сечения и его перекрытия запирающий элемент, выполненный в виде выпукло-вогнутых створок, и ограничители хода створок, в каждой створке выполнен прямоугольный паз, ограничители хода створок выполнены в виде крюкообразных выступов, которые имеют прямоугольное поперечное сечение для взаимодействия со сквозными пазами створок при их закрытии и открытии, при этом ограничители хода створок снабжены упорами для ограничения поворота створок, а в верхнем торце корпуса выполнены проточки для взаимодействия со створками при открытии и закрытии и образования ограниченного обратного потока крови в закрытом состоянии створок.

Технический эффект усиливается за счет того, что запирающий элемент выполнен в виде трех створок. Ограничители хода створок выполнены в виде трех крюкообразных выступов, размещенных на верхнем торце корпуса. Проточки расположены под каждым крюкообразным выступом ограничителя хода.

Корпус с внешней стороны имеет кольцевую канавку для крепления пришивной манжеты. Корпус и створки выполнены из пироуглерода.

Перечень чертежей.

Сущность изобретения будет более понятна из описания, приведенного далее со ссылками на позиции чертежей, где

на фиг.1 и 2 изображен протез клапана сердца с закрытыми створками, соответственно вид спереди и вид сверху,

на фиг.3 и 4 изображен протез клапана сердца с открытыми створками, соответственно вид спереди и вид сверху.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Протез клапана сердца содержит кольцеобразный корпус 1, изготовленный из пироуглерода и имеющий три выпукло-вогнутые створки 2, также выполненные из пироуглерода и с возможностью поворота и образования основной зоны проходного сечения по центру, установленные в корпусе 1. Кольцевой корпус 1 ограничен двумя верхним 4 и нижним 5 торцами (направление определяется в соответствии с прямым потоком крови через клапан). В каждой створке 2 выполнен прямоугольный сквозной паз 6. Ограничители 3 хода створок 2 выполнены в виде трех крюкообразных выступов 7, которые в поперечном сечении имеют прямоугольную форму и взаимодействуют со сквозными пазами 6 соответствующих створок 2 при их открытии и закрытии. Ограничители 3 расположены на верхнем торце 4 корпуса 1 и снабжены упорами 8 для ограничения поворота створок 2. На верхнем 4 торце корпуса 1 расположены три проточки 9, служащие для взаимодействия с соответствующей створкой при открытии и закрытии и образования ограниченного обратного потока крови в закрытом состоянии клапана.

Корпус 1 с внешней стороны имеет кольцевую канавку (не показана) для крепления пришивной манжеты. Проточки 9 расположены под каждым крюкообразным выступом ограничителя хода.

Протез клапана сердца работает следующим образом.

При открытии протеза клапана под действием прямого потока крови происходит поворот створок 2, при этом они надежно удерживаются крюкообразными выступами 7, взаимодействующими с прямоугольными пазами 6 каждой створки 2. Поворот створки 2 ограничивает упор 8, взаимодействующий с наружными поверхностями створок 2. Этот поворот происходит до положения равновесного состояния. При этом кровь течет в прямом направлении, центральная часть отверстия корпуса 1 клапана свободно без искажения пропускает поток. Створки располагаются практически вертикально и не создают сопротивление потоку. Упоры 8 и проточки 9 надежно удерживают створки в открытом положении. Выполнение наружных поверхностей створок выпукло-вогнутыми обеспечивает еще большее раскрытие клапана. При прекращении прямого потока створки 2 начинают поворачиваться и возвращаются в исходное положение до момента касания друг с другом. При этом внешние нижние края створок взаимодействуют с проточками 9, которые выполнены каждым крюкообразным выступом 7, ограниченный обратный поток крови, возникающий при закрытии клапана, омывает внутреннюю часть крюкообразных выступов 7 и часть верхнего торца 4.

Заявленная конструкция искусственного клапана сердца имеет следующие преимущества:

1. Полностью исключает выпадение створок за счет выполнения ограничителей хода крюкообразными, снабженными упорами.

2. Обеспечивает высокую эффективность проходного сечения клапана, практически не оказывая сопротивления потоку в открытом положении створок.

3. Исключает образование застойных зон за счет обмывания областей расположения ограничителей потока и упоров прямым и обратным потоком крови.

4. Значительно снижает фактор тромбообразования.

5. Исключает неустойчивость клапана при открытии благодаря выполнению внешних поверхностей створок выпукло-вогнутыми.

7. Имеет высокую надежность и долговечность, хорошую совместимость с естественными тканями.

Изобретение относится к области медицины и может использоваться в кардиохирургии при операциях по замене естественных клапанов сердца. Протез включает кольцеобразный корпус, ограниченный верхним и нижним торцами, установленный в корпусе с возможностью поворота для образования проходного сечения и его перекрытия запирающий элемент, выполненный в виде выпукло-вогнутых створок, и ограничители хода створок. В каждой створке выполнен прямоугольный паз. Ограничители хода створок выполнены в виде крюкообразных выступов, которые имеют прямоугольное поперечное сечение для взаимодействия со сквозными пазами створок при их закрытии и открытии. Ограничители хода створок снабжены упорами для ограничения поворота створок, а в верхнем торце корпуса выполнены проточки для взаимодействия со створками при открытии и закрытии и образования ограниченного обратного потока крови в закрытом состоянии створок. Технический результат заключается в повышении надежности удержания створок во время перемещения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Протез клапана сердца, включающий кольцеобразный корпус, ограниченный верхним и нижним торцами, установленный в корпусе с возможностью поворота для образования проходного сечения и его перекрытия запирающий элемент, выполненный в виде выпукло-вогнутых створок, и ограничители хода створок, отличающийся тем, что в каждой створке выполнен прямоугольный паз, ограничители хода створок выполнены в виде крюкообразных выступов, которые имеют прямоугольное поперечное сечение для взаимодействия со сквозными пазами створок при их закрытии и открытии, при этом ограничители хода створок снабжены упорами для ограничения поворота створок, а в верхнем торце корпуса выполнены проточки для взаимодействия со створками при открытии и закрытии и образования ограниченного обратного потока крови в закрытом состоянии створок.

2. Протез по п.1, отличающийся тем, что запирающий элемент выполнен в виде трех створок.

3. Протез по п.1, отличающийся тем, что ограничители хода створок выполнены в виде трех крюкообразных выступов, размещенных на верхнем торце корпуса.

4. Протез по пп.1 и 3, отличающийся тем, что проточки расположены под каждым крюкообразным выступом ограничителя хода.

5. Протез по п.1, отличающийся тем, что корпус с внешней стороны имеет кольцевую канавку для крепления пришивной манжеты.

6. Протез по п.1, отличающийся тем, что корпус и створки выполнены из пироуглерода.