CN107137161A - 一种含有芯片的主动脉夹层支架及该支架的监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种含有芯片的主动脉夹层支架及该支架的监控系统，包括支架主体，芯片以及覆膜；所述支架主体由若干支架单体和若干连接段组成；所述支架单体为“五角星”结构，由1条主体段和4条修复段组合形成，所述主体段和连接段相互连接呈90°角；所述芯片固定安装在支架主体下端；所述覆膜包裹支架和芯片外与4条修复段一体成型。本发明的主动脉支架是一种新型的医用生物材料，能够更好的提高主动脉夹层的修复功能且复发率极低，且夹层中含有溶解的芯片，可以对其主动脉夹层恢复情况加以监控。

Description

一种含有芯片的主动脉夹层支架及该支架的监控系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种含有芯片的主动脉夹层支架及该支架的监控系统。

背景技术

主动脉夹层(aortic dissection)指主动脉腔内的血液通过内膜的破口进入主动脉壁中层而形成的血肿，并非主动脉壁的扩张，有别于主动脉瘤，过去此种情况被称为主动脉夹层动脉瘤(aortic dissecting aneurysm)，现多改称为主动脉夹层血肿(aorticdissecting hematoma)，或主动脉夹层分离，简称主动脉夹层。主动脉夹层是指由于内膜局部撕裂，受到强有力的血液冲击，内膜逐步剥离、扩展，在动脉内形成真、假两腔。从而导致一些列包括撕裂样疼痛的表现。主动脉是身体的主干血管，承受直接来自心脏跳动的压力，血流量巨大，出现内膜层撕裂，如果不进行恰当和及时的治疗，破裂的机会非常大，死亡率也非常高。

目前Stanford B型(相当于DeBakey III型)的首选经皮覆膜支架置入术，必要时外科手术治疗。目前，现有的覆膜支架内的覆膜的皱缩、塌陷和破损造成覆膜的薄弱或破损；而全涂药覆膜支架外壁比较光滑导致较金属裸支架更容易移位。支架(ES)安置术虽然具有免开胸、创伤小、手术时间短、患者痛苦小、疗效准确等优点，但仍会有少部分病人介入治疗后出现一些病发症以及恢复效果的不理想。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

本发明的一种含有芯片的主动脉夹层支架及该支架的监控系统，可以在术后通过计算机网络实时进行观察动脉夹层的愈合情况。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种含有芯片的主动脉夹层支架，包括支架主体，芯片以及覆膜；所述支架主体由若干支架单体和若干连接段组成；所述支架单体为“五角星”结构，由1条主体段和4条修复段组合形成，所述主体段和连接段相互连接呈90°角；所述芯片固定安装在支架主体下端；所述覆膜包裹支架和芯片外与4条修复段一体成型。

较佳的，所述主体段和连接段由不可降解的医用合金丝制成，所述修复段与所述覆膜由可降解纤维材料制成，所述覆膜的厚度为0.06～0.5cm。

较佳的，所述修复段与所述覆膜溶解后，所述主体段和连接段形成一“十”字网状结构的支架。

较佳的，所述修复段内还包含用于治疗主动脉夹层的药物，所述药物与可降解材料的质量比为5～25％：1。

较佳的，所述支架的外部有一可扩张支架，所述扩张支架呈一10～30°的弧度且上下两端连接于覆膜外；所述可扩张支架由若干支架单元相连而成，所述支架单元由第一支架单体和第二支架单体组成，二者均为“V”字型结构且两端相互连接，所述第一支架单体和第二支架单体的顶点均为圆弧形，同一层的每个所述支架单元均反向相互连接且每层所述支架单元的结构均相同。

较佳的，所述第一支架单体和第二支架单体均可降解且所述第二支架单体带有可治疗主动脉夹层用药；所述可扩张支架用热压的方式与所述覆膜连接或所述可扩张支架与所述覆膜一体成型。

较佳的，所述芯片由多个可溶性晶体的合成体；包括用以监测人体温度的晶片和心跳速度的晶片，用以接收来自卫星的信息晶片及向监测中心发送数据资料的晶片。

较佳的，所述芯片其内部每个可溶晶片的表面都覆盖着一种不同的酶类，用于监测人体内的不同物质。

较佳的，一种监控系统，包括上述所述含有芯片的主动脉夹层支架，还包括主处理器，显示器，存储器，后备电源装置，比较器，预警装置以及加密/解密模块，所述加密/解密模块公式为：

Bi＝Ai XOR MOD(T i，x)

Bn＝An XOR MOD(MOD(Tn，x)，x)；

其中，A为明文，B为密文，Ti为第一中间变量；Tn为第二中间变量；x为任意变量；这里，n作为连加符号中的未知数，也可以认为是连加中各个值的序号，只不过在这里各个值的序号大小与对应的各个值相同，n为整数，i＝1,2,……n-1。

较佳的，所述芯片可通过外来的微电流对其进行刺激后可溶解。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，本发明的主动脉支架是一种新型的医用生物材料，能够更好的提高主动脉夹层的修复功能且复发率极低，且夹层中含有溶解的芯片，可以对其主动脉夹层恢复情况加以监控。2，本发明中“五角星”结构主要是防止覆膜的皱缩、塌陷和破损，且降解后形成一个新的“十”字网状结构的支架，此支架将会继续停留的血管内，有利于血管内皮细胞的攀爬生长，从而达到血管内皮恢复如初的效果。3，修复段和连接段呈90°的角为了防止修复段和连接段降解后支架结构的不稳定性，其90°的角能够在降解后起到很好的固定支撑的作用，且不会因为降解而在血管中移位。4，支架内的修复段含有治疗主动脉夹层的药物，进一步提高主动脉夹层的恢复情况，还能很好的抑制主动脉夹层的再生。5，修复段的相互结合处设置为圆弧状，使其角度圆滑,防止损伤血管内皮的破损。6，覆膜外的可扩张支架，是针对主动脉夹层肿瘤过大情况，含有修复主动脉夹层的药物，进一步提高血管的修补速度和预防肿瘤再生。7，在支架的内部的芯片，通过微电流的刺激，加快溶解速度。8，利用后台来实时监控主动脉夹层的恢复状况，并在其指标数据异常时，进行提前预警。9，在系统内还设有加密/解密模块，防止黑客攻击其计算机系统而导致病人的资料外泄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明含有芯片的主动脉夹层支架的平面图；

图2是本发明降解后支架的平面图；

图3是本发明“五角星”结构的平面图；

图4是本发明另一实施例可降解扩张支架的主视图；

图5是本发明另一实施例支架单元的主视图；

图6是本发明支架的控制系统的结构示意图。

图中数字表示：

1.支架 11.支架主体 12.芯片 13.覆膜

111.支架单体 112.连接段 113.可降解扩张支架

111a.主体段 111b.第一修复段 111c.第二修复段 111d.第三修复段

111e.第四修复段 1131.支架单元

1131a.第一支架单体 1131b.第二支架单体

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种含有芯片的主动脉夹层支架1，包括：支架主体11，支架主体11下端固定安装一芯片12以及用于包裹支架和芯片的覆膜13，覆膜用于隔绝血管内壁与血液。

支架主体11由若干个支架单体111和若干连接段112形成一个上、下、中空的圆柱体，中空的圆柱体主要适于血液的流动顺畅。支架单体111为一“五角星”结构，该结构主要用于防止覆膜13的皱缩、塌陷；其是由1条主体段111a和4条修复段组成，且修复段的直径是主体段2倍。修复段主要包括第一修复段111b，第二修复段111c，第三修复段111d和第四修复段111e。4条修复段紧贴覆膜13，第一修复段111b，第二修复段111c，第三修复段111d和第四修复段111e一体成型压附在覆膜13上，主体段111内嵌在第一修复段111b和第二修复段111c上，并与第三修复段111d和第四修复段111e相交，最后相交形成一“五角星”结构。多点相交且主体段压附在修复段上，上、下支架单体111通过修复段顶端的相交点连接，且主体段111a还与连接段112相连接，形成一个90°的角。多条修复段压附在覆膜上,使其覆膜与血液接触面积减小，防止了覆膜因其血液长期的流动导致覆膜皱缩或者破损且通过主体段的压覆，加以固定形成一稳定的“五角星”结构，防止其支架因其血液的流动造成与覆膜脱离的不稳定性。

以上固定连接方式可采用现有的任何方式均可，优选为覆膜与修复段一体成型后与主体段连接。一体成型能够进一步提高覆膜破损的降低覆膜的破损率。

主体段111a和连接段112由不可降解的医用合金丝构成，优选为镍钛合金；修复段111b与覆膜11采用一种慢速降解纤维的材料制成，例如：聚己内酯、乳酸聚合物、硅橡胶、聚氨酯或聚乙烯；优选为乳酸聚合物，乳酸聚合物在体内一段时间后，降解为水和二氧化碳，并无其他有害物质产生，对人体无害处。覆膜13的厚度优选为0.06～0.5cm，覆膜过薄导致其血管不能够完全的修复，覆膜过厚则不利于血管中血液的流动。

如图2所示，在置入支架1数月、血管损伤修复后，修复段111b和覆膜13能完全降解，为了预防主动脉夹层的再次发生，降解后的若干的主体段111a与若干的连接段112形成一个新的“十”字网状结构的支架，该支架将会继续停留的血管内，有利于血管内皮细胞的攀爬生长，从而达到血管支架管腔内皮化的效果；且90°的角为了防止修复段和覆膜降解后支架结构的不稳定性，其90°的角能够在降解后起到很好的固定支撑的作用，且不会因为降解而在血管中移位。

在支架主体11最底端固定安装一芯片，与支架主体11一起紧贴于覆膜上，而覆膜内侧则是紧贴于血管壁。芯片防止在最底端才能更好地检测其动脉夹层恢复情况。其芯片是由可溶性的材料制成。随支架1，进入人体主动脉夹层，开始监测其主动脉夹层恢复情况并实施传递恢复情况。

实施例2

本实施例与上述实施例的区别之处，本发明可降解的修复段还包含用于治疗主动脉夹层的药物。其药物与可降解材料的的质量比为5-25％：1。药物优选为雷帕霉素，其他同等作用的药物均可替代。修复段包含的雷帕霉素不局限于对免疫系统的细胞产生作用，它亦能抑制平滑肌细胞、内皮细胞、成纤维细胞等的增殖。而且还能更好的抑制动脉夹层的再生。只有修复段含有治疗主动脉夹层的药物，其主要防止全涂药覆膜支架外壁比较光滑导致较金属裸支架移位。

实施例3

如图3所示，本实施例与上述实施例的区别之处，所述若干修复段的连接点均为圆弧状，用于防止损伤血管内皮。

实施例4

如图4,5所示，本实施例与上述实施例的区别之处，所述覆膜支架外部对应的病灶位置固定安装一可扩张支架113，其整体呈10～30°的弧度，且上下两端连接于覆12外。该扩张支架113是由若干个支架单元1131相连而成，每个支架单元1131由第一支架单体1131a和第二支架单体1131b组成，二者均为“V”字型结构且两端相互连接。每个支架单体顶点均为圆弧形，防止血管内壁损伤。同一层的每个支架单元1131均反向相连接，且每层支架单元的结构均相同，优选层数为3～6层。第一支架单体1131a和第二支架单体1131b二者均可降解，区别在于第二支架单体1131b带有可治疗主动脉夹层用药。可扩张支架113可采用热压的方式与覆膜12连接或与覆膜12一体成型。

扩张支架的主要作用于主动脉夹层肿瘤过大时使用，扩张支架内含有修复肿瘤的用药，加快肿瘤的萎缩，且动脉夹层随着扩张支架的扩张以及覆膜支架的共同作用使主动脉夹层进行修复。最后，可降解扩张支架随着血液长期的流动进行分解，主动脉夹层恢复至初。

实施例5

本实施例与上述实施例的区别在于，该芯片由多个可溶性晶体的合成体。其中包括用以监测人体温度的晶片和心跳速度的晶片，用以接收来自卫星的信息晶片及向监测中心发送数据资料的晶片，而维持芯片正常运作所消耗的能量将通过人体内的热量转化而来。能对其测量对象进行实时、连续的监测，此方法更加直接，减少了外界干扰的影响。且芯片长期存在于体内，随着血液的流动，将其进行缓慢的溶解。最终将会全部溶解于血液内。

实施例6

本实施例与上述实施例的区别在于，该芯片其内部每个可溶晶片的表面都覆盖着一种不同的酶类，可以监测人体内的不同物质，如乳汁、葡萄糖或三磷酸腺苷等的变化情况。实时监测其人体的生理(如体温、血压、心电等)和生化参数(如葡萄糖、尿酸和胆固醇等)。动态实时地监测上述人体的各种参数，从而起到时刻监测主动脉夹层的恢复状况的作用。当覆盖的酶类，经过长时间的的血液溶解后，最终将会失去监测作用。

实施例7

如图6所示，本实施例与上述实施例的区别在于，本申请还包括该支架的监控系统2，其系统用于实时监测主动脉夹层的恢复情况，在其监测系统包括设有主处理器21，显示器22，存储器23，后备电源装置24，比较器25，预警装置26以及加密/解密模块27。

主处理器21与显示器22相连接，用于实时观看和接收数据；再起主处理器21上还连接有一存储器23，将所述数据传输数据存储到数据库中，用以留存，方便以后的患者病例的追踪和其他方面的使用。其二者的两端连有后备电源装置24，防止其显示器21和主处理器22突然断电，而启动的后备电源装置24。

检测系统2内还设有比较器25，比较器25内存有各个监测数据的正常值，通过比较器内的正常值将检测系统2内的预警装置设置为3各等级，例如：三级为比正常值高出1-10％,二级比正常值高出10-30％，三级比正常值高出30％以上。每个级别的预警装置将提示不同预警，当预警级别为三级时，只在数据显示屏弹出预警对话框一次，并此患者的数据凸显为黄色后对话框退出，当预警级别为二级时，数据显示屏弹出对话框两次，并此患者的数据凸显为红色后对话框退出，当预警级别为一级时，数据显示屏弹出预警对话框且数据凸显为深红色，同时警报器进行发生报警，在警报器发生报警的同时并不自动关闭预警对话框，必须通过人为关闭预警对话框。当预警级别为二级、三级时值班人员需通过专业判断其监测数据的异常是否需回医院进行复查，但当预警级别为一级时，值班人员必须实时监测，在其检测数值居高不下一段时间后，通知其回医院进行复查。

监测系统中还包括一加密/解密模块27，用于防止外来黑客的入侵，从而导致病人资料的丢失；通过加密解密模块进行对病人数据的加以维护，其模块之加密/解密公式如下：

Bi＝Ai XOR MOD(Ti，x)

Bn＝An XOR MOD(MOD(Tn，x)，x)；

其中，A为明文，B为密文，Ti为第一中间变量；Tn为第二中间变量；x为任意变量。这里，n作为连加符号中的未知数，也可以认为是连加中各个值的序号，只不过在这里各个值的序号大小与对应的各个值相同，这里，n为整数。

具体思路为：先对其第一中间变量进行MOD(取模运算)，在对其第一明文进行XOR(二进制运算)，其中i＝1,2,……n-1。

取模运算中：Ti为被除数，x为除数。例如：MOD(3,2)等于1，MOD(4,3)等于1；特殊情况为：MOD(Ti，0)结果为Ti，MOD(Ti,Ti)结果为0；MOD(Ti,Tn)如果Ti不等于Tn且Tn不为0，则结果为Ti除以x的余数。

二进制运算中：Ti，MOD(Ti，x)得到的余数为两个不同值。计算方法是将Ai,MOD(Ti，x)转化为2进制数，再进行对比，每个数位上的0或1如果相同，那么结果就取0，如果不同就取1，将得到的结果转化为原来进制的数，就是结果。例如：1 XOR 1＝0，0 XOR 0＝0，1XOR 0＝1，0 XOR 1＝1。举例说明：5 XOR 2转为二进制分别为：0101、0010，结果为0111也就是7，作为第一密文。

同时，在对其第二中间变量进行取模后在进行二次取模的运算，在对其第二明文进行XOR(二进制运算)，其中i＝1,2,……n-1。

取模运算中：Tn为被除数，x为除数。特殊情况为：MOD(Tn，0)结果为Tn，MOD(Tn,Tn)结果为0；MOD(Ti,Tn)如果Ti不等于Tn且Tn不为0，则结果为Ti除以x的余数。

二进制运算中：Tn，MOD(MOD(Tn))得到的余数为两个不同值。计算方法是将Ai,MOD(Ti，x)转化为2进制数，再进行对比，每个数位上的0或1如果相同，那么结果就取0，如果不同就取1，将得到的结果转化为原来进制的数，就是结果。举例说明：13 XOR 124转为二进制分别为：00001101、01111100，结果为01110001也就是113，作为第二密文。

现有的加密方法，有些加密简单，但加密效果差；有些加密效果好，但加密过程复杂；给数据的安全、高速传输带来不便。

有益效果为：先对其第一中间变量进行求模运算，在对其第一明文进行二进制运算，从而将明文转换为较复杂的数据，增加解密的复杂程度，减少被解密的可能性；防止从中间变量被反推出明文，减少被解密的可能性。

而且同时，在对其第一中间变量进行求模在求模的运算，在对其第二明文进行二进制运算，一方面可以提高密文的复杂性，同时，此加密解密模块可以同时允许处理多块明文/密文，可以很好地用CPU流水等并行技术。算法和加密盒的输出不依靠明文和密文的输入，第n块密文的解密不依赖于第i-1块密文，提供很高的随机访问能力，可以高效地作为流式加密解密使用。通过监控装置输入密码，就可以获取解密后病人的详细信息，从而对其进行联系，获取相关身体状况；另一方面，增加确定的密文的复杂度，减小被原路反推的可能性；整个加密公式结构简单，计算方便，便于对数据进行加密；加密程度高，安全性好，从而实现数据的快速、安全传输。

芯片12随支架本体，进入人体主动脉后，其开始监控其主动脉夹层恢复情况，通过监测中心发送数据资料的晶片将人体内的生理和生化参数，通过卫星传达至医院实时监控的系统内，医护人员通过显示器22来实时监控主动脉夹层的恢复情况。一旦监控系统内比较器比较出所监测的数据异常时，预警装置立即进行不同等级的预警，当医护人员人为此病人的等级需要来院进行复查时，医护人员可以通过监测系统输入密码从其加密/解密模块中迅速获知相对应芯片病人的身份。从而获取其联系方式进行联系，让其立刻去附近的医院进行复查。

监控系统能够及时有效的发现其主动脉夹层恢复时出现的异常情况，从而能够及时挽救病人的生命。

实施例8

本实施例与上述实施例的区别之处，该芯片可根据监测时间后发现其主动脉支架恢复情况非常好或以完全恢复，可以根据其外来的微电流对其刺激进行加速降解。

其降解芯片可以在任意一家医院通过利用心脏电击器对其芯片的位置进行微电流的刺激，心脏电击器的使用不得超过50焦耳。过高的焦耳数不利于主动脉夹层的恢复以及过高将导致支架主体内结构不稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，包括支架主体，芯片以及覆膜；

所述支架主体由若干支架单体和若干连接段组成；所述支架单体为“五角星”结构，由1条主体段和4条修复段组合形成，所述主体段和连接段相互连接呈90°角；

所述芯片固定安装在支架主体下端；

所述覆膜包裹支架和芯片外与4条修复段一体成型。

2.如权利要求1所述的一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，所述主体段和连接段由不可降解的医用合金丝制成，所述修复段与所述覆膜由可降解纤维材料制成，所述覆膜的厚度为0.06～0.5cm。

3.如权利要求2所述的一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，所述修复段与所述覆膜溶解后，所述主体段和连接段形成一“十”字网状结构的支架。

4.如权利要求3所述的一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，所述修复段内还包含用于治疗主动脉夹层的药物，所述药物与可降解材料的质量比为5～25％：1。

5.如权利要求1-4所述的一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，所述支架的外部有一可扩张支架，所述扩张支架呈一10～30°的弧度且上下两端连接于覆膜外；所述可扩张支架由若干支架单元相连而成，所述支架单元由第一支架单体和第二支架单体组成，二者均为“V”字型结构且两端相互连接，所述第一支架单体和第二支架单体的顶点均为圆弧形，同一层的每个所述支架单元均反向相互连接且每层所述支架单元的结构均相同。

6.如权利要求5所述的一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，所述第一支架单体和第二支架单体均可降解且所述第二支架单体带有可治疗主动脉夹层用药；所述可扩张支架用热压的方式与所述覆膜连接或所述可扩张支架与所述覆膜一体成型。

7.如权利要求6所述的一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，所述芯片由多个可溶性晶体的合成体；包括用以监测人体温度的晶片和心跳速度的晶片；用以接收来自卫星的信息晶片及向监测中心发送数据资料的晶片。

8.如权利要求7所述的一种含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，所述芯片其内部每个可溶晶片的表面都覆盖着一种不同的酶类，用于监测人体内的不同物质。

9.一种监控系统，包括如权利要求1-8任一项所述的含有芯片的主动脉夹层支架，其特征在于，还包括主处理器，显示器，存储器，后备电源装置，比较器，预警装置以及加密/解密模块；所述加密/解密模块公式为：

Bi＝Ai XOR MOD(Ti，x)

Bn＝An XOR MOD(MOD(Tn，x)，x)；

其中，A为明文，B为密文，Ti为第一中间变量，Tn为第二中间变量，x为任意变量，n作为连加符号中的未知数，i＝1,2,……n-1。

10.如权利要求9所述的监控系统，特征在于，所述芯片可通过外来的微电流对其进行刺激后可溶解。