close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2249

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2249
(13)
C1
6
(51) A 61F 2/24
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ИСКУССТВЕННЫЙ КЛАПАН СЕРДЦА
(21) Номер заявки: 2596
(22) 09.12.1994
(46) 30.09.1998
(71) Заявитель: Производственно-коммерческая
фирма "БАСТ" О.О.О. (BY)
(72) Авторы: Янович И.П., Островский Ю.П., Янович А.И. (BY)
(73) Патентообладатель: Янович Иван Петрович
(BY)
(57)
1. Искусственный клапан сердца, содержащий кольцевой корпус в перепускном отверстии которого расположен запирающий элемент в виде, по меньшей мере, двух створок, связанных с корпусом посредством
шарнирных соединений, образованных диаметрально расположенными на внутренней поверхности корпуса
выемками и соответствующими им по форме выступами, выполненными на торцах створок, отличающийся
тем, что выемки шарнирных соединений на внутренней поверхности корпуса выполнены в виде участков торовых поверхностей с образующими переменного радиуса, ограниченных вертикальными углами, вершины
которых расположены на осях поворота створок запирающего элемента.
2. Искусственный клапан сердца по п.1, отличающийся тем, что в выемках шарнирных соединений в
направлении потока крови дополнительно выполнены перегородки с радиусными поверхностями, центры
образующих которых расположены на осях поворота створок, а в выступах створок выполнены соответствующие углубления.
(56)
1. Патент США 4 451 937, МПК А 61 F 1/22, 1984.
2. Патент США 4 863 467, МПК A 61 F 2/24, 1989.
3. Патент США 4 276 658, МПК A 61 F 1/22, 1981.
Фиг. 1.
BY 2249 C1
Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в конструкциях механических искусственных клапанов сердца.
Известны конструкции механических искусственных клапанов сердца, содержащих кольцевой корпус с
отверстием для протока крови, две створки, запирающие отверстие корпуса, установленные в нем посредством шарниров, выполненных в виде выемок, противоположно расположенных на поверхности отверстия
корпуса и размещенных в них направляющих выступов, например в виде ушек, расположенных на противоположных торцах створок. Выемки в корпусе выполнены серповидной формы, а ушки створок - в виде сферических выступов.
Недостатком известных конструкций является то, что при работе клапана в местах контакта направляющих выступов створок с ограничивающими поверхностями развиваются процессы гемолиза и тромбообразования, а также наблюдается интенсивный локальный износ в шарнирных соединениях.
Известен искусственный клапан сердца, содержащий кольцевой корпус с отверстием для протока крови и
две створки, установленные в отверстии корпуса посредством шарниров, выполненных в виде выемок, образованных участками сферической поверхности, и размещенных в них радиусных выступов створок.
Недостатком известного клапана является:
1. Наличие замкнутых выемок на поверхности отверстия корпуса, что приводит к образованию застойных
зон и развитию процесса агрегации тромбоцитов с последующим тромбообразованием и тромбоэмболией, а
также гемолизу;
2. Наличие интенсивного локального износа в шарнирных соединениях вследствие недостаточно развитых поверхностей контакта выемок корпуса и направляющих выступов створок.
Задача предложенного изобретения состоит в повышении надежности функционирования искусственного
клапана сердца.
Поставленная задача достигается сущностью предложенного изобретения, заключающейся в том, что в искусственном клапане сердца, содержащем кольцевой корпус в перепускном отверстии которого расположены запирающий элемент в виде, по меньшей мере двух створок, связанных с корпусом посредством шарнирных
соединений, образованных диаметрально расположенными на внутренней поверхности корпуса выемками и соответствующими им по форме выступами, выполненными на торцах створок, выемки шарнирных соединений на
внутренней поверхности корпуса выполнены в виде участков торовых поверхностей с образующими переменного
радиуса, ограниченных вертикальными углами, вершины которых расположены на осях поворота створок запирающего элемента; в выемках шарнирных соединений в направлении потока крови дополнительно выполнены перегородки с радиусными поверхностями, центры образующих которых расположены на осях поворота створок, а в
выступах створок выполнены соответствующие углубления.
Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность функционирования клапана за счет
улучшения его гемодинамических и тромборезистентных характеристик.
Суть изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - изображен общий вид клапана с выемками на корпусе в виде участков торовых поверхностей с
образующей переменного радиуса;
на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - местный вид выемки на корпусе;
на фиг. 4 - местный вид на торец створки;
на фиг. 5 - разрез по Б-Б на фиг. 2;
на фиг. 6 - изображен общий вид клапана с торовыми выемками, разделенными перегородками в направлении потока крови;
на фиг. 7 - разрез по В-В на фиг. 6;
на фиг. 8 - разрез по Г-Г на фиг. 7;
на фиг. 9 - местный вид на выемки в корпусе, разделенные радиусными выступами;
на фиг. 10 - местный вид на торец створки с выступами торообразной формы;
на фиг. 11 - изображен общий вид клапана с вариантом выполнения торовых выемок, разделенных перегородками в направлении потока крови;
на фиг. 12 - разрез по Д-Д на фиг. 11;
на фиг. 13 - местный вид на выемки в корпусе;
на фиг. 14 - местный вид на торец створки;
на фиг. 15 - разрез по Е-Е на фиг. 12;
на фиг. 16 - изображен общий вид клапана с вариантом выполнения торовых выемок, разделенных перегородками в направлении потока крови;
на фиг. 17 - разрез по И-И на фиг. 16;
на фиг. 18 - местный вид на выемки в корпусе;
на фиг. 19 - местный вид на торец створки;
на фиг. 20 - разрез по Н-Н на фиг. 17:
2
BY 2249 C1
на фиг. 21 - изображен общий вид клапана с тремя створками;
на фиг. 22 - разрез по К-К на фиг. 21;
на фиг. 23 - разрез по Л-Л на фиг. 22;
на фиг. 24 - общий вид на корпус клапана со стороны истока;
на фиг. 25 - вид на створки клапана со стороны истока.
Искусственный клапан сердца содержит:
кольцевой корпус 1 (фиг. 1,6, 11, 16, 21) с отверстием для протока крови, на поверхности которого диаметрально расположены плоские участки 2; запирающий элемент в виде двух и более створок 3, установленных шарнирно в корпусе 1. Шарниры выполнены в виде выемок 4 (фиг. 3, 9, 13, 18, 24) расположенных на
поверхности отверстия корпуса 1, ограниченных вертикальными углами с образованием ограничивающих
поверхностей 5, 6, 7 и 8, при этом вершины вертикальных углов расположены на осях 0-0 поворота створок
3 и направляющих выступов 9, противоположно расположенных на торцах створок 3 (фиг. 4, 10, 14, 25).
Створки 3 установлены в корпусе 1 с возможностью контакта выступов 9 с торовыми выемками 4 по радиусам R1 - R11 (фиг. 5, 8, 15, 20) и с возможностью прилегания в открытом положении к поверхностям 5 и 6,
а в закрытом положении створки 3 (закрытое положение створок изображено тонкими линиями) имеют возможность прилегания друг к другу скосами 10, а к корпусу 1 - скосами 11 (фиг. 7) или радиусными кромками
12 (фиг. 2, 12, 17, 22).
Выемки 4 могут быть разделены в направлении потока крови радиусными выступами 13 (фиг. 9, 13, 18) с
центрами образующими радиусные поверхности, расположенные на осях 0-0 поворота створок 3. В этом
случае направляющие выступы 9 створок 3 выполнены охватывающими радиусные выступы 13 (фиг. 8, 15,
20).
При выполнении клапана с запирающим элементом в виде трех и более створок 3, последние со стороны
стока выполнены с угловыми выступами 14 (фиг. 25), образующими в закрытом состоянии клапана боковые
грани пирамиды, вершина которой расположена на оси клапана.
На наружной поверхности корпуса 1 клапана размещается (условно не показано) элемент крепления клапана при имплантации. Для изготовления клапана применяются материалы, обладающие биологической
инертностью, не способствующие процессу тромбообразования (например титан, углеситалл).
Искусственный клапан в процессе операции крепится в сердце посредством пришивной манжеты из эластичной ткани вместо удаленного пораженного естественного клапана сердца.
Клапан может работать при любой ориентации в пространстве и сила тяжести существенного влияния на
его работу не оказывает. Поток крови в нормальном направлении поворачивает запирающие створки 3 вокруг осей 0-0 (фиг. 1,6, 11, 16, 21) приводя их в открытое положение. При этом поворот створок определяется формой торовых выемок 4 (фиг. 2,7, 12, 17, 22) и направляющих выступов 9 (фиг. 4, 10, 19, 25)
запирающих створок 3, обеспечивающих взаимодействие выемок корпуса 1 и выступов створок 3 при повороте по торовым поверхностям с образующими R1 и R2 (фиг. 4, 5, 23), R3 и R4 (фиг. 9, 10), R5, R6 и R7 (фиг.
14, 15), R8, R9, R10 и R11 (фиг. 19, 20). В открытом положении створки 3 ограничены в повороте поверхностями 5 и 6 торовых выемок корпуса, определяемых вертикальными углами, вершины которых расположены
на осях 0-0 поворота створок 3. В конце хода запирающих створок 3 при наступлении фазы диастолического
расслабления, возникающий обратный поток крови оказывает гидравлическое воздействие на удаленные от
оси шарниров участки створок 3, вследствие чего створки 3 быстро перемещаются в закрытое положение
(фиг. 2, 7, 12, 17 - створки в закрытом положении изображены тонкими линиями, а на фиг. 22 - в открытом).
Для того, чтобы обратный поток крови оказывал на створки 3 воздействие достаточное для их быстрого закрытия, в открытом положении они должны быть несколько наклонены к диаметральной плоскости клапана
(к направлению потока крови). В закрытом положении створки ограничены от поворота поверхностями 8 в
виде направляющих дорожек к которым прилегают радиусные поверхности 12 створок 3 (фиг. 2, 12, 17, 22)
либо поверхностью отверстия корпуса 1 к которой прилегают створки 3 со скошенными поверхностями 11 (фиг.
7). Створки 3 в этом положении прилегают друг к другу скосами 10, обеспечивая наряду с контактом по поверхностям
корпуса 1 достаточную плотность закрытия клапана для предохранения обратного перетока крови в нем.
Предохранением выпадения створок 3 из корпуса 1 в процессе работы клапана является величина h выступов 9 створок 3, размещаемых в выемках 4 корпуса 1 (фиг. 5,8, 15, 20, 23) и выполнение торовых поверхностей переменного радиуса.
При открывании и закрывании клапана во время поворота створок запирающего элемента на поверхности
контакта направляющих выступов створок с поверхностями выемок корпуса действуют механические силы:
динамические - под воздействием давления потока крови и - сила трения при относительном перемещении в
шарнирах. Силы, действующие в момент закрывания, являются наибольшими, поскольку в указанный момент
присутствует гидравлический удар. При нахождении форменных элементов крови в зонах контакта с ограниченным выходом в проток клапана (например, в замкнутых углублениях) происходит гемолиз (разрушение
эритроцитов), а образование застойных зон в местах поворотного механизма приводит к тромбообразованию.
3
BY 2249 C1
Силы трения, действующие на поверхностях контакта в шарнирах, ограниченных малыми размерами,
приводят к локальному интенсивному износу в местах контакта и, как следствие, к снижению надежности
функционирования клапана.
Выполнение предложенной конструкции шарниров с выемками 4 (фиг. 3, 13, 18, 24) торообразной формы
с открытым выходом в общий проток клапана обеспечивает свободное промывание потоком крови зон контактирования створок 3 с корпусом 1 клапана. Это предотвращает гемолиз и тромбообразование.
Вместе с тем конструкция шарниров в виде торовых выемок с развитыми поверхностями и выступов на створках с
поверхностью, соответствующей поверхностям выемок, позволяет снизить удельное давление на поверхностях трения
в шарнирах и уменьшить износ его элементов. При выполнении шарниров с выемками, разделенными в направлении
потока крови радиусными выступами 13 (фиг. 9, 13, 18) и выступами 9 (фиг. 10, 14, 19) створок 3 торообразной формы в соответствии с торовыми выемками корпуса 1, устраняет точечный контакт в шарнирных соединениях, снижает
износ в местах контакта и улучшает динамику клапана. В предложенной конструкции трение между корпусом и
створками распределено по развитым торовым поверхностям и радиусным поверхностям выступов корпуса, разделяющих торовые выемки в направлении потока крови.
Данное решение позволяет улучшить гидродинамические характеристики клапана, предотвратить гемолиз и повысить тромборезистентность за счет хорошего промывания застойных зон, снизить износ на поверхностях контакта корпус - запирающий элемент, что положительно сказывается на надежности
функционирования клапана.
Фиг. 2
Фиг. 6
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 7
4
Фиг. 5
Фиг. 8
BY 2249 C1
Фиг. 9
Фиг. 10
Фиг. 12
Фиг. 11
Фиг. 13
Фиг. 16
Фиг. 19
Фиг. 14
Фиг. 17
Фиг. 20
Фиг. 18
Фиг. 21
5
Фиг. 15
BY 2249 C1
Л-Л
Л
Фиг. 22
Фиг. 23
Фиг. 24
Фиг. 25
Cоставитель В.М. Картузов
Редактор В.Н. Позняк
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
248 Кб
Теги
by2249, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа