CN113611201B - 一种采用生物材料构建主动脉夹层模型的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用生物材料构建主动脉夹层模型的方法，包括：步骤一，获取离体哺乳动物的主动脉，在主动脉上保留适当长度的分支动脉；步骤二，内外翻折主动脉，使主动脉内膜暴露在外侧；步骤三，选定夹层第一裂口的位置，切割主动脉内膜形成设定深度及宽度的夹层第一裂口，并将夹层第一裂口处的主动脉内膜片与主动脉外壁分离；步骤四，将长型片状的第一冲具插入夹层第一裂口，向主动脉远端冲顶，使冲顶路径上的主动脉内膜与主动脉中膜分离，制造出设定长度和宽度的主动脉夹层；步骤五，再次内外翻折主动脉，使主动脉外膜暴露在外侧，完成主动脉夹层构建。通过该方法能够制备出基于生物材料的主动脉夹层模型。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器具技术领域，尤其是一种采用生物材料构建主动脉夹层模型的方法。
背景技术
主动脉疾病是血管外科最重要的一类疾病，血流动力学功能是影响主动脉疾病转归的主要因素。目前，对于夹层血流动力学功能的研究主要依赖于计算机模拟的血流分析CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)，通过计算机模拟主动脉血流状态，评估疾病转归相关血流动力学参数。然而，这种计算机测算方式得出的参数很难在患者体内进行测算，需要借助体外循环平台，通过循环泵代替心脏泵血功能，模拟主动脉疾病的血流状态，通过压力传感器、超声流量计等设备进行参数采集。这种使用3D打印硅胶模型与生物材料存在很大差距，是导致血流分析数据失真的主要原因。
现有的主动脉硅胶模型的主要缺陷有：
1.无法模拟生物组织的应力：主动脉内膜、中膜和外膜的三层结构，使用该模型测量的血流参数与体内真是血流参数存在较大差异；
2.硅胶模型无法模拟主动脉瓣，主动脉弓舒张期血流储备功能缺失，无法模拟心动周期血流变化；
3.硅胶模型需3D打印，建模成本高。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于离体动物主动脉构建主动脉夹层模型的方法，以解决现有技术中存在的主动脉硅胶模型与生物材料相似度低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种采用生物材料构建主动脉夹层模型的方法，该方法包括如下步骤：
步骤一，获取离体哺乳动物的主动脉，在所述主动脉上保留适当长度的分支动脉；
步骤二，内外翻折主动脉，使主动脉内膜暴露在外侧；
步骤三，选定夹层第一裂口的位置，切割主动脉内膜形成设定深度及宽度的所述夹层第一裂口，并将夹层第一裂口处的所述主动脉内膜片与主动脉外壁分离，其中内膜片包含内膜和少量粘连的中膜，外壁包含其余中膜和外膜；
步骤四，将长型片状的第一冲具插入夹层第一裂口，向主动脉远端冲顶，使冲顶路径上的主动脉内膜片与所述主动脉外壁分离，制造出设定长度和宽度的主动脉夹层；
步骤五，再次内外翻折主动脉，使主动脉外膜暴露在外侧，完成主动脉夹层构建。
进一步的，在构建穿过分支动脉的主动脉夹层时，所述步骤四为：将长型片状的第一冲具插入夹层第一裂口，向主动脉远端冲顶，使冲顶路径上的主动脉内膜片与所述主动脉外壁分离，在冲顶至分支动脉与主动脉的连接根部时更换为第二冲具冲顶，所述第二冲具呈长型片状结构，在冲顶头设置成弯曲的扁钩型，将分支动脉置于内弯中，利用扁钩型冲顶头将所述连接根部四周的主动脉内膜片与主动脉外壁分离，分离后继续向主动脉远端冲顶，制造出设定长度和宽度的主动脉夹层。
进一步的，在完成所述步骤四后，所述主动脉夹层边缘的选定位置，切割所述主动脉内膜，构建同一主动脉夹层的多个裂口。
进一步的，重复所述步骤三和所述步骤四，在同一所述主动脉上构建多个所述主动脉夹层。
进一步的，所述哺乳动物为成年猪。
进一步的，所述分支动脉包括：左臂干动脉、右臂干动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、双肾动脉、双侧肾动脉、双侧髂动脉、尾动脉、冠状动脉、肋间动脉和腰动脉。
进一步的，在所述主动脉上保留所述左臂干动脉、所述右臂干动脉、所述腹腔干动脉、所述肠系膜上动脉、所述双肾动脉、所述双侧肾动脉、所述双侧髂动脉和所述尾动脉的长度大于3cm。
进一步的，在所述主动脉上保留所述冠状动脉、所述肋间动脉和所述腰动脉的长度大于1cm。
进一步的，所述主动脉上保留主动脉瓣环和主动脉瓣。
利用本发明构建的出带有夹层假腔的主动脉，能够代替现有的3D打印硅胶主动脉连接在体外循环平台中，获取血流动力学参数；也可以供外科医生模拟主动脉夹层手术的练习使用。
与现有技术相比，本发明的具有以下有益效果：
1.生物材质的主动脉有硅胶模型无法模拟的内膜、中膜和外膜的三层架构，离体哺乳动物主动脉结构与人体主动脉有高度一致性，可以模拟主动脉夹层尚极致进行夹层建模；
2.传统硅胶模型没有主动脉瓣膜(单向瓣膜)，离体动物主动脉可以保留主动脉瓣膜，提供完整的主动脉弓功能，提供更接近于真实主动脉夹层的形态和功能学参数；
3.传统硅胶模型成本高，离体动物主动脉可大量获取，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的第一冲具的示意图；
图2为本发明中的第二冲具的第一种实例的示意图；
图3为本发明中的第二冲具的第二种实例的示意图；
图中，1第一冲具、2第二冲具、3柄体、4扁钩型冲顶头、5第二冲顶头、6分支动脉。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1、图2和图3所示为本发明一种采用生物材料构件主动脉夹层模型的方法的具体实施例，在本实施例中，具体包括了如下步骤：一种采用生物材料构建主动脉夹层的方法,该方法包括如下步骤：
步骤一，获取离体哺乳动物的主动脉在本实施例中，具体选用成年猪的离体主动脉，成年猪的主动脉与人体较为接近，且获取容易，在主动脉上保留适当长度的分支动脉，其中，分支动脉包括：左臂干动脉、右臂干动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、双肾动脉、双侧肾动脉、双侧髂动脉、尾动脉、冠状动脉、肋间动脉和腰动脉。
具体的说在主动脉上保留左臂干动脉、右臂干动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、双肾动脉、双侧肾动脉、双侧髂动脉和尾动脉的长度大于3cm；保留冠状动脉、肋间动脉和腰动脉的长度大于1cm。并且在主动脉上保留主动脉瓣环和主动脉瓣。
步骤二，通过升主动脉入口，内外翻折主动脉，使主动脉内膜暴露在外侧。
步骤三，选定夹层第一裂口的位置，切割主动脉内膜形成设定深度及宽度的所述夹层第一裂口，并将夹层第一裂口处的所述主动脉内膜与主动脉中膜分离。例如，于左臂干根部以远3cm处的主动脉侧壁(大弯侧与小碗侧之间)，用尖刀划破主动脉内膜，造1cm宽切口，模拟夹层第一裂口，使用精细镊将主动脉内膜片与外壁分离，长约1cm，便于冲具插入，保证顿性冲具在冲顶时，主动脉夹层的壁厚可控且一致，其中内膜片包含内膜和少量粘连的中膜，外壁包含其余中膜和外膜。
步骤四，将长型片状的第一冲具1(见图1)插入夹层第一裂口，向主动脉远端冲顶，使冲顶路径上的主动脉内膜片与主动脉外壁撕裂分离，制造出设定长度和宽度的主动脉夹层；第一冲具1的两端为圆滑的弧形，其上端小于下端的宽度，第一冲具1的宽度自下端至上端逐渐变小，第一冲具1为顿性边缘，厚度在0.5mm-0.7mm之间，不具有切割能力，只通过冲顶撕裂的方式将主动脉内膜片与主动脉外壁分离。
步骤五，通过升主动脉入口，再次内外翻折主动脉，使主动脉外膜暴露在外侧，完成主动脉夹层构建。
在另一种优选的具体实施方案中，在构建主动脉夹层时，主动脉夹层的假腔需穿过分支动脉与主动脉相连接的根部，即成型后的主动脉夹层需从分支动脉与主动脉连接的根部四周绕过分支动脉向远端延伸，来模拟主动脉夹层的一种常见情形，此时操作步骤与上一实施例基本相同，在此不再赘述，不同之处在于：步骤四、将长型片状的第一冲具1插入夹层第一裂口，向主动脉远端冲顶，使冲顶路径上的主动脉内膜片与主动脉外壁分离，在冲顶至分支动脉6与主动脉的连接根部时，将第一冲具1更换为第二冲具2(见图2)进行冲顶，第二冲具2与第一冲具结构基本相同，在此不再赘述，不同之处在于，第二冲具2的柄体3上部的冲顶端设置为弯曲成钩的扁钩型冲顶头4，扁钩型冲顶头4的端部呈光滑的弧形，将分支动脉置于扁钩型冲顶头4的内弯中，利用扁钩型冲顶头4反复抽插冲顶，将连接根部四周的主动脉内膜片与主动脉外壁分离，分离后继续向主动脉远端冲顶，制造出设定长度和宽度的主动脉夹层。当然，第二冲具2还可以有另一种结构(见图3)，图3与图2中第二冲具2的结构基本相同，不同之处在于，在扁钩型冲顶头4下方的柄体3上设置有横向延伸的第二冲顶头5，第二冲顶头5的端部设置呈光滑的弧形，扁钩型冲顶头4和第二冲顶头5之间留有供分支动脉进入扁钩型冲顶头4内弯的开口。在使用图3中的第二冲具2时，可以先利用第一冲具1将主动脉夹层的假腔扩至分支动脉根部的一侧，将第一冲具1更换为第二冲具2，利用第二冲具2将分支动脉从扁钩型冲顶头4和第二冲顶头5之间的开口处置于扁钩型冲顶头4的内弯中，反复抽插第二冲具2，将连接根部四周的主动脉内膜片与主动脉外壁分离，分离后可使用第二冲具2继续向主动脉远端冲顶，也可更换为第一冲具1继续向主动脉远端冲顶。
在另一种优选的具体实施方案中，为了构建同一主动脉夹层假腔具有多个裂口的主动脉夹层模型，在完成步骤四后，在主动脉夹层边缘的选定位置，使用尖刀切割主动脉内膜，构建同一主动脉夹层假腔的多个裂口。
在另一种优选的具体实施方案中，为了构件在同一主动脉的不同位置形成多个主动脉夹层的模型，重复步骤三和步骤四，在同一主动脉上构建多个主动脉夹层假腔。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种采用生物材料构建主动脉夹层模型的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一，获取离体哺乳动物的主动脉，在所述主动脉上保留适当长度的分支动脉；
步骤二，内外翻折主动脉，使主动脉内膜暴露在外侧；
步骤三，选定夹层第一裂口的位置，切割主动脉内膜形成设定深度及宽度的所述夹层第一裂口，并将夹层第一裂口处的所述主动脉内膜片与主动脉外壁分离；
步骤四，将长型片状的第一冲具插入夹层第一裂口，向主动脉远端冲顶，使冲顶路径上的主动脉内膜片与所述主动脉外壁分离，制造出设定长度和宽度的主动脉夹层；
步骤五，再次内外翻折主动脉，使主动脉外膜暴露在外侧，完成主动脉夹层构建；
在构建穿过分支动脉的主动脉夹层时，所述步骤四为：将长型片状的第一冲具插入夹层第一裂口，向主动脉远端冲顶，使冲顶路径上的主动脉内膜片与所述主动脉外壁分离，在冲顶至分支动脉与主动脉的连接根部时更换为第二冲具冲顶，所述第二冲具呈长型片状结构，在冲顶头设置成弯曲的扁钩型，将分支动脉置于内弯中，利用扁钩型冲顶头将所述连接根部四周的主动脉内膜片与主动脉外壁分离，分离后继续向主动脉远端冲顶，制造出设定长度和宽度的主动脉夹层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在完成所述步骤四后，所述主动脉夹层边缘的选定位置，切割所述主动脉内膜，构建同一主动脉夹层的多个裂口。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，重复所述步骤三和所述步骤四，在同一所述主动脉上构建多个所述主动脉夹层。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述哺乳动物为成年猪。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分支动脉包括：左臂干动脉、右臂干动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、双肾动脉、双侧肾动脉、双侧髂动脉、尾动脉、冠状动脉、肋间动脉和腰动脉。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主动脉上保留左臂干动脉、右臂干动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、双肾动脉、双侧肾动脉、双侧髂动脉和尾动脉的长度大于3cm。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主动脉上保留冠状动脉、肋间动脉和腰动脉的长度大于1cm。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主动脉上保留主动脉瓣环和主动脉瓣。
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- 2021-08-13 CN CN202110929654.2A patent/CN113611201B/zh active Active
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|---|---|
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