Задачей изобретения является повышение тромборезистентности протеза клапана и улучшение его гемодинамических характеристик.

Данная задача может быть решена, если в известном протезе клапана сердца, содержащем кольцеобразный корпус по меньшей мере с одним элементом, ограниченным опорными, обращенными к прямому и обратному потокам крови "поверхностями и боковой поверхностью, обращенной к центральной оси корпуса, створки, установленные в кольцеобразном корпусе с возможностью поворота между положением открытия, обеспечивающим прохождение прямого потока крови, и положением закрытия, ограничивающим обратный поток крови, каждая из которых имеет опорные поверхности, обращенные к прямому и обратному потоку крови, которые взаимодействуют с соответствующими опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса, поверхность смыкания, взаимодействующую с соответствующей поверхностью смыкания другой створки в закрытом положении, боковую наружную поверхность, восходящую и нисходящую поверхности, обращенные соответственно к прямому и обратному потокам крови, причем боковая наружная поверхность каждой створки имеет участок, выполненный с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса, а по меньшей мере часть нисходящей поверхности каждой створки выполнена криволинейно-вогнутой для обеспечения прохождения прямого потока крови между створками в их открытом положении, при этом

а) по меньшей мере на одном участке боковой наружной поверхности по меньшей мере одной створки, выполненном с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса, имеются по меньшей мере два выступа, на которых расположены опорные поверхности створки, взаимодействующие с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса;

б) опорные поверхности, расположенные на упомянутых выступах створки и взаимодействующие с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса, выполнены криволинейно-выпуклыми;

в) на каждой створке имеется по два участка боковой наружной поверхности, выполненные с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса и размещенные на противоположных сторонах боковой наружней поверхности, на каждом из которых расположены по меньшей мере по два упомянутых выступа створки;

г) упомянутый элемент корпуса выполнен в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, причем боковые поверхности обращены друг к другу и выполнены по существу параллельными;

д) опорные поверхности упомянутого элемента корпуса, обращенные к обратному потоку крови, расположены выше или в плоскости торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови;

е) упомянутый элемент корпуса выполнен по всему периметру кольцеобразного корпуса;

ж) по меньшей мере на одной створке выполнен по меньшей мере один канал, поверхность которого пересекает поверхность смыкания створки, для пропускания ограниченного обратного потока крови в закрытом положении створок;

з) на каждой створке выполнен по меньшей мере один упомянутый канал для пропускания ограниченного обратного потока крови, расположенный у одной из сторон боковой наружной поверхности створки и ограниченный с одной стороны внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса;

и) общая площадь упомянутых каналов для пропускания ограниченного обратного потока крови составляет 0,2 - 8% площади внутреннего отверстия корпуса.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от прототипа являются:

а) выполнение по меньшей мере на одном участке боковой наружной поверхности по меньшей мере одной створки, выполненном с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса, по меньшей мере двух выступов, на которых расположены опорные поверхности створки, взаимодействующие с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса;

б) выполнение опорных поверхностей, расположенных на упомянутых выступах створки и взаимодействующих с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса, криволинейно-выпуклыми;

в) выполнение по меньшей мере по два упомянутых выступа створки на каждой створке на каждом из двух участков боковой наружной поверхности, выполненных с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса и размещенных на противоположных сторонах боковой наружный поверхности;

г) выполнение упомянутого элемента корпуса в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, причем боковые поверхности обращены друг к другу и выполнены по существу параллельными;

д) расположение опорных поверхностей упомянутого элемента корпуса, обращенных к обратному потоку крови, выше или в плоскости торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови;

е) выполнение упомянутого элемента корпуса по всему периметру кольцеобразного корпуса;

з) выполнение по меньшей мере на одной створке по меньшей мере одного канала, поверхность которого пересекает поверхность смыкания створки, для пропускания ограниченного обратного потока крови в закрытом положении створок;

и) выполнение по меньшей мере одного упомянутого канала для пропускания ограниченного обратного потока крови на каждой створке и расположение их у одной из сторон боковой наружной поверхности створки или ограниченные с одной стороны внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса;

з) выполнение общей площади упомянутых каналов для пропускания ограниченного обратного потока крови в размере 0,2 - 8% площади внутреннего отверстия корпуса.

Эти отличительные признаки обеспечивают соответствие предлагаемого технического решения критерию "новизны".

Известных технических решений с сочетанием признаков, сходных с признаками, отличающими предлагаемое решение от прототипа, не выявлено.

При выполнении по меньшей мере на одном участке боковой наружной поверхности по меньшей мере одной створки, выполненным с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса, по меньшей мере двух выступов, на которых расположены опорные поверхности створки, взаимодействующие с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса, обеспечивается создание дополнительного канала для прохождения ограниченного обратного потока крови, благодаря которому происходит омывание кровью взаимодействующих поверхностей упомянутого элемента корпуса и выступов на боковой поверхности створки. Этим достигается вымывание адгезированных на поверхностях форменных элементов крови и предотвращается образование тромбов. При выполнении опорных поверхностей, расположенных на упомянутых выступах створки и взаимодействующих с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса, криволинейно-выпуклыми обеспечивается взаимодействие поверхностей упомянутого элемента корпуса и выступов на боковой поверхности створки, характеризуемое трением качения, при котором обеспечивается минимальный износ взаимодействующих поверхностей и достигается повышение надежности и долговечности клапана.

Положительный эффект вышеописанных технических решений возрастает при выполнении по меньшей мере по два упомянутых выступа створки на каждой створке на каждом из двух участков боковой наружней поверхности, выполненных с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса и размещенных на противоположных сторонах боковой наружней поверхности.

При выполнении упомянутого элемента корпуса в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, причем боковые поверхности обращены друг к другу и выполнены по существу параллельными, и расположение опорных поверхностей упомянутого элемента корпуса, обращенных к обратному потоку крови, выше или в плоскости торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, обеспечивается дополнительный положительный эффект - снижение сопротивление клапана прямому потоку крови, поскольку упомянутый элемент корпуса располагается вне внутренней поверхности корпуса и не уменьшает площадь гидравлического отверстия корпуса.

Однако максимальное повышение тромборезистентности протеза достигается при выполнении упомянутого элемента корпуса по всему периметру кольцеобразного корпуса, так как при этом створки получают дополнительную степень свободы - возможность поворачиваться вокруг центральной оси корпуса, обеспечивая равномерное омывание потоком крови всех элементов клапана и окружающих сердечных структур.

При выполнении по меньшей мере на переходной створке по меньшей мере одного канала, поверхность которого пересекает поверхность смыкания створки, для пропускания ограниченного обратного потока крови в закрытом положении створок обеспечивается дополнительное омывание потоком крови нисходящей поверхности створок. Однако наибольший эффект достигается при выполнении по меньшей мере одного упомянутого канала для пропускания ограниченного обратного потока крови на каждой створке и расположение их у одной из сторон боковой наружной поверхности створки и ограниченных с одной стороны внутренней поверхностью кольцеобразного корпуса. При этом ограниченный обратный поток не только омывает нисходящую поверхность створок, но и взаимодействующие поверхности упомянутого элемента корпуса и выступов на боковой поверхности створок, и, кроме того, струя обратного потока крови попадает на внутреннюю поверхность корпуса и смывает нити фибрина, которые могут попасть с манжеты на боковую поверхность створок.

Оптимальная величина ограниченного обратного потока достигается в том случае, когда этот поток достаточно велик, но объем крови, прошедший в обратном направлении не должен превышать 20% объема крови, прошедшей в прямом направлении, так как в этом случае энергетические потери на клапане будут недопустимо велики. Для обеспечения оптимального значения обратного потока крови необходимо выполнение общей площади упомянутых каналов для пропускания ограниченного обратного потока крови в размере 0,2 - 8% площади внутреннего отверстия корпуса.

Указанные свойства обеспечивают создание положительного эффекта - улучшение тромборезистентности, гемодинамических характеристик и надежности протеза клапана сердца.

На фиг. 1 (Приложение 1) представлен главный вид протеза клапана в диаметральном сечении, створки которого показаны в закрытом положении и условно не рассечены, штрих-пунктирными линиями показаны створки в открытом положении; у изображенного протеза клапана упомянутый элемент корпуса выполнен в виде двух выступов, расположенных на диаметрально противоположных участках торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, причем боковые поверхности обращены друг к другу и выполнены по существу параллельными, при этом опорные поверхности упомянутого элемента корпуса, обращенные к обратному потоку крови, расположены в плоскости торцевой поверхности корпуса, обращенной к прямому потоку крови, а на участке боковой наружной поверхности створок, выполненном с зазором относительно боковой поверхности упомянутого элемента корпуса, имеются по два выступа, на которых расположены опорные поверхности створки, взаимодействующие с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса, и опорные поверхности, расположенные на упомянутых выступах створки и взаимодействующие с опорными поверхностями упомянутого элемента корпуса, выполнены криволинейно-выпуклыми.

Протез клапана сердца содержит манжету, которая не показана.

Протез клапана сердца работает следующим образом. При возникновении избыточного давления на входе протеза створки 2, взаимодействуя поверхностью 18 выступов 16 с опорной поверхностью 10 упомянутого элемента 9 корпуса 1, поворачиваются и открывают клапан. Вследствие того, что нисходящая поверхность 4 створок 2 выполнена криволинейно-вогнутой, между створками 2 образуется отверстие, обеспечивающее прохождение через него прямого потока крови I. При этом, поскольку упомянутый элемент 9 корпуса 1 выполнен в виде двух выступов на торцевой поверхности 8 корпуса 1 и не выступает из внутренней поверхности 7 корпуса 1, он не вносит дополнительных возмущений в поток крови I, улучшая тем самым гемодинамические характеристики протеза клапана. При полном открытии створок 2 они начинают взаимодействовать опорной поверхностью 17 выступов 15 с опорной поверхностью 11 упомянутого элемента 9 корпуса 1. Этим достигается ограничение угла открытия створок 2 и удерживание их в корпусе 1.

При возникновении избыточного давления на выходе протеза створки 2, взаимодействуя опорными поверхностями 17 выступов 15 с опорной поверхностью 11 упомянутого элемента 9 корпуса 1, закрываются и предотвращают обратный ток крови. При этом ограничителем обратного поворота служат опорные поверхности 18 выступов 16 створок 2, которые взаимодействуют с опорной поверхностью 10 элемента 9 корпуса 1. Вследствие того, что опорные поверхности 17 и 18 выполнены криволинейно-выпуклыми, их взаимодействие с опорными поверхностями 11 и 10 при повороте створок из положения закрытия в положение открытия и обратно характеризуется трением качения, чем обеспечивается уменьшение износа взаимодействующих поверхностей и следовательно повышение долговечности протеза клапана. Выступы 15, выполненные на участке 14 боковой поверхности 5 створок 2, взаимодействуя с внутренней поверхностью 7 корпуса 1, обеспечивают создание дополнительных каналов на участке 14 между боковой поверхностью 5 створок 2 и внутренней поверхностью 7 корпуса 1 и боковой поверхностью 12 упомянутого элемента 9 корпуса 1 для прохождения заданного ограниченного обратного потока крови II для вымывания адгезированных элементов крови на упомянутых поверхностях. Каналы 19 и 20 также обеспечивают прохождение заданного ограниченного обратного потока крови II, которым омывается нисходящая поверхность 4 створок 2 и упомянутые поверхности 7,10,11,12,17,18. Кроме того, каналы 19 и 20 уменьшают площадь поверхности смыкания, снижая тем самым количество травмируемых элементов крови, попадающих между створками 2 при закрытии. Созданием заданного ограниченного обратного потока крови II, омывающего поверхности в зонах, наиболее опасных для образования тромбов, достигается повышение тромборезистентности протеза клапана.

Предложенный протез клапана сердца, сохраняя такие преимущества прототипа, как распределенный по всей длине окружности внутренней поверхности корпуса характер износа, обладает улучшенными гемодинамическими характеристиками за счет увеличенного гидравлического отверстия клапана, повышенной долговечностью за счет обеспечения взаимодействия поверхностей элементов клапана, характеризуемого трением качения и повышенной тромборезистентностью вследствие создания заданных ограниченных обратных потоков крови, омывающих наиболее опасные поверхности клапана для тромбообразования.