改进的假体心脏瓣膜制造技术

一种采用改进的转动机构的心脏瓣膜具有一对小叶，在全开位置它们平行于通道中心线，当血液逆向流动时又能很快关闭以阻止血液逆流。两小叶能处于一精确平行的或在血流中的低能量位置从而减小了瓣膜两边的压降。小叶的上游棱的附近处或接近上游棱处有一凸轮作用，使小叶迅速关闭转动，同时位于凸轮作用处之下游的位置上互啮合，可引导小叶平移和转动的路线。因此，转动机构确保有效的关闭运动而与逆流血动力学瞬时偏差无关。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械心脏瓣膜假体，特别涉及一种改进的假体心脏瓣膜，它具有打开和关闭位置间既可转动又可平移移动的诸瓣(valve)构件或闭合器(occluder)。现已研究出许多种心脏瓣膜假体，它与心脏的泵唧作用一起血动力学地进行工作，以取代有毛病的天然瓣膜。这些瓣膜其瓣(valve)构件常以单个闭合器或一对闭合器或小叶的形式发挥作用，这些瓣构件绕着一偏心轴线转动(或转动和移动)，以打开和关闭一通过瓣膜体的中央血流通道。这些瓣膜的实例见美国专利4，272，854，4，373，216，4，308，624，4，443，894，4，451，937，4，328，592，4，692，165，和4，863，458。以这些美国专利为代表的、具有种种瓣构件的商用心脏瓣膜所采用的诸瓣构件在其打开位置是与中心线平面成一角度的，这样，逆向流动的血液将优先地冲到每个瓣构件的流出表面上，因此当瓣膜作关闭运动时，先将一转动分量传给该瓣膜。现在人们感到特别重要的是机械心脏瓣膜假体要提供一个在打开位置时血液可自由通过阻力降至最小的通道，而且，为实现这一点，诸瓣构件的方位要平行于该通道的纵轴线，而在采取这样的方位后，这些瓣构件又十分灵敏，以便在发生血液反向流动时能快速关闭。为此，人们一直在探索着对机械瓣膜的结构进行改进，以使其具有上述这些特点。本专利技术提供诸具有上述所希望的诸特征的机械心脏瓣膜假体，其中一个或数个瓣构件在打开位置时能处于平行于瓣膜通道的纵轴线的方向，但一旦瓣构件或闭合器在瓣膜体中向上游(朝上方)移动时，它就瞬时(快速)移动并开始朝着其关闭位置方位(绕着枢轴)转动。这些瓣膜包括一转动机构，其中有一从瓣膜体内壁向里延伸的凸块位于一最好沿着瓣膜体的上游(上方)棱的区域，当瓣构件处于打开位置时，在该区域凸块大致与该瓣构件的上游棱相邻。当瓣构件向上方移动时它在一第一位置与凸块相滑动地啮合，而在离第一位置下游(下方)较远处的第二位置处，瓣构件和瓣膜体也同时相啮合。由于这样的啮合，当血液倒流时造成的瓣构件的向上游移动立即引起一凸轮作用力(camming action)，该动作使在瓣构件上施加了一有益的转动矩;这样，即使瓣构件处于一精确平行于瓣膜中心线的打开位置上，也能使该瓣构件朝着其关闭位置方位瞬时(快速)转动或摆动。在一具体的实施例中，每个瓣膜具有一形成有一内侧壁、基本上为环形的瓣膜体，该瓣膜体形成了一条血液以沿向下游(下方)方向从中流过的中央通道。一或多个闭合器(occluder)安装在该瓣膜体中，以交替地许可血液沿一向下游的方向流过以及利用一转动机构堵住沿反方向的血液流，该转动机构包括诸从瓣膜体侧壁向里延伸的凸块，该凸块和在闭合器上形成的凸耳(lug)共同作用。这些凸块最好形成有第一和第二平表面，这些表面的方位设置得在打开和关闭位置可分别与位于凸耳上的、诸互补的闭合器表面相互平列邻接(贴)(juxtaposition)。每个凸块最好形成有至少一平行于通过瓣膜体的血液通道的中心线的平表面。在这样情况下，这些表面的位置是当一闭合器处于打开位置时，凸块上的这个平表面与该闭合器的一互补平表面部分相互平行邻接，从而对通过瓣膜体的向下游的血流来说，该闭合器的位置基本上是平行于血流的，因而对血流的阻力最小;然而，沿一向上游的方向的逆流血液造成向上游的移动而使诸凸耳啮合诸凸块，使该闭合器朝着其关闭位置迅速地开始转动。在本专利技术的另一构思中，凸块位置设定得使滑动、凸轮作用的接触(camming contact)发生于瓣构件的上游(上方)端部，从而使力矩臂达到最大，有助于有效而可靠的关闭动作。为确保建立所需的可靠的关闭动作，还要在瓣膜体和瓣构件上，于一离开发生这样的凸轮作用的接触的下游(下方)位置，设置另外的啮合部分。结合与凸块的凸轮作用的接触，这些部分确保迅速发生瓣构件的所需的转动并沿整个所希望的路线继续运动。在又一构思中，瓣膜结构设计得使绕枢轴转动中心(CRP)起初时在闭合器的流出表面之外，以提供一大的初始转矩。然而，该中心接着移至一通常接近于入流表面的位置，以减小转矩并使最终的关闭运动变得柔和些，并且，还可在关闭时使瓣构件上的负荷得以分布，以避免将负荷集中于会引起高磨损率的一点上。在还有一个构思中，这些双小叶瓣膜中的转动机构可以这样设计，即大致在关闭时刻，当一小叶的弧形下游棱与瓣膜体侧壁首先接触时，使所有作用在该小叶上的力(按照2维投影看)几乎相交于一公共点。其结果，可最有效地获得压力负荷的承担(即，对于任一给定的、作用于该小叶的下游(下方)表面上的压力来说，向上游转动时受到的负荷是最小的)，这样，在这一点上的磨损也得以减到最小值。另外，当将该表面略微偏置，即最大偏置不超过约10°，就能有一小的合成力以继续使两小叶沿一方向转动，从而确保两小叶的两配合棱相互紧靠。附图说明图1是处于打开状态的、具有本专利技术诸特点的双小叶(bi-leaflet)心脏瓣膜的透视图;图2是经放大的沿图1中“2-2”线的心脏瓣膜剖视图，图中所示的右侧小叶处于其打开状态，而以正视图表示的左侧小叶处于其关闭状态;图3是图1所示的双小叶心脏瓣膜的局部视图，其中一小叶被移去，另一小叶处于其打开状态;图4是从图1所示的瓣膜中取出的一小叶的透视图;图5是图4所示的该小叶的局部底透视图;图6是一与图2类似的、放大的局部剖视图，表示该小叶在开始移向关闭位置后不久的情况;图7是一与图6类似的、放大的局部剖视图，表示两小叶在它们朝关闭位置移动中所处的稍许不同的中间位置;图8是一与图7类似的、放大的局部剖视图，再次示出两小叶在它们朝关闭位置移动中所处的稍许不同的第二个中间位置;图8A是沿图8中“8A-8A”线的局部剖视图;图9是处于关闭状态的、图1所示的心脏瓣膜的剖视图;图10是小叶是曲面的实施例的透视图，该小叶可以在图1所示的通常类型的瓣膜中使用;图11是图10的该小叶的正视图;图12是一包括一对如图10和11所示的小叶的瓣膜的剖视图，它总的类似于图2，其中左侧小叶是正视时的情况;图13是一总的类似于图1的透视图，示出了结合单个闭合器(occluder)使用的瓣膜体，(图中闭合器未装上);图14是一与图13所示的瓣膜体结合使用的闭合器的透视图;图15是一采用了图13和14所示的组件的心脏瓣膜在打开状态时的局部剖视图，其中的闭合器是正视时的情况;图16是处于关闭状态的、图15所示的心脏瓣膜的剖视图;图17A和17B类似于图7和9，表示一具有本专利技术诸特点的心脏瓣膜的另一实施例;图18与图9类似，示出了一具有本专利技术诸特点的心脏瓣膜的又一实施例;图19与图9类似，示出了一具有本专利技术诸特点的心脏瓣膜的另一实施例;图20是一具有本专利技术诸特点的双小叶心脏瓣膜的又一实施例的透视图，其中的左侧小叶被移去，而右侧小叶处于打开状态;图21是从图20所示的心脏瓣膜中取出的一小叶的局部放大透视图;图22是图20所示的双小叶心脏瓣膜的一部分的局部俯视图，其中的左侧小叶被移去，而右侧小叶处于其打开状态;图23是一放大的局部视图，表示在瓣膜体侧壁上的长槽和相邻的凸块;图24与图23类似，表示当两小叶均处于全关闭状态时该小叶在该长槽中所处的位置;图25是总的沿图24中的“6-6”线剖的剖视图;图26是经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种假体心脏瓣膜包括：一通常为环形的瓣膜体，它具有一内侧壁，该内侧壁形成一从其中通过、供血液沿一朝下游的方向流过的中央通道，该通道具有一平行于血液流动方向延伸的中心线；一对闭合器，每个闭合器具有一入流表面、一流出表面、一上游配对棱表面和一弧形下游棱表面，所述两闭合器安装在所述瓣膜体中，以使交替地在处于打开位置时血液沿一向下游的方向流经闭合器，而所述两配对棱表面彼此离开，而使在处于关闭位置时堵住沿逆向的血流，此时所述配对棱表面彼此紧贴；每个所述闭合器包括一主体部分，在其上形成的所述入流表面和所述流出表面互相平行；它还包括一对位于所述主体部分两侧的侧部，该侧部的厚度大于所述主体部分的厚度；所述瓣膜体和所述两闭合器有一（绕枢轴的）转动机构，依靠该机构所述两闭合器被导向，在所述打开位置与所述关闭位置之间运动，所述转动机构使所述两闭合器在其打开位置时能处于一方位，使所述入流表面和流出表面基本上平行于所述瓣膜体中心线；所述瓣膜体有一与每个所述闭合器侧部相联系并从所述瓣膜体侧壁朝里延伸的另外的凸块，当与每个所述凸块有关的闭合器处于打开位置时，该凸块通常与该闭合器的所述上游棱相邻；每个所述闭合器侧部构成得使当由于血液沿逆向流动而所述闭合器向上游移动时，该侧部接触并起凸轮作用于所述有关凸块；以及所述转动机构还安排成这样：在每个所述闭合器侧部与所述瓣膜体之间、于一离发生凸轮作用接触（ｃａｍｍｉｎｇｃｏｎｔａｃｔ）的位置相当远的下游地点互啮合（ｉｎｔｅｒｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ），所述凸轮作用接触使当所述闭合器向上游移动时，所述闭合器开始向其关闭位置方位迅速转动。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森C施图普卡，杰克C博科龙斯，迈克尔B埃姆肯，阿克塞尔D豪波特，斯科特T彼得斯，
申请(专利权)人：昂克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]