CN106344231A - 治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架及其制造方法 - Google Patents

治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106344231A
CN106344231A CN201610960049.0A CN201610960049A CN106344231A CN 106344231 A CN106344231 A CN 106344231A CN 201610960049 A CN201610960049 A CN 201610960049A CN 106344231 A CN106344231 A CN 106344231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
support arm
trachea
stenosises
degradable
main body
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.)
Granted
Application number
CN201610960049.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106344231B (zh
Inventor
顾春虎
韩跃虎
俞世强
贺健康
顾兰馨
殷强
杨勇
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.)
Fourth Military Medical University FMMU
Original Assignee
Fourth Military Medical University FMMU
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 Fourth Military Medical University FMMU filed Critical Fourth Military Medical University FMMU
Priority to CN201610960049.0A priority Critical patent/CN106344231B/zh
Publication of CN106344231A publication Critical patent/CN106344231A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106344231B publication Critical patent/CN106344231B/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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • 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
    • A61F2240/00—Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2240/001—Designing or manufacturing processes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架及其制造方法，包括：外支架主体和设置在外支架主体端部的喇叭口；所述的外支架主体内部为用于支气管狭窄部位穿过的通道，外支架主体侧壁沿轴向设置有连接通道的缺口；所述的外支架主体上沿周向设置有多个环形突起，相邻的环形突起之间设置有贯穿通道的缝针孔；气管外支架采用可降解材料3D打印制备而成。该气管外支架不仅可以扩张狭窄的气管，还能够防止周围组织的再次压迫，并且随着时间的推移支架自然降解，避免了二次手术的损伤，为各种原因导致的气管支气管狭窄提供了新的思路和有效的治疗手段。

Description

治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及气管外支架，特别涉及一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架及其制造方法。
【背景技术】
各种原因导致的成人/儿童气管支气管狭窄的患者，通常采用气管重建成形术来治疗。气管成形术包括狭窄段切除端端吻合及滑行吻合术等，其术后护理难度和并发症发生几率很高，包括气管软化、吻合口开裂以及吻合位置瘢痕组织过度增殖再次狭窄等，因此，这种气管成形术的术后效果并不理想，有文献指出，在复杂先天性心脏病合并气管支气管狭窄的病例中，与单纯解决心脏畸形相比，通过气管成形术同时治疗气管支气管狭窄的术后死亡率高达50％以上。
近年来，气管内支架开始成为治疗气管支气管狭窄的一个选择。但是气管内支架术后同样存在很多问题，批量化生产的气管内支架无法准确满足狭窄气管的个体化需要；儿童病人狭窄的气管支气管随着生长不断发育，现有的内支架无法很好的保证治疗效果；特别是在合并心血管疾病的情况下，手术解除异常结构的情况下，术后还要面对气管周围水肿组织的压迫，此时内支架显然治疗效果有限。
3D打印(3DP)是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，其充分定制化的特性，近年来越来越多的运用于各个医疗领域，但由于材料性质、制造工艺以及临床技术等因素，其使用还存在很多的限制。
【发明内容】
本发明旨在提供一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架及其制造方法，其不仅可以防止周围组织的再次压迫，还能够悬吊软化的狭窄气管壁，并且随着时间的推移人体细胞可以长入支架，同时支架自然降解，避免了二次手术的损伤，为各种原因导致的气管支气管狭窄、软化提供了新的思路和有效的治疗手段。
本发明或发明所采用的技术方案是:
一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，包括：外支架主体和设置在外支架主体端部的喇叭口；所述的外支架主体内部为用于支气管狭窄部位穿过的通道，外支架主体侧壁沿轴向设置有连接通道的缺口；所述的外支架主体上沿周向设置有多个环形突起，相邻的环形突起之间设置有贯穿通道的缝针孔；气管外支架采用医用可降解材料3D打印制备而成。
所述的多个环形突起等间距设置。
所述的环形突起为圆齿状结构，且环形突起外部轮廓与气管外支架的形状一致。
所述的缝针孔沿外支架主体轴向排布多列，多列缝针孔之间的距离相等。
气管外支架的长度为2～2.5cm。
医用可降解材料为聚环己内酯。
所述的通道的大小与支气管狭窄部位相匹配，且通道的内壁为光滑结构。
一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架的制造方法，包括：
先对患者的支气管狭窄部位进行CT扫描；
获得支气管狭窄部位的三维数据，并根据三维数据设计出具有喇叭口的气管外支架；
根据气管外支架的三维数据，使用医用可降解材料3D打印一体成型气管外支架。
外支架主体的内径设计大于支气管的直径，用于患者支气管狭窄部位生长发育提供适当的空间。
根据患者生理功能的需要，通过调整医用可降解材料的分子量来调控气管外支架的降解时间。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明气管外支架的外支架主体内部通道包裹在支气管狭窄部位外部，通过支气管狭窄外部支架的支撑作用，内径根据患者生长发育的需要预留出适当的空间，保证气管正常的生理功能。外支架的使用有效的防止了现有技术中的内支架可能对气管造成的压迫与损伤。环形突起的设计，是在为外支架提供力学支撑的同时，防止气体器官对治疗区域进行压迫。尤其是配合缝针孔使用时，可以手术缝针提供导向，便于手术缝针进入缝针孔，使手术可操作性提高。创新性的采用"喇叭样"端口设计，使手术中支架放置更为方便安全，同时支架的喇叭形端口可以避免直角形状对气管的压迫和损伤，并且适用位置更为广泛，尤其是气管分叉部位和支气管根部等部位。外气管支架通过个体定制化的制作技术，使气管外支架和患者的生理结构完美组合，起到扩张狭窄气管并且防止周围组织压迫的作用，同时，由于没有气管内皮损伤，避免了术后气管内皮损伤所导致的气管狭窄，自然降解的外支架也避免了二次手术的必要。
本发明的制备方法采用3D打印一体成型技术，根据患者的CT检查三维重建技术资料为模板定制化制作，与患者气管良好契合，防止了外支架可能对气管造成的压迫与损伤。其内径根据患者生长发育的需要预留出适当的空间，保证气管正常的生理功能。
根据材料分子量设定，匹配患者的生理状况，制备的外支架能够自然降解，不需要进行二次手术进行调整更换件或取出，减轻患者负担。
【附图说明】
图1是3D打印可降解气管外支架主视图；
图2是3D打印可降解气管外支架左视图；
图3是3D打印可降解气管外支架后视图；
图中，1.外支架主体，2.环形突起，3.喇叭口，4.缺口，5.缝针孔。
【具体实施方式】
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细阐述，但本发明不限于该实施例。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选施例中详细说明具体的细节。
如图1至3所示，本发明一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，包括：外支架主体1和设置在外支架主体1端部的喇叭口3；所述的外支架主体1内部为用于支气管狭窄部位穿过的通道，所述的通道的大小与支气管狭窄部位相匹配，且通道的内壁为光滑结构。外支架主体1侧壁沿轴向设置有连接通道的缺口4；所述的外支架主体1上沿周向设置有多个环形突起2，相邻的环形突起2之间设置有贯穿通道的缝针孔5；缝针孔5沿外支架主体1轴向排布多列，多列缝针孔5之间的距离相等。
气管外支架采用可降解材料3D打印制备而成。多个环形突起2等间距设置。环形突起2为圆齿状结构，且环形突起2外部轮廓与气管外支架的形状一致。
可根据患者气管狭窄具体情况，设定气管外支架相应长度和内径。例如，气管外支架的长度取2～2.5cm。
本发明的气管外支架实际制作时，根据患者的CT检查三维重建技术资料为模板定制化制作，与患者气管良好契合，防止了外支架可能对气管造成的压迫与损伤。其内径根据患者生长发育的需要预留出适当的空间，保证气管正常的生理功能。本外支架能够自然降解，不需要进行二次手术进行调整更换件或取出，减轻患者负担。
优选地，本气管外支架采用聚己内酯作为打印材料，其具有良好的生物降解性、生物相容性和无毒性，是非常适合临床治疗的3D打印材料。根据患者生理功能的需要，可以通过调整分子量来调控外支架的降解时间。
本发明的原理为：使用3d打印可降解的气管外支架来治疗婴幼儿复杂先心病合并气管支气管严重狭窄，并取得了非常理想的治疗效果。根据病人的气管CT(X线计算机断层扫描图像)三维数据，使用聚环己内酯(PCL)为材料3d打印的气管外支架可以最大限度的满足手术治疗的需要。气管外支架一方面可以悬吊狭窄的气管支气管解除狭窄，另一方面可以防止术后周围水肿组织的压迫，有利于患者术后的恢复；3d打印技术能够提供定制化的支架尺寸以准确满足狭窄气管的需要；我们制作的气管外支架根据患者生长发育的需要提供一定的预留空间，避免了外支架阻碍气管生长过程；通过调控外支架材料的分子量来调控支架的生物降解时间，在保证狭窄气管恢复良好的前提下自然降解，避免了再次手术的需要；气管外支架外侧采用“喇叭口”样设计，更符合气管支气管分叉处的生理结构并且方便术中放置。
以上，仅为本发明的较佳实施例，并非仅限于本发明的实施范围，凡依本发明专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (9)

1.一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，其特征在于，包括：外支架主体(1)和设置在外支架主体(1)端部的喇叭口(3)；所述的外支架主体(1)内部为用于支气管狭窄部位穿过的通道，外支架主体(1)侧壁沿轴向设置有连接通道的缺口(4)；所述的外支架主体(1)上沿周向设置有多个环形突起(2)，相邻的环形突起(2)之间设置有贯穿通道的缝针孔(5)；气管外支架采用医用可降解材料3D打印制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，其特征在于，所述的多个环形突起(2)等间距设置。
3.根据权利要求1所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，其特征在于，所述的环形突起(2)为圆齿状结构，且环形突起(2)外部轮廓与气管外支架的形状一致。
4.根据权利要求1所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，其特征在于，所述的缝针孔(5)沿外支架主体(1)轴向排布多列，多列缝针孔(5)之间的距离相等。
5.根据权利要求1所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，其特征在于，医用可降解材料为聚环己内酯。
6.根据权利要求1所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架，其特征在于，所述的通道的大小与支气管狭窄部位相匹配，且通道的内壁为光滑结构。
7.权利要求1至6任意一项所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架的制造方法，其特征在于，包括：
先对患者的支气管狭窄部位进行CT扫描；
获得支气管狭窄部位的三维数据，并根据三维数据设计出具有喇叭口的气管外支架；
根据气管外支架的三维数据，使用医用可降解材料3D打印一体成型气管外支架。
8.根据权利要求7所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架的制造方法，其特征在于，外支架主体的内径设计大于支气管的直径，用于患者支气管狭窄部位生长发育提供适当的空间。
9.根据权利要求7所述的一种治疗气管狭窄的3D打印可降解气管外支架的制造方法，其特征在于，根据患者生理功能的需要，通过调整医用可降解材料的分子量来调控气管外支架的降解时间。
CN201610960049.0A 2016-10-27 2016-10-27 治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架及其制造方法 Expired - Fee Related CN106344231B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610960049.0A CN106344231B (zh) 2016-10-27 2016-10-27 治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610960049.0A CN106344231B (zh) 2016-10-27 2016-10-27 治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106344231A true CN106344231A (zh) 2017-01-25
CN106344231B CN106344231B (zh) 2018-05-08

Family

ID=57865189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610960049.0A Expired - Fee Related CN106344231B (zh) 2016-10-27 2016-10-27 治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106344231B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107913122A (zh) * 2017-12-28 2018-04-17 宁波高新区方元三维科技有限公司 一种3d打印气管支架
CN107981954A (zh) * 2018-01-12 2018-05-04 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 一种3d打印非完全性气管环可嵌入双层pcl慢降解组织工程气管支架及其应用
CN108498217A (zh) * 2018-03-22 2018-09-07 西安交通大学 一种矫治阴道畸形用3d打印可降解支架及其制造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001314517A (ja) * 2000-05-10 2001-11-13 Shimadzu Corp 生体吸収性プラスチック製ステントおよびその使用方法
JP2007144065A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Kitamura Seisakusho:Kk グラフト、及び内装補強材の装着装置
CN201160925Y (zh) * 2008-03-03 2008-12-10 唐华 带横向管道的可降解人工气管支架
JP2010057830A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Terumo Corp 生体内留置用ステント
US20130103163A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Merit Medical Systems, Inc. Devices and methods for stenting an airway
CN202960836U (zh) * 2012-11-16 2013-06-05 余少卿 钛合金外置型气管支架
CN103251466A (zh) * 2012-02-17 2013-08-21 朱晓明 外置式输尿管支架
CN105055060A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 一种气管支架及其应用
CN105748179A (zh) * 2016-04-27 2016-07-13 常州大学 一种个性化气道支架的制备技术

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001314517A (ja) * 2000-05-10 2001-11-13 Shimadzu Corp 生体吸収性プラスチック製ステントおよびその使用方法
JP2007144065A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Kitamura Seisakusho:Kk グラフト、及び内装補強材の装着装置
CN201160925Y (zh) * 2008-03-03 2008-12-10 唐华 带横向管道的可降解人工气管支架
JP2010057830A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Terumo Corp 生体内留置用ステント
US20130103163A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Merit Medical Systems, Inc. Devices and methods for stenting an airway
CN103251466A (zh) * 2012-02-17 2013-08-21 朱晓明 外置式输尿管支架
CN202960836U (zh) * 2012-11-16 2013-06-05 余少卿 钛合金外置型气管支架
CN105055060A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 一种气管支架及其应用
CN105748179A (zh) * 2016-04-27 2016-07-13 常州大学 一种个性化气道支架的制备技术

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐先武: "4D打印可降解气管外支架巧救患儿", 《科技日报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107913122A (zh) * 2017-12-28 2018-04-17 宁波高新区方元三维科技有限公司 一种3d打印气管支架
CN107981954A (zh) * 2018-01-12 2018-05-04 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 一种3d打印非完全性气管环可嵌入双层pcl慢降解组织工程气管支架及其应用
CN108498217A (zh) * 2018-03-22 2018-09-07 西安交通大学 一种矫治阴道畸形用3d打印可降解支架及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106344231B (zh) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10639175B2 (en) Porous bidirectional bellowed tracheal reconstruction device
Grillo Slide tracheoplasty for long-segment congenital tracheal stenosis
Morrison et al. Mitigation of tracheobronchomalacia with 3D-printed personalized medical devices in pediatric patients
US20130090720A1 (en) Device for splinting a cavity, organ duct and/or vessel
Huang et al. Tracheal suspension by using 3-dimensional printed personalized scaffold in a patient with tracheomalacia
CN106344231A (zh) 治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架及其制造方法
Hohenforst-Schmidt et al. Transtracheal single-point stent fixation in posttracheotomy tracheomalacia under cone-beam computer tomography guidance by transmural suturing with the Berci needle–a perspective on a new tool to avoid stent migration of Dumon stents
Monnier Applied surgical anatomy of the larynx and trachea
Koempel et al. History of pediatric laryngotracheal reconstruction
Othersen Jr et al. A new method of treatment for complete tracheal rings in an infant: endoscopic laser division and balloon dilation
Eliachar et al. Rotary-door flap in laryngotracheal reconstruction
US20130226277A1 (en) Slide fastener bioabsorbable stent and application thereof
CN207168612U (zh) 治疗气管狭窄的3d打印可降解气管外支架
Bray et al. Dysphonia secondary to traumatic avulsion of the vocal fold in infants
Chen et al. Implementation of percutaneous dilatational tracheostomy on neurosurgical coma patients
CN106344232A (zh) 一种用于鼻腔的缓释药物支架及其形成方法和应用
Ward et al. Modifications of airway reconstruction in children
Kotton The treatment of subglottic stenosis in children by prolonged dilatation
Mather et al. Tracheal stents: the Montgomery T-tube
Monnier Laryngotracheoplasty and laryngotracheal reconstruction
CN205831962U (zh) 一种3d打印气管软骨外支架
CN219803842U (zh) 一种3d打印全降解喉、气管药物支架系统
CN213192052U (zh) 气管扩张装置
CN108498217A (zh) 一种矫治阴道畸形用3d打印可降解支架及其制造方法
Freeland Composite hyoid-sternohyoid graft in the correction of established subglottic stenosis

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for 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: 20180508

Termination date: 20211027

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