zdorПроблемы здоровья и экологииHealth and Ecology Issues2220-09672708-6011Gomel State Medical University10.51523/2708-6011.2010-7-1-30zdor-933Research ArticleНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИNEW TECHNOLOGIESБИОМЕХАНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПРОТЕЗА КЛАПАНА СЕРДЦА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯBIOMECHANICAL ASPECTS OF DEVELOPMENT OF ADVANCED POLYMER PROSTHESIS OF HEART VALVEШилькоС. В.ShilkoS. V.noemail@neicon.ruХиженокВ. Ф.KhizhenokV. F.noemail@neicon.ruАничкинВ. В.AnichkinV. V.noemail@neicon.ruИнститут механики металлополимерных систем им. В. А. Белого НАНБ, г. ГомельV. A. Belyi Metal-Polymer Research Institute of NASB, GomelГомельский государственный медицинский университетGomel State Medical University20102803201001134139Copyright © Шилько С.В., Хиженок В.Ф., Аничкин В.В., 20102010Шилько С.В., Хиженок В.Ф., Аничкин В.В.Shilko S.V., Khizhenok V.F., Anichkin V.V.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/933

В статье обсуждается биосовместимость кардиоимплантатов на основе природных и синтетических материалов. Изучены механические характеристики искусственного клапана сердца с эластичными замыкательными элементами из однородных изотропных и направленно-армированных анизотропных полимерных материалов. Показано, что важнейшим критерием работоспособности указанной конструкции является усталостная прочность замыкательных элементов при изгибе в диапазоне 108-109 циклов. Выполнен конечноэлементный расчет напряженно-деформированного состояния аортального протеза в систолической фазе сердечного цикла. Моделирование деформационных характеристик и анализ усталостной прочности позволяет рекомендовать для дальнейшего изучения конструкцию протеза с замыкательными элементами из направленно-армированного полимерного композита на основе полиуретановой матрицы.

The biocompatibility of cardioimplants based on the natural and synthetic materials has been discussed in the paper. The biomechanical characteristics of artificial heart valve with elastic leaflets made of homogeneous isotropic and directly reinforced anisotropic polymer materials have been studied. It was shown that bending fatigue strength of leaflets in a range of 108-109 cycles is most important criteria of this structure durability. The finite element calculations of stress-strained state of aortic prosthesis in systolic phase of heart cycle have been done. Modeling of deformational characteristics and analysis of fatigue strength allows proposing the prosthesis with leaflets made of directly reinforced anisotropic polymer composite based on polyurethane matrix.

кардиопротезыискусственный клапан сердцабиосовместимостьэластичные запирающие элементыполимерные композитыматематическое моделированиеcardioprosthesesartificial heart valvebiocompatibilityelastic locking elementspolymer compositesmathematical modelingReferencesClinical performance of biological and mechanical prostheses / G. J. Fradet [et al.] // The Annals of Thoracic Surgery. - 1995. - Vol. 60, № 2. - Р. 453-458.Clinical performance of biological and mechanical prostheses / G. J. Fradet [et al.] // The Annals of Thoracic Surgery. - 1995. - Vol. 60, № 2. - Р. 453-458.Островский, Ю. П. Хирургия сердца / Ю. П. Островский. - М., 2007. - 576 с.Островский, Ю. П. Хирургия сердца / Ю. П. Островский. - М., 2007. - 576 с.Functional polymeric coatings - from polymer synthesis to heart valve implants to endotracheal tubes / R. Toomey [et al.] // European Cells and Materials. - 2003. - Vol. 6. - Р. 24.Functional polymeric coatings - from polymer synthesis to heart valve implants to endotracheal tubes / R. Toomey [et al.] // European Cells and Materials. - 2003. - Vol. 6. - Р. 24.Static and dynamic mechanical testing of a polymer with potential use as heart valve material / A. F. Aguirre [et al.] // Summer Bioeng. Conf., Florida. - 2003. - Р. 1039-1040.Static and dynamic mechanical testing of a polymer with potential use as heart valve material / A. F. Aguirre [et al.] // Summer Bioeng. Conf., Florida. - 2003. - Р. 1039-1040.Хиженок, В. Ф. Деформационно-прочностные характеристики полимерного протеза клапана сердца / В. Ф. Хиженок, С. В. Шилько // Российский журнал биомеханики. - 2006. - Т. 10, № 4. - C. 47-55.Хиженок, В. Ф. Деформационно-прочностные характеристики полимерного протеза клапана сердца / В. Ф. Хиженок, С. В. Шилько // Российский журнал биомеханики. - 2006. - Т. 10, № 4. - C. 47-55.

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