Искусственный клапан сердца Советский патент 1992 года по МПК A61F2/24 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам протезирования сердечных клапанов,

Известен трехшариковый искусственный клапан сердца (ИКС), содержащий основание с отверстиями, запирающие шарики, ограничители хода и центральную стойку с утолщением по середине.

У известного ИКС уменьшением кинематической энергии запирающего шарика при его движении вдоль центральной стойки достигается снижение гемолиза. Соприкасаясь с утолщением на стойке, запирающие шарики отдают часть своей энергии, снижая при этом свою скорость. Кроме того, клапан покрыт тромборезистен- тным покрытием: снижающим тромбообра- зование,

Недостатками этого клапана являются большое гидродинамическое сопротивление из-за отсутствия конфузорной и диффу- зорной частей у отверстий, наличия застойных зон на плоских частях основания,

Известен ИКС, принятый за прототип, содержащий основание с конусными отверстиями и манжетной канавкой, запирающие шарики, ограничители хода и центральную стоку.

Известный ИКС имеет значительно меньшее гидродинамическое сопротивление по сравнении с аналогом из-за наличия кон- фузора у отверстия и периферийное расположения ограничителей хода.

К числу недостатков известного ИКС (аналога) относятся: овальная форма поперечного сечения ограничителей хода, вызывающая завихрения при обтекании их потоком; наличие плоских участков на поверхности основания со стороны конфузорной части отверстия и со стороны

XI

х|

О

СО

сл

центральной стойки, которые являются источниками завихрений потока и причиной резкого падения скорости потока на выходе из отверстий, т.е. появления дополнительного гидродинамического сопротивления; отсутствие ограничений кинематической энергии у запирающего шарика, что связано с повышенным уровнем травм крови.

Цель изобретения - снижение гидродинамического сопротивления клапана с одновременнымснижениемтромбообразования и травм крови.

Сущность изобретения заключается в придании центральной стойке формы равносторонней пирамиды, грани которой предоставляют цилиндрическую поверхность с радиусом равным диаметру отверстия и на- к онены к вершине пирамиды на угол 9- 12°. Оси отверстий наклонены на ют же угбл в плоскости движения запирающего шарика, а отверстия имеют конусные поверхности с двух сторон. Конусная поверхность отверстия со стороны пирамиды переходит в конусный желоб, располагающийся на выступ в плоскости движения запирающего шарика.

Конусная поверхность каждого отверстия со стороны входа потока образована двумя конусами, вершины которых смещены по обе стороны центра отверстия, а линия пересечения каждого конуса с плоскостью основания пересекаются в его центре и на окончании осевой линии, проходящей через центр отверстия.

Ограничители хода изогнуты и имеют в поперечном сечении каплеобразную форму.

Дно канатной канавки расположено параллельно боковой поверхности основания.

На фиг. 1 доказан предлагаемый клапан; на фиг. 2 - вид на клапан со стороны пирамиды; на фиг. 3 - вид на клапан со стороны входа потока; на фуг. 4 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг.2. Искусственный клапан сердца состоит из основания 1 с отверстиями 2, пирамидой 3, ограничителями А хода и запирающих шариков 5. В основании параллельно ее боковым сгенкам выполнена манжетная канавка 6, в одной из стенок которой расположены отверстия 7 для крепления манжеты.

Отверстия 2 выполнены с двумя конусными поверхностями. Ось каждого отверстия наклонена в плоскости движения запирающего шарика 5 на угол 9-12°.

Со стороны входа потока конусные поверхности 8 образованы двумя конусами, вершины 9 которых расположены по обе стороны от центра отверстия Поверхности

8 охватывают всю поверхность основания 1, разделяясь ребрами 10 раздела.

Со стороны пирамиды 3 конусная поверхность переходит в цилиндрическую поверхность грани пирамиды и конусной желоб 11, расположенный на выступе 12.

Пирамида 3 образована цилиндрическими поверхностями, наклоненными к центру пирамиды на угол 9-12° с радиусом.

0 равным диаметру отверстия 2, представляющими ее грани.

Ограничители 4 хода в поперечном сечении имеют каплеобразную форму. Утолщенный конец этого сечения направлен

5 навстречу наиболее интенсивного движения потока 13.

Клапан работает следующим образом. За манжету, закрепленную в манжетной канавке 6, клапан пришивают к фиброз0 ному кольцу на месте удаленного естественного клапана сердца. При сокращении сердечной мышцы перед клапаном со стороны конусных поверхностей 8 создается повышенное давление, под действием

5 которого выталкиваются запирающие шарики 5 из своих гнезд. Под действием ограничителей 4 хода запирающие шарики смещаются от центра отверстия 2, двигаясь вдоль желоба 11, а затем зависают в потоке.

0 Смещение запирающих шариков 5 относительно отверстий 2 обеспечивает винтообразное строение потока, прошедшего клапан.

Обратный ход запирающего шарика 5 к

5 отверстию 2 под действием давления, направленного в противоположную сторону, происходит с касанием желоба 11 и качением по нему, т.е. с потерей кинетической энергии.

0Конусные поверхности 8, грани призмы

и конусный желоб 11 выполняют функции конфузора и диффузора, значительно снижая гидродинамическое сопротивление клапана, уменьшают возможность тромбо5 образования и травматизм крови.

Формула изобретения 1. Искусственный клапан сердца, содержащий основание с манжетной канавкой и конусными отверстиями, запирающие ша0 рики и изогнутые ограничители хода с цент- ральной стойкой, расположенные со стороны выхода клапана, отличающий- с я тем, что, с целью снижения травмы крови путем уменьшения гидродинамиче5 ского сопротивления клапана и его тромбообразования, центральная стойка выполнена в виде равносторонней пирамиды, грани которой представляют собой цилиндрическую поверхность с радиусом равным диаметру отверстия, и наклонены

вершине пирамиды на угол 9-12°, оси конусных отверстий наклонены на тот же угол и в плоскости наклона у каждого отверстия на основании имеется выступ с конусным желобом, являющимся продолжением конусного отверстия, а изогнутые ограничители хода имеют в поперечном сечении, ось которого расположена в плоскости изгиба, каплеобразную форму.

2, Клапан сердца по п. 1.отличающий с я тем, что конусная поверхность со

0

стороны входа клапана образована двумя конусами, вершины которых смещены относительно центра отверстия, а линии пересе- чения каждого конуса с плоскостью основания соединяются в его центре и на окончании осевой линии, проходящей через отверстие и центр основания.

3. Клапан сердца по п.1, отличающийся тем. что дно манжетной канавки параллельно боковой поверхности основания.

Использование: в медицинской технике, в устройствах для протезирования сердеч- ных клапанов. Сущность изобретения: клапан содержит основание с манжетной канавкой и конусными отверстиями, запирающие шарики и изогнутые ограничители хода с центральной стойкой, расположенные со стороны выхода клапана. Центральная стойка выполнена в виде равносторонней пирамиды, грани которой представляют цилиндрическую поверхность с радиусом, равным диаметру отверстия, и наклонены к вершине пирамиды на угол 9-12°С. Оси конусных отверстий наклонены на тот же угол и в плоскости наклона у каждого отверстия на основании имеется выступ с конусным желобом, являющимся продолжением конусного отверстия. Изогнутые ограничители хода имеют в поперечном сечении, ось которого расположена в плоскости изгиба, каплеобразную форму, 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

13

ТА

13

фиг.З

$-5

I

А-А

J3