PL224223B1

PL224223B1 - Heart valve

Info

Publication number: PL224223B1
Application number: PL406601A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Weroński; Paulina Piskorska; Łukasz Majewski
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2016-11-30
Also published as: PL406601A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zastawka serca spełniająca rolę trójpłatkowej mechanicznej protezy.The subject of the invention is a heart valve that functions as a mechanical tri-lobed prosthesis.

Dotychczas w technice znane i stosowane są zastawki mechaniczne, sztuczne: dwupłatkowe stosowane współcześnie, oraz jednopłatkowe - stanowiące pierwowzór. W użyciu są również zastawki biologiczne, wykonane z osierdzia wołu lub wieprzowej zastawki aortalnej. Zastawki trójpłatkowe mechaniczne stosowane są w sztucznym sercu, natomiast biologiczne są używane jako protezy dla człowieka. Powyższy podział znany jest z literatury „Biomateriały” Grzegorza Milewskiego Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2012, artykułu „Rys historyczny, teraźniejszość i przyszłość biomateriałów wykorzystywanych w sztucznych zastawkach serca” Kostrzewy B., Rybaka Z. Polimery w Medycynie 2013, s. 183-189.So far, mechanical, artificial valves are known and used in the art: double-leaf valves used today, and single-leaf valves - constituting the prototype. Biological valves made of bovine pericardium or porcine aortic valve are also in use. Mechanical trilobal valves are used in an artificial heart, while biological valves are used as human prostheses. The above division is known from the literature of Grzegorz Milewski's "Biomaterials", Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Krakow 2012, the article "Historical outline, present and future of biomaterials used in artificial heart valves" by Kostrzewa B., Rybak Z. Polimery w Medycynie 2013, pp. 183-189 .

Przykładem zastawki dwupłatkowej jest znana z patentu nr US6139575 zastawka składająca się z dwóch półokrągłych dysków obracających się na mechanizmie obrotowym równolegle do siebie.An example of a two-leaf valve is the valve known from US6139575, which consists of two semicircular discs rotating on a rotating mechanism parallel to each other.

Spośród zastawek polimerowych znana jest zastawka według zgłoszenia nr WO2007062320 składająca się z trzech płatków umieszczonych razem z pierścieniem w materiale porowatym. Stabilizację zastawki zapewnia druciany stelaż. Płatki zastawki razem z pierścieniem stanowią integralną całość.Among the polymeric valves, the valve according to the application No. WO2007062320 is known, consisting of three petals placed together with a ring in a porous material. The valve is stabilized by a wire frame. The valve leaflets together with the ring constitute an integral whole.

Wprowadzenie rozwiązania jakim jest trójpłatkowa mechaniczna zastawka serca zostało podjęte i zaprezentowane między innymi w zgłoszeniu patentowym nr US2002183840 i udoskonalone w zgłoszeniu nr US2008086202, gdzie przedstawiono model zastawki o wyprofilowanej obręczy zewnętrznej i płatkach zbliżonych kształtem do litery „S”.The introduction of a trilobal mechanical heart valve has been undertaken and presented, inter alia, in the patent application US2002183840 and improved in the application number US2008086202, which presents a model of the valve with a contoured outer rim and leaflets similar to the shape of the letter "S".

Znana jest również zastawka ze zgłoszenia opisu patentowego nr CA2253425, która posiada płatki o kształcie zbliżonym do litery „V”, zamocowane na systemie występów umożliwiających ruch otwierający i zamykający płatki zastawki.A valve is also known from the patent application No. CA2253425, which has a "V" -shaped leaflet mounted on a system of projections allowing the movement to open and close the leaflets of the valve.

Ze zgłoszenia patentowego nr GB2281371 znane jest rozwiązanie zastawki, składającej się z trzech płatków o kształcie trójkąta zamocowanych na mechanizmie obrotowym złożonym z występu ograniczającego ruch płatka do kąta 95°.From the patent application No. GB2281371 a valve solution is known, consisting of three triangular-shaped leaflets mounted on a rotary mechanism consisting of a projection limiting the leaflet's movement to an angle of 95 °.

Inne spojrzenie przedstawiono w zgłoszeniu nr WO8203981, gdzie trzy płatki zastawki otwierają się, przesuwając się wzdłuż odpowiednio wyprofilowanych szyn stanowiących integralną część pierścienia wewnętrznego.Another view is presented in the application No. WO8203981, where three valve leaflets open as they slide along suitably contoured rails that are an integral part of the inner ring.

Istotą zastawki serca trójpłatkowej mechanicznej jest to że, składa się z obudowy w kształcie pierścienia, wewnątrz którego znajdują się trzy wypusty wyprofilowane rozmieszczone symetrycznie, przy czym wypusty wyprofilowane mają wewnątrz po obu bokach gniazda, w których umieszczone są luźno wypusty płatków profilowanych, zaś kształt wypustów odpowiada kształtem gniazdom. Przy czym wokół obudowy znajduje się obręcz przeznaczona do obszycia tkaniną do mocowania szwów. Od strony prawej komory wewnątrz pierścienia obudowy znajduje się występ na którym opierają się płatki profilowane w pozycji zamkniętej. Płatki profilowane posiadają kształt przestrzennej figury geometrycznej o dwóch podstawach o kształcie zbliżonym do dwóch trójkątów sferycznych przechodzących podstawą w wycinek pierścienia, zaś powierzchnia podstawy od strony prawej komory serca posiada powierzchnię pofalowaną po obwodzie, a na bocznych ścianach płatków profilowanych znajdują się wcięcia z wypustem w kształcie wycinka kuli. Występy wyprofilowane znajdujące się wewnątrz pierścienia obudowy posiadają parę ograniczników, która znajduje się od strony przedsionka serca w dolnej części wypustu wyprofilowanego symetrycznie po obydwu stronach wypustu wyprofilowanego. Pomiędzy płatkami profilowanymi w pozycji zamkniętej znajduje się luz wytworzony przez zaokrąglenia wierzchołków płatków profilowanych.The essence of the mechanical trilobal heart valve is that it consists of a ring-shaped casing, inside which there are three symmetrically arranged protrusions, while the protrusions have inside, on both sides, slots in which the protrusions of the profiled petals are loosely placed, and the shape of the protrusions corresponds to the shape of the sockets. There is a hoop around the casing to be covered with fabric for fixing the seams. On the right side of the chamber, inside the housing ring, there is a projection on which the profiled petals rest in the closed position. The profiled petals have the shape of a spatial geometric figure with two bases similar to two spherical triangles passing through the base into a segment of the ring, while the surface of the base on the right side of the heart has a wavy surface on the circumference, and on the side walls of the profiled petals there are indentations with a groove in the shape of sphere segment. The profiled protrusions inside the housing ring have a pair of stops, which are located on the atrium side in the lower part of the protrusion symmetrically profiled on both sides of the profiled protrusion. Between the profiled petals in the closed position there is a play created by the rounding of the tops of the profiled petals.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że zastawka serca posiada profilowane płatki, których kształt minimalizuje opór przepływu krwi przez zastawkę oraz koncentruje uderzającą falę krwi na środku zastawki zapewniając jej pewne i szybkie otwarcie. Płatki zamocowane są na mechanizmie uchylnym, którego wszystkie elementy mają opływowy kształt, niepowodujący turbulencji przepływu. Korpus zastawki jest integralną częścią wraz z zawiasem, dzięki czemu podczas przepływu krwi przez zastawkę, nie ma miejsc w których mogłaby zalegać krew. Powierzchnia płatka od strony komory jest pofalowana, co ułatwia zmianę położenia płatka z pozycji otwartej do zamkniętej, dzięki zwiększonej powierzchni nacisku krwi wyrzucanej podczas skurczu prawej komory. Zastawka trójpłatkowa ma korzystny profil hemodynamiczny, dzięki prostej budowie i nieskomplikowanemu mechanizmowi pracy. Kształt i sposób działania zastawki mechanicznej jest zbliżony do funkcjonowania i budowy naturalnej zastawki trójdzielnej, znajdującej się pomiędzy prawym przedsionkiem, a prawą komorą serca, i takA beneficial effect of the invention is that the heart valve has profiled leaflets whose shape minimizes resistance to blood flow through the valve and concentrates the striking wave of blood in the center of the valve ensuring its safe and rapid opening. The petals are mounted on a tilting mechanism, all elements of which have a streamlined shape that does not cause flow turbulence. The valve body is an integral part with the hinge so that as blood flows through the valve, there are no places where blood can remain. The ventricular surface of the leaflet is undulated, which makes it easier to change the position of the leaflet from the open to the closed position, thanks to the increased pressure surface of the blood ejected during contraction of the right ventricle. The trilobal valve has a favorable hemodynamic profile due to its simple structure and simple mechanism of operation. The shape and operation of a mechanical valve is similar to the function and structure of the natural tricuspid valve located between the right atrium and the right ventricle of the heart, and so

PL 224 223 B1 jak w zastawce naturalnej, prezentowana zastawka mechaniczna posiada u zbiegu płatków luz, otrzymany poprzez zaokrąglenie ich wierzchołków, dzięki któremu zostaje zachowany kontakt pomiędzy prawym przedsionkiem a prawą komorą serca.As in the case of the natural valve, the presented mechanical valve has a clearance at the convergence of the leaflets, obtained by rounding their apexes, thanks to which the contact between the right atrium and the right ventricle is maintained.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przestawia widok izometryczny zastawki serca, fig. 2 - widok z góry zastawki serca, fig. 2a - szczegół A wypustu z ogranicznikami, fig. 3 - widok od dołu zastawki serca, fig. 4 - widok z boku zastawki serca w przekroju B-B, fig. 4a - przekrój C-C wypust z płatkami, a fig. 5 - widok izometryczny płatka zastawki serca.The subject of the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing, in which fig. 1 shows an isometric view of the heart valve, fig. 2 - top view of the heart valve, fig. 2a - detail A of the projection with stops, fig. 3 - bottom view of the heart valve Fig. 4 is a side view of the heart valve in section BB, fig. 4a is a section of a CC projection with lobes and fig. 5 is an isometric view of the heart valve leaflet.

Zastawka serca trójpłatkowa mechaniczna składa się z obudowy 1 w kształcie pierścienia, wewnątrz którego znajdują się trzy wyprofilowane wypusty 2 wyprofilowane rozmieszczone symetrycznie, przy czym wypusty 2 wyprofilowane mają wewnątrz po obu bokach gniazda 3a i 3b, w których umieszczone są luźno wypusty 4 płatków 5 profilowanych, zaś kształt wypustów 4 odpowiada kształtem gniazdom 3a i 3b. Przy czym wokół obudowy 1 znajduje się obręcz 8 przeznaczona jest do obszycia tkaniną do mocowania szwów. Od strony prawej komory wewnątrz pierścienia obudowy 1 znajduje się występ 7 na którym opierają się płatki 5 profilowane w pozycji zamkniętej. Płatki 5 profilowane posiadają kształt przestrzennej figury geometrycznej o dwóch podstawach o kształcie zbliżonym do dwóch trójkątów sferycznych przechodzących podstawą w wycinek pierścienia, zaś powierzchnia podstawy od strony prawej komory serca posiada powierzchnię 9 pofalowaną po obwodzie, a na bocznych ścianach płatków 5 profilowanych znajdują się wcięcia z wypustem 4 w kształcie wycinka kuli. Pomiędzy płatkami 5 profilowanymi w pozycji zamkniętej znajduje się luz wytworzony przez zaokrąglenia 10 wierzchołków płatków 5 profilowanych. Występy 2 wyprofilowane znajdujące się wewnątrz pierścienia obudowy 1 posiadają parę ograniczników 6, która znajduje się od strony przedsionka serca w dolnej części wypustu 2 wyprofilowanego symetrycznie po obydwu stronach wypustu 2 wyprofilowanego.The mechanical three-lobed heart valve consists of a casing 1 in the shape of a ring, inside which there are three profiled protrusions 2 profiled symmetrically arranged, while the protrusions 2 are profiled inside, on both sides, sockets 3a and 3b, in which there are loosely placed protrusions of 4 shaped petals and the shape of the projections 4 corresponds to the shape of the seats 3a and 3b. A hoop 8 is provided around the housing 1 and is intended to be covered with a fabric for fixing seams. On the right side of the chamber, inside the housing ring 1, there is a projection 7 on which the profiled petals 5 rest in the closed position. The profiled petals 5 have the shape of a spatial geometric figure with two bases similar to two spherical triangles passing through the base into a segment of the ring, and the surface of the base from the right side of the heart has a wavy surface 9 along the circumference, and on the side walls of the profiled petals 5 there are indents with protrusion 4 in the shape of a sphere segment. Between the profiled petals 5 in the closed position there is a play created by the rounding 10 of the tops of the profiled petals. The profiled protrusions 2 inside the housing ring 1 have a pair of stops 6, which are located on the atrium side in the lower part of the protrusion 2, shaped symmetrically on both sides of the protrusion 2.

Działanie zastawki mechanicznej trójpłatkowej opiera się na mechanizmie uchylnym i właściwościach pracy serca człowieka. Mechanizm uchylny zastawki, opiera się na wypustach 4 w kształcie półkuli, odpowiadających kształtem gniazdom 3a i 3b, w których następuje uchylenie płatków 5 profilowanych. W pozycji wyjściowej płatki 5 profilowane zastawki serca są otwarte w kierunku dolnym i są oparte na ogranicznikach 6 rozmieszczonych symetrycznie na wypustach 2 pierścienia wewnętrznego obudowy 1. Zamknięcie płatków profilowanych 5 jest wywołane przez podciśnienie w prawym przedsionku serca oraz ciśnienie wywołane skurczem mięśni prawej komory serca. W pozycji zamkniętej płatki 5 opierają się na występie 7 znajdującego się wewnątrz pierścienia obudowy 1.The operation of the mechanical trilobal valve is based on the tilting mechanism and the properties of the human heart. The valve tilting mechanism is based on hemispherical projections 4, corresponding to the shape of the sockets 3a and 3b, in which the profiled leaflets 5 are tilted. In the initial position, the profiled heart valves 5 open in the downward direction and rest on the stops 6 symmetrically arranged on the projections 2 of the inner ring of the casing 1. The closure of the profiled leaflets 5 is caused by the negative pressure in the right atrium and the pressure caused by the contraction of the muscles of the right ventricle. In the closed position, the petals 5 rest on the shoulder 7 inside the housing ring 1.

Claims

1. Mechanical trilobal heart valve, made of a ring and profiled leaflets, characterized by the fact that it consists of a ring-shaped housing (1), inside which there are three profiled projections (2) arranged symmetrically, while the projections (2) have inside, on both sides of the seats (3a) and (3b), in which the protrusions (4) of the profiled petals (5) are loosely placed, and the shape of the protrusions (4) corresponds to the shape of the seats (3a) and (3b), around the housing ( 1) there is a hoop (8) intended to be trimmed with fabric for fixing seams.

2. Valve according to claim A protrusion according to claim 1, characterized in that on the right side of the chamber inside the housing ring (1) there is a projection (7) on which the profiled petals (5) rest in the closed position.

3. Valve according to p. 3. The profiled petals (5), characterized in that the profiled petals (5) have the shape of a spatial geometric figure with two bases similar to two spherical triangles passing through the base into a segment of the ring, and the surface of the base from the right side of the heart has a peripherally wavy surface (9), on the side walls of the profiled petals (5) there are indentations with a protrusion (4) in the shape of a sphere segment.

4. Valve according to p. 1, characterized in that the profiled protrusions (2) inside the housing ring (1) have a pair of stops (6) located on the atrium side in the lower part of the protrusion (2), symmetrically profiled on both sides of the protrusion (2) .

PL 224 223 B1

5. Valve according to p. A play according to any one of claims 1 to 3, characterized in that between the profiled petals (5) in the closed position there is a play created by the rounding (10) of the tips of the profiled petals (5).