CN107280826A - 榫卯结构支撑筋血管支架 - Google Patents

Abstract

榫卯结构支撑筋血管支架，涉及血管介入医疗领域。一端榫头、另一端卯眼的螺旋状支撑筋和S‑型连接筋连接，榫头部分设计楔形凸起，在卯眼部分设计通孔，在榫头与卯眼之间设计滑槽。在压握状态下，支撑筋呈螺旋状，楔形凸起正好卡入滑槽中；在扩张过程中，随着楔形凸起沿着滑槽滑动，当滑槽当楔形凸起滑至滑槽末端时，榫头进入卯眼部分通孔，在径向扩张压力的作用下，继续周向运动并挤压通孔，最终使榫头进入卯眼部分，与卯眼完全对接。支撑筋榫头与卯眼完全对接，楔形凸起完全压入通孔，支撑筋完全扩张为闭合的圆环结构，扩张结束。由于榫卯结构的配合、楔形凸起与通孔的配合，阻止了支架径向扩张或收缩，提高了支架的支撑性能。

Description

榫卯结构支撑筋血管支架

技术领域

本发明涉及血管介入医疗领域。具体地，本发明涉及一种榫卯结构支撑筋血管支架，将血管支架的支撑筋设计为一端榫头、另一端卯眼的螺旋状。

背景技术

目前，支架置入术作为治疗血管管腔狭窄的主要方式，被越来越多的医生和患者所接受。血管支架作为一个微小的管网状形结构，被置入血管狭窄段，对病变部位起扩张和支撑作用。在扩张过程中，血管支架通过对动脉壁上斑块的挤压和牵张，使狭窄的管腔得到扩张，从而降低血管的狭窄程度，保证血管的血流量。在扩张结束后，血管支架扩张至最大位移处，并发生塑性变形，对血管壁起一定的支撑作用，保证病变血管的修复和重构。

然而，研究表明，虽然支架在扩张过程中已经发生了不可逆的塑性变形，但是由于材料和结构限制，支架仍会出现扩张不完全、扩张后径向回弹、狗骨效应等支撑性能不足的问题，严重影响支架介入治疗的手术效果。因此，在血管支架的设计研究中，一方面需要改善材料性能，提高支架在服役过程中的支撑性能；另一方面，通过支架的结构设计及优化，提高支架在服役过程中的支撑性能。

常用的血管支架材料包括医用不锈钢、镍钛、钴铬合金等生物惰性材料。近些年，可降解材料血管支架也受到较多关注。但材料的改善，并不能彻底解决血管支架扩张不全、扩张后径向回弹、狗骨效应等支撑性能不足的问题，要彻底改善支架的力学性能，需要在支架结构设计及优化领域进行更多研究。因此，目前急需一款新型结构血管支架，在血管狭窄段能充分扩张，扩张后具有足够的支撑性能，避免径向回弹、狗骨效应等问题，对于血管狭窄的介入治疗具有重要意义。

发明内容

本发明将涉及榫卯结构支撑筋血管支架，创新性地将支架结构设计为一端榫头、另一端卯眼的螺旋状支撑筋和S-型连接筋的组合结构，并在榫头部分设计楔形凸起，在卯眼部分设计通孔，在榫头与卯眼之间设计滑槽。这样的结构设计中：在压握状态下，支撑筋呈螺旋状，楔形凸起正好卡入滑槽中，S-型连接筋在支撑筋之间的起连接作用；在扩张过程中，随着楔形凸起沿着滑槽滑动，榫头逐渐滑至卯眼，支撑筋由螺旋状逐渐向圆环状进行扩张；当楔形凸起滑至滑槽末端时，榫头进入卯眼部分通孔，在径向扩张压力的作用下，继续周向运动并挤压通孔，最终使榫头进入卯眼部分，与卯眼完全对接。支撑筋榫头与卯眼部分对接，支撑筋完全扩张为闭合的圆环结构，由于榫卯结构的配合、楔形凸起与通孔的配合，阻止了支架径向扩张或收缩，使支架具有良好的支撑性能。这样的支架结构优点在于：1)扩张过程中，支架支撑筋由开放的螺旋状逐渐扩张为闭合的圆环状，具有更好的扩张性能；2)扩张完成后，由于榫卯结构的配合、楔形凸起与通孔的配合，阻止了支架的径向扩张或收缩，提高了支架的支撑性能，避免了支架置入狭窄动脉扩张后径向回弹、狗骨效应等支撑性能不足的问题，优化了支架对狭窄血管的介入治疗效果。

所述榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，其主体结构分包括支撑筋与连接筋交替间隔连接；支撑筋为螺旋环结构，环结构为开环结构，环的两轴向侧边(平行于轴的侧边)叠合，形成螺旋状结构，位于环外侧的轴向侧边设为榫头，位于环内侧的轴向侧边设为卯眼；环内侧的轴向侧边的卯眼如下：环内侧的轴向侧边外表面缺失形成凹槽，凹槽只有一个侧面和一个底面，槽底面为弧形结构；槽侧面为斜端面，槽侧面与槽底面的成角小于90°；槽底面上还设有一楔形通孔(5)；通孔(5)越向环中心方向孔越小，垂直轴向的切面为梯形结构，槽底环内侧面的长度相对较小；通孔(5)优选位于轴向长度的中间位置；

环外侧的轴向侧边的榫头结构如下：外侧的轴向侧边的端面为斜端面，环外侧的轴向侧边的内表面向外凸出于其外表面，外侧的轴向侧边的斜端面与卯眼凹槽的斜端面平行或匹配；在外侧的轴向侧边的内表面上设有一楔形凸起(6)，楔形凸起(6)与通孔(5)相匹配可卡入到通孔(5)中；在外侧的轴向侧边的内表面上楔形凸起(6)到端面的距离等于卯眼凹槽底面上通孔(5)到凹槽斜端面的距离；卯眼凹槽底面的弧形结构与榫头内表面的弧形结构能够相匹配贴合；支撑筋螺旋环的外侧面设有一环状滑槽，环状滑槽与楔形凸起(6)在轴向方向的位置一致，楔形凸起(6)能够在环状滑槽内滑动；

进一步，卯眼凹槽底面为楔形结构，越靠近端面厚度越薄；外侧的轴向侧边也为为楔形结构，越靠近端面厚度越薄。

两个相邻的支撑筋，相对的支撑筋螺旋环结构端面(垂直轴的端面)之间由多个均匀分布S-型连接筋相连；连接筋为典型的S-型连接筋；在血管支架沿轴向方向形成支撑筋与多个S-型连接筋组成的交替间隔。

沿血管支架轴向方向，滑槽、楔形凸起、通孔在轴向的同一水平高度，优选位于轴向的中间位置。

连接筋中部呈S-形，连接筋两端与支撑筋相连的部分为直的平行于血管支架轴的I-形结构；连接筋垂直于轴的截面为矩形；单根连接筋即S-形板的板宽度为支撑筋环厚度的二分之一，单根连接筋即S-形板的板厚度为支撑筋环厚度的二分之一，即单根连接筋垂直血管支架轴的截面为正方形，沿血管支架轴向的长度为支撑筋沿血管支架轴向的长度的三分之二。

通孔沿血管支架轴向的长度为支撑筋沿血管支架轴向的长度的五分之一。

滑槽为条形环状凹型结构，其平行血管支架轴和径的截面为矩形结构。

支撑筋的厚度优选0.2-0.4mm。

基于这样的结构设计：在压握状态下，支撑筋呈开放的螺旋状，榫头部分的楔形凸起正好卡入滑槽；在扩张过程中，随着楔形凸起沿着滑槽滑动，榫头端逐渐靠近卯眼端，支撑筋由螺旋状逐渐向圆环状进行扩张；当楔形凸起滑至滑槽末端，楔形凸起逐渐进入通孔；在此过程中，由于支架处于扩张阶段，在径向扩张力的作用下，榫头部分仍进行周向运动，榫头与卯眼逐渐对接；当榫头与卯眼部分完全对接后，凸起也完全压入通孔，扩张结束，支撑筋扩张为闭合的圆环结构，由于榫卯结构的配合、楔形凸起与通孔的配合，阻止了支架径向扩张或收缩，使支架具有良好的支撑性能。

所述榫卯结构支撑筋血管支架，其本身为球囊扩张式血管支架，其置入病变处的方式与传统球囊扩张式血管支架的置入方式相同。在支架的球囊扩张阶段，随着支架的扩张，支撑筋榫头部分楔形凸起将沿着滑槽逐渐向卯眼部分滑动；当楔形凸起滑至通孔时，在径向扩张压力的作用下，楔形凸起仍进行周向运动并挤压通孔，榫头和卯眼逐渐发生对接。当榫头完全进入卯眼结构，楔形凸起也完全卡入通孔，支架由开放的螺旋状扩张至闭合的圆环状，扩张结束，撤出球囊。支架扩张后，在狭窄血管段服役过程中，由于榫卯结构的配合、楔形凸起与通孔的配合，阻止了支架径向收缩或扩张，提高了支架的支撑性能，避免了支架扩张后径向回弹、狗骨效应等支撑性不足的问题。

附图说明

图1榫卯结构支撑筋血管支架整体示意图；

图2榫卯结构支撑筋血管支架扩张过程支撑筋结构示意图；

图3榫卯结构支撑筋血管支架扩张过程后期支撑筋结构示意图；

图4榫卯结构支撑筋血管支架扩张完成后支撑筋结构示意图；

1、支撑筋，2、连接筋，3、卯眼，4、榫头，5、通孔，6、楔形凸起，7、滑槽。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面将结合实例对本发明的优选方案进行描述。这些描述只是举例说明本发明的特征和优点，而非限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1榫卯结构支撑筋血管支架整体示意图所示，该血管支架由支撑筋1、连接筋2组成，沿支架轴向，支撑筋1由连接筋2相连。使用切割工艺，完成榫卯结构支撑筋支架的加工，如图所示，支撑筋呈一端卯眼3、另一端榫头4的螺旋状结构，连接筋2采用典型的S-型连接筋。支撑筋卯眼3部分，设有沿支架半径方向的通孔5；支撑筋榫头4部分，设有沿支架半径方向的楔形凸起6；在榫头与卯眼之间的支撑筋外表面设有凹型滑槽7。沿支架轴向方向，通孔5、楔形凸起6、滑槽7位于同一高度，即支撑筋单元中部。这样的结构设计中，压握状态下，支撑筋呈开放的螺旋状结构，楔形凸起6正好卡入支撑筋滑槽轨迹7；在扩张过程，楔形凸起6沿着滑槽轨迹逐渐向支撑筋卯眼端滑动，支撑筋逐渐由开放的螺旋状扩张为圆环状；随着楔形凸起7滑至滑槽末端，进入通孔5，在扩张压力的作用下，楔形凸起7周向运动并挤压通孔5，榫头4逐渐进入卯眼3，形成完全对接后，支撑筋呈闭合的圆环状，扩张结束。

如图2榫卯结构支撑筋血管支架扩张过程支撑筋结构示意图所述，支撑筋呈一端卯眼3、另一端榫头4的螺旋状结构。在支撑筋螺旋状圆心端为卯眼3，卯眼 3为凹型结构。其中，沿半径方向，靠近圆心的部分长于远离圆心的部分，且在靠近圆心部分的末端为通孔5。沿支架轴向方向，通孔截面为梯形，靠近轴向为上底，远离轴向为下底。在支撑筋螺旋状圆周末端为榫头4，榫头4为一个尖角凸出结构。其中，沿半径方向，靠近圆心的表面设有楔形凸起6。沿支架轴向方向，楔形凸起6截面为梯形，靠近轴为上底，远离轴为下底，其斜边与下底夹角与通孔斜边与下底夹角的度数相等。

如图3榫卯结构支撑筋血管支架扩张过程后期支撑筋结构示意图所述，在支架扩张后期，楔形凸起6滑至滑槽4末端并进入通孔5，在径向扩张压力的作用下，楔形凸起6继续周向运动并挤压通孔5，榫头4逐渐离开支架外表面并进入卯眼3，榫头4斜面贴合卯眼3斜面滑动，逐渐进入卯眼3，与卯眼3完全对接。

如图4榫卯结构支撑筋血管支架扩张完成后支撑筋结构示意图所述，在支撑筋扩张压力作用下，榫头4完全进入卯眼3，卯眼3与榫头4形成榫卯对接结构，榫头4的榫舌部分完全伸入卯眼3结构，榫舌表面与卯眼凹型完全贴合。楔形凸起6卡入通孔5，沿支架半径方向，楔形凸起6与榫舌厚度和为支撑筋厚度的二分之三，楔形凸起6至榫舌尖角的距离与通孔5至卯眼凹进尖角的距离相等，支撑筋已扩张为闭合的圆环状，扩张结束。

支架扩张采用球囊扩张的方法进行扩张，随着球囊的重启扩张，螺旋状支撑筋逐渐扩张为圆环状；扩张结束后，支撑筋榫头4与卯眼3完全对接，楔形凸起6卡入通孔5，支撑筋呈闭合圆环状。榫卯结构的配合、楔形凸起6与通孔5的配合，阻止了支撑筋的径向扩张或收缩，提高支架支撑性能，避免了血管支架在服役过程中径向回弹、狗骨效应等支撑性能不足的问题，优化了支架对于狭窄动脉介入治疗的效果。

Claims (8)

1.榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，其主体结构分包括支撑筋与连接筋交替间隔连接；支撑筋为螺旋环结构，环结构为开环结构，环的两轴向侧边叠合，形成螺旋状结构，轴向侧边为平行于轴的侧边；位于环外侧的轴向侧边设为榫头，位于环内侧的轴向侧边设为卯眼；环内侧的轴向侧边的卯眼如下：环内侧的轴向侧边外表面缺失形成凹槽，凹槽只有一个侧面和一个底面，槽底面为弧形结构；槽侧面为斜端面，槽侧面与槽底面的成角小于90°；槽底面上还设有一楔形通孔(5)；通孔(5)越向环中心方向孔越小，垂直轴向的切面为梯形结构，槽底环内侧面的长度相对较小；

环外侧的轴向侧边的榫头结构如下：外侧的轴向侧边的端面为斜端面，环外侧的轴向侧边的内表面向外凸出于其外表面，外侧的轴向侧边的斜端面与卯眼凹槽的斜端面平行或匹配；在外侧的轴向侧边的内表面上设有一楔形凸起(6)，楔形凸起(6)与通孔(5)相匹配可卡入到通孔(5)中；在外侧的轴向侧边的内表面上楔形凸起(6)到端面的距离等于卯眼凹槽底面上通孔(5)到凹槽斜端面的距离；卯眼凹槽底面的弧形结构与榫头内表面的弧形结构能够相匹配贴合；支撑筋螺旋环的外侧面设有一环状滑槽，环状滑槽与楔形凸起(6)在轴向方向的位置一致，楔形凸起(6)能够在环状滑槽内滑动；沿血管支架轴向方向，滑槽、楔形凸起、通孔在轴向的同一水平高度；

两个相邻的支撑筋，相对的支撑筋螺旋环结构端面之间由多个均匀分布S-型连接筋相连，支撑筋螺旋环结构端面为垂直于轴的端面；连接筋为典型的S-型连接筋；在血管支架沿轴向方向形成支撑筋与多个S-型连接筋组成的交替间隔。

2.按照权利要求1所述的榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，卯眼凹槽底面为楔形结构，越靠近端面厚度越薄；外侧的轴向侧边也为为楔形结构，越靠近端面厚度越薄。

3.按照权利要求1所述的榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，沿血管支架轴向方向，滑槽、楔形凸起、通孔在轴向的同一水平高度，位于轴向的中间位置。

4.按照权利要求1所述的榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，在压握状态下，支撑筋呈开放的螺旋状，榫头部分的楔形凸起正好卡入滑槽；在扩张过程中，随着楔形凸起沿着滑槽滑动，榫头端逐渐靠近卯眼端，支撑筋由螺旋状逐渐向圆环状进行扩张；当楔形凸起滑至滑槽末端，楔形凸起逐渐进入通孔；在此过程中，由于支架处于扩张阶段，在径向扩张力的作用下，榫头部分仍进行周向运动，榫头与卯眼逐渐对接；当榫头与卯眼部分完全对接后，凸起也完全压入通孔，扩张结束，支撑筋扩张为闭合的圆环结构，由于榫卯结构的配合、楔形凸起与通孔的配合，阻止了支架径向扩张或收缩，使支架具有良好的支撑性能。

5.按照权利要求1所述的榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，连接筋中部呈S-形，连接筋两端与支撑筋相连的部分为直的平行于血管支架轴的I-形结构。

6.按照权利要求5所述的榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，连接筋中部呈S-形，连接筋两端与支撑筋相连的部分为直的平行于血管支架轴的I-形结构；连接筋垂直于轴的截面为矩形；单根连接筋即S-形板的板宽度为支撑筋环厚度的二分之一，单根连接筋即S-形板的板厚度为支撑筋环厚度的二分之一，即单根连接筋垂直血管支架轴的截面为正方形，沿血管支架轴向的长度为支撑筋沿血管支架轴向的长度的三分之二。

7.按照权利要求1所述的榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，通孔沿血管支架轴向的长度为支撑筋沿血管支架轴向的长度的五分之一。

8.按照权利要求1所述的榫卯结构支撑筋血管支架，其特征在于，滑槽为条形环状凹型结构，其平行血管支架轴和径的截面为矩形结构。