Актуальность и цели. Целью работы является исследование влияния технологических параметров на механические свойства ксеноперикардиальных пластин, используемых для изготовления биологических заменителей клапанов сердца. Объектом исследования являются пластины из ксеноперикарда телячьего, прошедшие химико-ферментативную обработку, включающую обработку гипертоническими растворами хлорида натрия, протеолитическим ферментом, раствором глутарового альдегида. Предметом исследования является механическое поведение ксеноперикардиальных пластин, прошедших технологическую обработку с различными параметрами, а также связь между их механическими свойствами и параметрами технологической обработки. Материалы и методы. Экспериментальной основой работы являются полученные авторами результаты испытаний ксеноперикардиальных пластин, прошедших различную технологическую обработку, на растяжение и изгиб. Они позволили выявить несоответствие между определенными при испытаниях на изгиб консольно-контактным методом длинами свешивания образцов и результатом их расчета по классическим уравнениям теории упругости. Результаты. С целью устранения этого несоответствия в работе предложены зависимости для вычисления эффективных модуля упругости, толщины и плотности ксеноперикардиальной пластины. Данные зависимости были получены на основе условий сохранения ее массы, нормальной и изгибной жесткости. Расчет напряженно-деформированного состояния элементов биологических заменителей клапанов сердца с учетом действительного сопротивления деформированию ксеноперикардиальных пластин выполнен методом конечных элементов. В результате проведения испытаний ксеноперикардиальных пластин, прошедших технологическую обработку с различными параметрами, на растяжение и изгиб, с использованием предложенных зависимостей для вычисления эффективных характеристик, получены значения эффективных модуля упругости, толщины и плотности ксеноперикардиальных пластин, прошедших технологическую обработку с различными параметрами. Вычисленные значения эффективных характеристик ксеноперикардиальных пластин, прошедших технологическую обработку с различными параметрами, были использованы в компьютерном моделировании процессов функционирования биологических протезов клапанов сердца. Использование эффективных характеристик ксеноперикардиальных пластин позволило повысить адекватность компьютерных моделей биологических заменителей клапанов сердца и выбрать рациональные параметры технологической обработки ксеноперикардиальных пластин, используемых для изготовления трехстворчатых гибких клапанов сердца на упругом каркасе. Выводы. Предложен подход к повышению адекватности компьютерных моделей биологических заменителей клапанов сердца, позволяющих оценить величины и распределения напряжений и деформаций в элементах биологических заменителей клапанов сердца с учетом действительного сопротивления деформированию ксеноперикардиальных пластин. Подход предполагает использование в компьютерных моделях эффективных модуля упругости, толщины и плотности, вычисляемых с учетом параметров технологической обработки ксеноперикардиальных пластин.

Background. The object of investigation are plates of calf xenopericardium after a chemical and enzyme procession, including hupertonic solutions of sodium chloride, protheolitic enzyme, the solution of glutar aldehyde. The object of study is the mechanic behaviuor of xenopericardial plates after technological procession with defferent parameters as well as the connection between their mechanical properties and the parameters of technological procession. The goal is to investigate the unfluence of technological parameters on the mechanical properties of xenopericardial plates (XP) used for making implanted cardail valves. Material and methods. The experimental basis of work are the authors’ former results of tests of XPs after different technological processions, mainly, tension and bending tests. They made it possible to identify a mismatch between the experimental lengths of loosely hanging samples, measured in the bending console-contact test, and their theoretical calculation by classical equations of the theory of elasticity. Results. With the view of removing of the mismatch, the authors propose correlations for effective modules of elasticity, thickness and tightness of an XP calculation. The figures of the correlation were gained on the basis of retension of its mass, normal and bending rigidity. The calculation of the tense-deformed condition of elements of biological implanted cardiovalves considering the actual resistance to deformation in XPs is done by the method of finite elements. The result of bending and tension tests of XPs after technological procession with different parameters using the suggested correlations for effective characteristics is the values of effective modules of elasticity, thickness and tightness of XPs. The calculated values of effective XP characteristics were used in computer modeling of biological prosthetic valves functioning. The usage of effectice XP characteristics allowed to increase the adequacy of the computer models of prosthetic valves and choose rational parameters of XP technological processing within the technology of three-cusp flexible valves on a hard-bending carcass. Conclusions. An approach to the increase in adequacy of computer models of prosthetic valves is suggested wich makes it possible to evaluate the sizes and distributions of tension and deformations in elements of biological prosthetic valves considering the actual resistance of XPs to deformations. The approach suggests the usage of effective modules of elasticity, thickness and tightness, calculated on the basis of XP technological procession parameters.