ИСКУССТВЕННЫЙ КЛАПАН СЕРДЦА Российский патент 2020 года по МПК A61F2/24 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изготовлении искусственных клапанов сердца и дальнейшем наблюдении за его работой.

Известен сенсор для протезов клапана сердца (опубликованная международная заявка WO 2016/028583). В качестве сенсора используется отдельное имплантируемое в сердце устройство, представляющее собой каркас со встроенными датчиками.

Известно также устройство для мониторинга работы клапана сердца, представляющее собой короткую трубку, соединяемую с левым желудочком сердца. Датчик кровяного давления расположен внутри трубки (опубликованная международная заявка WO 2017/136733). Сенсор является отдельным имплантируемым предметом.

Известно устройство мониторинга параметров организма, встраиваемое в тело с различными датчиками (опубликованная заявка US 2017086683).

Во всех указанных устройствах сенсоры или датчики являются отдельным имплантируемым предметом, не заменяющим какие-либо органы тела и не выполняющим функции каких-либо органов. Недостатком таких устройств является то, что в течение всего времени работы сенсор или датчик омывается потоком крови, что налагает особые требования как к подбору материалов для изготовления сенсора, так и дополнительного выбора места размещения и крепления, и заставляет проводить дополнительные исследования их совместимости с кровью и тканями тела.

Предлагаемое изобретение позволяет решить вышеназванные проблемы, при этом устройство контроля работы клапана полностью внедрено/встроено внутрь материала створки или корпуса клапана в процессе изготовления и не контактирует непосредственно с потоком крови и иных сред при работе. Таким образом, в тело не вводится никаких отдельных дополнительных устройств - диагностических тестеров (помимо собственно клапана сердца), материалы клапана уже прошли всю необходимую сертификацию и апробацию на совместимость, что в целом минимизирует влияние всех систем клапана и устройств контроля его работы на работу организма.

Согласно изобретению, искусственный клапан сердца содержит кольцевой корпус, по крайне мере одну размещенную в корпусе створку и диагностический тестер/устройство контроля работы клапана с рядом дополнительных активных или пассивных устройств/датчиков/сенсоров, оснащенное устройствами беспроводного электропитания и беспроводной передачи данных со своими антеннами, общими или отдельными, при этом все устройства встроены в корпус, створку и/или другие части искусственного клапана сердца без контакта с окружающей средой. Размеры клапана и его створок позволяют разместить в них значительное количество микроэлектронных или микроэлектромеханических диагностических тестеров/устройств контроля работы и датчиков, линейные размеры позволяют разместить в них различные типы антенн как для дистанционного питания, так и для обмена информацией со внешним устройством.

Сущность изобретения поясняется чертежами на примере трехстворчатого клапана.

Примеры размещения устройства контроля работы клапана 3 и антенны 4 приведены на Фиг. 1 (а, б, в, г, д) - для кольцевого корпуса клапана 1 и Фиг. 2а - для створки 2. Фиг. 1а, 1б, 1в показывают размещение антенны в одном секторе кольцевого корпуса клапана. Для увеличения эффективности антенны путем увеличения ее размеров, антенну 4 можно разместить по всей окружности, как показано на Фиг. 1 г в виде одного замкнутого или разомкнутого витка. Для еще большей эффективности антенну 4 можно сделать многовитковой (Фиг. 1д). Достаточно большая площадь створок 2 клапана и периметр каждой створки 2 позволяют разместить антенну 4 непосредственно на створке 2. Один из возможных вариантов показан на Фиг. 2а.

Каждая створка 2 и/или кольцевой корпус 1 может иметь датчик 5 в виде геркона или датчика Холла, или иного датчика магнитного поля, соединенного с микроэлектронным или микроэлектромеханическим устройством 3 контроля работы. Тогда соответственно на противоположной части корпуса 1 и/или створки 2 размещается магнит 6. При открытии и закрытии створок 2 под влиянием магнитного поля магнита 6 происходит срабатывание датчика 5 в виде геркона либо датчика Холла, что позволяет проконтролировать открытие и закрытие створок и временные характеристики работы искусственного клапана сердца. На Фиг. 3 (а, б) показаны возможные варианты размещения герконов или датчиков Холла 5 с магнитами 6 для контроля открытия/закрытия створок клапана. Фиг. 3а - размещение геркона или датчика Холла 5 внутри кольцевого корпуса клапана с магнитом 6 на краю противолежащей створки. Фиг. 3б - размещение магнита 6 внутри кольцевого корпуса клапана с герконом или датчиком Холла 5 на краю противолежащей створки; Фиг 3б - размещения геркона или датчика Холла 5 и магнита 6 на противолежащих сторонах створки. При открытии створки расстояние между магнитом 6 и герконом либо датчиком Холла 5 увеличивается, воздействие магнитного поля магнита минимальное, при полном закрытии - максимальное, геркон либо датчик Холла срабатывает в зависимости от величины магнитного поля, микроэлектронное устройство обнаруживает срабатывание (например, замыкание или размыкание электрической цепи, в которую встроен геркон либо датчик Холла 5).

На чертежах не показано размещение элементов в двухстворчатом и одностворчатом клапанах. Их устройство и работа будут понятны специалистам по аналогии с описанием для трехстворчатого клапана.

Условные обозначения на рисунках и в описании.

1 - кольцевой корпус клапана сердца

2 - створка клапана сердца

3 - устройство контроля работы клапана сердца

4 - антенна беспроводной связи и/или беспроводного питания

5 - геркон или датчик Холла

6 - магнит.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изготовлении искусственных клапанов сердца и дальнейшем наблюдении за его работой. Искусственный клапан сердца содержит кольцевой корпус, по крайне мере одну размещенную в корпусе створку, устройство контроля работы клапана, оснащенное устройством беспроводного электропитания и беспроводной передачи данных с антенной, причем микроэлектронное/микроэлектромеханическое устройство контроля работы и/или датчики/сенсоры/устройства/элементы в виде геркона или датчика Холла, или иного датчика магнитного поля, и управляющий магнит встроены в корпус и/или створку искусственного клапана сердца без контакта с окружающей средой. Технический результат состоит в исключении контакта датчика с потоком крови и минимизации влияния устройств контроля на работу клапана. 3 ил.

1. Искусственный клапан сердца, содержащий кольцевой корпус, по крайне мере одну размещенную в корпусе створку, устройство контроля работы клапана с датчиками, оснащенное устройством беспроводного электропитания и беспроводной передачи данных с антенной, отличающийся тем, что устройство контроля работы и датчик являются микроэлектронными либо микроэлектромеханическими устройствами, причем датчик является герконом или датчиком Холла, или иным датчиком магнитного поля, который вместе с управляющим магнитом встроен в корпус и/или створку искусственного клапана сердца без контакта с окружающей средой.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что магнит встроен в створку, а геркон либо датчик Холла - в кольцевой корпус клапана.

3. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что магнит встроен в кольцевой корпус клапана, а геркон либо датчик Холла - в створку клапана.

4. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что магнит и геркон либо датчик Холла встроены в примыкающие в закрытом состоянии друг к другу края противоположных створок клапана.