Клышников К. Ю.1, Овчаренко Е. А.1, Стасев А. Н.1, Нуштаев Д. В.2, Барбараш Л. С.1
1ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН; 2ООО “Тесис”;
ЦЕЛЬ: Разработать методику проектирования современных бесшовно имплантируемых протезов клапана сердца на примере баллонораширяемого протеза для установки по типу «клапан-в-клапан». МЕТОДЫ: В работе исследовали 5 моделей опорного каркаса протеза клапана аорты, предназначенного для бесшовной баллонной имплантации по типу «клапан-в-клапан». Исследование проводили в среде инженерного конечноэлементного анализа Simulia Abaqus/CAE. В качестве модели материала для исследуемых объектов выбрали линейную изотропную модель, описывающую свойства медицинской нержавеющей стали марки 316LVM, с описанием зон пластической деформации. В ходе эксперимента моделирования имплантации по типу «клапан-в-клапан» проводили симуляцию взаимодействия исследуемых конструкций с моделью классического каркасного протеза клапана аорты. Эксперимент проводили в два этапа: имплантация – раскрытие предлагаемых конструкций с помощью модели баллона для вальвулопластики; сдвиг каркаса – к проксимальному концу исследуемых каркасов прикладывали осевое продольное перемещение. В работе оценивали давление баллона, необходимое для полного раскрытия каркаса; рекойл и процент укорочения исследуемых каркасов; наличие и размер зон критического напряжения и деформаций; силу трения, возникающую в системе «каркас – классический протез» РЕЗУЛЬТАТЫ: В ходе анализа результатов было установлено, что ряд моделей демонстрируют высокую долю укорочения, что негативно сказывается на манипуляционных свойствах конструкции и возможностях проектирования створчатого аппарата. Кроме того, одна из моделей потребовала экстремальных значений давления, создаваемого баллоном, для полного раскрытия и установки в классический протез, что может наложить существенные ограничения на этапе проектирования системы доставки. Анализ напряженно-деформированного состояния исследуемых конструкций не выявил значений напряжений и деформаций, превышающих предел прочности материала. ВЫВОДЫ: Компьютерное моделирование взаимодействия медицинского устройства и целевого участка для имплантации позволяет прогнозировать поведение разрабатываемых конструкций и оценить их состоятельность до этапа получения опытных образцов.
Комментарии посетителей