Каркас биологического протеза клапана сердца Советский патент 1987 года по МПК A61F2/24 

Изобретение относится к медицине, а именно к протезированию искусственных клапанов сердца.

Цель изобретения - увеличение срока службы протеза путем уменьшения нагрузок на швы створок.

На фиг.1 показан каркас биологического протеза клапана; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2.

Каркас состоит из стоек 1 - 3 и кольца основания 4. Для удобства фиксации биологической части протеза на каркасе по периметру стоек и кольца основания имеются расположенные в шахматном порядке отверстия 5 диаметром 0,5-1 мм. Длина прямолинейного участка стойки I равна h, , стойки 2 - hj, стойки 3 - hj. Радиус сопря- жен1гя прямолинейного участка с кольцом основания стойки I равен R,стойки 2 - Rj, стойки 3 - Rj. Ширина стойки 1 на кольце основания 4 равна Ц,стойки 2 равна Ь , стойки 3 равна Ь. Высота, толщина и ширина свободного конца всех трех стоек каркаса одинаковы и равны соответственно Н, (У, а. Высота кольца основания каркаса равна h)(, а его толщина равна /ц. Стойки каркаса расположены на кольце основания через центральные

углы С, ,С/2 , О эЧтобы вершины стоек имели равные радиальные перемещения, радиус сопряжения прямолинейного участка с кольцом основания максимально нагруженной стойки 1 определяется из условия плавного перехода прямолинейного участка в криволинейный и вычисляется по формуле

R.

(H-h)i + )

()

Длины прямолинейных участков стоек 2 и 3 определяют из свотношений

Радиусы сопряжений прямолинейных участков с кольцом основания каркаса и ширины стоек на этом кольце определяется для стоек 2 и 3 из соотношений

ь. ь

O/l

оС 1

+ di d

b, b,

oil + all

С,+ d:

Толщина стоек определяется из расчета на прочность и равна 1 мм, толщина кольца основания равна 1,5-2 мм, высота кольца основания равна 4 мм, Свободные концы стоек совершают ра- даальные перемещения, величина которых определяется по формуле

л { М1 Мз , - 1 EYU)

где числитель подынтегрального выражения учитывает нагрузку, приходящуюся на каждую стойку при работе клапана, а знаменатель - жесткость стойки, переменную по ее длине. Разница в перемещениях свободных кон-, цов стоек составляет примерно 1%.

Протез клапана работает следующим образом.

Во время прохождения крови через биологический протез створки перемещаются в положение, соответствующее открытому клапану, при закрытии клапана стойки опорного каркаса под действием сил давления перемещаются в радиальном направлении на одинаковую величину, что обеспечивает равномерную нагрузку на швы, прикрепляющие створки к стойкам, и одновременность закрытия и открытия створок.

Вследствие разных размеров (длин прямолинейных участков, радиусов сопряжения прямолинейных участков с кольцом основания опорного каркаса, ширин стоек на этом кольце) стойки каркаса имеют разную жесткость. Это позволяет им, испытывая различные по величине нагрузки от действия запирающего давления на различные по размерам створки ксеноаортального клапана, совершать одинаковые радиальные перемещения, чем достигается равномерность нагружения створок в зоне прикрепляющих швов, а деформации и напряжения в этих зонах снижаются на величину, пропорциональную радиальным перемещениям стоек. Так как размеры стоек выбираются такими, чтобы их свободные концы совершали радиальные перемещения, соответствующие аналогичным перемещениям вершин комиссуральных стержней естественного каркаса корня аорты человека, то швы испытывают минимальную нагрузку, что предотвращает механические разрывы створок и их отрыв от стоек биопротеза. Кроме того, одинаковая ве- личина радиальных перемещений концов стоек опорного каркаса способствует выравниванию уровней механических напряжений во всех створках и швах биопротеза и обеспечивает одновременность закрытия и открытия всех трех створок клапана. Это увеличивает величину проходного отверстия биопроте-10 за клапана сердца и улучшает гемодинамику .

Формула изобретения

1 . Каркас биологического протеза клапана сердца, состоящий из гибкого кольца с тремя стойками с криволинейными участками, причем центральные углы между стойками различны, о т -

лМчающийся тем, что, с целью увеличения срока службы протеза путем уменьшения нагрузок на швы створок, стойки содержат прямолинейные участки на свободных концах,причем величина длины прямолинейных участков, радиусы сопряжения криволинейных участков с кольцом основания и величина ширины стоек различны.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что отношения величин длины прямолинейных участков стоек обратно пропорциональны полу- прилежащих соответствующим стойкам центральных углов, а отношение радиусов сопряжения между собой и отношение величин ширины стоек пропорциональны соответствующим полусуммам центральных углов.

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - увеличение срока службы протеза. Каркас состоит из стоек 1,2,3 и кольца основания 4. По периметру стоек и кольца основания имеются расположенные в шахматном порядке отверстия 5. Радиус сопряжения прямолинейного участка с кольцом основания стойки 1 равен R. Ширина стойки 1 на кольце основания 4 равна Ь , стойки 2 равна bj, стойки 3 равны Ь: . Высота,толщина и ширина свободного конца всех трех стоек каркаса одинаковы. Чтобы вершины стоек имели равные радиальные перемещения, радиус сопряжения прямолинейного участка с кольцом основания стойки I определяется из условия плавного перехода прямолинейного участка в криволинейный. Одинаковая величина радиальных перемещений концов стоек опорного каркаса способствует выравниванию уровней механических напряжений во всех створках и швах биопротеза и обеспечивает одновременность закрытия и открытия всех створок клапана. Это увеличивает величину проходного отверстия биопротеза клалана сердца и улучшает гемодинамику. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л (Л о со со

А-А

Cpaff.3

Редактор М.Циткина

Составитель Л.Попов Техред Л.Сердюкова

Заказ 2892/6Тираж 595Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

.ПроизБодственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор М.Демчик