CN103498308B - 一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管状纤维基人造血管涂层／接枝装置，包括固定平台，大罗拉设于固定平台上，大罗拉两端上部设有压力调节器，加压辊设于压力调节器上，微量注射模块设于加压辊侧面且设于固定平台上，传动电机与大罗拉连接，电机调节器与直线电机、微量注射模块、传动电机连接。本发明还提供了管状人造血管涂层／接枝装置的使用方法，将人造血管穿在加压辊上，调节压力调节器，控制电机调节器，调节直线电机、步进电机和传动电机的运行速度，进行涂层／接枝工作。本发明提供的装置能够完全实现机械化操作，避免人为因素导致的涂层不匀的缺点，实现了原料的高效利用，节约成本，而且能够根据需要给人造血管涂上不同厚度的涂层材料或接枝材料。

Description

一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种管状纤维基人造血管涂层／接枝装置及使用方法，属于纺织生物医用材料技术领域。

背景技术

目前，人造血管在临床上的应用已是一项较成熟的外科技术，产品种类较多。早期研发的涂层人造血管，主要防止人造血管植入体内后产生的血液渗漏问题。近期的载药人造血管是利用给人造血管表面接枝一层药物，达到抗血栓、促内皮化等功能，这些功能的实现，均离不开涂层技术。

目前国内现有的关于人造血管涂层的专利如下：

(1)专利：人造血管丝素、胶原蛋白共混预凝涂层(公开号：CN1919354)

(2)专利：人造血管胶原蛋白预凝涂层(公开号：CN1919355)

(3)专利：人造血管丝素蛋白预凝涂层(公开号：CN1919356)

以上三个专利其原理是利用手工的方式，将丝素、胶原蛋白或丝素和胶原蛋白涂覆在人造血管的表面，通过多次涂覆获得涂层人造血管。该工艺均采用普通的浸渍、刷涂等普通涂层方式，存在以下三个缺点：(1)涂覆过程均为手动完成，重现性较差，效率低下；(2)涂覆过程中人为影响因素较大，涂层均匀性难以控制，涂层厚度不可调控；(3)涂层材料没有外界压力作用，难以渗透到人造血管管壁间隙及其内层。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够使人造血管涂层／接枝更加规范化、自动化，对涂层的厚度或接枝需求能定量控制，同时节省原材料，对人造血管有外力的作用，有助于涂层／接枝材料溶液渗透到人造血管管壁组织的内部的管状纤维基人造血管涂层／接枝装置及使用方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是提供一种管状纤维基人造血管涂层／接枝装置，其特征在于：包括固定平台，大罗拉设于固定平台上，大罗拉两端上部设有压力调节器，加压辊设于压力调节器上，微量注射模块设于加压辊侧面且设于固定平台上，传动电机与大罗拉连接，电机调节器与直线电机、微量注射模块、传动电机连接。

优选地，所述微量注射模块包括滑块，步进电机和注射器均设于滑块上，推进板和步进电机相连，步进电机连接所述电机调节器。

优选地，所述滑块和推进板的材料均采用316L不锈钢。

优选地，所述大罗拉包括一号芯轴，一号皮套套在一号芯轴的表面，轴承设于一号芯轴的两端，大齿轮设于一号芯轴的一侧。

优选地，所述一号芯轴的材料采用316L不锈钢，所述一号皮套的材料采用生物级丁腈橡胶。

优选地，所述压力调节器包括支架，支架上设有垫片，加压片设于垫片上部，所述加压辊设于加压片和垫片之间，弹簧设于垫片下部，加压螺钉穿过支架将加压片压住。

优选地，所述支架、加压片和垫片的材料均采用316L不锈钢。

优选地，所述加压辊包括二号芯轴，二号芯轴上设有固位凹槽，二号皮套同轴设于二号芯轴外侧；二号芯轴的材料采用316L不锈钢，二号皮套的材料采用生物级丁腈橡胶管。

为了解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是提供一种管状纤维基人造血管涂层／接枝装置的使用方法，其特征在于：由如下5个步骤组成：

步骤1：准备涂层／接枝材料溶液及人造血管

配置涂层／接枝材料溶液，并将其混匀后储存在微量注射模块的注射器中，同时准备待涂层／接枝的人造血管；

步骤2：安装人造血管

将人造血管穿在加压辊上，调节压力调节器的加压螺钉，使加压辊和大罗拉之间的压力适合相应的涂层厚度或接枝需求；

步骤3：涂层／接枝

控制电机调节器，调节直线电机、微量注射模块的步进电机和传动电机的运行速度，整个涂层／接枝工作开始；

步骤4：更换试样

待人造血管的厚度达到设定的厚度，再运行5分钟，使涂层／接枝材料溶液与人造血管壁充分结合后，涂层／接枝即完成，暂停步骤3中的三个电机，取下涂层／接枝人造血管，更换新的人造血管，再启动步骤3中的三个电机，进行涂层／接枝；

步骤5：结束

待整个实验完成后，停止所有电机，关闭电源，同时清洗整套装置，以备下次使用。

优选地，所述步骤2中，涂层厚度可调节范围为0.025～0.200毫米，适用于管壁厚度为0.010～2.000毫米的人造血管。

本发明提供的管状纤维基人造血管涂层／接枝装置使用时，人造血管套在加压辊上，由压力调节器对加压辊施压，并将压力传递给人造血管，微量注射模块定量喷出涂覆材料至人造血管表面，微量注射模块精准控制材料喷出量，有效提高涂覆材料的利用率，人造血管的涂层量由微量注射模块的喷出量和人造血管管壁上径向压力协同调控。在对人造血管进行涂层或接枝时，实现机械化操作，使涂层或接枝的材料能均匀分布于人造血管的管壁上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)整个涂层／接枝过程完全实现机械化操作，提高生产效率，同时避免由于人为因素造成的误差，使涂层技术标准化、统一化，从而达到涂层产品的稳定性；

2)能够对涂层的厚度进行控制，获得不同涂层厚度的人造血管；

3)实现微量添加涂层物质，节约涂层／接枝材料溶液，更加经济；

4)对人造血管有外力的作用，能够有助于涂层／接枝材料溶液渗透到人造血管管壁组织的内部，提高涂层／接枝均匀性和有效性。

本发明提供的装置克服了现有技术的不足，能够完全实现机械化操作，避免人为因素导致的涂层不匀的缺点，同时能够通过微量注射模块实现原料的高效利用，节约成本，而且压力调节器能够根据需要给人造血管涂上不同厚度的涂层材料或接枝材料。

附图说明

图1为本发明提供的管状纤维基人造血管涂层／接枝装置示意图；

图2是固定平台示意图；

图3是微量注射模块示意图；

图4是大罗拉示意图；

图5是压力调节器示意图；

图6是压力调节器局部剖面示意图；

图7是加压辊示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

图1为本发明提供的管状纤维基人造血管涂层／接枝装置示意图，所述的管状纤维基人造血管涂层／接枝装置包括固定平台1、直线电机2、微量注射模块3、大罗拉4、压力调节器5、加压辊7、传动电机8、电机调节器9。大罗拉4装在固定平台1上，大罗拉4两端上部装有压力调节器5，加压辊7装在压力调节器5上，微量注射模块3位于加压辊7侧面且固定在固定平台1上，传动电机8位于固定平台1上且与大罗拉4连接，电机调节器9装在固定平台1上且与直线电机2、微量注射模块3、传动电机8连接。

结合图2，固定平台1是由底座11、轨道12、支撑片13、固定孔14、轴承托15和平台16组成，材料均选用316L不锈钢，整个固定平台1一体成型。在底座11上形成轴承托15，底座11端部形成平台16，轴承托15两侧开有固定孔14，在一侧的固定孔14侧面形成轨道12，轨道12端部形成支撑片13。

结合图3，微量注射模块3是由滑块31、推进板32、步进电机33和注射器34组成，步进电机33和注射器34安装在滑块31上，推进板32和步进电机33相连，滑块31和推进板32材料均选用316L不锈钢，步进电机33连接电机调节器9。步进电机33、注射器34已有工业产品，可直接获得。微量注射模块能够实现对涂层或接枝物质微量供给，节省昂贵的原材料。

结合图4，大罗拉4是由一号芯轴41、一号皮套42、轴承43和大齿轮44组成，一号芯轴41的材料选用316L不锈钢，一号皮套42的材料选用生物级丁腈橡胶，一号皮套42套在一号芯轴41的表面，增加一号芯轴41与其接触的人造血管的摩擦握持力，轴承43安装在一号芯轴41的两端，大齿轮44安装在一号芯轴41的一侧，轴承43、大齿轮44已有工业产品，可直接获得。

结合图5和图6，压力调节器5是由固定螺钉51、支架52、加压螺钉53、弹簧54、加压片55和垫片56组成，加压螺钉53穿过支架52将加压片55压住，加压辊7位于加压片55和垫片56之间，弹簧54在垫片56下面，通过调节加压螺钉53来改变对加压片55的压力大小，使加压辊7和大罗拉4之间的距离可调，支架52、加压片55和垫片56的材料选用316L不锈钢，固定螺钉51、加压螺钉53和弹簧54已有工业产品，可直接获得。

结合图7，加压辊7是由二号芯轴71和二号皮套72组成，二号芯轴71上还有固位凹槽73，二号皮套72紧密安装在二号芯轴71上，二号芯轴71的材料选用316L不锈钢，二号皮套72的材料选用生物级丁腈橡胶管。

本发明提供的管状纤维基人造血管涂层／接枝装置安装前，首先要检查整套装置零件是否完整，尤其是电机和控制系统能否顺利运行，如有异常，应及时进行调整，确保每个部件正常工作。然后安装装置：

首先，将轴承43安装在一号芯轴41两端，位置要对称，将大齿轮44安装在一号芯轴41一侧，整个大罗拉4安放在轴承托15上。

然后，安装压力调节器5，将加压片55、垫片56和弹簧54安放到支架52内部，加压螺钉53穿过支架52对加压片55施加压力，压力调节器5通过固定螺钉51固定在固定平台1上。

接着，组装微量注射模块3，将步进电机33安装在滑块31上，滑块31安装在轨道12上，将装有涂层／接枝材料溶液的注射器34安装在滑块31上，同时把推进板32安装在注射器34的尾端，与步进电机33相连。

最后，将直线电机2、传动电机8和电机调节器9安装在固定平台1上，传动电机8和轴承4通过一对啮合的齿轮连接，将直线电机1、步进电机33和传动电机8与电机调节器9连接。二

本发明提供的管状纤维基人造血管涂层／接枝装置使用时，人造血管6套在加压辊7上，由压力调节器5对加压辊7施压，并将压力传递给人造血管6，微量注射模块3定量喷出涂覆材料至人造血管表面，微量注射模块3精准控制材料喷出量，有效提高涂覆材料的利用率，人造血管6的涂层量由微量注射模块3的喷出量和人造血管6管壁上径向压力协同调控。在对人造血管进行涂层或接枝时，实现机械化操作，使涂层或接枝的材料能均匀分布于人造血管的管壁上。

本发明提供的管状人造血管涂层／接枝装置的使用方法的具体步骤如下：

步骤1：准备涂层／接枝材料溶液及人造血管

配置涂层／接枝材料溶液，并将其混匀后储存在微量注射模块3的注射器34中，同时准备待涂层(或接枝)的人造血管6；

步骤2：安装人造血管

将人造血管6穿在加压辊7上，调节压力调节器5的加压螺钉53，使加压辊7和大罗拉4之间的压力适合相应的涂层厚度或接枝需求；其中涂层厚度可调节范围在0.025～0.200毫米，适用于管壁厚度为0.010～2.000毫米的人造血管；

步骤3：涂层／接枝

控制电机调节器9，使直线电机1、微量注射模块3的步进电机33和传动电机8的运行速度至合适的参数，整个涂层／接枝工作开始；

步骤4：更换试样

待人造血管6的厚度达到设定的厚度，再运行5分钟，使涂层／接枝材料溶液与人造血管6壁充分结合后，涂层／接枝即完成，暂停三个电机，取下涂层／接枝人造血管，更换新的人造血管6，再启动三个电机，进行涂层／接枝；

步骤5：结束

待整个实验完成后，停止所有电机，关闭电源，同时清洗整套装置，以备下次使用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)整个涂层／接枝过程完全实现机械化操作，提高生产效率，同时避免由于人为因素造成的误差，使涂层技术标准化、统一化，从而达到涂层产品的稳定性；

2)能够对涂层的厚度进行控制，获得不同涂层厚度的人造血管；

3)实现微量添加涂层物质，节约涂层／接枝材料溶液，更加经济；

4)对人造血管有外力的作用，能够有助于涂层／接枝材料溶液渗透到人造血管管壁组织的内部，提高涂层／接枝均匀性和有效性。

Claims (9)

1.一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置，其特征在于：包括固定平台(1)，大罗拉(4)设于固定平台(1)上，大罗拉(4)两端上部设有压力调节器(5)，加压辊(7)设于压力调节器(5)上，微量注射模块(3)设于加压辊(7)侧面且设于固定平台(1)上，传动电机(8)与大罗拉(4)连接，电机调节器(9)与直线电机(2)、微量注射模块(3)、传动电机(8)连接；

所述压力调节器(5)包括支架(52)，支架(52)上设有垫片(56)，加压片(55)设于垫片(56)上部，所述加压辊(7)设于加压片(55)和垫片(56)之间，弹簧(54)设于垫片(56)下部，加压螺钉(53)穿过支架(52)将加压片(55)压住。

2.如权利要求1所述的一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置，其特征在于：所述微量注射模块(3)包括滑块(31)，步进电机(33)和注射器(34)均设于滑块(31)上，推进板(32)和步进电机(33)相连，步进电机(33)连接所述电机调节器(9)。

3.如权利要求2所述的一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置，其特征在于：所述滑块(31)和推进板(32)的材料均采用316L不锈钢。

4.如权利要求1所述的一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置，其特征在于：所述大罗拉(4)包括一号芯轴(41)，一号皮套(42)套在一号芯轴(41)的表面，轴承(43)设于一号芯轴(41)的两端，大齿轮(44)设于一号芯轴(41)的一侧。

5.如权利要求4所述的一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置，其特征在于：所述一号芯轴(41)的材料采用316L不锈钢，所述一号皮套(42)的材料采用生物级丁腈橡胶。

6.如权利要求1所述的一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置，其特征在于：所述支架(52)、加压片(55)和垫片(56)的材料均采用316L不锈钢。

7.如权利要求1所述的一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置，其特征在于：所述加压辊(7)包括二号芯轴(71)，二号芯轴(71)上设有固位凹槽(73)，二号皮套(72)同轴设于二号芯轴(71)外侧；二号芯轴(71)的材料采用316L不锈钢，二号皮套(72)的材料采用生物级丁腈橡胶管。

8.一种如权利要求2所述的管状纤维基人造血管涂层/接枝装置的使用方法，其特征在于：由如下5个步骤组成：

步骤1：准备涂层/接枝材料溶液及人造血管

配置涂层/接枝材料溶液，并将其混匀后储存在微量注射模块(3)的注射器(34)中，同时准备待涂层/接枝的人造血管(6)；

步骤2：安装人造血管

将人造血管(6)穿在加压辊(7)上，调节压力调节器(5)的加压螺钉(53)，使加压辊(7)和大罗拉(4)之间的压力适合相应的涂层厚度或接枝需求；

步骤3：涂层/接枝

控制电机调节器(9)，调节直线电机(1)、微量注射模块(3)的步进电机(33)和传动电机(8)的运行速度，整个涂层/接枝工作开始；

步骤4：更换试样

待人造血管(6)的厚度达到设定的厚度，再运行5分钟，使涂层/接枝材料溶液与人造血管(6)壁充分结合后，涂层/接枝即完成，暂停步骤3中的三个电机，取下涂层/接枝人造血管，更换新的人造血管，再启动步骤3中的三个电机，进行涂层/接枝；

步骤5：结束

待整个实验完成后，停止所有电机，关闭电源，同时清洗整套装置，以备下次使用。

9.如权利要求8所述的一种管状纤维基人造血管涂层/接枝装置的使用方法，其特征在于：所述步骤2中，涂层厚度可调节范围为0.025～0.200毫米，适用于管壁厚度为0.010～2.000毫米的人造血管。