zdorПроблемы здоровья и экологииHealth and Ecology Issues2220-09672708-6011Gomel State Medical University10.51523/2708-6011.2004-1-2-26zdor-2475Research ArticleНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИNEW TECHNOLOGIESБИОМЕХАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО КЛАПАНА СЕРДЦА ДИСКОВОЙ КОНСТРУКЦИИTHE BIOMECHANICAL ANALUSIS OF ARTIFICIAL DISK-CONSTRUCTION HEART VALVE FUNCTIONINSШилькоС ВShilkoS.V.library@gsmu.byСаливончикС ПSalivonchikS.P.library@gsmu.byХиженокВ ФHizhenokV.Flibrary@gsmu.byАничкинВ ВAnichkinV.V.library@gsmu.byПлескачевскийЮ МPleskachevskyY.M.library@gsmu.by20041502200402131140Copyright © Шилько С.В., Саливончик С.П., Хиженок В.Ф., Аничкин В.В., Плескачевский Ю.М., 20042004Шилько С.В., Саливончик С.П., Хиженок В.Ф., Аничкин В.В., Плескачевский Ю.М.Shilko S., Salivonchik S., Hizhenok V., Anichkin V., Pleskachevsky Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gsmu.by/jour/article/view/2475

Рассматриваются клапанная функция сердца(в норме и при патологии) и гемодинамические характеристики механического протеза клапана, оказывающие влияние на гемолиз и тромбообразование. Построены компьютерная и физическая модели дискового протеза аортального клапана. Выполнен анализ поля скоростей и давлений при прямом и обратном токе крови, показавший преимущества двухстворчатых протезов. Достоинством использованного подхода является возможность детального описания движения крови с выявлением зон турбулентности и разрежения для различных вариантов конструкции, включая размер, кривизну и предельный угол открытия створок. Это позволяет минимизировать гидравлическое сопротивление, тромбообразование и гемолиз, сохраняя высокую надежность закрытия клапана. Обсуждается возможность проектирования протеза с целью повышения адекватности его клапанной функции путем реализации закручивания потока крови.

The valve functions of heart (in norm and pathological state) and hemodynamic characteristics of mechanical prosthetic cardiac valves influencing hemolysis and blood coagulation have been investigated. The computer and physical models of the disc cardiac valve implant have been constructed. The analysis of blood velocity and pressure at direct and inverse blood flows has shown better characteristics of butterfly valves. An advantage of this approach is in thorough description of blood flow assisting in determination of turbulence and depression zones for different size, curvature and ultimate opening angle of the leaves. This minimises hydraulic resistance, thrombus formation and hemolysis thus preserving high reliability of valve closing. A design of the valve prosthesis aimed at improving valve functions by swirling the blood flow is discussed.

клапанная функция сердцадисковый протез клапанабиосовместимостьгемодинамикарегургитациягемолизтромбообразованиеVALVE FUNCTION OF HEARTDISC CARDIAC VALVE PROSTHESISBIOCOMPATIBILITYHEMODYNAMICSREGURGITATIONHEMOLYSISTHROMBUS FORMATIONReferencesХирургия сердца. // Под ред. Ю.П. Островского, - Минск, 1999.Хирургия сердца. // Под ред. Ю.П. Островского, - Минск, 1999.Blue stein D., Li Y.M., Krukenkamp I.B. Free emboli formation in the wake of bi-leaflet mechanical heart valves and the effects of implantation techniques // J. Biomechanics. - 2002. - Vol. 35, - P. 1533-1540.Blue stein D., Li Y.M., Krukenkamp I.B. Free emboli formation in the wake of bi-leaflet mechanical heart valves and the effects of implantation techniques // J. Biomechanics. - 2002. - Vol. 35, - P. 1533-1540.Shilko S.V., Salivonchik S.P., Hizhenok V.F., Kuzminsky Yu. G. The analysis of heart valve dysfunction and effectiveness of disc-designed prosthe-ses // Acta of bioengineering and biomechanics. - 2003. - Vol. 5, - № 2. - P. 53-62.Shilko S.V., Salivonchik S.P., Hizhenok V.F., Kuzminsky Yu. G. The analysis of heart valve dysfunction and effectiveness of disc-designed prosthe-ses // Acta of bioengineering and biomechanics. - 2003. - Vol. 5, - № 2. - P. 53-62.Lim W.L., Chew Y.T., Chew T.C., Low H.N. Steedy flow dynamics of prosthetic aortic heart valves: a comparative evoluation with PIV techniques // J. Biomechanics. - 1998, -Vol. 31. - P. 411-421.Lim W.L., Chew Y.T., Chew T.C., Low H.N. Steedy flow dynamics of prosthetic aortic heart valves: a comparative evoluation with PIV techniques // J. Biomechanics. - 1998, -Vol. 31. - P. 411-421.Yurechko V.N., Korchagin S.I., Radkevich F.A., Kuznetsova E.I., Fadeev A.A. Gydrodynamics of new generation cardiac valve prostheses // Russian J. Biomechanics. - 2002, - Vol. 6. - № 1. - P. 56-68.Yurechko V.N., Korchagin S.I., Radkevich F.A., Kuznetsova E.I., Fadeev A.A. Gydrodynamics of new generation cardiac valve prostheses // Russian J. Biomechanics. - 2002, - Vol. 6. - № 1. - P. 56-68.Yong G.L., Krishnan B.C., Lemmon J. A numeral simulation of mechanical heart valve closure fluid dynamics // J. Biomechanics. - 2002. - Vol. 35, - P. 881-892.Yong G.L., Krishnan B.C., Lemmon J. A numeral simulation of mechanical heart valve closure fluid dynamics // J. Biomechanics. - 2002. - Vol. 35, - P. 881-892.Fiore G.B., Grigioni M., Daniele C., Avenio G.D., Barbaro V., Fumero R. Hydraulic functional characterization of aortic mechanical heart valve prostheses through lumped-parameter modeling // J. Biomechanics. - 2002. - Vol. 35, - P. 1427-1432.Fiore G.B., Grigioni M., Daniele C., Avenio G.D., Barbaro V., Fumero R. Hydraulic functional characterization of aortic mechanical heart valve prostheses through lumped-parameter modeling // J. Biomechanics. - 2002. - Vol. 35, - P. 1427-1432.Shilko S.V., Salivonchik S.P., Hizhenok V.F., Kuzminsky Yu.G. The analysis of heart valve dysfunction and effectiveness of disc-designed prosthe-ses // Acta of bioengineering and biomechanics. - 2003. - Vol. 5, - № 2. - P. 53-62.Shilko S.V., Salivonchik S.P., Hizhenok V.F., Kuzminsky Yu.G. The analysis of heart valve dysfunction and effectiveness of disc-designed prosthe-ses // Acta of bioengineering and biomechanics. - 2003. - Vol. 5, - № 2. - P. 53-62.ТУ РБ 14539033.004-96.ТУ РБ 14539033.004-96.Shilko S.V., Gavrilenko S.L., Khizhenok V.F., Stakan I.N., Salivonchik S.P. A method for defining flow and rheological constants of viscoplastic biomaterials. Part 2 // Russian Journal of Biomechanics. - 2003. - Vol. 7, - № 2. - P. 11-23.Shilko S.V., Gavrilenko S.L., Khizhenok V.F., Stakan I.N., Salivonchik S.P. A method for defining flow and rheological constants of viscoplastic biomaterials. Part 2 // Russian Journal of Biomechanics. - 2003. - Vol. 7, - № 2. - P. 11-23.Саливончик С.П., Шилько С.В., Хи-женок В.Ф., Аничкин В.В. Имплантаты клапана сердца: состояние и перспективы // Матер. бел.-амер. н/п конф. Христианство и медицина. - Гомель, 11-16 апр. 2004 г. / Мин. образов. РБ. Гом. гос. мед. ун-т. - Гомель-Амарелло, 2004. - Т. 3. - С. 102-104.Саливончик С.П., Шилько С.В., Хи-женок В.Ф., Аничкин В.В. Имплантаты клапана сердца: состояние и перспективы // Матер. бел.-амер. н/п конф. Христианство и медицина. - Гомель, 11-16 апр. 2004 г. / Мин. образов. РБ. Гом. гос. мед. ун-т. - Гомель-Амарелло, 2004. - Т. 3. - С. 102-104.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.