TWM609630U

TWM609630U - 管材結構

Info

Publication number: TWM609630U
Application number: TW109216458U
Authority: TW
Inventors: 張欽賀; 林永泰
Original assignee: 高鼎精密材料股份有限公司
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-03-21
Also published as: CN215228834U; US20220184341A1

Abstract

一種管材結構，包括由聚氨酯構成的管體以及線材，管體具有外表面、第一端部以及相對於第一端部的第二端部，外表面位於第一端部與第二端部間且分別連接第一端部與第二端部，線材繞設於外表面，使得線材於外表面上形成多個線距，其中外表面自第一端部至第二端部依序具有第一移植區、連接區與第二移植區，連接區位於第一移植區與第二移植區之間，使得線材分別於第一移植區、連接區與第二移植區形成第一繞線密度、第三繞線密度與第二繞線密度，其中第一繞線密度小於第三繞線密度，以及第二繞線密度也小於第三繞線密度。

Description

管材結構

本創作是關於一種管材結構，特別是指一種同時具有抗扭結能力與耐穿刺能力的管材結構。

醫療用導管如人工血管等，是一種用於取代閉塞性血管或嚴重狹窄血管的替代品，醫療用導管早期以耐綸(Nylon)製作，目前常用的材質則以聚四氟乙烯為主(polytetrafluoroethylene，簡稱PTFE)，其中又以具有延展性的聚四氟乙烯材料(expanded PTFE，簡稱ePTFE)較為常用，主要的製作方法是以膨脹拉伸的方式進行，目前由ePTFE製造的醫療用管材已大量應用於各種動脈、靜脈疾病的治療上。

然而現有的醫療用導管在應用或植入於人體或其他生物實驗體時常需要應對有許多障礙物的環境，例如患部周圍其他的組織、血管、器官等。但現有的醫療用導管的抗扭結性能並不理想，導管本身容易受到擠壓而產生扭結或打折現象，因而造成導管植入人體後導管內阻塞而大幅影響內部流體的流動，反而引起如血栓等嚴重的併發症。

此外，醫療用導管也常用於因腎臟衰竭而需要血液透析等治療流程上，但由於現有醫療用導管的耐穿刺能力不佳，注射次數增多後容易產生漏血現象，情況無法改善時甚至需要重新植入另一條新的醫療用導管。因此，仍需要提供一種具有抗扭結能力與耐穿刺能力的醫療用導管。

根據現有技術的缺點，本創作的目的是提供一種管材結構，即使將此管材結構對折也不會造成扭結現象產生。

本創作的另一目的是提供一種管材結構，能夠提升耐穿刺能力以減少內部流體滲漏的現象。

根據上述目的，本創作提供一種管材結構，包括由聚氨酯彈性體材料構成的管體以及線材，管體具有外表面、第一端部以及相對於第一端部的第二端部，外表面位於第一端部與第二端部間且分別連接第一端部與第二端部，線材繞設於外表面，使得線材於外表面上形成多個線距，其中外表面自第一端部至第二端部依序具有第一移植區、連接區與第二移植區，連接區位於第一移植區與第二移植區之間，使得線材分別於第一移植區、連接區與第二移植區形成第一繞線密度、第三繞線密度以及第二繞線密度，其中第一繞線密度小於第三繞線密度，以及第二繞線密度小於第三繞線密度。

在一較佳實施例中，線材以螺旋方式繞設於外表面。

在一較佳實施例中，第一繞線密度等於第二繞線密度。

在一較佳實施例中，線材為聚對苯二甲酸丁二醇酯材料。

在一較佳實施例中，線材於外表面上的厚度介於0.2至3公厘。

在一較佳實施例中，還包括保護層同時覆蓋線材以及外表面。

在一較佳實施例中，保護層的材質為聚氨酯或聚乳酸。

在一較佳實施例中，線距介於1至100公厘。

在一較佳實施例中，線材以一體成形的方式繞設於外表面。

在一較佳實施例中，管體的管徑介於1至100公厘。

根據上述，本創作的實施例中，線材繞設於聚氨酯彈性體材料製成的管體的外表面形成多個線距，線材分別於第一移植區、連接區與第二移植區形成第一繞線密度、第三繞線密度以及第二繞線密度，其中第一繞線密度小於第三繞線密度，以及第二繞線密度小於第三繞線密度。如此一來，管材結構可具有優異的抗扭結能力，即使將管材結構對折也不會造成扭結現象產生，管材結構本身也同時具有優異的耐穿刺能力以減少管體內流體滲漏的現象。

有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明而並非用來限制本創作。

圖1是根據本創作的一實施例，表示管材結構的示意圖。請參考圖1，管材結構10包括管體11與線材12，管體11的材質可為聚氨酯(polyurethane，PU)彈性體材料，可以作為人工血管使用。管體11包括外表面111、內表面112、第一端部113以及相對於第一端部113的第二端部114，其中外表面111相對於內表面112，外表面112位於第一端部113與第二端部114之間且分別連接第一端部113與第二端部114，外表面111自第一端部113至第二端部114之間依序具有第一移植區13、連接區15以及第二移植區14，以及連接區15位於第一移植區13與第二移植區14之間。本實施例中，當管材結構10移植於生物體內如人體時，第一移植區13與第二移植區15分別用於銜接人體內現有的血管。

線材12繞設於外表面111，使得線材12於外表面111上形成多個線距D1、D2與D3，其中線材12於第一移植區13上的多個線距D1形成第一繞線密度d1，連接區15上的多個線距D3形成第三繞線密度d3，以及第二移植區14的多個線距D2形成第二繞線密度d2，要說明的是，繞線密度d1、d2或d3例如是量測外表面111上固定長度內線距D1、D2或D3的數量，也可以是量測外表面111上固定長度內線材12纏繞的次數。本實施例中，第一繞線密度d1小於第三繞線密度d3，第二繞線密度d2小於第三繞線密度d3（d1、d2與d3未繪示於圖1），也就是說，第一移植區13的線距D1與第二移植區14內的線距D2都大於連接區15內的線距D3，如此一來，連接區15由於具有較高的繞線密度d3而具有優異的抗扭結能力，相對地第一移植區13與第二移植區14的第一繞線密度d1與第二繞線密度d2較低，使得第一移植區13與第二移植區14能夠保持較佳的柔軟度，當使用者將管材結構10移植至人體時可降低與人體現有血管銜接的難度。本實施例的線材12是以一體成形的方式繞設於外表面111上以降低線材12的加工成本，然而線材12的製作也可以對外表面111上各個不同的區域分開製作。此外，第一繞線密度d1可以等於第二繞線密度d2以降低管材結構10設計與製造時的困難程度。

本實施例中，線材12的材質為聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate，PBT)材料，由於PBT材料具有良好的生物相容性，因此纏繞線材12的管材結構10除了能夠提升機械強度之外，也能提高管材結構10本身的生物相容性。此外，本實施例的管體11使用PU彈性體材料，由於PU彈性體材料相較於傳統人工血管使用的ePTFE材料具有更優異的機械性質，例如更優異的彈性與韌性，因此本創作以PU彈性體材料作為管體11的材質能夠大幅提升管體11耐穿刺的能力，即使以外力刺穿管體11，管體11仍能夠依靠PU彈性體材料本身的特性縮小甚至幾乎封閉因外力刺穿管體11造成的孔洞，減少管體11內流體滲漏的現象，不須再額外於管體11的外表面111或內表面112上設置特殊的抗穿刺結構層，如此一來可降低管體11的設計複雜度。

表1是將本創作實施例中以PU彈性體製備的管體11，對比於以ePTFE材料製備相同管壁厚度、管徑的導管，並同時進行穿刺漏血實驗的漏血量比較表，請參考表1。根據表1可以得知，在以相同尺寸的刺針對本實施例的管體11以及ePTFE材料導管進行穿刺並量測同一段時間內的漏血量時，使用PU彈性體製備的管體11其漏血量僅有傳統的ePTFE材料導管的千分之一左右。表1 PU材料與ePTFE材料的管體漏血實驗比較表

管體材料種類	PU	ePTFE
漏血量(mg)	2.1±1.2	3121.0±1665.0

由於管材結構10同時具有管體11與纏繞於外表面111的線材12，因此管材結構10同時具有由PU彈性體材料所提供的耐穿刺特性，以及PBT材料所帶來的抗扭結能力與生物相容性的提升，其中線材12於外表面111上的厚度介於0.2至3公厘，線材12的製作方式例如是將聚對苯二甲酸丁二醇酯原料加熱呈現熔融態後以小口徑注射器塗布至管體11上。此外，線距D1、D2或D3較佳的是介於1至100公厘，適用的管體11的管徑介於1至100公厘，如此一來管材結構10的抗扭結效果可獲得明顯的提升。另外，本實施例是使用一層PU彈性體材料製作管體11，然而管體11也可以根據需求以兩層以上的PU彈性體材料所組成，以得到更優異的耐穿刺特性。

圖2是根據圖1的實施例，表示圖1中A區域的截面示意圖，請參考圖1與圖2。本實施例中，管材結構10還可選擇性地設置保護層16，保護層16同時覆蓋外表面111與線材12，如此一來保護層16可定位線材12於外表面111上的位置，以避免管材結構10在植入於人體體內時，線材12容易受到外力或障礙物的推擠而脫落或改變在外表面111上預定的位置。保護層16的材質可以是聚氨酯或聚乳酸(polylactic acid，簡稱為PLA)，例如是以紡絲堆積的方式製作於外表面111與線材12上，保護層16也可以同時使用聚氨酯與聚乳酸製作，如此一來也能夠提高管材結構10的生物相容性。此外，當需要修改管材結構10上線材12的繞設位置時，保護層16也能夠輕易地透過手或鑷子等手工具而隨著線材12一同剝離外表面111，相較於傳統以膨脹拉伸方式製作的醫療用導管增加了調整抗扭結能力的靈活度。

圖3是本創作的另一實施例，表示管材結構的示意圖。請參考圖3，圖3的管材結構20與前述實施例的管材結構10類似，相同的元件以相同的標號表示，在此不再贅述。管材結構20與管材結構10的差異在於，管體11的外表面111上具有多個連接區（圖3繪示三個連接區151、152、153但不限於此），線材12於每個連接區151、152、153分別形成多個線距D31、D32與D33，這些線距D31、D32與D33分別於連接區151、152與153形成繞線密度d31、d32與d33（d31、d32與d33未繪示於圖3），其中繞線密度d31、d32與d33都不相同，且連接區151、連接區152與連接區153的整體平均繞線密度d30大於第一移植區13的第一繞線密度d1與第二移植區14的第二繞線密度d2。如此一來，可以根據管材結構20欲移植的身體部位各別調整各連接區的繞線密度，進而令每個連接區獲得程度不同的抗扭結能力以分別對應移植處內可能會存在的各種組織、障礙物或器官。

綜上所述，本創作揭示的管材結構包括管體與線材，線材繞設於管體的外表面上形成多個線距，其中外表面自第一端部至第二端部依序具有第一移植區、連接區與第二移植區，這些線距於第一移植區上形成的第一繞線密度小於這些線距於連接區上形成的第三繞線密度，以及這些線距於第二移植區上形成的第二繞線密度也小於第三繞線密度，如此一來，管材結構可具有優異的抗扭結能力，即使將管材結構對折也不會造成扭結現象產生，管材結構本身也同時具有優異的耐穿刺能力以減少管體內流體滲漏的現象。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及新型實施方式所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

10、20:管材結構 11:管體 111:外表面 112:內表面 113:第一端部 114:第二端部 12:線材 13:第一移植區 14:第二移植區 15、151、152、153:連接區 16:保護層 A:區域 D1、D2、D3、D31、D32、D33:線距

圖1是根據本創作一實施例，表示管材結構的示意圖；圖2是根據圖1的實施例，表示圖1中A區域的截面示意圖；以及圖3是根據本創作另一實施例，表示管材結構的示意圖。

10:管材結構

11:管體

111:外表面

112:內表面

113:第一端部

114:第二端部

12:線材

13:第一移植區

14:第二移植區

15:連接區

A:區域

D1、D2、D3:線距

Claims

一種管材結構，包括：由聚氨酯彈性體材料構成的一管體，其中該管體具有一外表面、一第一端部以及一相對於該第一端部的第二端部，以及該外表面位於該第一端部與該第二端部之間且分別連接該第一端部與該第二端部；以及一線材，繞設於該外表面，使得該線材於該外表面上形成多個線距；其中該外表面自該第一端部至該第二端部依序具有一第一移植區、一連接區與一第二移植區，該連接區位於該第一移植區與該第二移植區之間，使得該些線距分別於該第一移植區、該連接區與該第二移植區形成一第一繞線密度、一第三繞線密度以及一第二繞線密度，其中該第一繞線密度小於該第三繞線密度，以及該第二繞線密度小於該第三繞線密度。
如請求項1所述的管材結構，其中該線材以螺旋方式繞設於該外表面。
如請求項1所述的管材結構，其中該第一繞線密度等於該第二繞線密度。
如請求項1所述的管材結構，其中該線材為聚對苯二甲酸丁二醇酯材料。
如請求項1所述的管材結構，其中該線材於該外表面上的厚度介於0.2至3公厘。
如請求項1所述的管材結構，還包括一保護層同時覆蓋該線材以及該外表面。
如請求項6所述的管材結構，其中該保護層的材質為聚氨酯或聚乳酸。
如請求項1所述的管材結構，其中該線距介於1至100公厘。
如請求項1所述的管材結構，其中該線材以一體成形的方式繞設於該外表面。
如請求項1所述的管材結構，其中該管體的管徑介於1至100公厘。