CN105769398B - 基于多面体变形机理的生物可降解血管支架 - Google Patents

基于多面体变形机理的生物可降解血管支架 Download PDF

Info

Publication number
CN105769398B
CN105769398B CN201610156847.8A CN201610156847A CN105769398B CN 105769398 B CN105769398 B CN 105769398B CN 201610156847 A CN201610156847 A CN 201610156847A CN 105769398 B CN105769398 B CN 105769398B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hinged
adjacent
vascular scaffold
turning joint
equilateral triangle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610156847.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105769398A (zh
Inventor
杭鲁滨
卞怀强
王彦
陆九如
丁红汉
王玉昭
李畅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Shanghai University of Engineering Science
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Shanghai University of Engineering Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University, Shanghai University of Engineering Science filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201610156847.8A priority Critical patent/CN105769398B/zh
Publication of CN105769398A publication Critical patent/CN105769398A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105769398B publication Critical patent/CN105769398B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M31/00—Devices for introducing or retaining media, e.g. remedies, in cavities of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0057—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof stretchable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0061—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof swellable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0004—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable
    • A61F2250/0007—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable for adjusting length
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00011—Metals or alloys
    • A61F2310/00035—Other metals or alloys
    • A61F2310/00041—Magnesium or Mg-based alloys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2210/00—Anatomical parts of the body
    • A61M2210/12—Blood circulatory system

Abstract

本发明涉及一种基于多面体变形机理的生物可降解血管支架，由多个支架单元体轴向铰接构成；支架单元体由可变形的多面体单元组成，每个多面体单元包括外围八个全等的等腰三角形结构和内侧八个全等的等边三角形结构，相邻的等腰三角形结构通过第一转动铰链铰接，构成第一转动副；相邻的等边三角形结构通过第二转动铰链铰接，构成第二转动副；等边三角形结构的上顶点通过第三转动铰链与等腰三角形结构底边中点铰接，构成第三转动副；每个多个可变形多面体单元都有两个相邻的等腰三角形结构的顶点与相邻的多个可变形多面体单元通过第四转动铰链铰接，构成第四转动副。本发明在径向膨胀过程中轴向长度可同时伸长，可避免支架移入血管后由于轴向长度减小而无法完全覆盖病变处的问题。

Description

基于多面体变形机理的生物可降解血管支架
技术领域
本发明涉及一种血管支架，具体来说，是一种基于多面体变形机理的生物可降解血管支架，属于医疗器械技术领域。
背景技术
近年来,随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变,冠心病、冠状动脉硬化等心血管系统疾病的发病率越来越高,逐渐发展成为威胁人类健康的主要疾病之一。目前，经皮腔内冠状动脉成形术的成功率高、并发症低,已成为冠心病患者理想的治疗选择。其次，医学与工程学技术的迅猛发展使得管腔内支架植入治疗技术成为现代医学中备受关注并且具有广阔应用前景的微创治疗技术。
支架植入术是在经皮穿刺腔内冠状动脉成形术的基础上,通过球囊导管将金属支架送到病变处,并使其扩张以起到支撑血管的作用。科学研究发现，冠脉支架并不需要与患者终身相伴，它们在介入冠状动脉数月后便已完成使命，但传统的金属支架材料不可降解，容易刺激血管产生炎症反应，甚至产生诸如支架内血栓等危及生命的后果。在实际的血管支架移入过程中,支架需要在球囊的作用下膨胀到一定的尺寸来支撑血管以达到血液畅通的目的。在膨胀过程中血管支架的力学行为会对实际的移入过程有重要影响，而且支架在膨胀过程中存在一定的轴向缩短弊端,这会导致移入后的血管支架长度减小，因此必须合理地选取原始的支架长度以确保移入后的血管支架能完全覆盖病变处。
虽然目前市场上存在一些生物可降解支架,但往往由于支架结构方面的原因而导致支架在膨胀过程中出现轴向大幅度缩短的问题,且轴向缩短率随径向加载位移的增大而增大，导致支架在膨胀过程中由于轴向缩短而无法完全支撑病人病变处，影响治疗效果。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：现有的生物可降解血管支架,支架在膨胀过程中往往出现轴向大幅度缩短的问题,且轴向缩短率随径向加载位移的增大而增大，导致支架在膨胀过程中由于轴向缩短而无法完全支撑病人病变处，影响治疗效果。本发明采用多面体变形单元结构的可降解血管支架，其最大优势在于，支架在径向膨胀过程中轴向长度可同时伸长，可避免支架移入血管后由于长度减小而无法完全覆盖病变处的问题；经过理论计算后得出：其径向缩放比为1.2，轴向缩放比为1.4。可很好的避免支架在膨胀过程中由于轴向缩短而无法完全覆盖病变处的问题。
本发明采取以下技术方案：
一种基于多面体变形机理的生物可降解血管支架，所述生物可降解血管支架由多个支架单元体3轴向铰接构成；所述支架单元体3由多个可变形的多面体单元组成，每个多面体单元包括外围八个全等的等腰三角形结构1和内侧八个全等的等边三角形结构2，相邻的等腰三角形结构1通过第一转动铰链101铰接，构成第一转动副；相邻的等边三角形结构2通过第二转动铰链201铰接，构成第二转动副；等边三角形结构的一个顶点通过第三转动铰链202与等腰三角形结构底边中点铰接，构成第三转动副；每个多个可变形多面体单元都有两个相邻的等腰三角形结构1的顶点与相邻的多个可变形多面体单元通过第四转动铰链102铰接，构成第四转动副；等边三角形结构2与等腰三角形结构1为非共面布置，避免多面体机构在受力变形过程中产生干涉；相邻的多面体单元通过所述第四转动铰链102铰接构成一个环状的支架单元体3；多个支架单元体3轴向铰接构成所述生物可降解血管支架。
进一步的，所述生物可降解血管支架径向缩放比为1.2，轴向缩放比为1.4。
进一步的，所述生物可降解血管支架采用镁或镁合金材料制作。
进一步的，多面体单元呈最大撑开状态时，所述等腰三角形结构1与等边三角形结构2的底边相互平行；对应的生物可降解血管支架径向撑开程度最大。
进一步的，所述多面体单元呈最小撑开状态时，四个第二转动铰链201向内收缩至最大程度，与其间隔的另四个第二转动铰链201向外撑开至最大程度；四个第一转动铰链101向内收缩至最大程度，与其间隔的另四个第一转动铰链101向外撑开至最大程度；对应的生物可降解血管支架径向撑开程度最小。
本发明的有益效果在于：
1)支架在膨胀的过程中不会出现轴向大幅度缩短的问题，可减小支架在膨胀过程中由于轴向缩短而无法完全支撑病变处的问题，从而提升了治疗效果。
2)构思巧妙，相邻的等边三角形结构2与等腰三角形结构1为非共面布置，避免多面体机构在受力变形过程中产生干涉，保证支架的收缩扩张比。
3)基于多面体变形机理的生物可降解血管支架模型结构紧凑，稳定性及可靠性高、变形支撑能力好。
附图说明
图1是本发明基于多面体变形机理的生物可降解血管支架中，多面体单元处于最大扩张状态的示意图。
图2是多面体单元处于中间状态的示意图。
图3是多面体单元处于最小收缩状态的示意图。
图4是本发明基于多面体变形机理的生物可降解血管支架中，支架单元体处于最大扩张状态的示意图。
图5支架单元体处于中间状态的示意图。
图6是支架单元体处于最小收缩状态的示意图。
图7本发明生物可降解血管支架处于扩张状态三维模型图。
图8本发明生物可降解血管支架处于中间状态三维模型图
图9本发明生物可降解血管支架处于最小收缩状态三维模型图
图10是生物可降解血管支架植入血管过程所经历的a、b、c、d四个过程的示意图。
图中，1.等腰三角形结构，2.等边三角形结构，3.支架单元体，101.第一转动铰链，102.第四转动铰链，201.第二转动铰链，202.第三转动铰链。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1-图9，一种基于多面体变形机理的生物可降解血管支架，所述生物可降解血管支架由多个支架单元体3轴向铰接构成；所述支架单元体3由多个可变形的多面体单元组成，每个多面体单元包括外围八个全等的等腰三角形结构1和内侧八个全等的等边三角形结构2，相邻的等腰三角形结构1通过第一转动铰链101铰接，构成第一转动副；相邻的等边三角形结构2通过第二转动铰链201铰接，构成第二转动副；等边三角形结构的一个顶点通过第三转动铰链202与等腰三角形结构底边中点铰接，构成第三转动副；每个多个可变形多面体单元都有两个相邻的等腰三角形结构1的顶点与相邻的多个可变形多面体单元通过第四转动铰链102铰接，构成第四转动副；等边三角形结构2与等腰三角形结构1为非共面布置，避免多面体机构在受力变形过程中产生干涉；相邻的多面体单元通过所述第四转动铰链102铰接构成一个环状的支架单元体3；多个支架单元体3轴向铰接构成所述生物可降解血管支架。
所述生物可降解血管支架径向缩放比为1.2，轴向缩放比为1.4。
所述生物可降解血管支架采用镁或镁合金材料制作。
参见图1，多面体单元呈最大撑开状态时，所述等腰三角形结构1与等边三角形结构2的底边相互平行；对应的生物可降解血管支架径向呈最大撑开程度。
参见图3，所述多面体单元呈最小撑开状态时，四个第二转动铰链201向内收缩至最大程度，与其间隔的另四个第二转动铰链201向外撑开至最大程度；四个第一转动铰链101向内收缩至最大程度，与其间隔的另四个第一转动铰链101向外撑开至最大程度；对应的生物可降解血管支架径向呈最小撑开程度。
参见图10，支架植入手术中，用带球囊的导管套上可缩放的可降解血管支架，带动导管从股动脉或其他动脉穿刺进入血管，到达血管堵塞位置，施压，球囊涨起，使血管支架打开，撑开血管，恢复血管畅通。支架上会有缓释药物，防止血管再次梗阻，当支架作用完成后，一段时间内将会在体内自动降解，可保证病人安全。
本发明基于多面体变形机理的生物可降解血管支架模型结构紧凑，稳定性及可靠性高、变形支撑能力好。特点是可减小支架在膨胀过程中由于轴向缩短而无法完全支撑病变处的问题。

Claims (5)

1.一种基于多面体变形机理的生物可降解血管支架，其特征在于：
所述生物可降解血管支架由多个支架单元体(3)轴向铰接构成；
所述支架单元体(3)由可变形的多面体单元组成，每个多面体单元包括外围八个全等的等腰三角形结构(1)和内侧八个全等的等边三角形结构(2)，相邻的等腰三角形结构(1)通过第一转动铰链(101)铰接，构成第一转动副；相邻的等边三角形结构(2)通过第二转动铰链(201)铰接，构成第二转动副；等腰三角形的一个底角通过第一转动铰链与相邻的等腰三角形的底角连接，并且八个等腰三角形两两连接形成一个闭合的结构，等边三角形结构的一个底角通过第二转动铰链与相邻的等边三角形结构的一个底角连接，并且八个等边三角形两两连接形成一个闭合的结构；等边三角形结构的上顶点通过第三转动铰链(202)与等腰三角形结构底边中点铰接，构成第三转动副；每个可变形多面体单元都有两个相邻的等腰三角形结构的顶点，所述顶点通过第四转动铰链(102)与相邻的可变形多面体单元的对应顶点铰接，该铰接部位构成第四转动副；
等边三角形结构(2)与等腰三角形结构(1)为非共面布置，避免多面体机构在受力变形过程中产生干涉,增大变形量；
相邻的多面体单元通过所述第四转动铰链(102)铰接构成一个环状的支架单元体(3)；多个支架单元体(3)轴向铰接构成所述生物可降解血管支架。
2.如权利要求1所述的生物可降解血管支架，其特征在于：所述生物可降解血管支架径向缩放比为1.2，轴向缩放比为1.4。
3.如权利要求1所述的生物可降解血管支架，其特征在于：所述生物可降解血管支架采用镁/或镁合金材料制作。
4.如权利要求1所述的生物可降解血管支架，其特征在于：多面体单元呈最大撑开状态时，所述等腰三角形结构(1)与等边三角形结构(2)的底边相互平行；对应的生物可降解血管支架径向撑开程度最大。
5.如权利要求1所述的生物可降解血管支架，其特征在于：所述多面体单元呈最小撑开状态时，四个第二转动铰链(201)向内收缩至最大程度，与其间隔的另四个第二转动铰链(201)向外撑开至最大程度；四个第一转动铰链(101)向内收缩至最大程度，与其间隔的另四个第一转动铰链(101)向外撑开至最大程度；对应的生物可降解血管支架径向撑开程度最小。
CN201610156847.8A 2016-03-18 2016-03-18 基于多面体变形机理的生物可降解血管支架 Expired - Fee Related CN105769398B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610156847.8A CN105769398B (zh) 2016-03-18 2016-03-18 基于多面体变形机理的生物可降解血管支架

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610156847.8A CN105769398B (zh) 2016-03-18 2016-03-18 基于多面体变形机理的生物可降解血管支架

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105769398A CN105769398A (zh) 2016-07-20
CN105769398B true CN105769398B (zh) 2017-09-29

Family

ID=56393004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610156847.8A Expired - Fee Related CN105769398B (zh) 2016-03-18 2016-03-18 基于多面体变形机理的生物可降解血管支架

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105769398B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108403256B (zh) * 2018-03-14 2023-08-22 华南理工大学 基于4d打印的具有记忆效应的三维矢量膨胀心血管支架及制造方法
CN113208790B (zh) * 2021-04-07 2022-07-12 清华大学 基于折纸机构的可回收血管支架
CN115624422B (zh) * 2022-12-19 2023-04-07 北京心祐医疗科技有限公司 血管支架

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL123039A (en) * 1995-07-25 2002-02-10 Medstent Inc Expandable stent
US6261318B1 (en) * 1995-07-25 2001-07-17 Medstent Inc. Expandable stent
US7763065B2 (en) * 2004-07-21 2010-07-27 Reva Medical, Inc. Balloon expandable crush-recoverable stent device
CN2852988Y (zh) * 2005-01-23 2007-01-03 上海康德莱企业发展集团医疗器械有限公司 一种无轴向缩短的管网式血管支架
CN201008590Y (zh) * 2006-12-05 2008-01-23 天津百畅医疗器械科技有限公司 一种具有超弹力结构的血管支架
EP2229127A1 (en) * 2007-11-28 2010-09-22 The Provost Fellows And Scholars Of The College Of The Holy and Undivided Trinity Of Queen Elizabeth Near Dublin A luminal prosthesis
CN201160924Y (zh) * 2007-12-26 2008-12-10 上海康德莱企业发展集团有限公司 一种血管支架
US10271975B2 (en) * 2013-03-15 2019-04-30 Atrium Medical Corporation Stent device having reduced foreshortening and recoil and method of making same
CN104867381B (zh) * 2014-12-23 2018-08-28 北京功顺达仿生机械有限公司 动态形变几何机构
CN106236338A (zh) * 2016-09-27 2016-12-21 吉林大学 负泊松比可降解形状记忆聚合物血管支架增材制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105769398A (zh) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6250553B2 (ja) 第２の支柱フィーチャを用いた連接型支持構造
WO2007081820A1 (en) Transcatheter delivery of a replacement heart valve
CN107405197A (zh) 具有一体化定心机构的瓣膜假体及其使用方法
CN106137484A (zh) 一种自膨胀式锥形血管支架
CN105769398B (zh) 基于多面体变形机理的生物可降解血管支架
WO2014164916A1 (en) Articulated commissure valve stents and methods
CA2588140A1 (en) Method and apparatus for treatment of cardiac valves
WO2011131115A1 (zh) 一种分叉血管支架
CN203988521U (zh) 一种非对称圆锥形血管支架
CN108095857A (zh) 一种用于分叉处血管病变的可降解支架系统
CN107019581B (zh) 一种升主动脉主动脉瓣一体化血管内支架
CN105853036B (zh) 一种可降解个性化非柱形仿生药物洗脱冠状动脉支架
CN102961199B (zh) 防止移位的肺动脉瓣膜支架
CN208852222U (zh) 一种介入球囊
CN110368156A (zh) 一种锚定增强型血管支架
CN205083716U (zh) 一种覆膜支架
US20210228385A1 (en) Prosthetic vascular valve and methods associated therewith
CN109602523B (zh) 一种可回收的药物支架
CN107951601A (zh) 一种变径式血管支架、安装装置及其安装方法
CN209827116U (zh) 一种可回收的药物支架
CN206007415U (zh) 一种可降解个性化非柱形仿生药物洗脱冠状动脉支架
CN207137138U (zh) 一种药物涂层球囊支架组件
CN105012059A (zh) 一种生物可降解药物支架
CN117224297B (zh) 一种逆式组合结构下肢动脉血管支架
Kumar et al. Has percutaneous aortic valve replacement taken center stage in the treatment of aortic valve disease?

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170929

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee