Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2021 / с. 38-41

Влияние отжига на циклическую устойчивость опорного каркаса протеза клапана сердца

                                

К.Ю. Клышников, Е.А. Овчаренко, Д.В. Нуштаев, Л.С. Барбараш


Аннотация

Проведен анализ методом конечных элементов механического поведения опорных каркасов протеза клапана сердца аортальной модификации с позиции оценки усталостной прочности и влияния на нее технологического этапа отжига. Показано, что напряжения по Мизесу, возникающие на этапах производственной обработки, обладают амплитудой, близкой к критической (пределу прочности материала), с локализацией в области ламелей торцевых секций, однако введение в производственный процесс этапа отжига снижает максимум напряжений на 14,8…23,3 % относительно аналогичных образцов без процедуры. Ожидаемо показано, что опорные каркасы, прошедшие отжиг, демонстрируют более удовлетворительные показатели усталостной прочности при одинаковом переменном напряжении цикла.


Сведения об авторах

Кирилл Юрьевич Клышников, научный сотрудник,
Евгений Андреевич Овчаренко, канд. техн. наук, зав. лабораторией, лаборатория новых биоматериалов, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», г. Кемерово,
Дмитрий Владимирович Нуштаев, инженер, ЗАО «Северсталь Менеджмент», г. Москва,
Леонид Семенович Барбараш, гл. научный сотрудник, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», г. Кемерово,

Список литературы

1. Martin C. et al. Simulation of long-term fatigue damage in bioprosthetic heart valves: Effects of leaflet and stent elastic properties // Biomech. Model. Mechanobiol. 2014. Vol. 13. № 4. PP. 759-770.
2. Conway C. et al. Coronary Stent Fracture: Clinical Evidence vs. the Testing Paradigm // Cardiovasc. Eng. Technol. 2018. Vol. 9. № 4. PP. 752-760.
3. Biernacka E.K. et al. Percutaneous pulmonary valve implantation – state of the art and Polish experience // Postep. w Kardiol. interwencyjnej (Adv. Interv. Cardiol.). 2017. Vol. 13. № 1. PP. 3-9.
4. McElhinney D.B. et al. Stent fracture, valve dysfunction, and right ventricular outflow tract reintervention after transcatheter pulmonary valve implantation: Patient-related and procedural risk factors in the US Melody Valve Trial // Circ. Cardiovasc. Interv. 2011. Vol. 4. № 6. PP. 602-614.
5. Li J. et al. Fatigue life analysis and experimental verification of coronary stent // Heart Vessels. 2010. Vol. 25. № 4. PP. 333-337.
6. Everett K.D. et al. Structural Mechanics Predictions Relating to Clinical Coronary Stent Fracture in a 5 Year Period in FDA MAUDE Database // Ann. Biomed. Eng. 2016. Vol. 44. № 2. PP. 391-403.
7. Xu J. et al. Mechanical response of cardiovascular stents under vascular dynamic bending // Biomed. Eng. Online. 2016. Vol. 15. № 1.
8. Meyer-Kobbe C. et al. The importance of annealing 316 LVM stents // Med. Device Technol. 2003. Vol. 14. № 1. PP. 20-25.
9. Verma A. et al. Thermal processing and characterization of 316LVM cardiovascular stent // Biomed. Mater. Eng. 2006. Vol. 16. № 6. PP. 381-395.
10. Klyshnikov K.Y. et al. Experimental substantiation of the design of a prosthetic heart valve for valve-in-valve implantation // Vestn. Transplantologii i Iskusstv. Organov. 2017. Vol. 19. № 2. PP. 69-77.
11. Auricchio F. et al. Fatigue of 316L stainless steel notched µm-size components // Int. J. Fatigue. 2014. Vol. 68. PP. 231-247.
12. Hall E.J. Guyton and hall textbook of medical physiology / 13th edition. – Elsevier, 2011.
13. Schmidt T. et al. Coronary Stents: History, Design, and Construction // J. Clin. Med. 2018. Vol. 7. № 6. P. 126.