Мета проекту: розробка програмно-апаратного комплексу для конструювання і випробування аортальних біологічних клапанів-протезів серця для зменшення ризиків реоперації при наростанні дисфункції протезу та проявів тромбоемболічних ускладнень у пацієнтів після операцій.

Підстава для виконання наукового проекту:
договір № 466/2020Т від 11.11.2020 р. між ДУ «Науково-практичний медичний центр дитячої кардіології та кардіохірургії МОЗ України» та Національним технічним університетом України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (КПІ ім. Ігоря Сікорського).
Термін виконання проекту: 10.2020 р. – 12.2020 р.

Предмет досліджень:
1. Розробка технічного завдання для стенду гідродинамічного тестування відповідно до стандартів ISO 5840 (послуга №1). Даний блок робіт передбачає розробку технічного завдання, яке включає опис інтерфейсів та функції імітації серцевого викиду для стенду гідродинамічного тестування.
2. Розробка технічного завдання на матеріал каркасів клапанів серця (біосумісні матеріали, безпечні при МРТ дослідженнях тощо) згідно граничних параметрів тестування відповідно до ISO 5840 (послуга №2). Даний блок робіт передбачає виконання рентгеноструктурного та рентгено-кристалографічного аналізу матеріалу каркасів для клапанів-протезів серця.
3. Розробка програм тестування дослідних моделей клапанів для вибору оптимальної конструкції аортальних біологічних клапанів-протезів серця (ISO 5840) та аналізу даних гідродинамічного тестування клапанів серця (послуга №3). Даний блок робіт передбачає розробку програм для проведення тестів на витривалість клапанів (durability test), оцінювання динаміки змін у разі руйнації клапанів в процесі тестування.
4. Моделювання дизайну каркасів біологічних клапанів-протезів серця (виключити ймовірність неприпустимого плагіату) та допоміжних засобів (матриць) фіксації стулок до каркасів (послуга №4). Даний блок передбачає комп’ютерне моделювання каркасів біологічних клапанів-протезів серця і оснастки з урахуванням декількох конструктивних рішень біологічних протезів і фізичних параметрів матеріалу, з яких передбачається виготовлення лабораторних зразків каркасів для клапанів-протезів серця.

Результати роботи:

Розроблено програмно-апаратний комплекс для конструювання і випробування аортальних біологічних протезів клапанів серця, для реалізації якого виконано наступні етапи (послуги):
1. Розроблено прототип та технічне завдання для стенду гідродинамічного тестування штучних клапанів серця, що дає змогу здійснювати динамічну реєстрацію фізичних характеристик потоків імітатора крові.
2. На основі порівняння характеристик основних матеріалів, які використовуються для медичного застосування, та детального аналізу складу і структури матеріалів імпортних аналогів запропоновано сплав нітинол як найбільш перспективний матеріал для виготовлення каркасів клапанів серця.
3. Розроблено програмне забезпечення для керування, налаштування параметрів роботи та обробки корисної інформації стенду гідродинамічного тестування штучних клапанів серця.
4. Розроблено параметризовані тривимірні моделі каркасів штучних клапанів серця на основі нікеліду титану та комплекти конструкторської документації для виготовлення декількох розмірів їх діаметрів: 20 мм, 22 мм, 24 мм, 26 мм, 28 мм. Також розроблено моделі і конструкторську документацію для оснастки, яка необхідна на відповідних технологічних операціях виготовлення каркасу.
Одержані науково-технічні результати наведені у анатованому звіті, затвердженому Вченою радою 10 грудня 2020 р., протокол №8.