CN113545898B - 一种受力均匀型血管支架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种受力均匀型血管支架结构，包括多个支架条，相邻两个支架条之间通过多个径向连接筋连接；支架条包括多个菱形单元，相邻两个菱形单元之间通过轴向连接筋连接；菱形单元和轴向连接筋连接处的两侧均设置有第一加强筋，第一加强筋远离轴向连接筋的一侧为圆弧形；菱形单元和径向连接筋连接处的两侧均设置有第二加强筋，第二加强筋远离径向连接筋的一侧为圆弧形；径向连接筋的长度l1小于轴向连接筋的长度l2。本发明通过使菱形单元和径向连接筋连接处以圆弧过渡，对交汇处强化，增加交汇处的承载能力；同时分散交汇处的受力，减少应力在交汇处集中；同时径向连接筋的长度短使得径向支撑力大，轴向连接筋的长度长可提高本支架结构的柔顺性。

Description

一种受力均匀型血管支架结构
技术领域
本发明属于介入医疗器械技术领域，尤其是涉及一种受力均匀型血管支架结构。
背景技术
目前，介入治疗是将医疗器械输送到病变部位实施治疗的方式，其中，介入治疗技术是治疗心血管病最常用的方法，因其无需开胸、具有创伤小、效率高、术后恢复快的特点，已成为患者普遍接受的治疗方法。在治疗心血管病的过程中，血管支架是对中重度狭窄或者闭塞的血管部位进行介入治疗时必须的一种关键医疗器械，具体实施方式为：将血管支架输送至血管的病变段，血管支架扩张支撑狭窄闭塞段血管，撑开血管，防止血管回缩，保持血管内的血流通畅循环。
然而，所有支架在植入过程中都需要经过一个压缩和再扩张的变形过程，在此过程中产生的应力集中效应会导致支架扩张后变形不均匀，与血管内壁贴合不够紧密，影响内皮化效果，过大的应力集中甚至会导致支架局部断裂的情况产生。对于可降解支架，变形过程中的应力集中会诱发不均匀降解，使支架在服役期会出现在应力集中区域易断裂的情况，进而可能使支架在血管重塑功能完成前过早产生失效。因此，提出一种受力均匀型血管支架结构以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种受力均匀型血管支架结构，通过使所述菱形单元和所述径向连接筋连接处以圆弧过渡，对交汇处进行了强化，增加了交汇处的承载能力；同时分散交汇处的受力，进而减少应力在交汇处的集中；同时所述径向连接筋的长度短，所述轴向连接筋的长度长，所述径向连接筋的长度短使得径向支撑力大，所述轴向连接筋的长度长可提高本支架结构的柔顺性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：包括多个沿血管的周向方向均匀布设的支架条，相邻两个所述支架条之间通过多个径向连接筋连接，多个所述支架条依次连接围成圆柱形结构；
所述支架条包括多个沿所述血管的延伸方向布设的菱形单元，相邻两个所述菱形单元之间通过轴向连接筋连接；所述菱形单元的数量和所述径向连接筋的数量相等且一一对应；
所述菱形单元和所述轴向连接筋连接处的两侧均设置有第一加强筋，所述第一加强筋远离所述轴向连接筋的一侧为圆弧形；所述菱形单元和所述径向连接筋连接处的两侧均设置有第二加强筋，所述第二加强筋远离所述径向连接筋的一侧为圆弧形；所述径向连接筋的长度l1小于所述轴向连接筋的长度l2。
上述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第一加强筋包括固定在所述轴向连接筋外侧面上的第一主过渡段和与所述第一主过渡段连接且固定在所述菱形单元外侧面上的第一辅助过渡段，所述第一主过渡段和第一辅助过渡段一体成型；所述第一主过渡段和第一辅助过渡段均为三角形结构，且所述第一主过渡段远离所述轴向连接筋的边为弧形边，所述第一辅助过渡段远离所述菱形单元的边为弧形边；所述第一主过渡段的弧形边和所述第一辅助过渡段的弧形边相适应。
上述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第二加强筋包括固定在所述径向连接筋外侧面上的第二主过渡段和与所述第二主过渡段连接且固定在所述菱形单元外侧面上的第二辅助过渡段，所述第二主过渡段和第二辅助过渡段一体成型；所述第二主过渡段和第二辅助过渡段均为三角形结构，且所述第二主过渡段远离所述径向连接筋的边为弧形边，所述第二辅助过渡段远离所述菱形单元的边为弧形边；所述第二主过渡段的弧形边和所述第二辅助过渡段的弧形边相适应。
上述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第一主过渡段与所述轴向连接筋外侧面抵接部分的长度为L1且L1的取值范围为h≤L1≤2h；其中，h为所述菱形单元的壁厚。
上述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第二主过渡段与所述径向连接筋外侧面抵接部分的长度为L2且L2的取值范围为h≤L2≤2h；其中，h为所述菱形单元的壁厚。
上述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述径向连接筋的长度l1＝tanα·l2，其中，α为所述菱形单元中沿本支架结构轴向方向的夹角值的1/2。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过将所述第一加强筋远离所述轴向连接筋的一侧设计成圆弧形，可使所述菱形单元和所述轴向连接筋连接处以圆弧过渡；同时将所述第二加强筋远离所述径向连接筋的一侧设计成圆弧形，可使所述菱形单元和所述径向连接筋连接处以圆弧过渡，对交汇处进行了强化，增加了交汇处的承载能力；同时分散交汇处的受力，进而减少应力在交汇处的集中。
2、本发明中所述径向连接筋的长度l1小于所述轴向连接筋的长度l2，即所述径向连接筋的长度短，所述轴向连接筋的长度长，所述径向连接筋的长度短使得径向支撑力大，所述轴向连接筋的长度长可提高本支架结构的柔顺性。
综上所述，本发明通过使所述菱形单元和所述径向连接筋连接处以圆弧过渡，对交汇处进行了强化，增加了交汇处的承载能力；同时分散交汇处的受力，进而减少应力在交汇处的集中；同时所述径向连接筋的长度短，所述轴向连接筋的长度长，所述径向连接筋的长度短使得径向支撑力大，所述轴向连接筋的长度长可提高本支架结构的柔顺性。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明支架结构展开后的结构示意图。
图2为图1的A处放大图。
图3为本发明第一加强筋和菱形单元的连接关系示意图。
图4为本发明第二加强筋和菱形单元的连接关系示意图。
附图标记说明:
1—轴向连接筋； 2—菱形单元； 4—径向连接筋；
5—第一主过渡段； 6—第一辅助过渡段； 7—第二主过渡段；
8—第二辅助过渡段。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，本发明包括多个沿血管的周向方向均匀布设的支架条，相邻两个所述支架条之间通过多个径向连接筋4连接，多个所述支架条依次连接围成圆柱形结构；
所述支架条包括多个沿所述血管的延伸方向布设的菱形单元2，相邻两个所述菱形单元2之间通过轴向连接筋1连接；所述菱形单元2的数量和所述径向连接筋4的数量相等且一一对应；
所述菱形单元2和所述轴向连接筋1连接处的两侧均设置有第一加强筋，所述第一加强筋远离所述轴向连接筋1的一侧为圆弧形；所述菱形单元2和所述径向连接筋4连接处的两侧均设置有第二加强筋，所述第二加强筋远离所述径向连接筋4的一侧为圆弧形；所述径向连接筋4的长度l1小于所述轴向连接筋1的长度l2。
本发明通过将所述第一加强筋远离所述轴向连接筋1的一侧设计成圆弧形，可使所述菱形单元2和所述轴向连接筋1连接处以圆弧过渡；同时将所述第二加强筋远离所述径向连接筋4的一侧设计成圆弧形，可使所述菱形单元2和所述径向连接筋4连接处以圆弧过渡，对交汇处进行了强化，增加了交汇处的承载能力；同时分散交汇处的受力，进而减少应力在交汇处的集中。
其中，所述径向连接筋4的长度l1小于所述轴向连接筋1的长度l2，即所述径向连接筋4的长度短，所述轴向连接筋1的长度长，所述径向连接筋4的长度短使得径向支撑力大，所述轴向连接筋1的长度长可提高本支架结构的柔顺性。
如图3所示，本实施例中，所述第一加强筋包括固定在所述轴向连接筋1外侧面上的第一主过渡段5和与所述第一主过渡段5连接且固定在所述菱形单元2外侧面上的第一辅助过渡段6，所述第一主过渡段5和第一辅助过渡段6一体成型；所述第一主过渡段5和第一辅助过渡段6均为三角形结构，且所述第一主过渡段5远离所述轴向连接筋1的边为弧形边，所述第一辅助过渡段6远离所述菱形单元2的边为弧形边；所述第一主过渡段5的弧形边和所述第一辅助过渡段6的弧形边相适应。
实际使用时，所述第一加强筋、所述轴向连接筋1和菱形单元2一体成型，将所述第一主过渡段5远离所述轴向连接筋1的边设计成弧形边，所述第一辅助过渡段6远离所述菱形单元2边设计成弧形边，以此来分散本支架结构在使用过程中受到的应力和应变集中。
如图4所示，本实施例中，所述第二加强筋包括固定在所述径向连接筋4外侧面上的第二主过渡段7和与所述第二主过渡段7连接且固定在所述菱形单元2外侧面上的第二辅助过渡段8，所述第二主过渡段7和第二辅助过渡段8一体成型；所述第二主过渡段7和第二辅助过渡段8均为三角形结构，且所述第二主过渡段7远离所述径向连接筋4的边为弧形边，所述第二辅助过渡段8远离所述菱形单元2的边为弧形边；所述第二主过渡段7的弧形边和所述第二辅助过渡段8的弧形边相适应。
实际使用时，所述第二加强筋、所述径向连接筋4和菱形单元2一体成型，将所述第二主过渡段7远离所述径向连接筋4的边设计成弧形边，所述第二辅助过渡段8远离所述菱形单元2边设计成弧形边，以此来分散本支架结构在使用过程中受到的应力和应变集中。
如图3所示，本实施例中，所述第一主过渡段5与所述轴向连接筋1外侧面抵接部分的长度为L1且L1的取值范围为h≤L1≤2h；其中，h为所述菱形单元2的壁厚。
实际使用时，为了保证在所述第一主过渡段5与所述轴向连接筋1的连接处设置的所述第一加强筋能够被切割出圆弧形状，同时也为了保证设置的所述第一加强筋的有效性，所述第一主过渡段5与所述轴向连接筋1外侧面抵接部分的长度L1的取值范围在h≤L1≤2h之间。
如图4所示，本实施例中，所述第二主过渡段7与所述径向连接筋4外侧面抵接部分的长度为L2且L2的取值范围为h≤L2≤2h；其中，h为所述菱形单元2的壁厚。
实际使用时，为了保证在所述第二主过渡段7与所述径向连接筋4的连接处设置的所述第二加强筋能够被切割出圆弧形状，同时也为了保证设置的所述第二加强筋的有效性，所述第二主过渡段7与所述径向连接筋4外侧面抵接部分的长度L2的取值范围在h≤L2≤2h之间。
本实施例中，所述径向连接筋4的长度l1＝tanα·l2，其中，α为所述菱形单元2中沿本支架结构轴向方向的夹角值的1/2。
实际使用时，所述菱形单元2中沿本支架结构轴向方向的夹角为2α，该夹角的一半为α，其中，如图2所示，根据三角形的函数关系可得出，所述径向连接筋4的长度l1和所述轴向连接筋1的长度l2的比值为所述菱形单元2中沿本支架结构轴向方向夹角值的一半的正切值，即l1＝tanα·l2。所述菱形单元2中沿本支架结构周向方向的夹角2α优选为60°，因此所述径向连接筋4的长度l1和所述轴向连接筋1的长度l2的比值优选为3。所述径向连接筋4的长度和所述轴向连接筋1的长度可根据所述菱形单元2的比例进行调整，径向连接筋4的长度和所述轴向连接筋1的长度比例与菱形单元2中对角线长度比例相一致，有利于本支架结构的均匀变形。
实际使用时，所述菱形单元2布设在所述血管延伸方向的两个夹角优选为60°，沿所述血管延伸方向前后相邻的四个所述菱形单元2、以及用于连接这四个所述菱形单元2的轴向连接筋1和径向连接筋4围成一个封闭的菱形结构，该菱形结构的面积大于所述菱形单元2的面积；所述菱形单元2的两条对角线的长度分别优选为2.125mm和1.25mm，所述菱形单元2的壁厚优选为0.1mm，如图2所示，本支架结构中所述轴向连接筋1和所述菱形单元2的连接处、以及所述径向连接筋4和所述菱形单元2的连接处均为圆弧形过渡连接处，实际使用时，这些圆弧形过渡连接处是产生应力集中的主要部分，通过本支架结构的圆弧形设计，减少了对应的应力集中。根据相应的试验和经验数据，所述轴向连接筋1和所述菱形单元2连接处形成的圆弧半径R优选为0.4mm；所述径向连接筋4和所述菱形单元2的连接处形成的圆弧半径R优选为0.1mm，对所述轴向连接筋1和所述菱形单元2的连接处、以及所述径向连接筋4和所述菱形单元2的连接处进行了强化，增加了交汇处的承载能力的同时分散受力，进而减少应力在交汇处的集中，形成受力均匀的血管支架结构。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：包括多个沿血管的周向方向均匀布设的支架条，相邻两个所述支架条之间通过多个径向连接筋(4)连接，多个所述支架条依次连接围成圆柱形结构；
所述支架条包括多个沿所述血管的延伸方向布设的菱形单元(2)，相邻两个所述菱形单元(2)之间通过轴向连接筋(1)连接；所述菱形单元(2)的数量和所述径向连接筋(4)的数量相等且一一对应；
所述菱形单元(2)和所述轴向连接筋(1)连接处的两侧均设置有第一加强筋，所述第一加强筋远离所述轴向连接筋(1)的一侧为圆弧形；所述菱形单元(2)和所述径向连接筋(4)连接处的两侧均设置有第二加强筋，所述第二加强筋远离所述径向连接筋(4)的一侧为圆弧形；所述径向连接筋(4)的长度l1小于所述轴向连接筋(1)的长度l2。
2.根据权利要求1所述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第一加强筋包括固定在所述轴向连接筋(1)外侧面上的第一主过渡段(5)和与所述第一主过渡段(5)连接且固定在所述菱形单元(2)外侧面上的第一辅助过渡段(6)，所述第一主过渡段(5)和第一辅助过渡段(6)一体成型；所述第一主过渡段(5)和第一辅助过渡段(6)均为三角形结构，且所述第一主过渡段(5)远离所述轴向连接筋(1)的边为弧形边，所述第一辅助过渡段(6)远离所述菱形单元(2)的边为弧形边；所述第一主过渡段(5)的弧形边和所述第一辅助过渡段(6)的弧形边相适应。
3.根据权利要求2所述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第二加强筋包括固定在所述径向连接筋(4)外侧面上的第二主过渡段(7)和与所述第二主过渡段(7)连接且固定在所述菱形单元(2)外侧面上的第二辅助过渡段(8)，所述第二主过渡段(7)和第二辅助过渡段(8)一体成型；所述第二主过渡段(7)和第二辅助过渡段(8)均为三角形结构，且所述第二主过渡段(7)远离所述径向连接筋(4)的边为弧形边，所述第二辅助过渡段(8)远离所述菱形单元(2)的边为弧形边；所述第二主过渡段(7)的弧形边和所述第二辅助过渡段(8)的弧形边相适应。
4.根据权利要求2所述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第一主过渡段(5)与所述轴向连接筋(1)外侧面抵接部分的长度为L1且L1的取值范围为h≤L1≤2h；其中，h为所述菱形单元(2)的壁厚。
5.根据权利要求3所述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述第二主过渡段(7)与所述径向连接筋(4)外侧面抵接部分的长度为L2且L2的取值范围为h≤L2≤2h；其中，h为所述菱形单元(2)的壁厚。
6.根据权利要求1所述的一种受力均匀型血管支架结构，其特征在于：所述径向连接筋(4)的长度l1＝tanα·l2，其中，α为所述菱形单元(2)中沿本支架结构轴向方向的夹角值的1/2。
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