CN108030576A - 一种手性反手性混杂血管支架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种手性反手性混杂血管支架，包括圆形角点、手性韧带和反手性韧带，所述手性韧带和反手性韧带均与所述圆形角点相切；本发明的支架结构和动脉内膜均具有负泊松比特性，能够很好的匹配血管壁的力学特性，减少支架对血管壁生物组织的损伤，促进临床组织再生。

Description

一种手性反手性混杂血管支架
技术领域
本发明涉及一种血管介入式治疗领域，具体涉及一种手性反手性混杂血管支架。
背景技术
我国心血管疾病患者已达2.9亿人，每5个成年人中就有1个心血管疾病患者。每年约350万人死于心血管病，每5例死亡者中就有2例死于心血管病，平均每10秒就有一人死于心血管病，高居我国所有疾病发病率、死亡率首位，形势严峻。随着近年来心脑血管病的发病率越来越高，介入医学工程也迅速发展，而作为其中代表的血管支架技术也因其众多的优点，而得到临床医生和患者的青睐，从而推动了该技术的研发。
血管支架是治疗血管系统疾病的重要医疗器械。支架是具有良好可塑性和几何稳定性的网状管结构，植入到人体狭窄的血管处，撑开血管，保证血液流通，从而使血管病患者的症状得以缓解。因此改进在拉伸，压缩，弯曲，扭转和破碎载荷下支架的拓扑结构对于提高支架的功能可靠性，如结构支撑，血流调节，药物输送效率改善等都是重要的。
动脉血管壁具有动脉外膜、中膜和内膜三层结构，其中血管内膜组织在周期性环向血液压力、血管壁剪切载荷下表现出负泊松比变形特性。普通支架与血管壁内膜的变形特性不匹配，会对血管壁生物组织造成损伤，增加了血管壁再狭窄发生的风险，为病人的长期健康带来不确定因素。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种手性反手性混杂血管支架，能够与动脉在动脉血流的循环压力以及血流引起的血管壁剪切应力作用下一起膨胀和收缩，减少了血管壁再狭窄的风险，进而促进临床血管壁生物组织再生。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种手性反手性混杂血管支架，包括圆形角点、手性韧带和反手性韧带，所述手性韧带和反手性韧带均与所述圆形角点相切；
所述反手性韧带沿着血管支架环向排列，所述手性韧带沿着血管支架轴向排列形成第一四韧带手性反手性胞元；
所述反手性韧带沿着血管支架轴向排列，所述手性韧带沿着血管支架环向排列形成第二四韧带手性反手性胞元；
所述第一四韧带手性反手性胞元沿着支架周期排列形成筒状第一手性反手性混杂血管支架；
所述第二四韧带手性反手性胞元沿着支架周期排列形成筒状第二手性反手性混杂血管支架。
进一步，所述圆环形角点的半径r为0.1毫米～0.25毫米。
进一步，所述手性韧带与所述圆形角点的轴向或环向的夹角θ为锐角。
进一步，所述第一四韧带手性反手性胞元和所述第二四韧带手性反手性胞元的环向间距Lθ均取决于病变血管处的直径；所述第一四韧带手性反手性胞元和所述第二四韧带手性反手性胞元的轴向间距Lz均受所述环向间距Lθ的制约。
进一步，所述第一四韧带手性反手性胞元和所述第二四韧带手性反手性胞元在轴向的总个数m均大于4；所述第一四韧带手性反手性胞元和所述第二四韧带手性反手性胞元在环向的周期数n均为6～12。
进一步，所述圆形角点、所述手性韧带和所述反手性韧带的壁厚t均为0.05毫米～0.1毫米。
进一步，所述第一四韧带手性反手性胞元和所述第二四韧带手性反手性胞元沿血管支架半径方向上的厚度h均为0.05毫米～0.1毫米。
进一步，所述第一手性反手性混杂血管支架和所述第二手性反手性混杂血管支架的制造材料均为钛合金、5级；Ti-6Al-4V，3.7165，R56400，弹性模量Ec＝120GPa，泊松比ν＝0.32，密度ρ＝4.4g/cm3。
进一步，第一手性反手性混杂血管支架和所述第二手性反手性混杂血管支架均能够设计为负泊松比特性血管支架。
1)本发明的支架结构和动脉内膜均具有负泊松比特性，能够很好的匹配血管壁的力学特性，减少支架对血管壁生物组织的损伤，促进临床组织再生；
2)该支架具有优异的柔顺度和屈曲性，在弯曲的血管处也比较适用。
3)通过交换轴向、环向的手性和反手性韧带，可以实现泊松比的更大范围调控，以适应不同类型血管壁生物组织；
4)通过调节胞元的几何参数，可以很好的调控支架在轴向和环向的力学特性以及负泊松比特性，从而使得支架力学性能可以匹配不同特征的血管壁内膜生物组织；通过胞元结构参数调控使得支架可以适用于不同程度血管壁狭窄的病人和不同身体部位的支架介入治疗。
附图说明
图1为第一四韧带手性反手性胞元的结构示意图；
图2为第二四韧带手性反手性胞元的结构示意图；
图3为第一手性反手性混杂血管支架的基础周期结构示意图；
图4为第二手性反手性混杂血管支架的基础周期结构示意图；
图5为第一手性反手性混杂血管支架的结构示意图；
图6为第二手性反手性混杂血管支架的结构示意图。
其中，1、圆形角点；2、手性韧带；3、反手性韧带；101、第一四韧带手性反手性胞元；102、第二四韧带手性反手性胞元；103、第一手性反手性混杂血管支架；104、第二手性反手性混杂血管支架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，一种手性反手性混杂血管支架，包括圆形角点1、手性韧带2和反手性韧带3，所述手性韧带2和反手性韧带3均与所述圆形角点1相切；
所述反手性韧带3沿着血管支架环向排列，所述手性韧带2沿着血管支架轴向排列形成第一四韧带手性反手性胞元101；所述反手性韧带3沿着血管支架轴向排列，所述手性韧带2沿着血管支架环向排列形成第二四韧带手性反手性胞元102；
请参阅图3至图6，所述第一四韧带手性反手性胞元沿着支架周期排列形成筒状第一手性反手性混杂血管支架；
所述第二四韧带手性反手性胞元沿着支架周期排列形成筒状第二手性反手性混杂血管支架。
所述圆环形角点1的半径r为0.1毫米～0.25毫米。圆环形角点1分别作为第一手性反手性混杂血管支架103和第二手性反手性混杂血管支架104的韧带连接点，对整体支架强度有重要作用，因此圆环形角点1的半径r不能太小。另一方面，若圆环形角点1的半径r太大，会增大支架/血管壁的表面比，易引发一些并发症。
所述手性韧带2与所述圆形角点1的轴向或环向的夹角θ为锐角。
所述第一四韧带手性反手性胞元101和所述第二四韧带手性反手性胞元102的环向间距Lθ均取决于病变血管处的直径；所述第一四韧带手性反手性胞元101和所述第二四韧带手性反手性胞元102的轴向间距Lz均受所述环向间距Lθ的制约。胞元之间的轴向间距Lz在一定程度上受到手性韧带2与圆形角点1的轴向或环向的夹角、环向间距Lθ两个参数的制约，为避免环向两个角点产生干涉Lz就不能太小，但是Lz太大就会大大减小支架负泊松比效应。
所述第一四韧带手性反手性胞元101和所述第二四韧带手性反手性胞元102在轴向的总个数m均大于4；所述第一四韧带手性反手性胞元101和所述第二四韧带手性反手性胞元102在环向的周期数n均为6～12。
其中，第一四韧带手性反手性胞元101和第二四韧带手性反手性胞元102沿着动脉血管轴向的总个数m均由血管患病部位的长度决定，但考虑支架支撑强度要求、植入时的柔韧性等要求，m大于4。
一般健康血管的直径为3～4mm，结构胞元沿着动脉血管环向的周期个数n在6～12个范围左右。
所述圆形角点1、所述手性韧带2和所述反手性韧带3的壁厚t均为0.05毫米～0.1毫米。
所述第一四韧带手性反手性胞元101和所述第二四韧带手性反手性胞元102沿血管支架半径方向上的厚度h为0.05毫米～0.1毫米。
其中，太薄径向的支撑强度会减弱，起不到扩张血管的作用；太厚会造成支架扩张的困难。
第一手性反手性混杂血管支架103和第二手性反手性混杂血管支架104的制造材料均为钛合金、5级；Ti-6Al-4V，3.7165，R56400，弹性模量Ec＝120GPa，泊松比ν＝0.32，密度ρ＝4.4g/cm3。
其中，第一手性反手性混杂血管支架103和第二手性反手性混杂血管支架104作为人体医用材料，对支架各方面性能都提出了很高的要求，包括可靠的扩张性和力学持久性、良好的柔韧性和几何稳定性、尽可能小的外径，优异的血液相容性和耐蚀性，而支架上述特性都依赖于材料的力学和物理特性。钛合金，5级，Ti-6Al-4V，3.7165，R56400是符合上述要求的材料。
第一手性反手性混杂血管支架103和第二手性反手性混杂血管支架104均能够设计为负泊松比特性血管支架。
参数都相互制约，由不同程度血管壁狭窄、不同人体部位动脉等因素影响，给出的范围为在对第一手性反手性混杂血管支架103和第二手性反手性混杂血管支架104进行建模设计时，同时考虑支架环向刚度、弯曲柔顺度、对负泊松比的可调节度等优化的结果。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：包括圆形角点(1)、手性韧带(2)和反手性韧带(3)，所述手性韧带(2)和反手性韧带(3)均与所述圆形角点(1)相切；
所述反手性韧带(3)沿着血管支架环向排列，所述手性韧带(2)沿着血管支架轴向排列形成第一四韧带手性反手性胞元(101)；
所述反手性韧带(3)沿着血管支架轴向排列，所述手性韧带(2)沿着血管支架环向排列形成第二四韧带手性反手性胞元(102)；
所述第一四韧带手性反手性胞元(101)沿着支架周期排列形成筒状第一手性反手性混杂血管支架(103)；
所述第二四韧带手性反手性胞元(102)沿着支架周期排列形成筒状第二手性反手性混杂血管支架(104)。
2.根据权利要求1所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述圆环形角点(1)的半径r为0.1毫米～0.25毫米。
3.根据权利要求1所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述手性韧带(2)与所述圆形角点(1)的轴向或环向的夹角θ为锐角。
4.根据权利要求1所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述第一四韧带手性反手性胞元(101)和所述第二四韧带手性反手性胞元(102)的环向间距Lθ均取决于病变血管处的直径；所述第一四韧带手性反手性胞元(101)和所述第二四韧带手性反手性胞元(102)的轴向间距Lz均受所述环向间距Lθ的制约。
5.根据权利要求4所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述第一四韧带手性反手性胞元(101)和所述第二四韧带手性反手性胞元(102)在轴向的总个数m均大于4；所述第一四韧带手性反手性胞元(101)和所述第二四韧带手性反手性胞元(102)在环向的周期数n均为6～12。
6.根据权利要求1所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述圆形角点(1)、所述手性韧带(2)和所述反手性韧带(3)的壁厚t均为0.05毫米～0.1毫米。
7.根据权利要求1所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述第一四韧带手性反手性胞元(101)和所述第二四韧带手性反手性胞元(102)沿血管支架半径方向上的厚度h均为0.05毫米～0.1毫米。
8.根据权利要求1所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述第一手性反手性混杂血管支架(103)和所述第二手性反手性混杂血管支架(104)的制造材料均为钛合金、5级；Ti-6Al-4V，3.7165，R56400，弹性模量Ec＝120GPa，泊松比ν＝0.32，密度ρ＝4.4g/cm3。
9.根据权利要求1所述的一种手性反手性混杂血管支架，其特征在于：所述第一手性反手性混杂血管支架(103)和所述第二手性反手性混杂血管支架(104)均能够设计为负泊松比特性血管支架。
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