устройство для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке

Формула изобретения

Устройство для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке, содержащее патрубки для соединения приточного и выходного отделов клапана с гидродинамическим контуром, отличающееся тем, что в него введены камера для размещения в ней клапана аорты или биопротеза клапана аорты, выполненная из эластичного материала, герметично соединенная с патрубками и снабженная средством для заполнения ее жидкостью и демпфирующее устройство, на котором закреплен один из патрубков с возможностью перемещения вдоль оси клапана аорты или биопротеза клапана аорты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении стендовых исследований в пульсирующем потоке биомеханики и гидродинамики нативных (аллогенных, ксеногенных) клапанов аорты и их бескаркасных заменителей (аллографтов, ксенографтов).

Известно устройство для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке, содержащее неподвижно установленные патрубки для соединения приточного и выходного отделов клапана с гидродинамическим контуром дупликатора пульса (Revanna P. et al. / Eur. J. Cardiothorac. Surg. - 1997. -Vol. 11. - N. 2. - Р. 280-286). Такое крепление позволяет проводить видиорегистрацию работы клапана аорты в аксиальной проекции и обеспечивает растяжение-сокращение клапана в течение цикла только в окружном направлении. Данное устройство взято за прототип.

К недостаткам известного устройства следует отнести дисторцию клапана и нарушение его естественной биомеханики в процессе исследования в пульсирующем потоке, вызванные отсутствием перемещения и соответственно натяжения-расслабления корня аорты в осевом направлении под влиянием пульсирующего потока в результате неподвижного крепления входного и выходного патрубков. Кроме этого нахождение клапана в воздушной среде приводит к высыханию его наружной поверхности и к дополнительному изменению биомеханических свойств его стенки.

Крепление клапанов при исследованиях в пульсирующем потоке не должно ограничивать и/или искажать окружную и продольную растяжимость клапанов аорты или бескаркасных заменителей, а также вызывать их дисторцию. Иными словами, исследуемый клапан аорты или биопротез должен быть установлен в гидродинамическом контуре аналогично его размещению в организме, то есть таким образом, чтобы он мог растягиваться-сокращаться как анизотропная система под воздействием меняющегося потока и давления в течение цикла открытия-закрытия (“сердечного цикла”).

Задачей изобретения является создание устройства для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке, обеспечивающего элементам клапана наиболее естественное пространственное положение и сохранение естественной биомеханики створок.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке, содержащем патрубки для соединения приточного и выходного отделов клапана с гидродинамическим контуром, согласно изобретению дополнительно предусмотрена камера для размещения в ней клапана или биопротеза, выполненная из эластичного материала, герметично соединенная с патрубками и снабженная средством для заполнения ее жидкостью, причем один из патрубков установлен неподвижно, а другой - с возможностью перемещения вдоль оси клапана или биопротеза.

Установка одного из патрубков с возможностью перемещения вдоль оси клапана или биопротеза позволяет клапану растягиваться-сокращаться в окружном и продольном (вдоль оси клапана) направлениях в течение “сердечного” цикла под воздействием пульсирующего потока и давления аналогично перемещению корня аорты в естественных условиях, а также занимать элементам клапана естественное пространственное положение без их дисторции и соответственно сохранить естественную биомеханику створок.

Размещение клапана или биопротеза в камере, выполненной из эластичного материала, герметично соединенной с патрубками и заполненной жидкостью, предотвращает высыхание наружной поверхности клапана и не оказывает влияния на функциональные характеристики исследуемого клапана. Кроме этого, камера позволяет осуществлять ультразвуковую локацию клапана аорты в боковых (продольной и поперечной) проекциях, что дает возможность оценить радиальные деформации его створок, ширину зоны кооптации створок в диастолу и их профиль за весь сердечный цикл, а также динамику длины створки в радиальном направлении, радиального угла наклона створки к плоскости основания клапана, высоты синусов, диаметра основания клапана и синотубулярного соединения.

На чертеже представлено схематичное изображение устройства для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке.

Устройство для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке содержит патрубки 1 и 2 для соединения соответственно приточного 3 и выходного 4 отделов клапана 5 с гидродинамическим контуром, камеру 6 для размещения в ней клапана или биопротеза 5, выполненную из эластичного материала. Камера 6 имеет герметичные соединения 7 и 8 с патрубками 1 и 2 и снабжена трубкой 9 с вентилем 10 для заполнения ее жидкостью. Градиент давления на стенке эластичной камеры должен составлять не более 1-2 мм. рт. ст. с целью сохранения физиологичного внутриаортального давления. Патрубок 1 установлен неподвижно, а патрубок 2 закреплен на демпфирующем устройстве 11 с возможностью перемещения вдоль оси клапана или биопротеза 5. Демпфирующее устройство 11 может быть выполнено в виде, например, цилиндрической пружины, гидравлического амортизатора и других средств. Для визуализация движения створок в аксиальной проекции со стороны выходного отдела 4 клапана предусмотрено окно 12.

Устройство для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследований в пульсирующем потоке работает следующим образом. Приточный отдел 3 клапана 5, размещенного в камере 6, соединяют с патрубком 1, а выходной отдел 4 - с патрубком 2. Камеру 6 герметично соединяют с помощью уплотнителей 7 и 8 с патрубками 1 и 2. Под воздействием давления пульсирующего потока, поступающего через патрубок 1, стенки клапана 5 растягиваются и сокращаются в окружном и осевом направлениях аналогично естественным условиям. Демпферное устройство 11 гасит гидродинамический удар, позволяя при этом клапану 5 растягиваться-сокращаться в осевом направлении. После установления необходимого режима работы гидродинамического стенда эластичную камера 6 заполняют жидкостью через трубку 9 и вентиль 10 таким образом, чтобы стенка камеры 6 растянулась и расположилась предпочтительно на расстоянии 2-4 см от клапана 5. При этом градиент давления на стенке эластичной камеры должен составлять не более 1-2 мм рт. ст. Затем вентиль 10 закрывают. Головку ультразвукового датчика устанавливают к стенке эластичной камеры 6, вдавливая в нее, что позволяет производить ультразвуковую локацию клапана через тонкую стенку камеры 6 и жидкость, находящуюся в камере 6. Производят регистрацию ультразвукового изображения с последующим компьютерным анализом и расчетом показателей биомеханики клапана. Дополнительно производят видиорегистрацию работы клапана в аксиальной проекции через окно 12.

Использование заявленного устройства обеспечивает элементам клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты наиболее естественное пространственное положение и сохранение естественной биомеханики створок при проведении их исследований в пульсирующем потоке.