CN106037853A - 一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架及制备方法 - Google Patents

一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架及制备方法，其中所述支架包括第一弯曲部和第二弯曲部，所述第一弯曲部与所述第二弯曲部相连，所述第一弯曲部的长度为3‑5mm，所述第二弯曲部的长度为5‑15mm，所述支架直径为1‑1.5mm，长度为30mm‑50mm，所述第一弯曲部、第二弯曲部用于与颅内血管弯曲及动脉瘤位置紧密贴合，本发明的支架弯曲程度与颅内血管弯曲及动脉瘤形状紧密贴合，从而指导微导管精准塑形，有利于微导管在手术中精确到位，防止栓塞过程中微导管因塑形不佳导致的微导管到位困难、微导管脱出、弹簧圈飘逸等手术问题。

Description

一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架及制备方法
技术领域
本发明涉及颅内动脉瘤栓塞术用微导管，特别涉及一种基于3D打印的微导管塑形支架。
背景技术
颅内动脉瘤引起的脑出血具有发病急、病情进展快、致残率及致死率高。短期内二次出血率较高，故早期治疗显得尤为重要。通过介入血管途径治疗颅内动脉瘤在现代神经外科发展迅速。但介入手术对术中导管的精准到位要求极高。术中手术者的经验差别，病人个体血管发育的解剖差异均可导致动脉瘤栓塞术中关键性步骤微导管到位困难或微导管不稳定，以至于栓塞过程困难，并发症明显增加，基于此，如何更精准的使微导管到位是决定动脉瘤栓塞术成功的关键。目前术中CT定位、计算机辅助导航、手术机器人辅助等辅助定位系统是临床上较常见的手术定位系统，其中术中CT定位在多数医院比较普及，设备价格便宜，但术中操作不灵活，并且有射线辐射；计算机辅助导航虽然定位精确，术中可提供实时的图像支持，但价格昂贵，需要安装定位装置；手术机器人是最新的术中定位手段，它克服了人手抖动定位精确，但价格极其昂贵，较难普及。
颅内血管解剖变异是颅内动脉瘤发病不可忽视的重要因素，目前的微导管塑形均是以术者手术经验大致塑形，都难以完美贴合病变血管及动脉瘤，而3D打印技术是当今最热门的材料成型研究方向之一，其是通过影像技术资料的辅助，应用计算机辅助设计技术虚拟出待构建体的三维结构，然后利用相应的材料，逐层创建出实体的一种组织工程学技术。因而通过获取患者影像学资料，通过软件在病变血管内部设计微导管走形，并结合3D打印技术制作可精准引导微导管塑形的支架，具有高精度、构建速度快，可实现个性化、精准化应用，特别适合于医学领域的应用。
发明内容
鉴于目前技术存在的上述不足，本发明提供一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架及制备方法，本发明的支架弯曲程度与颅内血管弯曲及动脉瘤形状紧密贴合，从而指导微导管精准塑形，有利于微导管在手术中精确到位，防止栓塞过程中微导管因塑形不佳导致的微导管到位困难、微导管脱出、弹簧圈飘逸等手术问题。
本发明的采用如下技术方案：
一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架，所述支架包括第一弯曲部和第二弯曲部，所述第一弯曲部与所述第二弯曲部相连，所述第一弯曲部的长度为3-5mm，所述第二弯曲部的长度为5-15mm，所述支架直径为1-1.5mm，长度为30mm-50mm，所述第一弯曲部、第二弯曲部用于与颅内血管弯曲及动脉瘤位置紧密贴合。
作为本发明的优选技术方案，所述动脉瘤为前交通动脉瘤或后交通动脉瘤或大脑中动脉瘤或基底动脉顶端动脉瘤。
作为本发明的优选技术方案，所述支架材料为光敏树脂。
作为本发明的优选技术方案，所述支架采用3D打印方法得到。
本发明的另一方面，一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架的制备方法，包括以下步骤：
利用影像设备对动脉瘤患者进行脑血管造影并获取患者病变血管影像文件数据；
通过3D逆向工程软件对所获的数据进行处理并筛选出病变血管及动脉瘤；
利用3D设计软件构建密切贴合血管弯曲及动脉瘤形状的导管支架模型；
将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架。
作为本发明的优选技术方案，所述利用影像设备对动脉瘤患者进行脑血管造影并获取患者病变血管影像文件数据的步骤中，影像设备为数字减影血管造影机。
作为本发明的优选技术方案，所述通过3D逆向工程软件对所获的数据进行处理并筛选出病变血管及动脉瘤的步骤中，所述3D逆向工程软件为mimics软件。
作为本发明的优选技术方案，所述3D设计软件为3-matic软件。
作为本发明的优选技术方案，所述将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架的步骤包括：
调整导管头端方向及进入动脉瘤深度，其头端指向动脉瘤囊；
调整密切覆盖导管模型的底座大小及导管长度，输出文件；
将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架。
本发明具有以下有益效果：
1、用本发明的方法构建的个性化微导管塑形精准支架是完全根据患者颅内血管重建的三维数据而设计的，支架形状与血管弯曲及动脉瘤形状完美贴合，克服了既往凭手术者经验粗略塑形微导管的缺点。
2、用发明的方法构建的个性化微导管塑形精准支架指导微导管精准塑形，从而达到缩短微导管操作时间，减少术中并发症发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的微导管塑形支架的立体示意图。
图2为本发明的微导管塑形支架的模拟示意图。
图3a和图3b为本发明的的微导管塑形支架应用于微导管塑形后对比图,其中图3a为塑形支架，图3b为微导管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架，支架包括第一弯曲部1和第二弯曲部2，第一弯曲部1与第二弯曲部2相连，第一弯曲部1的长度为3-5mm，为到达动脉瘤位置，其头端指向动脉瘤囊，第二弯曲部2的长度为5-15mm，为贴合载瘤动脉血管解剖弯曲度而设计，支架直径为1-1.5mm，长度为30mm-50mm，第一弯曲部1、第二弯曲部2用于与颅内血管弯曲及动脉瘤位置紧密贴合，具体为其弯曲程度与颅内血管弯曲及动脉瘤位置紧密贴合，从而指导微导管精准塑形，有利于微导管在手术中精确到位。
在本发明中，支架与其弯曲程度与颅内血管解剖弯曲及动脉瘤位置紧密贴合，例如前交通动脉瘤、后交通动脉瘤、大脑中动脉瘤、基底动脉顶端动脉瘤等。在本发明的附图中3为载瘤血管；4为动脉瘤；5为虚拟微导管。
在本发明中，支架材料为光敏树脂，进一步优选，支架采用3D打印方法得到。
本发明的另一面，一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架的制备方法，包括以下步骤：
步骤S 1：利用影像设备对动脉瘤患者进行脑血管造影并获取患者病变血管影像文件数据，其中影像设备为数字减影血管造影机。
步骤S2：通过3D逆向工程软件对所获的数据进行处理并筛选出病变血管及动脉瘤，其中3D逆向工程软件为mimics软件，具体为将获得的Dicom格式图像数据存储于CD或DVD光盘，导入到Mimics 17.0医用手术设计软件(Materialise公司，比利时)中，导入数据过程选择无损形式，在工作界面对病变血管及动脉瘤进行三维图像建模。
步骤S3：利用3D设计软件构建密切贴合血管弯曲及动脉瘤形状的导管支架模型，其中3D设计软件为3-matic软件，具体为将创建好的三维图像模型复制到3-Matic 9.0(Materialise公司，比利时)软件中，进行病变血管及动脉瘤结构分析，设计微导管在血管腔内走形。
步骤S4：将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架，具体包括步骤S4a：调整导管头端方向及进入动脉瘤深度，其头端指向动脉瘤囊，具体为在3-Matic软件中调整微导管头端方向及进入动脉瘤深度，其头端指向动脉瘤囊，步骤S4b：调整密切覆盖导管模型的底座大小及导管长度，输出文件，利用3-Matic软件的剪除功能调整导管长度，输出为STL格式，步骤S4c：将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架；其中文件为STL格式，以及以光敏树脂做为3D打印的原料，其中患者头颅影像文件数据格式为DICOM，具体为将STL格式文件导入打印机切片软件，以光敏树脂为原料，得到此患者微导管塑形精准支架。
在本发明中，手术时，将本发明的微导管塑形支架，置入无菌塑料薄膜中，将微导管内芯塑形针插入微导管内，将其弯曲成与塑形支架一致的形状，以及第一个弯曲、第二个弯曲的长度，将微导管带内芯置于蒸汽壶上熏蒸40秒，撤出内芯，即得到与塑形支架一致微导管。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架，其特征在于，所述支架包括第一弯曲部和第二弯曲部，所述第一弯曲部与所述第二弯曲部相连，所述第一弯曲部的长度为3-5mm，所述第二弯曲部的长度为5-15mm，所述支架直径为1-1.5mm，长度为30mm-50mm，所述第一弯曲部、第二弯曲部用于与颅内血管弯曲及动脉瘤位置紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架，其特征在于，所述动脉瘤为前交通动脉瘤或后交通动脉瘤或大脑中动脉瘤或基底动脉顶端动脉瘤。
3.根据权利要求1所述的一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架，其特征在于，所述支架材料为光敏树脂。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架，其特征在于，所述支架采用3D打印方法得到。
5.一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用影像设备对动脉瘤患者进行脑血管造影并获取患者病变血管影像文件数据；
通过3D逆向工程软件对所获的数据进行处理并筛选出病变血管及动脉瘤；
利用3D设计软件构建密切贴合血管弯曲及动脉瘤形状的导管支架模型；
将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架。
6.根据权利要求5所述的一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架的制备方法，其特征在于，所述利用影像设备对动脉瘤患者进行脑血管造影并获取患者病变血管影像文件数据的步骤中，影像设备为数字减影血管造影机。
7.根据权利要求5所述的一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架的制备方法，其特征在于，所述通过3D逆向工程软件对所获的数据进行处理并筛选出病变血管及动脉瘤的步骤中，所述3D逆向工程软件为mimics软件。
8.根据权利要求5所述的一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架的制备方法，其特征在于，所述3D设计软件为3-matic软件。
9.根据权利要求5所述的一种用于颅内动脉瘤栓塞术的微导管塑形支架的制备方法，其特征在于，所述将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架的步骤包括：
调整导管头端方向及进入动脉瘤深度，其头端指向动脉瘤囊；
调整密切覆盖导管模型的底座大小及导管长度，输出文件；
将输出的文件导入3D打印机，得到此患者微导管塑形精准支架。
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