CN109276346B

CN109276346B - 一种分体型血管覆膜支架

Info

Publication number: CN109276346B
Application number: CN201811292866.9A
Authority: CN
Inventors: 刘震杰; 顾政; 陈枫; 张祥满
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2038-11-01
Also published as: CN109276346A

Abstract

本发明公开了一种分体型血管覆膜支架，包括主体支架以及用于与主体支架连接的裤腿支架，所述主体支架和裤腿支架的连接部位、主体支架的其余端部、裤腿支架的其余端部中的一个或者全部的外壁附着有吸水自膨胀材料层。本发明在支架端口覆盖吸水树脂材料具有良好的生物相容性，优异的抗蛋白吸附性能。在血液环境中覆盖材料可以迅速吸水膨胀，膨胀后结构稳定，且具有可控的吸水倍率。支架使用的材料对人体血管既无损伤，又无副作用，提高了主动脉瘤腔内隔绝术的成功率，也进一步提高该类手术的安全性和治疗效果。

Description

一种分体型血管覆膜支架

技术领域

本发明属于医学器件技术领域，具体是涉及一种分体型血管覆膜支架。

背景技术

主动脉腔内修复术已经成为公认的治疗StanfordB型主动脉夹层的治疗方法之一，其具有成功率高，病死率低等优势，但是本身会存在一些并发症，主要为支架移植物迁移和内漏的出现。

内漏是一种与EVAR(腔内主动脉瘤修复术)相关的不同于开放血管手术的特殊并发症，即移植物未能将病灶完全隔绝，因而血流仍然可以进入病灶区域(动脉瘤腔)。对应的英文表达方式为endoleak。内漏发生后，由于血流动力学的稳定性受到了干扰，血流方向、流速产生了改变，再加移植物对血管壁的压迫使的局部产生了水肿，炎性概念，腔壁脆弱性增加，可出现动脉瘤或夹层破裂的危险。因此内漏的出现是EVAR的一种非常值得引起重视的并发症。

归纳起来，内漏可以来自远端、近端以及与移植物本身缺陷有关。我们观察到，术中评估所能发现的最常见的内漏是近端的内漏，即主动脉假腔与真腔几乎同时显影，可见造影剂迅速充满假腔，并可以判断造影剂的流向是从近端流向远端。这种类型的内漏最可能的原因是移植物与管壁贴服不紧密，或移植物选择不合适，血流沿移植物与管壁之间的缝隙进入假腔。另一种原因可能为，移植物的撑张力使得裂口继续扩张，当扩展的范围超过人造血管的隔绝范围时，就会出现隔绝不对称，形成内漏。还有原因可能为支架在脆弱的夹层内膜上戳出或撕裂产生新额裂口，这个裂口无法被封闭，从而形成内漏。远端内漏来源一是移植物远端与血管壁贴附不紧密，致使血液经过两者之间的缝隙反流向上进入假腔；另一种原因是因为夹层上存在多于一个的裂口，当近端裂口被封闭后，远端的裂口处血流方向从原来的由假腔流入真腔变为由真腔流入假腔，血液逆流向上，使假腔再度显影。这种情况也比较常见。另一种常见的原因为假腔与分支动脉想通，自分支动脉血液反流入瘤腔。其它引起内漏的原因可能是与移植物质量有关的，即可能出现支架结构破损。由于长期的支架与人造血管的摩擦而造成移植物破裂，偶尔出现的移植物针孔及移植物覆膜织造稀疏造成的内漏等。

支架内漏主要分为I型内漏、II型内漏、III型内漏、IV型内漏。I型内漏：指血液经腔内移植物近心端或远心端的裂隙流入瘤腔。其中又分为Ia型和Ib型。Ia型为血液经腔内移植物近端的裂隙流入瘤腔。Ib型为血液经腔内移植物远端的裂隙流入瘤腔。I型内漏的预防主要是精确评估和恰当选择并准确定位释放腔内移植物。对于Ⅰ型内漏，目前最有效的处理方法是在近端再加一段或多段移植物，以彻底隔绝内漏。II型内漏：支架覆盖瘤腔在中间的分支血管的反流。III型内漏：分支支架互相对接的地方处由于没有紧密贴合导致的内漏。IV型内漏：主要指人工血管的膜上的渗漏或者是和支架缝合的地方有内漏。

其中I型内漏发生可能导致夹层破裂，III型内漏可能直接导致分叉支架脱开，威胁患者生命。针对于此，我们提出了一种新型的材料、结构的分体型血管覆膜支架。

发明内容

本发明提供了一种分体型血管覆膜支架，该支架置于血管环境后，其外壁覆盖的吸水自膨胀材料层可以迅速吸水膨胀，继而实现支架自身的固定，能够有效防止内漏发生。

一种分体型血管覆膜支架，包括主体支架以及用于与主体支架连接的裤腿支架，所述主体支架和裤腿支架的连接部位、主体支架的其余端部、裤腿支架的其余端部中的一个或者全部的外壁附着有吸水自膨胀材料层。

作为优选，所述主体支架和裤腿支架的连接部位、主体支架的其余端部、裤腿支架的其余端部的外壁均附着有吸水自膨胀材料。

作为优选，所述的吸水自膨胀材料为吸水性树脂。作为进一步优选，所述吸水性树脂是由聚乙二醇二丙烯酸酯与丙烯酸类化合物共聚制备得到的预聚体，再通过紫外光固化得到。选择这类树脂，具有良好的生物相容性，优异的抗蛋白吸附性能，安全性更好。

该吸水性树脂采用如下的技术方案制备得到：

一种可控吸水倍率的丙烯酸类吸水性树脂的制备方法，所述方法包括：

(1)将聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和丙烯酸类化合物(比如丙烯酸\丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯等)按照一定摩尔比(比如可以是1～10：1～10)在圆底烧瓶中配置成有机或水溶液(有机溶剂可以选择常用的醇、酯、酮以及芳烃类溶剂即可，常见的有丙酮、甲醇、乙醇等；)

(2)在步骤(1)得到的溶液中加入相应的自由基引发剂，磁力搅拌溶解。其中，有机溶液用偶氮二异丁腈(AIBN)引发体系，水溶液用过硫酸钾(KPS)依引发体系；

(3)密封圆底烧瓶，并充氮气。在60℃条件下磁力搅拌反应若干小时(比如可以为1～5小时，进一步优选为1～3小时)，得到不同交联密度的预聚体；

(4)将步骤(3)得到的预聚体沉淀并清洗三次，得到白色树脂预聚体；

(5)将步骤(4)得到的白色树脂预聚体和四巯基化合物(1％)、光引发剂(2‰)充分溶解混合，经紫外光(365nm)固化1分钟，即得到支架端口覆盖材料。

本发明的支架端口覆盖材料通过控制交联密度，覆盖材料24小时吸水倍率可以控制在100％～800％之间，是一种吸水速率大，结构稳定，吸水倍率可控性好的吸水性树脂。

聚乙二醇二丙烯酸酯可选择PEGDA-200、PEGDA-1000等。

为了进一步增加裤腿支架、主体段之间的贴合性，彻底的避免内漏，作为优选，所述裤腿支架包括主体段以及设于主体段一端且内径大于主体段的扩口段。作为进一步优选，所述主体支架与裤腿支架连接的部分包括与所述扩口段配合的连接段以及设于连接段端部、且外径与所述主体段内径配合的缩口段。

作为优选，所述主体段与扩口段之间通过具有斜面结构的第一过渡段连接；所述连接段与缩口段具有斜面结构的第二过渡段连接；且第一过渡段与第二过度段相互配合。

作为优选，所述主体段内径为8～15mm，所述扩口段内径为10～17mm。

作为优选，所述吸水性树脂的吸水倍率为100～800％。进一步优选为200～500％。

作为优选，所述吸水自膨胀材料层的厚度为0.5～5mm。

本发明主体支架以及裤腿支架可以采用镍钛合金记忆金属支架，结构主要分为“Z”型，“V”型和环形。医用镍钛合金自膨胀支架因其适用病症范围广，对病变载体管腔的损伤小，强度高、生物相容性好等优点，已成为血管支架的首选材料；镍钛合金记忆金属支架外部覆膜材料使用涤纶膜(PET)；另外，血管缝线可以使用尼龙线。

本文提出的支架由多节“Z”形镍钛合金支架和覆盖在其表面的涤纶膜(PET)缝合而成。支架近端使用直径更大的“V”形结构，用以在腹主动脉上获得较大的外支撑力。

本发明的支架近端、支架远端以及主体支架以及裤腿支架连接部位敷设有吸水自膨胀材料层，置于血液环境后，吸水膨胀，自动完成自身的固定，且吸水自膨胀材料层的膨胀大小与对应的血管尺寸以及血管壁压力等自动匹配，不会对血管壁造成二次伤害。

本发明在支架端口覆盖吸水树脂材料具有良好的生物相容性，优异的抗蛋白吸附性能。在血液环境中覆盖材料可以迅速吸水膨胀，膨胀后结构稳定，且具有可控的吸水倍率。另，这种分叉型支架在两段支架的对接处设置的变径设计，可防止分叉部分支架脱落。这种在对接处和主体支架以及裤腿支架远近端附着吸水膨胀材料的分叉型覆膜支架可有效防止I、III型型内漏，支架使用的材料对人体血管既无损伤，又无副作用，提高了主动脉瘤腔内隔绝术的成功率，也进一步提高该类手术的安全性和治疗效果。

附图说明

图1为本发明的分体型血管覆膜支架拆解图。

图2为现有的支架脱落的检测图。

具体实施方式

如图1所示，一种分体型血管覆膜支架，包括主体支架101以及用于与主体支架连接的裤腿支架102，主体支架和裤腿支架的连接部位、主体支架的远端103和近端104、裤腿支架的远端105的外壁均附着有吸水自膨胀材料层106。具体讲，主体支架和裤腿支架的连接部位附着有吸水自膨胀材料层106，即在裤腿支架102的近端100外壁附着有吸水自膨胀材料层106(即图1中灰度部分所示)。

本实施例中，吸水自膨胀材料为吸水性树脂。吸水性树脂是由聚乙二醇二丙烯酸酯与丙烯酸类化合物共聚制备得到的预聚体，再通过紫外光固化得到，具体为：

(1)将聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和丙烯酸甲酯按照1:1摩尔比在圆底烧瓶中配置成水溶液；

(2)在步骤(1)得到的溶液中加入相应的自由基引发剂，磁力搅拌溶解。有机溶液用偶氮二异丁腈(AIBN)引发体系，水溶液用过硫酸钾(KPS)依引发体系；

(3)密封圆底烧瓶，并充氮气。在60℃条件下磁力搅拌反应若干小时，得到不同交联密度的预聚体；

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述其吸水倍率可控的性能，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：

在25ml圆底烧瓶中加入分子量为200的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA-200)2.0g(0.01mol)，丙烯酸(AA)0.144g(摩尔比PEGDA-200:AA＝5:1)，0.5ml甲醇，磁力搅拌混合后加入偶氮二异丁腈(AIBN)(摩尔比PEGDA-200:AIBN＝1:0.8‰)，磁力搅拌溶解。用橡胶塞密封圆底烧瓶，反复抽真空-充氮气5次。在60℃条件下磁力搅拌反应2.5小时，将反应物用四氢呋喃沉淀并用甲醇清洗，反复三次，真空烘箱60℃烘干得到预聚体。

预聚体和季戊四醇四巯基乙酸酯(1wt％)、光引发剂DMPA(2wt‰)在1ml甲醇中充分溶解混合，经紫外光(365nm)固化1分钟，即得到支架端口覆盖材料。24小时材料吸水倍率可达300％。

实施例2：

其他与实施例1相同，不同之处在于反应时间改为1.5小时。所得支架端口覆盖材料24小时吸水倍率为400％。

实施例3：

其他与实施例1相同，不同之处在于改用分子量为1000的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA-1000)。所得支架端口覆盖材料24小时吸水倍率为200％。

实施例4：

其他与实施例1相同，不同之处在于摩尔比PEGDA-200:AA＝10:1。所得支架端口覆盖材料24小时吸水倍率为200％。

实施例5：

其他与实施例1相同，不同之处在于改用丙烯酸(AA)为甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)。所得支架端口覆盖材料24小时吸水倍率为500％。

实施例6：

在25ml圆底烧瓶中加入分子量为200的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA-200)2.0g(0.01mol)，丙烯酸(AA)0.144g(摩尔比PEGDA-200:AA＝5:1)，0.5ml去离子水，磁力搅拌混合后加入过硫酸钾(KPS)(摩尔比PEGDA-200:KPS＝1:1％)，磁力搅拌溶解。用橡胶塞密封圆底烧瓶，反复抽真空-充氮气5次。在60℃条件下磁力搅拌反应2.5小时，将混合物在去离子水中透析3天除去小分子杂质得到预聚体。

预聚体中加入季戊四醇四巯基半胱氨酸酯(1wt％)，经紫外光(365nm)固化1分钟，即得到支架端口覆盖材料。24小时材料吸水倍率可达500％。

通过控制交联密度，覆盖材料24小时吸水倍率可以控制在200％～500％之间，是一种吸水速率大，结构稳定，吸水倍率可控性好的吸水性树脂。

进一步讲，本实施例中裤腿支架102包括主体段107以及设于主体段107一端且内径大于主体段的扩口段108。主体支架101与裤腿支架102连接的部分包括与所述扩口段108配合的连接段109以及设于连接段端部、且外径与所述主体段107内径配合的缩口段110。主体段107与扩口段108之间通过具有斜面结构的第一过渡段111连接；连接段与缩口段具有斜面结构的第二过渡段112连接；且第一过渡段与第二过度段相互配合，尺寸匹配。其中，连接段109外径与扩口段108内径相等，一般可选择10～17mm，缩口段110外径与主体段107内径相当，一般可选择8～15mm。吸水自膨胀材料层的厚度为0.5～5mm，比如可以为1mm。

本实施例中，裤腿支架102与主体支架101均可采用镍钛合金记忆金属支架，结构主要分为“Z”型，“V”型和环形。医用镍钛合金自膨胀支架因其适用病症范围广，对病变载体管腔的损伤小，强度高、生物相容性好等优点，已成为血管支架的首选材料；镍钛合金记忆金属支架外部覆膜材料使用涤纶膜(PET)；血管缝线使用尼龙线。

使用时，直接将裤腿支架102的近端套设在主体支架101的连接段109上，此时连接段109与扩口段108内壁贴合，缩口段110与主体段107内壁贴合，将整个分体式支架置于血管对应的位置，吸水自膨胀材料层106吸收血液中的水分，膨胀，与血管壁实现相对固定。

现有的放置分体式支架在下述情况中的几种一起出现时会发生对接口脱落，对于病人而言，接口脱落非常危险，(1)瘤体体积非常大；(2)血流动力在接口和覆膜支架内不稳定；(3)裤腿支架在近端和远端的锚定不稳定；(4)支架对接处没有贴合好，选择裤腿支架式选用的直径比较小。脱落后果如图2所示。

本发明针对上述问题，对裤腿支架102与主体支架101的连接部位，采用大小变径设计，进一步增加了两者的贴合性、密封性以及固定的稳定性。

图1所示的裤腿直径可以有10mm、12mm、14mm三种规格，支架其他部位的尺寸会相应放大，这里不进行详细描述。此处由于在接口处附着了吸水自膨胀材料，故而不需要再将裤腿支架放大直径后进行对接，避免了现有技术存在的弊端。图1中灰色区域均为覆膜支架外部附着上述吸水膨胀材料位置，该材料特性可由制备方式的不同在200％-500％的吸水倍率之间变换，可制备多种规格用以适应不同的血管位置，可选的吸水倍率有200％、300％、400％及500％。

经过实际验证证明，采用本实施例的方法制作得到的分体式支架(或者分体型血管覆膜支架)，当置入血管后，后迅速吸水膨胀，完成与血管壁之间的固定，术后24小时无腹痛、原有症状加重等内漏症状出现，1，3，6月复查CTA，无内漏发生。

Claims

1.一种分体型血管覆膜支架，包括主体支架以及用于与主体支架连接的裤腿支架，其特征在于，所述主体支架和裤腿支架的连接部位、主体支架的其余端部、裤腿支架的其余端部的外壁均附着有吸水自膨胀材料层；所述的吸水自膨胀材料为吸水性树脂；所述吸水性树脂是由聚乙二醇二丙烯酸酯与丙烯酸类化合物共聚制备得到的预聚体，再通过紫外光固化得到；所述裤腿支架包括主体段以及设于主体段一端且内径大于主体段的扩口段；所述主体支架与裤腿支架连接的部分包括与所述扩口段配合的连接段以及设于连接段端部、且外径与所述主体段内径配合的缩口段；所述主体段与扩口段之间通过具有斜面结构的第一过渡段连接；所述连接段与缩口段之间通过具有斜面结构的第二过渡段连接；且第一过渡段与第二过渡段相互配合；所述吸水性树脂的吸水倍率为100~800%;

所述主体段内径为8~15mm，所述扩口段内径为10~17mm; 吸水自膨胀材料层的厚度为0.5~5mm；

所述吸水性树脂由如下方法制备得到：

（1）将聚乙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸类化合物按照摩尔比1~10：1~10在圆底烧瓶中配置成有机或水溶液；

（2）在步骤（1）得到的溶液中加入相应的自由基引发剂，磁力搅拌溶解；其中，有机溶液用偶氮二异丁腈引发体系，水溶液用过硫酸钾依引发体系；

（3）密封圆底烧瓶，并充氮气，在60℃条件下磁力搅拌反应1~5小时，得到不同交联密度的预聚体；

（4）将步骤（3）得到的预聚体沉淀并清洗三次，得到白色树脂预聚体；

（5）将步骤（4）得到的白色树脂预聚体和四巯基化合物、光引发剂充分溶解混合，经紫外光固化1分钟，即得到支架端口覆盖材料。